Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 29 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
29
Dung lượng
541,5 KB
Nội dung
TỔNGCÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM
HỌC VIỆN CÔNGNGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BƯU CHÍNH VIÊN THÔNG I
Bài tập lớn môn: Kỹ thuật Viễn thông.
Chuyên đề:
TỔNG QUANVỀCÔNG NGHỆ
CHUYỂNMẠCH MỀM
Nhóm 6: - Vũ Tam Hanh
- Nguyễn Đăng Nin
- Nguyễn Duy Chính
- Lương Thị Thu Thuỷ
Lớp: HCD06CNTT
Hà nội tháng 5 năm 2007
1
LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời gian gần đây nhu cầu sử dụng các dịch vụ viễn thông của con
người đặc biệt phát triển với nhiều loại hình khác nhau. Trong hoàn cảnh đó mạng
viễn thông thế hệ sau (NGN) đã ra đời. Mạng NGN là một mạng có tính kiến trúc
đồng nhất dựa trên nền chuyểnmạch gói.
Được xây dựng trên tiêu chí mở, các giao thức chuẩn và giao diện thân thiện,
NGN đáp ứng được hầu hết các nhu cầu của nhiều đối tượng sử dụng: doanh
nghiệp, văn phòng, kết nối giữa các mạng máy tính v.v Với tính thông minh,
mạng NGN cũng tạo tiền đề cho các bước phát triển của côngnghệ mạng, các dịch
vụ mới trong tương lai và là chìa khoá giải mã cho côngnghệ truyền thông tương
lai, đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu kinh doanh.
Hệ thống chuyểnmạch thế hệ sau ra đời với côngnghệ dựa trên chuyển
mạch mềm ( Softswitch ) sẽ dần thay thế hệ thống chuyểnmạch hiện tại. Chuyển
mạch mềm là hệ thống mở hiện đại, nó sử dụng giao thức mới thích hợp. Quá trình
thực hiện chuyểnmạchmềm gặp một thách thức lớn đó là việc có rất nhiều giao
thức khác nhau được đưa ra cho hệ thống. Vì thế việc lựa chọn các giao thức thích
hợp để triển khai là một vấn đề rất quan trọng.
Chuyên đề này bao gồm 4 chương:
- Chương I :Tìm hiểu vềcôngnghệchuyểnmạch mềm.
- Chương II: Các ưu điểm của chuyểnmạch mềm.
- Chương III: Các vấn đề bảo mật cho chuyểnmạch mềm.
- Chương IV: Kết luận.
2
MỤC LỤC
L I NÓI UỜ ĐẦ 2
M C L CỤ Ụ 3
DANH M C HÌNH VỤ Ẽ 4
DANH M C B NG BI UỤ Ả Ể 5
T VI T T TỪ Ế Ắ 6
I. T NG QUAN V CÔNG NGH CHUY N M CH M M.Ổ Ề Ệ Ể Ạ Ề 8
1 M ng NGN và công ngh chuy n m ch m m.ạ ệ ể ạ ề 8
2 V trí c a chuy n m ch m m trong m ng NGN.ị ủ ể ạ ề ạ 11
3. Thành ph n chính c a chuy n m ch m m.ầ ủ ể ạ ề 12
II. U I M C A CHUY N M CH M M.Ư ĐỂ Ủ Ể Ạ Ề 15
1 L i ích c a chuy n m ch m m.ợ ủ ể ạ ề 15
2 So sánh chuy nm ch m m và chuy n m ch kênh truy n ể ạ ề ể ạ ề
th ng.ố 20
III. V N B O M TẤ ĐỀ Ả Ậ 23
1. Gi i thi uớ ệ 23
2. Các yêu c u b o m t.ầ ả ậ 25
3. Các v n c n b o m tấ đề ầ ả ậ 26
4. Các gi i pháp t m th iả ạ ờ 26
5. K t lu nế ậ 28
IV. T NG K TỔ Ế 28
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 29
3
DANH MỤC HÌNH VẼ
- Hình 1.1: Vị trí của chuyểnmạchmềm trong mô hình phân lớp NGN 12
- Hình 1.2: Kết nối MGC với các thành phần khác của mạng NGN… 12
- Hình 1.3: Chức năng của MGC ……………………………………… 12
- Hình 1.4: Giao thức sử dụng giữa các thành phần…………………….
15
- Hình 2.1: Sơ đồ chức năng hệ thống chuyểnmạch mềm…………… 21
- Hình 2.2: Sơ đồ chức năng hệ thống chuyểnmạch kênh……………… 22
- Hình 3.1: Nguy cơ đối với server và các thành phần mạng. …………
24
- Hình 3.2: Mô hình bảo mật. …………………………………………… 27
4
DANH MỤC BẢNG BIỂU
- Bảng 1: Đặc tính của chuyển mạch. …………………………… 21
5
TỪ VIẾT TẮT
TỪ VIẾT TĂT NGHĨA TIẾNG ANH NGHĨA TIẾNG VIấT
A
AS Application Server mỏy chủ ứng dụng
B
C
D
E
FS Feature Server Mỏy chủ đa năng
G
H
IW
I
IDFT Inverse Discrete Fourier Transform
Biến đổi ngược Fourier rời rạc
IP Internet Protocol Giao thức Internet
L
LAN Local Area Network Mạng vựng cục bộ
M
MG Media Gateway Cổng phương tiện
MGC Media Gateway Controller Cổng điều khiển phương tiện
N
NGN Next Generation Network Mạng tương lai
P
PSTN Public Switch Telephone Network
Mạng điện thoại chuyểnmạchcông
cộng
Q
QoS Qualities of Service Chất lượng dịch vụ
S
SIP Session Initiation Protocol giao thức khởi tạo phiờn
T
TDM
6
U
V
VoIP Voice Over IP Thoại qua IP
W
X
7
I. TỔNGQUANVỀCÔNGNGHỆCHUYỂNMẠCH MỀM.
1 Mạng NGN và côngnghệchuyểnmạch mềm.
Các khái niệm chuyểnmạch và phần mềm đều đã trở nên quá quen
thuộc với chúng ta. Phải chăng bất cứ phần mềm nào thực hiện một số chức
năng chuyểnmạch đều được gọi là chuyểnmạch mềm? Mọi chuyện không
chỉ đơn giản như vậy, thậm chí ý nghĩa thực của khái niệm này lại là vấn đề
gây tranh cãi đối với các nhà nghiên cứu về tương lai của mạng viễn thông,
một phần cũng chính bởi sự mơ hồ của nó.
Mới được nhắc tới nhiều kể từ năm 1999, chuyểnmạchmềm là một
khái niệm mang tính marketing nhiều hơn, những tranh luận nhằm đạt tới một
định nghĩa kỹ thuật thống nhất, chính xác vềchuyểnmạchmềm vẫn chưa đến
hồi kết. Nhưng nói vậy không có nghĩa là không thể định nghĩa được chuyển
mạch mềm. Sau đây là định nghĩa của một số nhà phát triển khác nhau:
Theo Nortel, chuyểnmạchmềm là một thành tố quan trọng nhất của
mạng tương lai (NGN – Next Generation Network). Nortel định nghĩa:
chuyển mạchmềm là một phần mềm theo mô hình mở có thể thực hiện được
những chức năng thông tin phân tán trên một môi trường máy tính mở và có
những tính năng của mạng chuyểnmạch thoại TDM truyền thống. Chuyển
mạch mềm có thể tích hợp thông tin thoại, số liệu và video, nó có thể phiên
dịch giao thức giữa các mạng khác nhau ví dụ như giữa mạng vô tuyến và
mạng cáp. Chuyểnmạchmềm cũng cho phép triển khai các dịch vụ VOIP
mang lại lợi nhuận. Một chuyểnmạchmềm kết hợp tính năng của các chuyển
mạch thoại cấp 4 và cấp 5 với các cổng VOIP, trong khi vẫn hoạt động trên
môi trường máy tính mở chuẩn. Các hệ thống máy tính kiến trúc mở sử dụng
các thành phần đã được chuẩn hoá và sử dụng rộng rãi của nhiều nhà cung
cấp khác nhau. Hệ thống máy tính có thể là một máy tính cỡ nhỏ cho tới
những server cỡ lớn như Netra của Sun Microsystem.
Theo MobileIN, chuyểnmạchmềm là ý tưởng về việc tách phần cứng
mạng ra khỏi phần mềm mạng. Trong mạng chuyểnmạch kênh truyền thống,
phần cứng và phần mềm không độc lập với nhau. Mạng chuyểnmạch kênh
dựa trên những thiết bị chuyên dụng cho việc kết nối và được thiết kế với mục
8
đích phục vụ thông tin thoại. Những mạng dựa trên chuyểnmạch gói hiệu
quả hơn thì sử dụng giao thức Internet (IP) để định tuyến thông tin thoại và số
liệu qua các con đường khác nhau và qua các thiết bị được chia sẻ.
Còn theo CopperCom, chuyểnmạchmềm là tên gọi dùng cho một
phương pháp tiếp cận mới trong chuyểnmạch thoại có thể giúp giải quyết
được các thiếu sót của các chuyểnmạch trong tổng đài nội hạt truyền thống.
Công nghệchuyểnmạchmềm có thể làm giảm giá thành của các chuyển
mạch nội hạt, và cho ta một công cụ hữu hiệu để tạo ra sự khác biệt về dịch
vụ giữa các nhà cung cấp dịch vụ và đơn giản hoá quá trình dịch chuyển từ
mạng truyền thống sang mạng hỗ trợ thoại gói từ đầu cuối đến đầu cuối (end -
to - end) trong tương lai.
Có thể nói rằng, mỗi nhà phát triển nhìn chuyểnmạchmềm theo quan
điểm khác nhau. Các nhà cung cấp nhỏ thường chỉ nhắc tới vai trò của chuyển
mạch mềm trong việc thay thế tổng đài nội hạt. Đúng là chuyểnmạch mềm
thể hiện rất rõ ưu điểm của mình trong ứng dụng làm tổng đài nội hạt như
chúng ta sẽ nói đến dưới đây, nhưng không chỉ có vậy. Các nhà cung cấp lớn
hơn (như Nortel, Alcatel, Cisco ) đã đưa ra các giải pháp chuyểnmạch mềm
hoàn chỉnh cho cả tổng đài nội hạt và tổng đài chuyển tiếp. Trong tài liệu về
các thế hệ thiết bị chuyểnmạchmềm mới nhất của mình, hầu hết các nhà sản
xuất hiện nay đều công bố khả năng của chúng trong việc làm tổng đài
chuyển tiếp. Chúng ta sẽ lần lượt phân tích vai trò của chuyểnmạch mềm
trong của hai lĩnh vực ứng dụng này.
Trước hết ta xét tới chuyểnmạchmềm trong vai trò thay thế tổng đài
nội hạt. Cho tới nay, phần phức tạp nhất của một tổng đài nội hạt chính là
phần mềm điều khiển quá trình xử lý cuộc gọi. Phần mềm này phải đưa ra các
quyết định về tuyến và thực thi các chức năng xử lý cuộc gọi cho hàng trăm
loại dịch vụ khác nhau.
Hiện tại, các tổng đài chạy các phần mềm này trên các bộ xử lý được
thiết kế có quan hệ chặt chẽ với cơ cấu chuyển mạch. Trong tương lai chúng
ta muốn triển khai điện thoại nội hạt trên nền mạng thuần tuý chuyển mạch
gói, mặc dù quá trình chuyển đổi đòi hỏi chúng ta phải làm việc với một
mạng lai xử lý cả thông tin thoại kênh và gói trong nhiều năm tới.
9
Tuy nhiên, việc các tổng đài nội hạt không thể làm việc trực tiếp với
thông tin dạng gói là trở ngại chính trong quá trình chuyển đổi.
Một giải pháp cho vấn đề này, mà chúng ta có thể hình dung ra, là các
thiết bị lai có thể chuyểnmạch được cả thông tin dạng kênh và dạng gói, cùng
với những phần mềm cần thiết để xử lý cuộc gọi được cài đặt trong nó. Trong
khi phương pháp tiếp cận này có thể giúp ta giải quyết vấn đề trong thời kỳ
chuyển đổi, nó vẫn không giúp được ta giảm giá thành cũng như không mang
lại khả năng tạo sự khác biệt về dịch vụ.
Trong thuật ngữ của chuyểnmạch mềm, chức năng chuyểnmạch ở
phần vật lý do MG (Media Gateway) đảm nhiệm, còn phần điều khiển cuộc
gọi thuộc về bộ MGC (Media Gateway Controller). Có một số lý do chính mà
dựa vào đó người ta tin rằng phân chia hai chức năng là giải pháp tốt nhất:
- Tạo cơ hội cho một số công ty nhỏ và linh hoạt vốn vẫn chỉ tập
trung vào các phần mềm xử lý cuộc gọi, phần mềmchuyển mạch
gói gây được ảnh hưởng trong ngành công nghiệp viễn thông giống
như các nhà cung cấp lớn từ trước tới nay vẫn kiểm soát thị trường.
- Cho phép có một giải pháp phần mềm chung cho xử lý cuộc gọi cài
đặt trên rất nhiều loại mạng khác nhau, bao gồm cả mạng chuyển
mạch kênh và mạng gói sử dụng các khuôn dạng gói và phương
thức truyền dẫn khác nhau.
- Là động lực cho các hệ điều hành, các môi trường máy tính chuẩn,
tiết kiệm đáng kể trong việc phát triển phát triển và ứng dụng các
phần mềm xử lý cuộc gọi.
- Cho phép các phần mềm thông minh của các nhà cung cấp dịch vụ
điều khiển từ xa các thiết bị chuyểnmạch đặt tại trụ sở của khách
hàng, một yếu tố quan trọng trong việc khai thác hết tiềm năng của
mạng trong tương lai.
Ngoài ứng dụng trong tổng đài nội hạt, chuyểnmạchmềm còn hướng
vào các tổng đài chuyểnmạch kênh cấp cao hơn (Tandem/Transit). Giải pháp
chuyển mạch TDM hiện nay đang bộc lộ dần nhược điểm trước nhu cầu ngày
càng tăng của các dịch vụ mới, đặc biệt là các dịch vụ dữ liệu.
10
[...]... trúc chuyểnmạch Cấu trúc chuyểnmạch mềm: Hình 2.1: Sơ đồ chức năng hệ thống chuyểnmạchmềm 21 Cấu trúc chuyểnmạch kênh: Hình 2.2: Sơ đồ chức năng hệ thống chuyểnmạch kênh Các hình 1.7 và hình 1.8 minh hoạ sơ đồ khối chức năng của tổng đài chuyểnmạch kênh truyền thống và tổng đài chuyểnmạchmềm Ta thấy rằng, cả 2 dạng chuyểnmạch đều sử dụng phương pháp ghép kênh trước khi thực sự chuyểnmạch Quá... Tính cước - Cuộc gọi khẩn cấp 2 So sánh chuyểnmạch mềm và chuyểnmạch kênh truyền thống Việc so sánh sẽ dựa vào những tiêu chí sau: đặc tính của chuyểnmạch (về phần cứng và phần mềm) , cấu trúc chuyểnmạch (Các thành phần cơ bản và sự liên hệ giữa chúng), và cách thực hiện cuộc gọi Đặc tính chuyển mạchChuyểnmạchmềm Tổng đài PSTN Phương pháp chuyểnmạch Phần mềm Điện tử Kiến trúc Phân tán, theo các... của chuyểnmạch Hai hệ thống chuyểnmạch này đều gồm 3 khối: phần cứng, phần mềm điều khiển cuộc gọi và phần mềm các dịch vụ ứng dụng Tuy nhiên trong hệ thống chuyểnmạch truyền thống, phần cứng chuyểnmạch luôn đi kèm với phần mềm điều khiển cuộc gọi và phần mềm ứng dụng của cùng một nhà cung cấp Khắc phục điều này, chuyểnmạch mề đưa ra giao diện lập trình ứng dụng mở, có khả năng tương thích phần mềm. .. CỦA CHUYỂNMẠCHMỀM 1 Lợi ích của chuyểnmạchmềm Những cơ hội mới về doanh thu Côngnghệ mạng và công nghệchuyểnmạch thế hệ mới cho ra đời những dịch vụ giá trị gia tăng hoàn toàn mới, hội tụ ứng dụng thoại, số liệu và video Các dịch vụ mới này hứa hẹn sẽ đem lại doanh thu và lợi nhuận cao hơn nhiều so với các dịch vụ thoại truyền thống 15 Các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) có thể sử dụng Chuyển. .. đêm) - Nếu có nhiều tổng đài chuyển tiếp trong mạng, mỗi tổng đài đó lại nối với một nhóm các tổng đài nội hạt, cuộc gọi có thể phải chuyển qua nhiều tổng đài chuyển tiếp để đến được nơi lưu giữ tài nguyên mạng (như trong trường hợp dịch vụ hộp thư thoại) 2 Vị trí của chuyểnmạchmềm trong mạng NGN Do có chức năng là xử lý cuộc gọi (Call control ) nên vị trí tương ứng của chuyểnmạchmềm trong mô hình... nhà cung cấp có thể sử dụng công nghệchuyểnmạchmềm để cho phép các khách hàng tự lựa chọn và kiểm soát các dịch vụ thông tin mình sử dụng Viễn cảnh hấp dẫn này sẽ làm khách hàng trở nên “ trung thành ” với nhà cung cấp dịch vụ Giảm chi phí xây dựng mạng Các hệ thống chuyển mạchmềm sẽ thay thế cho các tổng đài trong mạng chuyểnmạch kênh truyền thống Vì giải pháp mới này về căn bản ít tốn kém hơn... NGN là lớp Điều khiển cuộc gọi và báo hiệu (Call Control and Signaling Layer) Và các thực thể chức năng của chuyểnmạchmềm là MGC-F, CA-F, IW-F, R-F, và A-F 11 Hình 1.1: Vị trí của chuyểnmạchmềm trong mô hình phân lớp NGN 3 Thành phần chính của chuyểnmạchmềm Thành phần chính của chuyểnmạchmềm là bộ điều khiển cổng thiết bị Media Gateway Controller (MGC) Bên cạnh đó còn có các thành phần khác hỗ... nhau Chuyểnmạchmềm được xây dựng trên cơ sở côngnghệ mạng IP, xử lý thông tin một cách trong suốt, cho phép đáp ứng nhiều loại lưu lượng khác nhau Được xây dựng theo cấu hình phân tán, tách các chức năng điều khiển cuộc gọi và ứng dụng của hệ thống ra khỏi chức năng chuyểnmạch làm cho nhiệm vụ chuyểnmạch trở nên đơn giản hơn và do đó năng lực xử lý mạch mẽ hơn, linh hoạt và hiệu quả hơn Cấu trúc chuyển. .. nên trở ngại đối với các nhà khai thác mới muốn gia nhập thị trường không còn lớn như trước nữa Chi phí cho các hệ thống chuyển mạchmềm sẽ theo dạng chi phí cho phần mềm chứ không còn theo kiểu chi phí cho các cơ cấu chuyểnmạch kênh như trước nữa, và do đó đầu tư vào chuyểnmạchmềm sẽ tăng gần như tuyến tính theo số lượng khách hàng mà không phải là một khoản đầu tư ban đầu rất lớn như trước đây... phí thấp hơn nhiều, chuyểnmạchmềm cho phép các nhà cung cấp xác lập, triển khai và điều hành các dịch vụ mới, tính toán mức độ sử dụng các dịch vụ đó để tính cước khách hàng trong cả hai hệ thống trả sau hay trả trước Bằng cách sử dụng các giao diện lập trình mở (API) trong Chuyểnmạch mềm, các nhà phát triển có thể tích hợp dịch vụ mới hay thêm các Server mới dễ dàng Chuyểnmạchmềm nói chung gồm . Thoại qua IP
W
X
7
I. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM.
1 Mạng NGN và công nghệ chuyển mạch mềm.
Các khái niệm chuyển mạch và phần mềm đều đã trở nên. mạng
gói
II. ƯU ĐIỂM CỦA CHUYỂN MẠCH MỀM.
1 Lợi ích của chuyển mạch mềm.
Những cơ hội mới về doanh thu.
Công nghệ mạng và công nghệ chuyển mạch thế hệ mới cho