CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC VÀ ỨNG DỤNG TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI TẠI VIỆT NAM

CỤC THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUỐC GIA TRUNG TÂM GIAO DỊCH THÔNG TIN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC VÀ ỨNG DỤNG TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI TẠI VIỆT NAM Người thực hiện: Nguyễn Cẩm Tú HÀ NỘI 2021 CỤC THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUỐC GIA TRUNG TÂM GIAO DỊCH THÔNG TIN, CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC VÀ ỨNG DỤNG TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI TẠI VIỆT NAM Xác nhận Lãnh đạo đơn vị Người thực Vũ Mạnh Dũng Nguyễn Cẩm Tú Phê duyệt Lãnh đạo Cục phụ trách Vũ Anh Tuấn MỤC LỤC Đặt vấn đề Danh mục hình Danh mục viết tắt I TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI TẠI VIỆT NAM Khái quát mạng viễn thông Mạng hệ (NGN) Cấu trúc chức mạng NGN 10 Công nghệ tảng mạng NGN 12 II TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC 14 Giới thiệu chung công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức 14 Đặc tính công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức 16 Các thành phần công nghệ MPLS 16 III ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC TRONG MẠNG NGN TẠI VIỆT NAM 20 Hiện trạng ứng dụng MPLS mạng NGN Việt Nam 20 Ưu nhược điểm MPLS mạng NGN Việt Nam 29 Mơ hình cấu trúc mạng NGN ứng dụng MPLS Việt Nam 30 V KẾT LUẬN 36 Tài liệu tham khảo 37 ĐẶT VẤN ĐỀ Mạng viễn thông hệ (Next Generation Network - NGN) xu hướng nhiều nước giới tính chất tiên tiến hội tụ loại tín hiệu, mạng đồng băng thông rộng Tại Việt Nam, lĩnh vực viễn thông phát triển mạnh nhu cầu người dùng loại hình dịch vụ ngày cao việc tiến lên NGN xu hướng tất yếu ngành viễn thông Mạng hệ đời dựa phát triển từ tất mạng cũ NGN có khả làm tảng cho việc triển khai nhiều loại hình dịch vụ tương lai cách nhanh chóng, khơng phân biệt ranh giới nhà cung cấp dịch vụ (dịch vụ độc lập với hạ tầng mạng) Tuy nhiên phát triển nhanh chóng mở rộng không ngừng Internet, phức tạp loại hình dịch vụ dần làm cho mạng viễn thơng khó đáp ứng Sự đời công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (Multiprotocol Label Switching – MPLS) lựa chọn cho cấu trúc mạng tương lai tính linh hoạt định tuyến lực điều khiển lưu lượng thiết bị chuyển mạch Xu hướng viễn thơng dựa tảng chuyển mạch gói tốc độ cao, dung lượng lớn hội tụ loại dịch vụ hạ tầng điều tất yếu Chuyên đề thực nhằm tổng hợp thơng tin giới thiệu, tìm hiểu cơng nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS ứng dụng mạng hệ Việt Nam DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc mạng phân cấp Hình 1.2 Các thành phần mạng viễn thơng Hình 1.3 Cấu trúc mạng hệ (góc độ mạng) Hình 1.4 Cấu trúc mạng hệ (góc độ dịch vụ) Hình 2.1 MPLS mơ hình tham chiếu OSI Hình 2.2 Cấu trúc nhãn MPLS Hình 2.3 Cấu trúc ngăn xếp nhãn Hình 2.4 Minh họa lớp chuyển tiếp tương đương Hình 2.5 Cấu trúc thành phần điều khiển Hình 2.6 Điều khiển thơng tin gán nhãn Hình 3.1 Hoạt động chuyển gói tin qua mạng MPLS Hình 3.2 Sử dụng RSVP để phân bổ nhãn Hình 3.3 Cấu hình tổ chức mạng MPLS mơ hình Hình 3.4 Cấu hình tổ chức mạng MPLS mơ hình Hình 3.5 Cấu hình tổ chức mạng MPLS mơ hình 11 11 14 17 17 18 19 19 24 28 31 33 35 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ATM API ARP CoS FEC FIB ICMP IP ITU LAN LDP LER LFIB LIB LSFT LSP LSR MGW MPLS NGN NHRP OSI OSPF PNNI PSTN QoS RSVP TDM TCP TLV TMN Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền tải không đồng Application Programming Giao diện lập trình ứng dụng Interface Address Resolution Protocol Giao thức phân tích địa Class of Service Lớp dịch vụ Forward Equivalent Class Lớp chuyển tiếp tương đương Forward Information Base Cơ sở thông tin chuyển tiếp Internet Control Message Giao thức điều khiển tin Protocol Internet Protocol Giao thức Internet International Liên minh viễn thông quốc tế Telecommunication Union Local Area Network Mạng cục Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn Label Edge Router Bộ định tuyến biên Label Forwarding Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn Information Base Lable Information Base Bảng sở liệu nhãn Lable Switch Forwarding Bảng chuyển tiếp tương đương Table nhãn Label Switched Path Đường chuyển mạch nhãn Label Switch Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn Media Gateway Cổng phương tiện Multi Protocol Label Switch Chuyển mạch nhãn đa giao thức Next Generation Network Mạng hệ sau Next Hop Resolution Giao thức phân giải chặng tiếp Protocol theo Open Systems Kết nối hệ thống mở Interconnection Open Shortest Path Fiest Đường ngắn mở Private Network to Network Giao diện mạng – mạng riêng Interface Public Switched Telephone Mạng điện thoại chuyển mạch Network công cộng Quality of Service Chất lượng dịch vụ Resource Reservacation Giao thức dành trước tài nguyên Protocol Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời gian Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải Type/ Length/ Value Các tham số kiểu/ độ dài/ giá trị Telecommunication Mạng quản lý viễn thông VPN Management Network Virtual Private Network Mạng riêng ảo I TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI TẠI VIỆT NAM Khái quát mạng viễn thông 1.1 Các khái niệm Mạng viễn thông phương tiện truyền thông đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu Mạng có nhiệm vụ cung cấp dịch vụ cho khách hàng Mạng viễn thơng định nghĩa sau: mạng viễn thông hệ thống gồm nút chuyển mạch nối với đường truyền dẫn Nút phân thành nhiều cấp kết hợp với đường truyền tạo thành cấp mạng khác Hình 1.1 Cấu trúc mạng phân cấp Trong mạng gồm nút:  Nút cấp 1: Trung tâm chuyển mạch giang quốc tế  Nút cấp 2: Trung tâm chuyển mạch giang đường dài  Nút cấp 3: Trung tâm chuyển mạch giang nội hạt  Nút cấp 4: Trung tâm chuyển mạch nội hạt  Nút cấp 5: Trung tâm chuyển mạch từ xa 1.2 Các thành phần mạng viễn thông Xét quan điểm phần cứng, mạng viễn thông bao gồm thiết bị đầu cuối, thiết bị chuyển mạch thiết bị truyền dẫn Hình 1.2 Các thành phần mạng viễn thơng  Thiết bị đầu cuối: Thiết bị đầu cuối trang thiết bị người sử dụng dùng để giao tiếp với mạng cung cấp dịch vụ Hiện có nhiều chủng loại thiết bị đầu cuối nhiều hãng khác tùy thuộc vào dịch vụ (như máy điện thoại, máy fax, máy tính cá nhân…) Thiết bị đầu cuối thực chức chuyển đổi thông tin cần trao đổi thành tín hiệu điện ngược lại  Thiết bị chuyển mạch Thiết bị chuyển mạch nút mạng viễn thơng có chức thiết lập đường truyền thuê bao (đầu cuối) Trong mạng điện thoại, thiết bị chuyển mạch tổng đài điện thoại Gồm có tổng đài nội hạt tổng đài giang Các thuê bao nối vào tổng đài nội hạt tổng đài nội hạt nối vào tổng đài giang Nhờ thiết bị chuyển mạch mà đường truyền dẫn dùng chung mạng sử dụng kinh tế  Thiết bị truyền dẫn Thiết bị truyền dẫn sử dụng để nối thiết bị đầu cuối hay tổng đài với truyền tín hiệu cách nhanh chóng xác Dựa vào mơi trường truyền dẫn thiết bị truyền dẫn phân thành hai loại: vô tuyến (cáp kim loại, cáp quang) hữu tuyến (sử dụng không gian làm môi trường truyền dẫn) Mạng hệ (Next Generation Network - NGN) 2.1 Khái niệm mạng hệ Mạng viễn thông hệ (NGN) mạng hội tụ thoại, video liệu sở hạ tầng dựa tảng IP, làm việc hai phương tiện truyền thông vô tuyến hữu tuyến NGN tích hợp cấu trúc mạng với cấu trúc mạng đa dịch vụ dựa sở hạ tầng có sẵn, với hợp hệ thống quản lý điều ... TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUỐC GIA TRUNG TÂM GIAO DỊCH THÔNG TIN, CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC VÀ ỨNG DỤNG TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI TẠI VIỆT NAM Xác nhận... CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC 14 Giới thiệu chung công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức 14 Đặc tính công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức 16 Các thành phần công nghệ MPLS 16 III ỨNG. .. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC Giới thiệu chung công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức 1.1.Khái niệm chuyển mạch nhãn đa giao thức Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS kết