TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN TRONG MẠNG VIỄN THÔNG
Phần - Tổng quan công nghệ chuyển mạch nhÃn mạng viễn thông Chơng - Sơ lợc công nghệ chuyển mạch mạng viễn thông 1.1 Giới thiệu chung Mạng viễn thông với mô hình gồm hệ thống truyền dẫn, hệ thống chuyển mạch hệ thống truy nhập khách hàng nhằm cung cấp dịch vụ thoại, truyền số liệu cho ngời sử dụng thông qua mạng cố định vô tuyến Trong lịch sử mạng viễn thông với công nghệ sử dụng cho truyền dẫn, chuyển mạch truy nhập không ngừng đợc nghiên cứu phát triển với mục tiêu nhằm nâng cao chất lợng, dung lợng tạo tảng để cung cấp đa dạng loại hình dịch vụ cho khách hàng Hạn chế lớn mạng viễn thông ngày dịch vụ thờng hoạt động mạng riêng rẽ nói chung mạng có phần cứng chuyển mạch truyền dẫn riêng, ví dụ dịch vụ máy tính chạy mạng X.25, dịch vụ tin báo dựa mạng điện báo Mục đích mạng số tích hợp cung cấp đợc dịch vụ sử dụng mạng nâng cao hiệu suất sử dụng mạng giảm đợc giá thành Ngày nay, ngời nhận thấy dịch vụ thoại đợc cung cấp chủ yếu mạng điện thoại công cộng (PSTN) dịch vụ số liệu đợc cung cấp chủ yếu mạng Internet Mạng PSTN Internet có đặc điểm riêng cung cấp dịch vụ riêng chúng Mạng PSTN dựa chuyển mạch kênh cung cấp chất lợng thoại cao nh free-phone, dịch vụ nhà khai thác, Các dịch vụ truyền số liệu nh fax, email hoạt động qua mạng thông qua kết nối kênh PSTN mạng có trễ thấp, băng thông cố định Các dịch vụ PSTN đợc cung cấp từ chuyển mạch mạng thông minh Các mạng vô tuyến chủ yếu cung cấp dịch vụ di động đợc kết nối tới PSTN đợc cung cấp kết nối liên tục cho tất khách hàng vô tuyến hữu tuyến Internet chủ yếu dựa chuyển mạch cung cấp dịch vụ liệu mềm dẻo Tuy nhiên mạng có trễ thay đổi , băng thông biến đổi cung cấp dịch vụ không đảm bảo đợc chất lợng Trớc phát triển bùng nổ Internet mạng Extranet (mạng dùng chung số nhóm nhà khai thác khách hàng) nhà khoa học dự tính khối lợng lu lợng liệu vợt qua khối lợng lu lợng thoại vài năm tới Vì lu lợng liệu trội lu lợng thoại cung cấp mức chất lợng dịch vụ cao mạng gói, đặc biệt cho thoại dịch vụ thêi gian thùc, nªn cã thĨ mong mn héi tơ nhiều mạng quanh mạng lõi dựa kỹ thuật gói Sự hội tụ hỗ trợ dịch vụ đa phơng tiện mới, tăng cờng khả hỗ trợ nhà cung cấp mạng nhiều nhu cầu khác khách hàng giảm đợc chi phí hoạt động Sự hội tụ xoay quanh mạng đờng trục dựa kỹ thuật gói cho phép nhiều mạng kết hợp với cho khách hàng cần biết họ làm việc mạng nhất, thống Sự hội tụ gần nh tự lặp lại mạng doanh nghiệp công cộng quy tiêu chuẩn giao thức, sách cấu trúc Nh đà nhận định, mạng viễn thông hiƯn t¹i gåm hƯ thèng trun dÉn, hƯ thèng chun mạch hệ thống truy nhập, phát triển đột biến công nghệ hệ thống tạo nên hệ mạng mới, công nghệ chuyển mạch đóng vai trò đặc biệt quan trọng Hiện nay, mạng chuyển mạch sử dụng cấu trúc phân cấp theo tiêu chuẩn ITU-T Sự phân cấp đợc phát triển dựa tiền đề giá thành công nghệ mà chúng đợc xây dựng thiết bị truyền dẫn, chuyển mạch tơng tự mạng cáp đồng Công nghệ số phù hợp với mạng cấp nguyên tắc định tuyến đơn giản Xu giảm cấp mạng quán với mục đích tăng cờng bền vững mạng Mạng chuyển mạch đại đạt mức ổn định nh mạng tơng tự mà không cần lắp thêm tổng đài nh mạng nhiều cấp 1.2 Công nghệ chuyển mạch kênh Circuit Switching Hình 1.1: Mô hình chuyển mạch kênh Chuyển mạch kênh phơng thức chuyển mạch mà kênh truyền đợc thiết lập phục vụ liên lạc cho cặp thiết bị đầu cuối thời điểm Tại thời điểm tuyến nối đợc thiết lập, thông tin cặp đầu cuối đợc truyền liên tục kênh vật lý Các kênh liên lạc cặp đầu cuối khác diễn ®ång thêi lµ hoµn toµn ®éc lËp víi Khi liên lạc cặp thiết bị đầu cuối kết thúc kênh truyền đợc giải phóng Các đặc điểm chuyển mạch kênh: - Kênh truyền đợc thiết lập trớc sau việc liên lạc đợc thực hai thiết bị đầu cuối - Kênh không tham gia vào trình kiểm soát tin tức truyền kênh Các u điểm chuyển mạch kênh: - Truyền dẫn hầu nh lỗi tổn thất xdữ liệu nhỏ kênh đợc chiếm giữ suốt thời gian kết nối - Đảm bảo thời gian thực, độ trễ nhỏ Vì thích hợp với loại hình liên lạc thoại thời gian thực Nhợc điểm chuyển mạch kênh: - Tốc độ liệu bị hạn chế - Nếu có lỗi kênh vật lý mạng chuyển mạch kênh dẫn đến gián đoạn toàn dịch vụ truyền thông đợc truyền tải kênh - Tài nguyên mạng bị chiếm giữ cho gọi không cần biết thông tin có đợc truyền hay không - Một gọi dài yêu cầu nhiều tài nguyên chuyển mạch gọi ngắn Phân loại chuyển mạch kênh: - Chuyển mạch tơng tự: Chuyển mạch nhân công, tự động - Chuyển mạch PAM: loại dây, dây - Chuyển mạch số: chuyển mạch thời hian, không gian, kết hợp 1.3 Chuyển mạch gói: Hình 1.2: Mô hình chuyển mạch gói Trong chuyển mạch gói, tin đợc chia thµnh nhiỊu gãi nhá cã kÝch thíc gièng vµ đợc gắn nhÃn Trong nhÃn bao gồm thông tin địa nguồn, địa đích Các tin đợc truyền theo nút khác Tại node đích, vào nhÃn gói thu nhận đợc, gói tin đợc xếp lại theo trình tự ban đầu để chuyển giao cho thíet bị nhận tin Đặc điểm chuyển mạch gói: - Thời gian truyền tải tin lớn dễ gây tắc nghẽn mạng - Yêu cầu phải có nhớ đủ lớn node mạng để tíep nhận, xếp lu trữ tin - Tuy nhiên, chuyển mạch gói đem lại hiệu mềm dẻo nhiều truyền dẫn liệu chuyển mạch tài nguyên Cùng với tiến công nghệ viễn thông công nghệ thông tin, hạn chế chuyển mạch gói so với chuyển mạch kênh đợc giải Chuyển mạch gói đợc xem nh- công nghệ chuyển mạch cho tất dạng thoại, liệu, hình ảnh, video 1.4 Công nghƯ IP: KĨ tõ xt hiƯn Internet, kh¸i niƯm IP (Internet Protocol) đà trở nên quen thuộc đợc biết đến dới tên gọi mạng chuyển mạch gói Giao thøc IP cho phÐp trun giao sè liƯu mét c¸ch linh hoạt, mềm dẻo sử dụng hiệu băng tần truyền dẫn giao thức cho mạng gói trớc nh X.25, X.75 Sự phát triển đột biến IP ( Internet Protocol) tăng trởng theo cấp số nhân thuê bao Internet thực tế không phủ nhận Thành công phạm vi toàn giới Internet mạng Intranet gắn liền với thành công kiến trúc mạng gọi Bộ giao thức IP (Internet Protocol Suite) hay gọi TCP/IP Xét theo mô hình tham chiÕu OSI, IP lµ mét giao thøc líp thực việc phân tách ứng dụng khỏi mạng truyền dẫn Nó cho phép ngời sử dụng đảm bảo đợc ứng dụng họ độc lập với công nghệ mạng lớp dới Thêm nữa, IP cho phép ngời sử dụng dùng công nghệ khác phần khác mạng Ví dụ, mạng LAN ( Ethernet, Torken Ring) nhà dịch vụ công cộng, Frame Relay hay ATM cho khu vực địa lý mạng 1.4.1 Đặc điểm công nghƯ IP : TCP/IP OSI Líp øng dơng vµ Lớp ứng dụng Lớp trình diễn dịch vụ Lớp phiên TCP UDP Lớp truyền tải IP Liên kết liệu Lớp mạng Link Liên kết liệu vật vật lý lý Hình 1.3 Sự tơng thích mô hình TCP/IP OSI Công nghệ IP đợc xây dựng giao thức TCP/IP tơng ứng với lớp truyền tải/lớp mạng mô hình lớp OSI (hình 1.3) TCP/IP họ giao thức cung cấp phơng tiện liên kết mạng nhỏ với để tạo mạng lớn gọi liên mạng (Internetwork) Giao thức lớp mạng (IP) định tuyến đợc sử dụng để chuyển giao gói tin có độ dài thay đổi theo tuyến tốt mà đảm bảo vể chất lợng (thời gian trễ băng tần) Chuyển giao thông tin kiểu phi kết nối vào địa lớp mạng (địa IP) bảng định tuyến nút Bảng định tuyến đợc tạo hoàn toàn tự động giao thức định tuyến IP kiểu giao thức không liên kết, chức liên kết liệu trạm đơn vị mạng hay kết nối chúng thành liên mạng Giao thức IP định địa trạm mạng, gói tin đợc gửi từ trạm đến trạm khác liên mạng IP cung cấp khả phân đoạn gói tin liệu phải đợc truyền tải qua mạng có độ truyền dẫn khác sau tổng hợp lại phân đoạn chúng đợc gửi tới đích Tuy nhiên giao thức IP giao thức truyền tin tơng đối đơn giản, cha có chức kiểm soát lỗi hay luồng liệu thích hợp cho việc truyền gửi thông điệp (massage) Giao thức điều khiển truyền liệu TCP giao thức hớng liên kết kiểu host to host với độ tin cậy cao host liên mạng TCP bảo đảm liệu đợc truyền theo thứ tự, tin cậy hạn chế lỗi TCP cung cấp chế điều khiển luồng liệu để thay đổi giới hạn tải mạng Giao thức TCP phù hợp với kiến trúc phân tầng nằm giao thức IP TCP nhận liệu từ ứng dụng, đinh dạng chúng thành đơn vị liệu riêng gọi segment nhiệm sau gửi xuống tầng dới (IP) đây, segment đợc chứa datagram liên mạng IP đồng thời làm việc với phân mảnh hay ráp nối TCP segment để thu đợc truyền tải chuyển giao thông tin qua liên mạng 1.4.2 Giao thức liên mạng IP Nh đà đề cập phần trên, chuyển mạch kênh bị lỗi truyền thông có lỗi trªn kªnh vËt lý Giao thøc IP sư dơng chun mạch gói Datagram, nghĩa thông tin đợc chia thành gói nhỏ đợc truyền qua mạng Một datagram bao gồm hai phần header data với khuôn dạng đợc nh hình 1.4: VER IHL Type of service Identification Time to live Total Length Flags Protocol Fragment offset Header Checksum Source Address Destination Address Options - Padding Data Hình 1.4 Khuôn dạng gói tin IP Gói tin IP gồm địa nguồn, địa đích, cờ, mào đầu, liệu Địa số toàn mạng mang đầy đủ thông tin cần thiết cho việc chuyển gói tin tới đích Cơ cấu định tuyến có nhiệm vụ tính toán đờng tới nút mạng Do vậy, cấu định tuyến phải đợc cập nhập thông tin topo mạng, thông tin nguyên tắc chuyển tin phải có khă hoạt động môi trờng mạng gồm nhiều nút Kết tính toán cấu định tuyến đợc lu bảng định tuyến (routing table) chứa thông tin node kÐ tiÕp ®Ĩ cã thĨ gưi gãi tin tíi ®Ých nhận tin Dựa bảng định tuyến, cấu chuyển tin chuyển mạch gói IP hớng tới đích Phơng thức chuyển tin truyền thống theo chặng Trong phơng thức này, 10 tuyến IP truyền thống không đủ đáp ứng cho dịch vụ đòi hỏi QoS cao nh VoIP Bất kỹ thuật lu lợng nhằm giải vấn đề sau đây: - Thiết lập tuyến tối u sở số chuẩn mực định - Xem xét băng tần khả dụng kênh riêng 2.6.1 Quản lý lu lợng MPLS MPLS công nghệ đóng vai trò quan trọng chiến lợc cho quản lý lu lợng có khả cung cấp đa số chức mô hình xếp chồng (overlay) theo kiểu tích hợp với giá thấp so với kỹ thuật khác MPLS cung cấp khả điều khiển tự động chức quản lý lu lợng Sử dụng MPLS cho quản lý lu lợng có số u điểm sau: - Các đờng chuyển mạch nhÃn không bị trói buộc với nguyên tắc định tuyến dựa địa đích đợc tạo cách đơn giản nhân công hay tự động qua giao thức điều khiển; - LSP đợc quản lý cách hiệu - Các trung kế lu lợng đợc thiết lập ghép vào LSP - Các thuộc tính trung kế lu lợng đợc mô tả bé thuéc tÝnh - Mét bé thuéc tÝnh cã liªn quan đến tài nguyên bắt buộc LSP trung kế lu lợng qua LSP 68 MPLS hỗ trợ việc tích hợp tách lu lợng định tuyến IP truyền thống hỗ trợ tích hợp lu lợng Dễ dàng tích hợp định tuyến cỡng bøc” vµo MPLS TriĨn khai tèt MPLS cã thĨ lµm giảm đáng kể mào đầu so với công nghệ cạnh tranh khác Hơn nữa, dựa sở đờng chuyển mạch nhÃn hiệu MPLS cho phép khả triển khai mô chuyển mạch kênh mô hình mạng Internet Có vấn đề sau liên quan đến quản lý lu lợng MPLS, là: - Chuyển đổi từ gói thông tin sang FEC nh nào? - Tiếp chuyển FEC sang trung kế lu lợng - Cuối chuyển đổi trung kế lu lợng sang cấu trúc Topo mạng vật lý qua LSP 2.6.2 Quản lý lu lợng qua MPLS Để tăng cờng tính quản lý lu lợng MPLS ngời ta bổ sung thêm số thuộc tính Những thuộc tính đợc đề xuất nh sau: - Những thuộc tÝnh cđa trung kÕ lu lỵng thĨ hiƯn tÝnh chÊt ứng xử lu lợng - Những thuộc tính tài nguyên gắn liền với việc sử dụng cho trung kế lu lợng - Khung định tuyến bắt buộc sử dụng để chọn đờng cho trung kế lu lợng đợc coi bắt buộc phải thoả mÃn yêu cầu thuộc tính 69 Trong mạng hoạt động, thuộc tính phải có khả thay đổi động trực tuyến nhà quản trị mạng mà không ảnh hởng đến hoạt động bình thờng mạng 2.6.2.1 Hoạt động trung kế lu lợng - Thiết lập: Tạo trung kế lu lợng - Kích hoạt: kích hoạt trung kế lu lợng để chuyển lu lợng - Giải kích hoạt: dừng việc chuyển lu lợng kênh trung kế lu lợng - Thay đổi thc tÝnh: thay ®ỉi thc tÝnh cđa trung kÕ lu lợng - Tái định tuyến: thay đổi tuyến cho trung kế lu lợng, đợc thực nhân công tự động sở giao thức lớp dới - Huỷ bỏ: huỷ bỏ trung kế lu lợng tài nguyên có liên quan Các tài nguyên bao gồm: nhÃn băng tần khả dụng Trên hoạt động bản, có hoạt động khác nh thiết lập kiểm soát hay định dạng lu lợng 2.6.2.2 Các thuộc tính kỹ thuật lu lợng trung kế lu lợng Các thuộc tính đợc gán cho trung kế lu lợng để mô tả xác đặc tính tải lu lợng Các thuộc tính đợc gán nhân công hay tự động gói đợc gán vào FEC đầu vào mạng MPLS Các 70 thuộc tính phải có khả thay đổi nhà quản trị mạng Các thuộc tính đợc gán cho trung kÕ bao gåm: - Tham sè lu lỵng - Lùa chọn bảo dỡng đờng - Mức độ u tiên - Độ dự phòng - Khả khôi phục - Khả kiểm soát Việc kết hợp thuộc tính tham số lu lợng kiểm soát tơng tù nh UPC (®iỊu khiĨn tham sè sư dơng) mạng ATM 2.6.3 Các thuộc tính tài nguyên 2.6.3.1 Bộ phân bổ lớn Bộ phân bổ tài nguyên lớn (MAM) thuộc tính quản lý đợc thiết lập để xác định phần tài nguyên khả dụng phân bổ cho trung kế lu lợng Thuộc tính chủ yếu áp dụng cho băng thông kênh Tuy nhiên, áp dụng để phân bổ đệm LSR Nguyên tắc MAM tơng tự nh nguyên tắc đăng ký mạng ATM hay Frame Relay Giá trị MAM đợc chọn cho tài nguyên đợc phân bổ thiếu hay thừa Tài nguyên đợc coi phân bổ thiếu (thừa tổng nhu cầu tất trung kế lu lợng ( đợc thể tham số trung kế lu lợng) phân bổ 71 cho trung kế lu lợng luôn thấp (vợt quá) dung lợng tài nguyên 2.6.3.2 Thuộc tính lớp tài nguyên Thuộc tính lớp tài nguyên tham số đợc gán nhà quản trị mạng để thông báo lớp màu đánh dấu tài nguyên thể phần tài nguyên màu thuộc lớp Thuộc tính đợc sử dơng cho c¸c mơc sau: - ¸p dơng mét chÝnh sách cho phần tài nguyên không thuộc tôpô mạng - Xác định quyền u tiên tơng đối cho phận tài nguyên gán cho trung kế lu lợng - Hạn chế việc gán phần tài nguyên định cho trung kế lu lợng - Triển khai kỹ thuật kiểm soát thêm/ bớt chung Ngoài ra, thuộc tính lớp lu lợng đợc sử dụng cho mục đích nhận dạng 2.6.4 Triển khai định tuyến cỡng MPLS Đối với mạng Frame Relay hay ATM, thân thiết bị mạng đà phần hỗ trợ cho định tuyến cỡng Khi triển khai MPLS thiết bị tơng đối dễ dàng nâng cấp để thoả mÃn số yêu cuâ riêng định tuyến cỡng MPLS 72 Đối với dịnh tuyến sử dụng giao thức IGP điều khiển chặng theo tôpô, định tuyến cỡng đợc thực theo hai c¸ch sau: - Më réng giao thøc IGP nh OSPF IS-IS để hỗ trợ định tuyến cỡng - Bổ sung tiên trình định tuyến cỡng vào định tuyến để tồn với IGP thời Định tuyến cỡng hỗ trợ nhiều cho việc tự động tìm kiếm đờng khả thi thoả mÃn toàn ràng buộc trung kế lu lợng Nó làm giảm đáng kể việc cấu hình, can thiệp nhân công vào đờng để đảm bảo mục tiêu quản lý lu lợng 2.7 Tổng kết khả năng, u nhợc điểm MPLS: 2.7.1 Khả MPLS Qua nghiên cứu công nghệ MPLS, nhà khoa học đà só khr MPLS nh sau: - Hỗ trợ việc liên kết điểm - điểm Multicast - Phân cấp định tuyến, hợp VC tăng cờng khả mở rộng - Định tuyến - Hỗ trợ nhiều giao thức lứop mạng giao thức liên kết đồng thời - Cung cấp khả điều khiển lu lợng QoS - Hỗ trợ truy cập máy chủ VPN 73 2.7.2 Ưu nhợc điểm MPLS 2.7.2.1 Ưu điểm: - Khả tích hợp chức định tuyến, đánh địa chỉ, điều khiển MPLS tránh đợc phức tạp NHRP, MpoA, IpoA - Khả mở rộng đơn giản - Tăng chất lợng mạng, triển khai chức định tuyến mà công nghệ trớc thực đợc nh: định tuyến (explicit routing), điều khiển lặp - Tích hợp IP ATM, cho phép tân jdụng toàn thiết bị có mạng - Tách biệt đơn vị điều khiển với đơn vị chuyển mạch, cho phép MPLS hỗ trợ đồng thời MPLS B-ISDN Việc bổ sung chức cần thay đổi phần mềm điều khiển 2.7.2.2 Nhợc điểm: - MPLS hỗ trợ nhiều giao thức, gặp phải vấn đề phức tạp kết nối - Khó hỗ trợ MPLS suốt - Việc hợp VC cần phải nghiên cứu để giải việc chèn gói tin trïng nh·n (interleave) 74 2.7.3 Mét sè xu híng ph¸t triển MPLS 2.7.3.1 Công nghệ chuyển mạch nhÃn đa giao thức tổng quát - GMPLS 2.73.1.1 Công nghệ MPS MPS bớc phát triển MPLS MPS kết hợp phát triển thời lớp điều khiển lu lợng MPLS với công nghệ nèi chÐo quang OXC ( Optical Cross Connect) KÕt qu¶ mặt điều khiển OXC cho cung cấp kênh quang thời gian thực Hình 4.4 mô tả tơng tự nối chéo quang định tuyến chuyển mạch nhÃn LSR Hình 4.4: Sự tơng tác OXC LSR 2.7.3.1.2 GMPLS: MPLS tổng quát hay gọi GMPLS (Generalized MPLS) đợc xây dựng khái niệm MPS để tạo mặt điều khiển quán hỗ trợ nhiều lớp chuyển mạch, bao gồm: - Chuyển mạch gói: chuyển tiếp dựa mào đầu gói / tế bào 75 - Chuyển mạch phân chia theo thời gian TDM: chuyển tiếp liệu dựa khe thời gian liệu chu kú lỈp ( vÝ dơ: SONET/ SDH, PDH) - Chuyển mạch theo bứoc sóng (Lamda): chuyển tiếp liẹu dựa bớc sóng - Chuyển mạch không gian: chuyển tiếp liệu dựa vị trí liƯu kh«ng gian vËt lý thÕ giíi thùc ( ví dụ nh sợi quang) Mặt điều khiển GMPLS đơn giản hoá việc vận hành quản lý tài nguyên mạng cách tự dộng cung cấp kết nối đầu cuối - đầu cuối, quản lý tài nguyên mạng, cung cÊp QoS cÇn thiÕt cho øng dơng 76 Mét số từ ngữ viết tắt T vit tt ADM ATM Tªn TiÐng Anh Tªn tiÕng ViƯt Add-Drop Multiplexer Thiết bị ghép / tách kênh Asynchronous Transfer Mode Phơng thức truyền không đồng BE BGP Best Effort Border Gateway Protocol Hiệu ứng tối đa Giao thức định tuyến cổng B-ISDN CoS CPE Broadband ISDN Class of Service Customer Premises bien ISDN băng rộng Lớp dịch vụ Thiết bị nhà khách hµng DNS DSL DSLAM Equipment Domain Name System Digital Subscriber Line Digital Subscriber Line Hệ thống tên miền ng dây thuê bao số Bộ ghép truy nhập đờng dây DWDM Access Multiplexer Dense Wave-Division thuê bao số Ghép kênh phân chia theo bíc FR FTP GMPLS Multiplexing Frame Relay File Transfer Protocol Generalized Multi-Protocol sóng mật độ cao Công nghệ trễ khung Giao thức truyền file Chuyển mạch nhÃn đa giao thøc IEEE Label Switching Institute of Electrical and tæng quát Viện nghiên cứu điện - điện tử IETF Electronic Engineers Internet Engineering Task IEEE Tổ chức nghiên cứu phát Force triển tiêu chuẩn Internet IETF 77 IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến IP ISDN Internet Protocol Integrated Services Digital vïng Giao thøc Internet M¹ng sè đa dịch vụ tích hợp ISO Network International Standards Tổ chøc tiªu chuÈn quèc tÕ ISP ITU Organization Internet Service Provider International Nhà cung cấp dịch vụ Internet Tổ chức viƠn th«ng qc tÕ ITU-T Telecommunication Union ITU -Telecommunication Bé phận xây dựng tiêu chuẩn LAN LDP LSP MAC MAN MPLS Standardization Sector Local Area Network Label Distribution Protocol Label Switched Paths Medium Access Control Metropolitan Area Network Multi Protocol Label viễn thông ITU Mạng nội Giao thc phân phối nhÃn Đờng chuyển mạch nhÃn iu khin truy nhp Mng nội th Chuyn mạch nhÃn đa giao thức Switching Multi Protocol Lamda NCP NFS NGI NGN NNI NNTP Switching Network Control Protocol Network File System Next Generation Internet Next Generation Network Network-Node Interface Network News Transport Chun m¹ch quang đa giao thức Giao thc iu khiển mạng H thống file m¹ng Mạng Internet hệ sau Mạng h sau Giao din nút mạng Giao thc chuyn tải tin OC-n Protocol Optical Carrier - n mạng Giao diÖn truyền dẫn quang cấp OS OSI Operating System Open Systems n H iu hnh Liên kết hệ thống më OSPF Interconnection Open Shortest Path First Định tuyến theo đờng ngắn PDH Plesiochronous Digital Phân cấp số cận ®ång bé PON PoP POS Hierarchy Passive Optical Networks Point of Presence Packet Over SONET/SDH Mng quang thụ động Điểm tham chiÕu Gãi tin qua SONET/SDH MPλS 78 POTS PPP PSTN Plain Old Telephone System Point-to-Point Protocol Public Switched Telephone Hệ thống PSTN Giao thức điểm-điểm M¹ng chun m¹ch tho¹i c«ng QoS RFC RIP RPR RSVP Network Quality of Sevice Request For Comments Routing Information Protocol Resilient Packet Ring Resource Reservation cộng Chất lợng dịch vụ Tiêu chuẩn IETF Giao thc thông tin định tuyến Mạng vòng gói phục hồi nhanh Giao thức dự trữ tài nguyên SONET/SDH STM Protocol Synchronous Optic Network Synchronous Transmission Mạng quang đồng Phơng thức truyền dẫn đồng TCP Mode Transmission Control Giao thức điều khiển truyÒn dÉn TDM Protocol Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời TE UDP UMTS Traffic Engineering User Datagram Protocol Universal Mobile gian Kü thuËt lu lợng Giao thức UDP H thng viễn thông di déng UNI VoIP VPN WAN WDM Telecommunications System User Network Interface Voice Over IP Virtual Private Network Wide Area Network Wavelength Division phổ thông Giao diện mạng ngời dùng Thoại qua IP Mạng riêng ảo Mạng diện rộng Ghép kênh phân chia theo bớc Multiplexing sóng 79 Tài liệu tham khảo [1] K.S Đỗ Mạnh Quyết Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch nhÃn MPLS đề xuất kiến nghị áp dụng mạng hệ sau- Viện khoa học kỹ thuật Bu điện - Học viện công nghệ Bu viễn thông [2] Mai Văn Quý, Nguyễn Hữu Kiên, Nguyễn Văn Giáo, Kỹ thuật chuyển mạch , Học viện kỹ thuật Quân [3] Tập giảng NGN, Häc viƯn Bu chÝnh viƠn th«ng [4] http://www.tapchibcvt.gov.vn [5] http://www.mpt.gov.vn [6] http://internet.vdc.com.vn 80 Mục lục Lời Mở đầu .1 Phần - Tổng quan công nghệ chuyển mạch nhÃn mạng viễn thông Ch¬ng - Sơ lợc công nghệ chuyển mạch mạng viễn thông 1.1 Giíi thiÖu chung 1.2 Công nghệ chuyển mạch kênh Circuit Switching 1.3 Chun m¹ch gãi: .7 1.4 C«ng nghƯ IP: 1.5 Chun m¹ch ATM 13 ch¬ng - Công nghệ chuyển mạch nhÃn đa giao thức MPLS 20 2.1 C«ng nghƯ MPLS .20 2.2 Đặc điểm cña MPLS 23 2.3 Các khái niệm, thành phần chế độ hoạt động MPLS 25 2.4 Các giao thức sư dơng m¹ng MPLS 37 2.5 Chất lợng dịch vụ MPLS 52 2.6 Kü thuËt lu lỵng MPLS 58 2.7 Tổng kết khả năng, u nhợc điểm MPLS: 63 Phần II - nghiên cứu ứng dụng xu hớng phát triển MPLS mạng viễn thông NGN 65 Ch¬ng Tỉng quan vỊ m¹ng NGN .65 3.1 Giíi thiƯu vỊ m¹ng NGN: 65 3.2 KiÕn tróc m¹ng NGN: 66 Ch¬ng ứng dụng công nghệ chuyển mạch nhÃn MPLS vào mạng viễn thông NGN 71 4.1 Khả ứng dơng cđa MPLS 71 4.2 Khả ứng dụng MPLS Việt Nam 72 4.3 Các giải pháp øng dông MPLS 76 4.3.1 øng dơng MPLS m¹ng lâi 77 81 4.3.2 ATMë lâi, MPLS tổng đài đa dịch vụ 78 4.3.3 Triển khai mạng MPLS hoàn toàn .80 4.4 Mét sè xu híng ph¸t triĨn cđa MPLS .82 4.4.1 Công nghệ chuyển mạch nhÃn đa giao thức tổng quát - GMPLS.82 4.4.2 Ghép kênh phân chia theo bớc sãng WDM DWDM 83 kÕt luËn 85 Một số từ ngữ viết tắt 86 Tµi liƯu tham kh¶o .89 82 ... phần MPLS: 2.3.2.1 Thiết bị LSR - Topo mạng MPLS: a Topo mạng MPLS: Hình 2.2: Tôpô mạng MPLS Miền MPLS ( MPLS domain) tập node hoạt động định tun cµ chun tiÕp MPLS MiỊn MPLS cã thĨ chia thành MPLS. .. chuyển mạch cho phép MPLS hỗ trợ đồng thời MPLS B-ISDN Để thêm chức sau thi hành mạng MPLS cần thay đổi phần mềm điều khiển Một đặc điểm quan trọng không cã mét h¹n chÕ MPLS víi bÊt kú kü tht... LSR 2.3.2.2 Hoạt động MPLS MPLS có hai chế độ hoạt động: Chế độ khung (Frame mode) chế độ tế bào (Cell mode) a Chế độ hoạt động khung MPLS Chế độ hoạt động xuất sử dụng MPLS môi trờng thiết bị