Advanced features of MPLS technology

Tato práce se zabývá technologií Multiprotocol Label Switching a to zejména moderními metodami, které je možné použít v rámci této technolologie. Jako příklad lze uvést využití podpory kvality služeb při směrování. V práci jsou navrhnuty a simulovány různé topologie a scénáře, které ověřují možnosti využití MPLS v podpoře kvality služeb.This work is considered to evaluate the needs of MPLS implementation in current IP networks with respect to Quality of Service guarantees. It shows many aspects and evaluations of the influence of different traffic classes. The best solutions are evaluated with simulations and can be implemented with respect to Quality of Service guarantees.

Real-time bandwidth encapsulation for IP/MPLS Protection Switching

Bandwidth reservation and bandwidth allocation are needed to guarantee the protection of voice traffic during network failure. Since voice calls have a time constraint of 50 ms within which the traffic must be recovered, a real-time bandwidth management scheme is required. Such bandwidth allocation scheme that prioritizes voice traffic will ensure that the voice traffic is guaranteed the necessary bandwidth during the network failure. Additionally, a mechanism is also required to provide the bandwidth to voice traffic when the reserved bandwidth is insufficient to accommodate voice traffic. This mechanism must be able to utilise the working bandwidth or bandwidth reserved for lower priority applications and allocate it to the voice traffic when a network failure occurs

Planning tools for MPLS networks

Verkot, joissa MPLS-tekniikkaa (Multi Protocol Label Switching) käytetään pakettien reitittämiseen, kasvavat jatkuvasti yhä suuremmiksi ja toiminnallisuus, jota verkoissa tarvitaan, monipuolistuu koko ajan. Tämän syyn vuoksi verkon suunnittelija tarvitsee yhä parempia apuvälineitä, jotta suunnittelu olisi onnistunutta, optimaalista ja tuottaisi halutun tuloksen. Tämän diplomityön tarkoitus on selvittää tärkeimmät toiminnallisuudet ja ominaisuudet, joita MPLS-verkkojen suunnitteluun laadittu työkalu vaatii. Diplomityö on jaettu kolmeen osaan. Ensimmäisessä osassa valotetaan MPLS-verkkojen käyttämää tekniikkaa. Tuossa osiossa käydään läpi tekniikat ja protokollat, joita MPLS-verkot käyttävät erinäisiin tehtäviin. Ensin käydään läpi yleisesti miksi MPLS-tekniikkaa ylipäätään tarvitaan ja miksi sitä käytetään verkkojen reitittämiseen. Tämän jälkeen tarkastellaan MPLS-protokollan otsikkokenttää ja sen osien käyttötarkoitukset selitetään. Sitten tarkastellaan MPLS-verkon rakennetta ja siihen kuuluvia laitteita. Seuraavaksi siirrytään osioon, joka selvittää kaikki yleisesti MPLS-polkujen rakentamiseen käytettävät protokollat ja miten ne eroavat toisistaan. Tämän jälkeen kerrotaan MPLS-vuonohjauksesta Differentiated Services-tekniikan avulla ja siitä miten se auttaa erilaisten liikenneluokkien erittelyssä MPLS-liikenteessä. Viimeinen kohta tässä osassa listaa erilaiset VPN-yhteydet, jotka ovat mahdollisia MPLS-tekniikkaa käytettäessä. Osio selventää näiden tekniikoiden eroavaisuudet ja mahdollisuudet, joita nämä MPLS-tekniikan avulla toteutettavat VPN-yhteydet suovat verrattuna aiempiin VPN-toteutuksiin. Toinen osa tässä diplomityössä kertoo verkon suunnittelusta. Ensin käydään läpi verkon suunnittelua yleisellä tasolla. Tämä osa sisältää verkon suunnittelun eri vaiheet pääosittain: erilaiset ennustusmallit esitellään ja selvitetään mitoituksen ja vuonohjauksen rooli verkkosuunnittelussa. Näiden jälkeen siirrytään yleisestä verkonsunnittelusta osioihin, joita käytetään MPLS-verkon suunnittelussa ja joiden yleisesti oletetaan tai halutaan löytyvän MPLS-verkkoihin tarkoitetusta suunnittelutyökalusta. Viimeinen kohta kertoo toiminnallisuus- ja skaalautuvuushaasteista, joihin MPLS:n on tekniikkana vastattava nykypäivänä. Kolmannessa osiossa tarkastellaan kahta eri suunnittelutyökalua, jotka on laadittu MPLS-verkkojen suunnitelua varten: WANDL-yhtiön julkaisemaa IP/MPLSView:ta ja Aria Networks Oy:n julkaisemaa iVNT:ta. Tässä osiossa käydään läpi näiden työkalujen toiminnallisuutta kertomalla erilaisista simulaatiomahdollisuuksista, joita kumpikin työkalu tarjoaa. Lisäksi kerrotaan mitä toimintoja ja protokollia näihin työkaluihin on mallinnettu, miten hyvin työkalut skaalautuvat kaupallisten MPLS-verkkojen tarpeisiin ja minkälaisita moduuleista työkalut on rakennettu. Työn lopussa on pohdittu näiden kolmen osion perusteella, että mitkä ominaisuudet tulisi ottaa huomioon MPLS-verkon suunnittelutyökalua laadittaessa ja millä tavalla nämä ominaisuudet tulisi toteuttaa työkalussa. Näiden jälkeen on työhön vielä tehty loppuyhteenveto, joka kertoo työ tuloksista ja mahdollisista jatkokehitysmahdollisuuksista. MPLS-verkon suunnittelu koostuu monesta eri vaiheesta, ja jokainen vaihe sisältää suuren määrän toiminnallisuusvaatimuksia. Nämä toiminnallisuusvaatimukset on mallinnettava MPLS-verkkojen suunnitteluun laaditussa työkalussa, jos halutaan että työkalu pystyy mallintamaan koko verkon suunnitteluprosessin alusta loppuun. Tärkeimmät toiminnallisuudet, jotka MPLS-verkon suunnittelutyökalun tulee omata ovat simulointimahdollisuudet MPLS-poluille (LSP:t), MPLS-TE:lle, eri VPN-tyypeille ja DiffServ-liikenteelle, sillä nämä ovat tärkeimmät toiminnallisuudet MPLS-verkoissa tänä päivänä. Jos edellä mainittu toiminnallisuus on toteutettu ja mallinnettu suunnittelutyökalussa ja työkalu osaa optimoida liikennettä hyvin saadaan verkon pääoma- ja operaationaaliset kulut laskemaan. MPLS-verkon suunnittelutyökalua laadittaessa on myös tärkeää ottaa huomioon työkalun skaalautuvuusominaisuudet. Runkoverkot voivat koostua tänä päivänä tuhansista solmuista ja sadoista tuhansista liikennevirroista, joten suunnitelutyökalun tulisi omata toiminnallisuutta joka automatisoi joitain vaiheita verkonsuunnittelussa, mikä mahdollistaa tämän kokoluokan verkkojen suunnittelun. Tällainen toiminnallisuus voisi esimerkiksi olla automatisoitu vuonohjaus ja verkkojen topologiakokonaisuuden vienti ja tuonti suunnittelutyökaluun ja siitä ulos. /Kir1

Resource Reservation protocol Tunnelling Extension in MPLS for sustainable Mobile Wireless Networks

Traffic Engineering (TE) is most effective in networks where some links are heavily utilized and have little or no bandwidth available while others carry little or no traffic. It is of great importance to the recent development of mobile and wireless technologies. Without the process of TE, there is possibilities of having under-utilization and over-utilization problems along the links. It is necessary to consider the implementation that would avoid the goal of network and unguaranteed bandwidth delivery. Therefore, the operators and service providers require seamless combination of network protocols with an improved quality of service (QoS). This paper will be focusing on Resource Reservation Protocol Tunnelling Extension Multiprotocol Layer Switching (RSVP-TE MPLS) for sustainable mobile wireless networks. This will make provision of bandwidth allocation possible by implementing the configurations of the dynamic and static LSPs (Label Switching Paths). The network model designed will be used for this purpose by using simulation approach. The verification of the MPLS model will be presented. It will eventually maximize bandwidth utilization, minimize operation cost and improve QoS

Quality of service and mobility management in IP-based radio access networks

Master'sMASTER OF ENGINEERIN

Intelligent Network Infrastructures: New Functional Perspectives on Leveraging Future Internet Services

The Internet experience of the 21st century is by far very different from that of the early '80s. The Internet has adapted itself to become what it really is today, a very successful business platform of global scale. As every highly successful technology, the Internet has suffered from a natural process of ossification. Over the last 30 years, the technical solutions adopted to leverage emerging applications can be divided in two categories. First, the addition of new functionalities either patching existing protocols or adding new upper layers. Second, accommodating traffic grow with higher bandwidth links. Unfortunately, this approach is not suitable to provide the proper ground for a wide gamma of new applications. To be deployed, these future Internet applications require from the network layer advanced capabilities that the TCP/IP stack and its derived protocols can not provide by design in a robust, scalable fashion. NGNs (Next Generation Networks) on top of intelligent telecommunication infrastructures are being envisioned to support future Internet Services. This thesis contributes with three proposals to achieve this ambitious goal. The first proposal presents a preliminary architecture to allow NGNs to seamlessly request advanced services from layer 1 transport networks, such as QoS guaranteed point-to-multipoint circuits. This architecture is based on virtualization techniques applied to layer 1 networks, and hides from NGNs all complexities of interdomain provisioning. Moreover, the economic aspects involved were also considered, making the architecture attractive to carriers. The second contribution regards a framework to develop DiffServ-MPLS capable networks based exclusively on open source software and commodity PCs. The developed DiffServ-MPLS flexible software router was designed to allow NGN prototyping, that make use of pseudo virtual circuits and assured QoS as a starting point of development. The third proposal presents a state of the art routing and wavelength assignment algorithm for photonic networks. This algorithm considers physical layer impairments to 100% guarantee the requested QoS profile, even in case of single network failures. A number of novel techniques were applied to offer lower blocking probability when compared with recent proposed algorithms, without impacting on setup delay time