Đồ án tốt nghiệp điều khiển lưu lượng trong mpls và triển khai mpls trên hạ tầng mạng việt nam

GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên Trước tiên em xin cám ơn thầy cô khoa Điện tử Viễn Thông tạo điều kiện thuận lợi để chúng em hồn thành đồ án này.Đặc biệt em xin cảm ơn cô Phạm Hồng Liên tận tình hướng dẫn giải đáp thắc mắc để em nghiên cứu hoàn thành đồ án Đây đồ án quan trọng chúng em bước chuẩn bị tốt cho luận văn chúng em sau Trong đồ án điều chưa chưa hồn thiện, mong nhận xét đánh giá để em hồn thành tốt cho luận văn sau Trang GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên Trên giới nay, TCP/IP ATM hai giao thức sử dụng phổ biến Tuy nhiên người ta thấy tồn tại, yếu điểm hai mơ hình mà thực tế khắc phục Sự phát triển ATM trước thành tựu quan trọng trọng công nghệ truyền thông ngày ATM trở nên lỗi thời khơng đáp ứng dịch vụ đa dạng Hầu hết dịch vụ quan trọng triển khai TCP/IP TCP/IP phát triển mạnh năm cuối thập kỷ 90, giao thức mạng thơng minh linh hoạt, đáp ứng hầu hết dịch vụ trước Tuy nhiên vấn đề khả mở rộng, điều khiển lưu lượng QoS mạng TCP/IP không đáp ứng nhu cầu người sử dụng TCP/IP có nhiều trở ngại việc phân tách khách hàng bảo mật ứng dụng VPN Nguyên nhân xuất phát từ cách thức chuyển mạch tảng địa IP Số điểm mạng lớn, thiết bị phải xây dựng bảng định tuyến dài làm tăng trình xử lý Xuất phát từ nguyên nhân đó, người ta nghĩ đến việc chuyển mạch không dựa tảng IP mà dựa vào nhãn Ý tưởng thơng minh nhóm nhà phân tích IETF phát triển thành công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức, gọi tắt MPLS (Multi Protocol Label Switching) MPLS phát triển tảng ATM TCP/IP, giao thức cầu nối hai cơng nghệ MPLS thích ứng với nhiều giao thức mạng khác nhau, điều mang lại nhiều lợi ích cho nhà cung cấp dịch vụ người sử dụng MPLS đáp ứng tốt yêu cầu QoS, điều khiển lưu lượng VPN Lưu lượng truyền MPLS có tính bảo mật, chất lượng dịch vụ cao nhiều so với ATM TCP/IP Vậy công nghệ MPLS triển khai nào, cấu trúc ứng dụng Việt Nam gặp thuận lợi, khó khăn gì? Em nghiên cứu cấu trúc kỹ thuật MPLS, tìm hiểu tính khả thi MPLS thị trường Việt Nam.Em kính mong quý thầy cô nhận Trang GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên xét đánh giá để chúng em hoàn thiện đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ TCP/IP VÀ ATM 25 1.1 Mơ hình TCP/IP 25 1.1.1 Các khái niệm mạng IP .25 1.1.1.1 Phương thức truyền liệu mạng IP 26 1.1.1.2 Chọn đường cho gói liệu mạng IP 27 1.1.1.3 Định tuyến 28 1.1.1.4 Các hành động trình định tuyến 28 1.1.2 Các nhược điểm TCP/IP 28 1.2 Mơ hình ATM .30 1.2.1 Các thiết bị ATM môi trường mạng 30 1.2.1.1 Định dạng tế bào ATM .31 1.2.1.2 Các thiết bị mạng ATM 31 1.2.1.3 Các dịch vụ mạng ATM 32 1.2.3 Các nhược điểm ATM .32 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MPLS 35 2.1 So sánh chuyển mạch mạng IP truyền thống mạng MPLS 35 2.1.1 Chuyển mạch mạng IP 35 2.1.2 Chuyển mạch mạng MPLS .35 2.2 Các thuật ngữ khái niệm MPLS 37 2.2.1 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) .37 2.2.2 Router chuyển mạch nhãn MPLS (MPLS LSR) 37 2.2.3 Router biên chuyển mạch nhãn MPLS (E-LSR) 37 2.2.4 Đường dẫn mạch MPLS (LSP) .38 2.2.5 Upstream, downstream .38 2.2.6 Nhãn MPLS .39 2.2.7 Ngăn xếp nhãn 40 2.3 Thành phần cấu trúc MPLS 41 2.3.1 Các phương pháp chuyển mạch MPLS 41 2.3.1.1 Kỹ thuật chuyển mạch thông thường 42 2.3.1.2 Kỹ thuật chuyển mạch CEF .43 Trang GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên 2.3.2 Mặt phẳng điều khiển mặt phẳng liệu 44 2.3.3 Phân loại nhãn sử dụng MPLS 46 2.3.4 Hoạt động LSR E-LSR (LER) mặt phẳng điều khiển mặt phẳng liệu .49 2.3.4.1 Thành phần chức LSR 49 2.3.4.2 Thành phần chức LER 50 2.4 Hoạt động MPLS 52 2.4.1 Quá trình hình thành sở liệu 52 2.4.1.1 Quá trình hình thành bảng định tuyến .53 2.4.1.2 Gán nhãn Local cho desIP tương ứng 53 2.4.1.3 Thiết lập bảng LIB LFIB 54 2.4.1.4 Quảng bá nhãn nội bộ-local cho toàn mạng .55 2.4.1.5 Cập nhật thông tin quảng bá 56 2.4.1.6 PHP 57 2.4.1.7 Xử lý thông tin quảng bá 58 2.4.1.8 Hình thành bảng LFIB toàn mạng 60 2.4.1.9 Hội tụ gói tin qua mạng MPLS 61 2.5 Tóm tắt 61 CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ MPLS VPN 63 3.1 Tổng quan VPN 63 3.1.1 Giới thiệu chung VPN 63 3.1.2 Phân loại mơ hình VPN .64 3.1.2.1 Overlay VPN .64 3.1.2.2 Mô hình Peer-to-peer VPN 65 3.1.3 Các ưu nhược điểm mô hình VPN 67 3.1.3.1 Mơ hình Overlay VPN 67 3.1.3.2 Mơ hình Peer-to-peer VPN 67 3.2 MPLS VPN 68 3.2.1 Các khái niệm thuật ngữ MPLS VPN 69 3.2.2 Mơ hình định tuyến MPLS VPN 69 3.2.3 Các kỹ thuật MPLS VPN 71 3.2.3.1 Cấu trúc PE router .71 3.2.3.2 Bảng chuyển tiếp ảo VRF 72 3.2.3.3 Kỹ thuật phân biệt tuyến mạng core 73 3.2.3.3 Số nhận dạng đường (RD) .75 3.2.3.4 Số phân biệt đường (RT) .77 3.2.3.5 Hoạt động giao thức MP - BGP 78 3.2.4 Hoạt động mặt phẳng điều khiển mặt phẳng liệu MPLS VPN 79 3.2.4.1 Mặt phẳng điều khiển 79 Trang GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên 3.2.4.2 Mặt phẳng liệu 81 3.4 Q trình xử lý thơng tin định tuyến đầu cuối MPLS-VPN 86 3.5 MPLS-VPN trình chuyển gói liệu 87 CHƯƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG TRONG MPLS 89 4.1 Các khái niệm điều khiển lưu lượng .89 4.1.1 Kỹ thuật hàng đợi .89 4.1.1.1 FIFO 89 4.1.1.2 PQ .90 4.1.1.3 FQ .91 4.1.1.4 WRR 93 4.1.1.5 WFQ (Weighted Fair Queuing) 94 4.1.1.6 WFQ (Class Based) 96 4.1.2 Trung kế lưu lượng 97 4.1.3 Giải thuật thùng rò thùng Token 98 4.1.3.1 Mơ hình thùng rị .98 4.1.3.2 Mô hình thùng Token 98 4.2 Động lực phát triển MPLS TE 99 4.3 Thiết lập kênh truyền dẫn sử dụng MPLS-TE 103 4.3.2 Quảng bá thông tin sử dụng giao thức IGP mở rộng: .104 4.3.3 Tính tốn đường dẫn sử dụng CSPF: .107 4.3.4 Thiết lập đường dẫn sử dụng CR-LDP & RSVP-TE: .109 4.3.4.1.CR-LDP: 109 4.3.4.2 RSVP-TE 113 4.4 Sử dụng đường dẫn TE: .117 4.5 Các thuật toán định tuyến nâng cao MPLS 120 4.5.1.Yêu cầu sử dụng thuật toán định tuyến 120 4.5.2 Định tuyến dựa QoS 122 4.5.2.1 Phân loại thuật toán QoS 122 4.5.3 Định tuyến dựa lưu lượng .124 4.5.4 Dựa thông tin mạng .125 4.5.4.1 Thuật toán định tuyến với điểm giao tối thiểu MIRA (Minimum Interference Routing Algorithm) 125 4.5.4.2 Thuật toán định tuyến động trực tuyến DORA (Dynamic On line Routing Algorithm) 127 4.5.5 Định tuyến dựa thông tin mô tả PBR (Profile Based Routing) 127 4.5.6 Triển khai thuật toán định tuyến nâng cao .128 Trang GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên 4.6 Bảo vệ khôi phục: 129 4.6.1 Phát lỗi 129 4.6.2 Bảo vệ phục hồi 130 4.6.3 MPLS Recovery .130 4.6.3.1 Phân loại chế khôi phục bảo vệ 131 4.6.3.1.1 Bảo vệ toàn cục bảo vệ cục 131 4.6.3.1.2 Tái định tuyến bảo vệ chuyển mạch bảo vệ 132 4.6.3.1.3 Mơ hình MAKAM (Bảo vệ tồn cục) .132 4.6.3.1.4 Mơ hình Haskin (Reverse Backup) 133 4.6.3.1.5 Mơ hình Hundessa 134 4.6.3.1.6 Mơ hình Simple Dynamic 134 4.6.3.1.7 Mơ hình Shortest Dynamic 135 CHƯƠNG :TRIỂN KHAI MPLS TRÊN HẠ TẦNG MẠNG VIỆT NAM 203 5.1 Triển khai dịch vụ mạng riêng ảo VPN/MPLS VDC 204 5.2 Ứng dụng MPLS mạng NGN: 206 5.3 Những vấn đề cần giải triển khai MPLS Việt Nam 212 KẾT LUẬN 213 Trang GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ TCP/IP VÀ ATM Trước MPLS đời, TCP/IP ATM công nghệ tân tiến đáp ứng hầu hết nhu cầu dịch vụ viễn thông Cuối thập niên 90 đầu năm 2000 bùng nổ ATM TCP/IP ứng dụng truyền liệu Nhưng ngày nay, với phát triển xã hội, nhu cầu thông tin ngày tăng người ta phát minh nhiều loại hình dịch vụ mới, cơng nghệ cũ dường không đáp ứng yêu cầu Chương giới thiệu chung mô hình TCP/IP ATM, phân tích ưu nhược điểm đời MPLS 1.1 Mơ hình TCP/IP: 1.1.1 Các khái niệm mạng IP TCP/IP giao thức đựợc phát triển Cục dự án nghiên cứu cấp cao (ARPA) Quốc phòng Mỹ Trước đây, TCP/IP giao thức chạy môi trường hệ điều hành UNIX dùng chuẩn Ethernet Khi máy tính cá nhân đời, TCP/IP chay mơi trường máy tính cá nhân với hệ điều hành DOS trạm làm việc chạy hệ điều hành UNIX Hiện TCP/IP sử dụng phổ biến mạng Internet TCP/IP đời trước chuẩn OSI Hai mơ hình khơng hồn tồn trùng khớp có tương thích định Sự tương quan mơ hình TCP/IP mơ hình OSI hình sau: Trang GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên TCP/IP OSI Úng dụng Ứng dụng dịch vụ Trình diễn Phiên TCP UDP Giao vận IP IP Liên kết vật lý Liên kết vật lý Hình 1.1 Sự tương ứng TCP/IP OSI 1.1.1.1 Phương thức truyền liệu mạng IP: Dữ liệu mạng IP không truyền liên tục mà phân thành gói, hay cịn gọi datagram Mỗi datagram có hai phần header data Header chứa địa nguồn, đích càc thơng số khác để giúp cho packet đến đích Các thơng số lại giúp hạn chế lỗi xảy packet đến đích thời gian sống (time to live), kiểm tra lỗi (checksum), cờ báo, độ dài tổng cộng của datagram… VER IHL Type of service Identification Total length Flags Fragment offset Time to live Protocol Header checksum Source address Destination address Options-padding Data Hình 1.1 Cấu trúc datagram Khi gửi datagram đường truyền vật lý, datagram phải đóng gói lại dạng frame đường truyền vật lý không xác định frame Trang GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên Toàn datagram nằm vùng liệu frame Đường truyền vật lý xử lý frame dựa vào địa MAC giao thức lớp hai Tuy nhiên loại mạng, người ta qui định độ dài tối đa frame, gọi MTU (maximun transfer unit) Kích thước frame ln phải nhỏ kích thức MTU Khi frame có kích thước lớn MTU, phải phân đoạn, đoạn có kích thước nhỏ MTU mạng Q trình phân đoạn thực Gateway mạng có kích thức MTU khác đường truyền liệu Các đoạn sau phân chia gồm hai thành phần: phần header data Các phân đoạn chuyển tới đích Trạm cuối dựa vào thông số flag fragment offset để thiết lập lại liệu ban đầu 1.1.1.2 Chọn đường cho gói liệu mạng IP: Địa IP số nhận biết trạm mạng Các gói xác định đích đến dựa vào địa IP Trên giới hiên sử dụng IPv4 Đó chuỗi số nhị phân dài 32 bit, chia thành bốn Octet Để đơn giản người ta biểu diễn Octec dạng thập phân Độ lớn Octec chạy từ đến 255, địa IP lấp đầy số vào chuỗi nhị phân 32 bit Để thuận tiện cho việc quản lý sử dụng, người ta chia địa IP thành lớp sau: Lớp A: dãy địa với Octec đầu có dạng 0xxxxxxx,cho phép định danh 126 mạng,với tối đa 16 triệu host mạng Lớp B: dãy địa với Octec đầu có dạng 10xxxxxx, cho phép định danh 16384 mạng với tối đa 65534 host mạng Lớp C: dãy địa với Octec đầu có dạng 110xxxxx,cho phép định danh khoảng triệu mạng , mạng tối đa 254 host Lớp D : địa lại ,được dùng cho multicast broadcast (gửi thông tin đến nhiều host) Lớp A Net ID Host ID Lớp B Net ID Host ID Trang GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên Lớp C 1 Net ID Host ID Hình 1.2 Phân lớp địa IP 1.1.1.3 Định tuyến Định tuyến phương thức dịch chuyển thông tin liên mạng,từ nguồn đến đích Nó chức thực tầng mạng Chức cho phép định tuyến đánh giá đường sẵn có tới đích dựa vào topo mạng Topo mạng người quản trị thiết lập thu thập thông qua giao thức định tuyến Topo mạng mà router học ghi vào bảng định tuyến Bảng định tuyến chứa thơng tin tìm đường mà router dựa vào để phân phát gói tin đến đích cuối 1.1.1.4 Các hành động trình định tuyến: Xác định đường đi: chọn đường tốt đến đích theo tiêu chí (cost, chiều dài đường ) dựa vào bảng định tuyến Khi có đường tốt từ bảng định tuyến, bước gắn với đường cho định tuyến biết phải gởi gói tin đâu Chuyển mạch: cho phép định tuyến gởi gói tin từ cổng vào đến cổng tương ứng với đường tối ưu chọn 1.1.2 Các nhược điểm TCP/IP: Do tính chất chuyển mạch lớp 3, trình định tuyến router thường chậm switch Quá trình định tuyến thực tất router mà qua Trang 10 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên Hình 4.31: Cơ chế khơi phục Simple Dynamic (Link protection) Nếu nút phát lỗi khơng có đường bảo vệ dự trữ (chế độ chuyển mạch bảo vệ) khơng có khả tìm đường tới đích dựa vào giao thức định tuyến (chế độ tái định tuyến) LSR hết phiên làm việc LSR Upstream kế cận đảm nhận vai trò PSL Cơ chế giống với chế bảo vệ cho LSP “bảo vệ nút” Simple Dynamic có ưu điểm đường tái định tuyến đường ngắn tới đích (loại trừ đường bị hư) nhiên việc tính tốn tái định tuyến khơng thể kiểm sốt tài nguyên mạng gây ảnh hưởng đến LSP khác mạng, điều tuyệt đối nên tránh trường hợp thực MPLS có hỗ trợ QoS 4.6.3.1.7 Mơ hình Shortest Dynamic Cũng giống mơ hình Symple Dynamic, mơ hình shortest Dynamic mơ hình bảo vệ cục Điều khác biệt mơ hình PML phải LSR downstream kế cận với link LSR bị sai Do đường backup trường hợp cịn gọi Bypass Tunnel Trong mơ hình đường bảo vệ thường tính tốn từ trước thực tế người ta sử dụng giao thức báo hiệu RSVP-TE để thiết lập đường bảo vệ Shortest Dynamic Chế độ bảo vệ dùng phương pháp khơi phục có hai loại “bảo vệ nút” “bảo vệ liên kết” Trang 112 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên Hình 4.32 Cơ chế khơi phục Simple Dynamic (Node protection) Hình 4.33 Cơ chế khôi phục Shortest Dynamic (Link protection) Một điều cần lưu ý hai mơ hình hai mơ hình Ingress LER khơng nhận đuợc FIS, khơng thể biết có cố mạng gửi liệu bình thường, tức phiên hoạt động LSP bị cố trì Trang 113 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên Hình 4.34 Cơ chế khơi phục Shortest Dynamic (Node protection) Trang 114 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên CHƯƠNG : TRIỂN KHAI MPLS TRÊN HẠ TẦNG MẠNG VIỆT NAM Công nghệ MPLS tổ chức quốc tế IETF đưa vào năm 1997 phát triển rộng rãi toàn cầu Công nghệ MPLS VPN đưa ý tưởng khác biêt hồn tồn so với cơng nghệ truyền thống, đơn giản hóa q trình tạo đường hầm mạng riêng ảo chế gán nhãn gói tin thiết bị mạng nhà cung cấp Thay phải tự thiết lập, quản trị đầu tư thiết bị đắt tiền, VPN MPLS giúp cho doanh nghiệp trao trách nhiệm cho nhà cung cấp - đơn vị có đầy đủ lực, thiết bị công nghệ bảo mật tốt nhiều cho mạng doanh nghiệp Hình 5.1 Mơ hình mạng MPLS VPN thực tế Theo đánh giá diễn đàn công nghệ Ovum 2005, MPLS VPN công nghệ nhiều tiềm năng, bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhờ tính ưu việt hẳn cơng nghệ truyền thống Dự kiến cuối năm 2010, MPLS VPN dần thay hồn tồn cơng nghệ mạng truyền thống lạc hậu tiền đề cho hệ thống mạng băng rộng - mạng hệ NGN Trang 115 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên 5.1 Triển khai dịch vụ mạng riêng ảo VPN/MPLS VDC Công nghệ MPLS VPN thức VDC đưa vào triển khai ứng dụng thử nghiệm thành công đưa vào khai thác từ năm 2003 Năm 2004, giải pháp VPN MPLS VDC dành cúp vàng CNTT IT Week 14 mở rộng khai thác khắp 64 tỉnh thành nước với thương hiệu VPN/VNN Giải pháp VPN/VNN VDC ứng dụng triển khai dựa công nghệ chuyển giao thiết bị Cisco, với mục tiêu tạo giải pháp mạng an toàn bảo mật tối ưu, độ trễ thấp thích hợp ứng dụng liệu data, voice, video Đặc biệt, hệ thống MPLS VPN VDC triển khai sử dụng cáp bể cống ngầm nên tiết kiệm nhiều chi phí triển khai Tốc độ kết nối cao từ nx64Kbps tới nxGbps Hệ thống VDC sẵn sàng cung cấp dịch vụ 23 tỉnh thành phố nước VDC cam kết chất lượng QoS năm 2007 Mơ hình dịch vụ VPN/VNN MPLS VDC Hình 5.2 Mơ hình MPLS VPN VDC MPLS VPN VDC sử dụng kết nối local loop - phân đoạn kết nối từ phía khách hàng tới POP MPLS VDC - qua đường kênh riêng Lease Line tốc độ cao Khác với công nghệ VPN Internet (PPTP, L2TP, VPN IPSec), chế đường hầm thiết lập hoàn toàn MPLS core VDC Mỗi kết nối VPN thiết lập đường hầm riêng biệt chế gán nhãn chuyển tiếp gói IP Trang 116 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên Mỗi kết nối VPN nhân giá trị nhãn thiết bi định tuyến MPLS mạng cung cấp Do vậy, đường hầm MPLS core riêng biệt hoàn toàn Với khả che giấu địa mạng lõi, công DDoS, IP snoofing, label snoofing trở nên vô nghĩa so sánh ưu điểm cơng nghệ: Hình 5.3 So sánh cơng nghệ MPLS với công nghệ khác So sánh chi phí sử dụng Hình 5.4 So sánh chi phí sử dụng MPLS VPN tiết kiệm 50% chi phí, nhiều điểm tiết kiệm 5.2 Ứng dụng MPLS mạng NGN: Công nghệ NGN (Next Generation Network - NGN) với khả tích hợp nhiều dịch vụ giá trị gia tăng xu hướng phát triển ngành viễn thông giới Trang 117 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên Khi môi trường kinh doanh ngày phức tạp mang tính cạnh tranh cao, chất lượng dịch vụ trở thành chìa khóa cho thành cơng nhu cầu sở hữu dịch vụ truyền thơng với nhiều tiện ích khơng ngừng tăng lên Công nghệ NGN đời hội tụ mạng: mạng thoại, mạng không dây mạng số liệu vào kết cấu thống để hình thành mạng chung, thông minh, hiệu cho phép truy xuất tồn cầu, tích hợp nhiều cơng nghệ mới, ứng dụng mở đường cho hội kinh doanh phát triển, ngày thỏa mãn nhu cầu người sử dụng Mạng Thế hệ (NGN) gì? Những ứng dụng cần nhiều băng thơng giáo dục truyền hình, ứng dụng truyền hình trực tuyến y học, thuyết trình trực tuyến yêu cầu mạng có khả đáp ứng mạnh để truy cập dễ dàng lúc nơi Những mạng viễn thông vậy, dựa nguyên lý chạy đa dịch vụ thông qua sở hạ tầng chung thống nhất, biết Mạng Thế hệ (NGN) Nó mạng nhất, kế thừa cho hầu hết mạng truyền thoại liệu tách biệt ngày Kiến trúc phân lớp mạng NGN phân hoạch thành phân lớp chính: Phân lớp Truyền dẫn Mạng truy nhập Phân lớp Mạng chuyển mạch trục (Backbone CORE) Phân lớp Điều khiển Dịch vụ (service & network control) Khi nói đến mạng NGN nói đến “dịch vụ” khơng phải cách xây dựng mạng truyền thống trọng vào xây dựng mạng riêng lẻ, dịch vụ phải xây dựng mạng dùng riêng, ví dụ mạng thoại TDM, mạng di động, mạng truyền số liệu Chính mà tiêu chí cho mạng hội tụ để đảm bảo chi phí đầu tư thấp phải là: Trang 118 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên  Xây dựng mạng hội tụ đa dịch vụ tảng mạng nhất;  Cung cấp dịch vụ mạng riêng ảo an ninh lớp 2, lớp 3, dịch vụ multimedia data với cam kết chất lượng dịch vụ SLA;  Giải pháp mở tương thích tích hợp dịch vụ;  Bảo vệ đầu tư, dễ dàng mở rộng nâng cấp mạng Ngoài dịch vụ thoại, mạng NGN cung cấp dịch vụ theo yêu cầu hội nghị truyền hình dịch vụ ứng dụng đa phương tiện khác với yêu cầu băng thông đến hàng chục Mbps cho người dùng Đặc điểm mạng NGN có khả cung cấp tất dịch vụ băng rộng theo yêu cầu với mức dịch vụ khác Ngoài ra, mạng NGN tích hợp cơng nghệ di động băng thơng rộng, cho phép người dùng trao đổi thông tin dịch vụ băng rộng bất chấp họ sử dụng máy tính để bàn hay thiết bị hỗ trợ số cá nhân (PDA) để lướt Internet từ taxi Mạng NGN vật lý bao gồm nhiều đường truyền sợi quang, phát chuyển liệu dạng gói tin mà hỗ trợ cho nhiều dịch vụ đồng thời Các thành phần mạng NGN (như switch hay router) hoạt động với nhiều cấu hình mạng khác nhau, với nhiều giao thức khác – giống doanh nghiệp nói nhiều thứ tiếng khác đồng thời Mạng NGN công nghệ MPLS Một kỳ diệu mạng NGN phát triển nhà khai thác khơng u cầu có sẵn sở hạ tầng hay cần nâng cấp, mở rộng cấu trúc mạng sẵn có Ngày nay, MPLS (chuyển mạch nhãn đa giao thức) kỹ thuật công nhận cho mạng hội tụ Việt Nam sau có đánh giá kỹ mạng ATM mạng khác MPLS có bước phát triển dài cộng đồng IETF MPLS dẫn đầu mức linh hoạt, tính đảm bảo an tồn mà ngày chưa có cơng nghệ khác thỏa mãn Trang 119 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên MPLS cho phép nhà cung cấp dịch vụ tách biệt việc kiểm sốt lưu thơng mạng dựa u cầu ứng dụng MPLS cịn có khả cho phép ứng dụng tự động yêu cầu tài nguyên mà chúng cần sử dụng hạ tầng mạng Tuy nhiên, chất lượng mạng dựa vào MPLS IP khơng đủ, tính thơng minh cộng thêm (Intelligent Network) cần thiết để đảm bảo chất lượng, bảo mật, kế toán toán cho dịch vụ Việc kiểm soát tốt điều cần thiết cho phép nhà cung cấp dịch vụ kiểm sốt lưu thơng mạng Có thể nói rằng, cơng nghệ mạng NGN chìa khố giải mã cho công nghệ tương lai, đáp ứng đầy đủ yêu cầu kinh doanh với đặc điểm quan trọng cấu trúc phân lớp theo chức phân tán tiềm mạng, làm cho mạng mềm hoá sử dụng rộng rãi giao diện mở đa truy nhập, đa giao thức để kiến tạo dịch vụ mà không phụ thuộc nhiều vào nhà cung cấp thiết bị khai thác mạng Sự tiến công nghệ, sức cạnh tranh mạnh mẽ mơi trường phát triển thơng thống làm thay đổi tận gốc kinh tế truyền thông thoại, liệu dịch vụ video Một cách tương ứng, nhà cung cấp dịch vụ thay đổi mơ hình kinh doanh cách mạnh mẽ, không hạ giá thành sản phẩm dịch vụ mà tạo dòng doanh thu khác biệt, mẻ Công nghệ NGN giúp nhà cung cấp dịch vụ, nhà cung cấp truyền hình cáp, nhà cung cấp dịch vụ di động,… hội tụ kiến trúc hạ tầng mạng, gia tăng thêm vào tính thơng minh để cung cấp dịch vụ cao cấp NGN gia nhập thị trường công nghệ Việt Nam Việt Nam thị trường có tốc độ phát triển mạnh châu Á với số lượng khách hàng sử dụng dịch vụ băng rộng tăng ngày Tháng 12/2003, VNPT lắp đặt xong giai đoạn mạng viễn thông hệ NGN vào vận hành thành công Đây mạng hạ tầng thông tin Trang 120 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên dựa cơng nghệ chuyển mạch gói (packet-switch), VNPT chọn lựa để thay công nghệ chuyển mạch kênh (circuit-switch) Juniper Networks nhà cung cấp triển khai mạng NGN/MPLS cho VNPT Đây mạng sử dụng công nghệ chuyển gói MPLS với đặc tính linh hoạt, ứng dụng tiến công nghệ thông tin công nghệ truyền dẫn quang băng rộng nên tích hợp dịch vụ thoại dịch vụ truyền số liệu Song song với việc thiết lập lớp chuyển tải trục vùng, VNPT triển khai lớp truy nhập mạng NGN với Media Gateway hệ thống băng rộng công nghệ xDSL hỗ trợ kết nối ADSL SHDSL Với hạ tầng mạng xDSL này, VNPT cung cấp dịch vụ truy nhập Internet băng rộng MegaVNN nhiều tỉnh, thành phố nước Việc ứng dụng công nghệ NGN VNPT đánh dấu tiêu chuẩn cho nhà cung cấp dịch vụ khác Viễn thông Điện lực (EVN Telecom), Viettel, SPT, Công viên Phần mềm Quang Trung (QTSC), Khu Công nghệ cao Sài Gòn (SHTP) để phát triển mạng dịch vụ Lợi ích lớn từ NGN/MPLS Sự chuyển biến kiến trúc mạng này, không giới hạn nhà cung cấp dịch vụ công cộng mà doanh nghiệp/tổ chức lớn chuyển hóa Ví dụ Bộ Tài Mạng Bộ Tài hệ thống mạng phức tạp, phục vụ cho nhiều phân hệ, ban ngành Bộ, giống mạng nhà cung cấp dịch vụ viễn thông VNPT, EVN Telecom, Viettel Chính vậy, thiết kế cho mạng Bộ Tài phải tối ưu, ổn định, kiểm sốt tập trung, an ninh, an tồn bảo mật, đồng thời phải có độ tương thích cao thiết bị thiết bị sẵn có Và Bộ Tài đến định ứng dụng mạng NGN thiết kế với công nghệ MPLS đại Nhu cầu Bộ Tài việc xây dựng mạng tích hợp đa dịch vụ thể tóm tắt sau: Xây dựng tổng thể mạng tích hợp đa dịch vụ, kết nối tới 64 tỉnh thành tích hợp với hệ thống mạng Kết nối vật lý chủ yếu dựa luồng leased-line MPLS VPN, ngồi cịn có đường Trang 121 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên truyền dẫn cáp quang với băng thông FE/GE cho số mạng LAN campus HCM/HN Tổ chức mạng chia thành ba miền trung tâm Trung tâm liệu (Data Center) vận hành mạng NOC tập trung Hà Nội TP HCM Thiết kế phải đề cập đến giải pháp tích hợp chuyển đổi mạng thành mạng thống Hiện nay, Bộ Tài triển khai cơng nghệ NGN tỉnh thành nước bước đầu thu lợi ích lớn Dự kiến, dự án xây dựng hệ thống hạ tầng truyền thông MPLS Bộ Tài chính, hãng bảo mật Juniper Networks triển khai, hoàn thành vào tháng 9/2007 Vừa qua, Pacific Airlines làm cách mạng hoạt động kinh doanh mình, từ sử dụng vé giấy đến chuyển hoàn toàn sang TMĐT tất khâu: đặt chỗ, mua vé, in vé, tốn… hồn tồn qua mạng Internet Bước ngoặt mang lại cho Pacific Airlines nguồn lợi lớn Hiện nay, Pacific Airlines sở hữu hệ thống bán vé đại Việt Nam với phần mềm Navitaire hạ tầng mạng Juniper Networks Việc ứng dụng công nghệ MPLS đại với thiết bị tường lửa SSG Juniper mang lại cho Parcific Airlines hiệu độ sẵn sàng cao toàn hệ thống với việc dự phòng thiết bị, đường truyền Điều nhằm đảm bảo hệ thống thư tín, giao dịch điện tử ứng dụng khác tình trạng sẵn sàng, giảm thiểu cố ngắt mạng nên đáp ứng tối đa nhu cầu kinh doanh cho Pacific Airlines; Kết nối an toàn cho chi nhánh cố định sử dụng môi trường Internet, giảm chi phí… Đối với người dùng từ xa hay chi nhánh đặt Đài Bắc, Úc Châu… giao diện người dùng tạo cảm giác thân thiện, giúp nhân viên đăng nhập mạng cách dễ dàng mà không cần cài đặt máy tính phức tạp, hay cơng đào tạo Hệ thống ngân hàng Việt Nam triển khai mạng hệ NGN Techcombank – ngân hàng ứng dụng CNTT vào hoạt động lựa chọn công nghệ NGN với ứng dụng linh hoạt Theo ơng Nguyễn Vân, Phó phịng CNTT Techcombank, ngân hàng có ứng dụng hệ thống NGN vào mạng lưới giao dịch Techcombank từ năm 2006 sử dụng sản phẩm Trang 122 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên hãng Juniper Cho đến thời điểm tại, hệ thống NGN ứng dụng hiệu việc phát triển mạng lưới Techcombank:  Thứ nhất, tiết kiệm chi phí cơng nghệ NGN tiết kiệm khoảng 50% so với công nghệ cũ  Thứ hai, độ linh hoạt cơng nghệ NGN giúp cho Techcombank phát triển mạng lưới đơn giản nhanh chóng Sau Techcombank, ngân hàng khác VPBank, Habubank, BIDV, Ngân hàng Phát triển Việt Nam, Ngân hàng NN&PTNT… ứng dụng công nghệ NGN vào hệ thống mạng hạ tầng sở Công nghệ NGN tạo hội giảm thiểu chi phí sản xuất kinh doanh tăng khả cạnh tranh cao môi trường kinh doanh Với việc sử dụng thiết bị nhỏ thích hợp tốn lượng hơn, tiết kiệm nhân lực, tiết kiệm chi phí hàng ngày, đặc biệt tiện ích quản lý chất lượng tốt hiệu cho kết nối phân tán lại tập trung vào mối, NGN/ MPLS trở thành lựa chọn tối ưu cho tổ chức doanh nghiệp đất nước 85 triệu dân 5.3 Những vấn đề cần giải triển khai MPLS Việt Nam Việc triển khai mạng MPLS khơng đơn giản đề cập phần Ở nhiều vấn đề phải nghiên cứu giải trước triển khai mạng Thứ nhất: cần xác định phạm vi triển khai MPLS lớp trục hay xuống đến tổng đài đa dịch vụ Khi xác định triển khai lớp trục (3 nút) tính ưu việt cơng nghệ khơng phát huy hết, triển khai đồng loạt đến tận tổng đài đa dịch vụ mức độ đầu tư lớn nhiều xuất nhiều vấn đề kỹ thuật triển khai Hơn chín muồi cơng nghệ vấn đề đáng quan tâm Trang 123 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên Thứ hai: giải việc phân cấp điều khiển Đối với MPLS thủ tục điều khiển chuyển mạch, định tuyến thông qua LDP, nhiên xây dựng mạng MPLS cần thực theo nguyên tắc mở: điều khiển thông qua softswitch với giao thức Megaco/H.248, Sigtran, SIP, BICC vấn đề kết hợp để điều khiển LSR điều cần quan tâm Như cần xác định rõ phạm vi khối chức nút chuyển mạch MPLS trình tự thực kết nối gọi thơng qua Megaco, LDP Thứ ba: dịch vụ giá trị gia tăng VPN Để tăng hiệu suất sử dụng mạng MPLS cần gia tăng dịch vụ khuyến khích khách hàng sử dụng đặc biệt VPN Với MPLS, mạng riêng ảo VPN tổ chức đơn giản, hiệu tăng doanh thu cho nhà khai thác mạng Trang 124 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên KẾT LUẬN Công nghệ viễn thơng ngày trở ngành cơng nghiệp có tốc độ phát triển mạnh mẽ nhu cầu người lớn địi hỏi cơng nghệ cần phải cải tiến để đáp ứng nhu cầu cấp thiết Như tất yếu, q trình tiến hố kỹ thuật viễn thơng ln kèm với khái niệm với khối lượng khổng lồ công nghệ đời với kỹ thuật triển khai chúng việc nắm bắt hết tất điều khó Tuy nhiên, dù cơng nghệ có phát triển tới mức dựa tảng khái niệm Đây mục tiêu luận văn đưa tình cấu trúc từ cấp thấp kỹ thuật hàng đợi mơ hình cao thực QoS mơ hình triển khai VPN Kỹ thuật MPLS công nghệ hứa hẹn mang đến nhiều tiện ích nhờ vào khả truyền tích hợp nhiều loại gói dịch vụ vào kênh truyềnP Cùng với khả hỗ trợ sử dụng kỹ thuật lưu lượng DiffServ giúp MPLS trở thành mơ hình cung ứng QoS tốt Hơn nữa, MPLS cịn mơ hình chịu lỗi khắc phục lỗi tốt nhất, nhờ vào giao thức định tuyến có ràng buộc - CBR với chế bảo vệ phục hồi với độ uyển chuyển cao giúp lưu lượng đảm bảo độ ổn định xảy cố Tuy nhiên việc hỗ trợ QoS lẫn điều khiển lưu lượng mơ hình thực tế xảy xung đột gây khó khăn việc đạt chất lượng mong muốn Ngoài điểm yếu cố hữu cấu trúc hàng đợi việc phức tạp xử lý hạn chế loại dịch vụ truyền LSP (đến khuyến nghị truyền loại dịch vụ LSP) Bỏ qua nhược điểm MPLS hứa hẹn mạng lại tiện ích mà chưa có mơ hình mang lại được, với tính hỗ trợ tuyệt vời cho IPv6, khả cung ứng QoS, thực điều khiển lưu lượng uyển chuyển, MPLS nói riêng mạng hệ NGN nói chung đã, mặt cho công nghệ viễn thông giới Trang 125 GVHD:PGS.TS Phạm Hồng Liên NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ` Trang 126 ... Dynamic 134 4.6.3.1.7 Mơ hình Shortest Dynamic 135 CHƯƠNG :TRIỂN KHAI MPLS TRÊN HẠ TẦNG MẠNG VIỆT NAM 203 5.1 Triển khai dịch vụ mạng riêng ảo VPN /MPLS VDC 204 5.2 Ứng dụng MPLS. .. thức mạng khác nhau, điều mang lại nhiều lợi ích cho nhà cung cấp dịch vụ người sử dụng MPLS đáp ứng tốt yêu cầu QoS, điều khiển lưu lượng VPN Lưu lượng truyền MPLS có tính bảo mật, chất lượng. .. định tuyến đầu cuối MPLS- VPN 86 3.5 MPLS- VPN trình chuyển gói liệu 87 CHƯƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG TRONG MPLS 89 4.1 Các khái niệm điều khiển lưu lượng .89 4.1.1 Kỹ thuật hàng đợi