LỜI NÓI ĐẦU Thế kỷ 21 đánh dấu sự bùng nổ mạnh mẽ lưu lượng truyền tải trên hạ tầng mạng viễn thông. Các công nghệ truyền tải không ngừng được cải tiến cũng như thay mới nhằm đáp ứng nhu cầu không hạn chế của người sử dụng. Thời kỳ đầu của truyền tải quang với công nghệ truyền dẫn PDH giản đơn và thiếu đồng bộ được thay thế bằng công nghệ truyền dẫn đồng bộ SDH và hoàn thiện hơn nữa là công nghệ WDM. Thế nhưng WDM vẫn chưa phải một giải pháp công nghệ tối ưu cho nhu cầu bất tận về băng thông của người sử dụng. Với dự tính trong tương lai rõ ràng WDM bộc lộ rất nhiều hạn chế và cần phải được thay thế bằng một công nghệ mới hoàn thiện hơn. Vào những năm đầu thế kỷ ITU-T đã đưa ra một khái niệm mạng truyền tải mới, mạng quang chuyển mạch tự động ASON. ASON ra đời với khát vọng khắc phục được những nhược điểm của công nghệ truyền tải cũ, mở rộng dung lượng, linh hoạt hơn trong điều khiển và quản lý. Có thể nói ASON không phải một công nghệ truyền tải hoàn toàn mới mà nó được xây dựng trên nền tảng của công nghệ truyền tải WDM nhưng phần quản lý và điều khiển được tách biệt với phần truyền tải. Do đó ASON ổn định và linh hoạt hơn rất nhiều trong điều khiển và quản lý mạng. Được sự đồng ý của Học viện, bộ môn Thông tin quang và đặc biệt được sự hướng dẫn nhiệt tình của KS. Lê Thanh Thủy em đã mạnh dạn đi vào tìm hiểu mạng quang chuyển mạch tự động ASON làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp lớp đại học chính quy khóa 2005-2009 của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. Đồ án gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về mạng quang chuyển mạch tự động ASON Chương 2: Báo hiệu và định tuyến trong mạng quang chuyển mạch tự động ASON Chương 3: Giải pháp ASON của Huawei. Chương 1 tập trung tìm hiểu về những vấn đề cơ bản của ASON như các kiến trúc: kiến trúc logic và kiến trúc chức năng; các giao thức thường được sử dụng, cũng như các chức năng mạng được hỗ trợ bởi ASON. Báo hiệu và định tuyến là những vấn đề trọng tâm của mạng quang chuyển mạch tự động. Chương 2 tập trung xem xét các yêu cầu đối với báo hiệu và định tuyến của mạng ASON được nêu ra trong 2 khuyến nghị mở của ITU-T đó là khuyến nghị G.7713/Y.1704 Quản lý kết nối và cuộc gọi phân tán và khuyến nghị G.7715/Y.1706 Kiến trúc và yêu cầu định tuyến. Chương 3 xem xét tới giải pháp xây dựng mạng truyền tải ASON của Huawei trên cơ sở các khuyến nghị này. Huawei đưa ra một giải pháp khá hoàn chỉnh cho ASON với việc cung cấp thiết bị phần cứng cũng như các phần mềm điều khiển quản lý cho cả 3 phần tách biệt của ASON là truyền tải, điều khiển và quản lý. Trong đó chương này tập trung nghiên cứu những loại bảo vệ ưu việt được coi là sức mạnh của series thiết bị OptiX OSN 6800. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới KS. Lê Thanh Thủy và bộ môn thông tin quang đã hết sức tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án.
LỜI NÓI ĐẦU Thế kỷ 21 đánh dấu sự bùng nổ mạnh mẽ lưu lượng truyền tải trên hạ tầng mạng viễn thông. Các công nghệ truyền tải không ngừng được cải tiến cũng như thay mới nhằm đáp ứng nhu cầu không hạn chế của người sử dụng. Thời kỳ đầu của truyền tải quang với công nghệ truyền dẫn PDH giản đơn và thiếu đồng bộ được thay thế bằng công nghệ truyền dẫn đồng bộ SDH và hoàn thiện hơn nữa là công nghệ WDM. Thế nhưng WDM vẫn chưa phải một giải pháp công nghệ tối ưu cho nhu cầu bất tận về băng thông của người sử dụng. Với dự tính trong tương lai rõ ràng WDM bộc lộ rất nhiều hạn chế và cần phải được thay thế bằng một công nghệ mới hoàn thiện hơn. Vào những năm đầu thế kỷ ITU-T đã đưa ra một khái niệm mạng truyền tải mới, mạng quang chuyển mạch tự động ASON. ASON ra đời với khát vọng khắc phục được những nhược điểm của công nghệ truyền tải cũ, mở rộng dung lượng, linh hoạt hơn trong điều khiển và quản lý. Có thể nói ASON không phải một công nghệ truyền tải hoàn toàn mới mà nó được xây dựng trên nền tảng của công nghệ truyền tải WDM nhưng phần quản lý và điều khiển được tách biệt với phần truyền tải. Do đó ASON ổn định và linh hoạt hơn rất nhiều trong điều khiển và quản lý mạng. Được sự đồng ý của Học viện, bộ môn Thông tin quang và đặc biệt được sự hướng dẫn nhiệt tình của KS. Lê Thanh Thủy em đã mạnh dạn đi vào tìm hiểu mạng quang chuyển mạch tự động ASON làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp lớp đại học chính quy khóa 2005-2009 của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. Đồ án gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về mạng quang chuyển mạch tự động ASON Chương 2: Báo hiệu và định tuyến trong mạng quang chuyển mạch tự động ASON Chương 3: Giải pháp ASON của Huawei. Chương 1 tập trung tìm hiểu về những vấn đề cơ bản của ASON như các kiến trúc: kiến trúc logic và kiến trúc chức năng; các giao thức thường được sử dụng, cũng như các chức năng mạng được hỗ trợ bởi ASON. Báo hiệu và định tuyến là những vấn đề trọng tâm của mạng quang chuyển mạch tự động. Chương 2 tập trung xem xét các yêu cầu đối với báo hiệu và định tuyến của mạng ASON được nêu ra trong 2 khuyến nghị mở của ITU-T đó là khuyến nghị G.7713/Y.1704 Quản lý kết nối và cuộc gọi phân tán và khuyến nghị G.7715/Y.1706 Kiến trúc và yêu cầu định tuyến. Chương 3 xem xét tới giải pháp xây dựng mạng truyền tải ASON của Huawei trên cơ sở các khuyến nghị này. Huawei đưa ra một giải pháp khá hoàn chỉnh cho ASON với việc cung cấp thiết bị phần cứng cũng như các phần mềm điều khiển quản lý cho cả 3 phần tách biệt của ASON là truyền tải, điều khiển và quản lý. Trong đó chương này tập trung nghiên cứu những loại bảo vệ ưu việt được coi là sức mạnh của series thiết bị OptiX OSN 6800. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới KS. Lê Thanh Thủy và bộ môn thông tin quang đã hết sức tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án. Em xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy cô giáo đã hết lòng dạy dỗ em trong suốt 9 kỳ học vừa qua. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! - 1 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG CHUYỂN MẠCH TỰ ĐỘNG Trong giai đoạn hiện nay, nhu cầu rất lớn về thông tin, truyền thông của xã hội đã dẫn đến rất nhiều loại hình dịch vụ viễn thông mới ra đời đặc biệt là các dịch vụ băng thông rộng. Việc sử dụng mạng truyển tải quang đặc biệt là mạng truyền tải quang WDM đã phần nào đáp ứng được nhu cầu đó. Nhưng với sự phát triển bùng nổ trong tương lai thì đó lại là một thách thức lớn đối với một mạng truyền dẫn quang WDM truyền thống. Mạng truyền dẫn WDM truyền thống còn tồn tại một số vấn đề: • Cấu hình dịch vụ phức tạp, việc mở rộng dung lượng và cung cấp dịch vụ mất rất nhiều thời gian. • Hiệu quả sử dụng băng thông thấp. Trong mạng ring một nửa băng thông dùng để dự phòng. • Chỉ có một số kiểu bảo vệ và hiệu năng thực hiện bảo vệ kém. • Mạng WDM truyền thống là mạng tuyến tính và ring. Các đường và khe thời gian của dịch vụ phải khai báo trên từng ring và từng điểm, tốn rất nhiều thời gian và công sức. Khi mạng lưới phát triển mở rộng và phức tạp, rất khó để cấu hình dịch vụ nhanh chóng. • Mạng truyền dẫn quang WDM truyền thống cần nhiều tài nguyên dự phòng và thiếu các kiểu bảo vệ dịch vụ tiên tiến với chức năng khôi phục và định tuyến. Để khắc phục các nhược điểm trên và phù hợp với cấu hình mắt lưới mà các mạng truyền tải quang sẽ được áp dụng rộng rãi trong tương lai, một mạng truyền tải quang thế hệ mới ra đời đó là mạng quang chuyển mạch tự động ASON (Automatically Switched Optical Network). ASON là mạng quang chuyển mạch tự động dựa trên mặt bằng điều khiển chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát (GMPLS). Các nhà điều hành mạng trông đợi các đặc trưng ưu việt từ ASON như dự phòng nhanh, điều hành mạng dễ dàng hơn, độ tin cậy mạng cao hơn, khả năng mở rộng, dễ dàng thiết kế và lập kế hoạch hơn. Dự phòng các kênh quang trong thời gian phút thậm chí là giây sẽ mở ra một cơ hội mới để tận dụng tài nguyên tốt hơn, tạo ra nhiều dịch vụ mới, ví dụ như một số cơ chế phân bố lưu lượng. Các tài nguyên của mạng quang có thể được kết nối tự động tới các mô hình lưu lượng dữ liệu trong các mạng khách hàng. Tạo một mặt phẳng điều khiển tách biệt sẽ tác động đáng kể tới việc quản lý và điều hành mạng. Các cơ chế bảo vệ và phục hồi cho các mạng truyền tải quang kiểu mesh sẽ cải thiện độ tin cậy yêu cầu từ khách hàng. Mặt phẳng điều khiển chuẩn sẽ cho phép tái sử dụng các giao thức hiện tại và giảm sự cần thiết của các hệ thống hỗ trợ điều hành mở rộng để quản lý cấu hình. ASON thực hiện cấu hình dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối. Để cấu hình một dịch vụ, bạn chỉ cần xác định node nguồn và node đích của nó và kiểu bảo vệ; mạng tự động thực hiện các hoạt động được yêu cầu. Trong ASON, chức năng khôi phục động được sử dụng để phục hồi động các dịch vụ. Trong chương này sẽ tìm hiểu những vấn đề cơ bản của ASON. Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 2 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON 1.1 Kiến trúc ASON ITU-T định nghĩa khái niệm mạng quang chuyển mạch tự động ASON là một mạng truyền tải quang có khả năng kết nối động. Khả năng này được thực hiện bởi một mặt phẳng điều khiển thực hiện các chức năng điều khiển kết nối và cuộc gọi. Kiến trúc của ASON chia làm 3 mặt phẳng chính là mặt phẳng truyền tải, mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng quản lý như được chỉ ra trong hình 1-1. Mặt phẳng quản lý Mặt phẳng điều khiển Mặt phẳng truyền tải Hình 1-1 Ba mặt phẳng ASON Mặt phẳng truyền tải, còn được gọi là mặt phẳng dữ liệu, thể hiện các tài nguyên chức năng của mạng truyền thông tin giữa các địa điểm. Nó truyền các tín hiệu quang, cấu hình kết nối - chéo và chuyển mạch bảo vệ cho các tín hiệu quang, và đảm bảo độ tin cậy của tất cả các tín hiệu quang. Mặt phẳng điều khiển thực hiện các chức năng điều khiển cuộc gọi và kết nối. Các chức năng của mặt phẳng điều khiển của ASON là tự động, cơ bản trên sự thông minh của mạng, bao gồm, tự động phát hiện, định tuyến và báo hiệu. Mặt phẳng quản lý thực hiện các chức năng quản lý cho mặt phẳng truyền tải, mặt phẳng điều khiển và tất cả các thành phần khác như một hệ thống trọn vẹn, cũng như phối hợp hoạt động cho các mặt phẳng. Các chức năng quản lý này liên quan tới các thành phần mạng, các mạng và dịch vụ, và thông thường ít tự động hơn so với mặt phẳng điều khiển. 1.1.1 Kiến trúc logic Hình 1-2 dưới đây chỉ ra các giao diện (điểm tham chiếu) trong kiến trúc logic mạng ASON. UNI là một giao diện báo hiệu giữa các thực thể mặt phẳng điều khiển yêu cầu dịch vụ (cuộc gọi) và cung cấp dịch vụ. Giao diện trong mạng - mạng (IN-NI) là một giao diện báo hiệu giữa các thực thể mặt phẳng điều khiển thuộc về một hay nhiều hơn các miền có mối quan hệ với nhau và giao diện ngoài mạng - mạng (EN-NI) là một giao diện Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 3 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON báo hiệu giữa các thực thể mặt phẳng điều khiển thuộc về các vùng quản lý khác nhau. Các giao diện khác bao gồm: giao diện vật lý (PI) trong mặt phẳng truyền tải, giao diện điều khiển kết nối (CCI) giữa các thành phần của mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng truyền tải, và 2 loại giao diện quản lý mạng (NMI) giữa mặt phẳng quản lý và 2 mặt phẳng còn lại. CCI cho biết các thành phần mạng, ví dụ, một kết nối chéo quang, để thiết lập các kết nối giữa các cổng được chọn. Các giao diện quản lý mạng được sử dụng giữa các hệ thống quản lý mạng (ví dụ, mạng quản lý viễn thông cơ sở (TMN)) và các mặt phẳng điều khiển (NMI-A) và truyền tải (NMI-T). Mặt phẳng quản lý Mặt phẳng điều khiển ASON Mặt phẳng truyền tải ASON PI E-NNI I-NNIUNI X NMI-A NMI-T CCI CCI Tới các mạng khác NMS CCCC NENE Mặt phẳng điều khiển mạng khách hàng Mặt phẳng truyền tải mạng khách hàng Hình 1-2 Cái nhìn logic về kiến trúc ASON CC Bộ điều khiển kết nối CCI Giao diện điều khiển kết nối E-NNI Giao diện ngoài mạng - mạng I-NNI Giao diện trong mạng - mạng NE Thành phần mạng NMI-A Giao diện quản lý mạng - mặt phẳng điều khiển ASON NMI-T Giao diện quản lý mạng - mặt phẳng truyền tải NMS Hệ thống quản lý mạng PI Giao diện vật lý UNI Giao diện người sử dụng - mạng X Giao diện giữa các hệ thống quản lý Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 4 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON 1.1.2 Kiến trúc chức năng Về mặt kiến trúc chức năng, một mạng ASON bao gồm các thành phần mạng ASON (ASON NE), các TE link, các vùng và các kết nối cố định mềm SPC (soft permanent connection). Hình 1-4 chỉ ra mối quan hệ giữa ASON NE và NE truyền thống. R R R R R1 R2 R4 R3 SPC ASON NE Miền ASON TE link Thiết bị người sử dụng Hình 1-3 Kiến trúc chức năng ASON Node ID là nhận dạng duy nhất của ASON NE trong mặt phẳng điều khiển. Dạng của Node ID giống như địa chỉ IP. Giao thức quản lý liên kết (LMP) Báo hiệu R S VP-TE Đ ịnh tuyến OSPF-TE Truyền thông và điều khiển Giao diện WD M/Khách hàng Gom bước sóng Giao diện WDM/Khách hàng ASON NE NE truyền thống Hình 1-4 Thành phần mạng ASON Node ID, NE ID, và địa chỉ IP của NE độc lập với nhau. Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 5 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON TE link là một liên kết kỹ thuật lưu lượng. ASON NE gửi thông tin băng thông của nó tới các NE khác thông qua TE link để cung cấp dữ liệu cho việc tính toán tuyến. Một sợi liên trạm giữa 2 bảng mạch FIU được cấu hình với 1 TE link. Một miền ASON là một tập con của một mạng, được phân chia bởi chức năng cho mục tiêu lựa chọn tuyến và quản lý. Một miền ASON bao gồm nhiều ASON NE và TE link. Một ASON NE chỉ thuộc 1 miền ASON. Trong trường hợp của kết nối cố định mềm soft permanent connection (SPC), kết nối giữa người sử dụng và mạng truyền dẫn được cấu hình trực tiếp bởi NM. Còn kết nối bên trong mạng, được yêu cầu bởi NM và sau đó được tạo bởi mặt phẳng điều khiển của NE qua báo hiệu. Khi dịch vụ ASON được đề cập đến, nó thường được coi là SPC. Kết nối cố định permanent connection (PC) là một kết nối dịch vụ được tính toán trước và sau đó được tạo ra qua NM bằng cách phát một yêu cầu tới NE. Kết nối chuyển mạch switched connection (SC) là một kết nối dịch vụ được yêu cầu bởi một điểm kết cuối (ví dụ, một router) và sau đó được tạo ra trong mặt phẳng điều khiển ASON thông qua báo hiệu. 1.1.3 Bảo vệ và khôi phục mạng Khi phát triển mạng truyền dẫn, khả năng duy trì hoạt động của mạng trở thành yếu tố then chốt trong thiết kế, điều hành và bảo dưỡng mạng. Một mạng ASON phải có các cơ chế bảo vệ và khôi phục mềm dẻo và hiệu quả. Thông thường, bảo vệ liên quan đến dung lượng phân bổ trước giữa các NE. Bảo vệ chỉ liên quan tới các NE mà không liên quan tới hệ thống quản lý. Thời gian chuyển mạch bảo vệ ngắn, thông thường không lớn hơn 50ms. Tuy nhiên, các tài nguyên dự phòng không được chia sẻ trong mạng. Khôi phục liên quan tới việc sử dụng bất kỳ dung lượng khả dụng nào giữa các NE. Thậm chí dung lượng lớn ưu tiên thấp cũng có thể được sử dụng cho khôi phục. Khi một tuyến dịch vụ bị lỗi, mạng tự động tìm kiếm một tuyến mới và chuyển mạch các dịch vụ từ tuyến lỗi sang. Thuật toán khôi phục giống thuật toán lựa chọn tuyến. Khôi phục yêu cầu các tài nguyên dự trữ trong mạng cho tái định tuyến dịch vụ bao gồm việc tính toán các tuyến. Khôi phục dịch vụ mất một thời gian khá dài, luôn luôn phải mất vài giây. Các cơ chế bảo vệ truyền thống vẫn có thể được áp dụng trong một mạng ASON. Khi một lỗi xảy ra, chuyển mạch bảo vệ được thực hiện bởi mặt phẳng truyền tải mà không liên quan tới mặt phẳng điều khiển. Trong trường hợp của một mạng ASON, cơ chế tái định tuyến được áp dụng để khôi phục các dịch vụ. Khi một LSP lỗi, node nguồn tính toán tuyến tốt nhất để khôi phục dịch vụ và sử dụng báo hiệu để tạo một LSP. Sau đó, tuyến mới mang các dịch vụ. Đối với các dịch vụ không trở lại, LSP ban đầu bị xóa sau khi LSP mới được tạo, còn đối với các dịch vụ trở lại, LSP cũ sẽ không bị xóa. Các lợi ích của việc tái định tuyến là: • Các dịch vụ có thể được khôi phục nhanh và tự động. • Yêu cầu dung lượng dự phòng ít hơn khi mạng ASON khôi phục trong thời gian thực. Khả năng tận dụng băng thông tăng đáng kể. Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 6 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON Các cơ chế khôi phục mạng có thể được chia thành cơ chế khôi phục tập trung và cơ chế khôi phục phân tán dựa vào kỹ thuật điều khiển. Khôi phục tập trung yêu cầu một hệ thống điều khiển trung tâm để điều khiển toàn bộ mạng một cách toàn diện. Hệ thống điều khiển trung tâm bao gồm một cơ sở dữ liệu mạng rộng lớn, lưu giữ tất cả các thông tin về tất cả các node, các liên kết và các tài nguyên dự trữ. Khi một liên kết hoặc một node bị lỗi, thông tin lỗi được thông báo về hệ thống điều khiển trung tâm dọc các tuyến khác. Hệ thống điều khiển trung tâm sau đó tính toán một tuyến để thay thế cho tuyến lỗi theo thông tin lưu giữ trong cơ sở dữ liệu. Sau đó hệ thống điều khiển trung tâm phát ra các mệnh lệnh điều khiển tới mỗi node tạo một tuyến mới để khôi phục dịch vụ. Cơ chế khôi phục phân tán không yêu cầu bất kỳ hệ thống điều khiển trung tâm nào. Khi một liên kết lỗi, tất cả các node tại 2 đầu liên kết lỗi phát hiện lỗi và phát tán thông tin này ra toàn mạng. Tất cả các LSP liên quan tới liên kết lỗi hoặc node tái định tuyến và các LSP mới được tạo để khôi phục dịch vụ. 1.2 Giao thức ASON Hiện tại một số mạng truyền dẫn ASON đã triển khai trong thực tế thường áp dụng LMP như một giao thức quản lý liên kết, giao thức định tuyến OSPF-TE, và RSVP-TE là giao thức báo hiệu. 1.2.1. LMP LMP thực hiện chức năng tạo và duy trì các kênh điều khiển giữa các node liền kề trong một mạng ASON. Thủ tục tạo các kênh điều khiển như sau: LMP LMP Bản tin yêu cầu Bản tin trả lời NODE1 NODE2 Hình 1-5 Tạo các kênh điều khiển Khi 2 ASON NE liền kề bắt đầu bật, LMP sử dụng các mào đầu OTN hoặc các kênh DCC của OSC để phát các bản tin. Node 1 phát bản tin yêu cầu tạo kênh điều khiển tới node 2, node 2 thực hiện kiểm tra các bản tin đã nhận. Nếu bản tin qua được kiểm tra, node 2 trả lại bản tin cho node 1. Nếu bản tin đó không qua được kiểm tra, node 2 trả lại một bản tin khác cho node 1, chỉ thị rằng bản tin lỗi. Node 2 đợi một kiểm tra khác. Sau đó, một kênh điều khiển giữa 2 node được tạo. Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 7 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON Sau khi kênh điều khiển được tạo, 2 node lưu giữ thông tin về kênh điều khiển và nhận dạng kênh điều khiển theo ID. Sau khi các kênh điều khiển được cấu hình, và kiểm tra thuộc tính nhất quán được thực hiện tới các TE link để xem nếu thông tin nhận dạng tại cả 2 đầu của các link TE được cấu hình thủ công hoặc được phát hiện động hay không. Nếu kiểm tra thành công, giao thức OSPF được sử dụng để chuyển thông tin của các TE link tới toàn mạng. Như được chỉ ra trong hình 1-6, node 1 phát bản tin và nội dung đã được kiểm tra tới node 2, node 2 kiểm tra xem nó có cùng thông tin không và gửi kết quả kiểm tra trở lại cho node 1. LMP LMP Bản tin kiểm tra Bản tin trả lời NODE1 NODE2 Hình 1-6 Kiểm tra các TE link 1.2.2 OSPF-TE Mặt phẳng điều khiển thường sử dụng OSPF-TE, là một giao thức mở rộng của OSPF, và thực hiện các chức năng sau: • Tạo các mối quan hệ liền kề • Tạo và duy trì các liên kết điều khiển • Phát tán và thu thập thông tin về các liên kết điều khiển trên mặt phẳng điều khiển. Theo thông tin đó, giao thức sau đó tạo ra thông tin về các tuyến được yêu cầu cho việc chuyển tiếp bản tin trong mặt phẳng điều khiển. • Phát tán và thu thập thông tin về các TE link trên mặt phẳng điều khiển. Giao thức sau đó tạo ra thông tin về các cấu hình dịch vụ mạng cho việc tính toán tuyến dịch vụ. 1.2.3 RSVP-TE RSVP-TE là một giao thức dành trước tài nguyên, là một kiểu báo hiệu. Trong kỹ thuật lưu lượng, RSVP được mở rộng thành RSVP-TE. RSVP-TE chủ yếu hỗ trợ các chức năng sau: • Tạo LSP Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 8 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON • Xóa LSP • Thay đổi thuộc tính LSP • Tái định tuyến LSP • Tối ưu hóa tuyến LSP • Bảo mật giao thức Một thực thể bên ngoài có thể thay đổi các gói giao thức OSPF-TE của mạng, giả mạo một node trong mạng và phát các gói, hoặc nhận các gói được phát bởi các node trong mạng và tấn công liên tục. Để đảm bảo an toàn mạng, ASON cung cấp các chức năng để bảo mật các giao thức. Trong một miền ASON, các giao thức RSVP và OSPF-TE được bảo mật nhận thực. Nhận thực RSVP được cấu hình cho các node và nhận thực OSPF-TE cho các giao diện liên kết (các khe và các giao diện quang).Có thể là không nhận thực, nhận thực văn bản rõ ràng hoặc nhận thực MD5. • Không nhận thực: Không yêu cầu nhận thực trong chế độ này. • Nhận thực văn bản rõ ràng: Để kiểm tra khóa đặt trước. Mã nhận thực phải là một chuỗi ký tự với không nhiều hơn 8 ký tự. • Nhận thực MD5: Để kiểm tra thông tin đã được bảo mật bởi thuật toán MD5. Mã nhận thực phải là một chuỗi ký tự với không nhiều hơn 64 ký tự. Kiểm tra chỉ thành công khi các các chế độ nhận thực và khóa của các node liền kề là giống nhau. 1.3 Các liên kết ASON Liên kết ASON bao gồm các kênh điều khiển, các liên kết điều khiển và các TE link. 1.3.1 Các kênh điều khiển LMP tạo và duy trì các kênh điều khiển giữa các NE. Kênh điều khiển cung cấp một kênh vật lý cho các gói LMP. Các kênh điều khiển được chia làm các kênh điều khiển trong sợi và ngoài sợi. Các kênh điều khiển trong sợi tự động tìm và sử dụng mào đầu OTN hoặc các byte D4-D12 của DCC. Kênh điều khiển ngoài sợi sử dụng các kết nối Ethernet, nên được cấu hình nhân công. 1.3.2 Các liên kết điều khiển Các liên kết điều khiển là các liên kết truyền thông được tạo ra để truyền thông giữa các thực thể giao thức của các NE. Liên kết điều khiển OSPF được tạo và duy trì bởi giao thức OSPF giữa 2 node. Thông tin của các liên kết điều khiển OSPF được phát tán tới thực thể mạng. Trong cách này, mỗi NE có thể nhận được thông tin và sau đó thiết lập cấu hình điều khiển. Giao thức OSPF của mỗi NE tính toán tuyến điều khiển ngắn nhất cho mỗi NE theo cấu hình điều khiển. Các tuyến sau đó được lưu trong bảng chuyển tiếp. Báo hiệu RSVP sau đó sử dụng các tuyến này để phát các gói bản tin. Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 9 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON Mặc định, các liên kết điều khiển được tạo trong các sợi. Các liên kết điều khiển cũng có thể được tạo bên ngoài các sợi trong môi trường mà giao thức OSPF của các cổng Ethernet cho phép. Mặc dù các liên kết điều khiển và các kênh điều khiển được tạo ra trong các mào đầu OTN hoặc các kênh DCC (D4-D12), nhưng chúng khác nhau về chức năng và độc lập với nhau. Giao thức OSPF phát tán thông tin về các liên kết điều khiển tới toàn mạng. Mỗi ASON NE lưu thông tin về các liên kết điều khiển mạng - diện rộng. Các ASON NE không phát thông tin về các kênh điều khiển tới các thực thể mạng. Mỗi NE chỉ quản lý và lưu giữ thông tin về các kênh điều khiển của nó mà thôi. TE link là một liên kết kỹ thuật lưu lượng. ASON NE gửi thông tin băng thông của nó tới các ASON NE khác qua TE link để cung cấp dữ liệu cho việc tính toán tuyến. TE link là một khái niệm của các tài nguyên. Các bảng khác nhau tạo ra các TE link khác nhau. TE link có thể được chia thành các kiểu sau: • OCh TE link • OTU2 TE link và ODU2 TE link • OTU1 TE link và ODU1 TE link • OTU5G TE link và ODU 5G TE link. 1.4 Khả năng tự động phát hiện của các cấu hình mạng Khả năng phát hiện tự động của các cấu hình mạng bao gồm phát hiện tự động các liên kết điều khiển và các TE link. 1.4.1 Khả năng tự động phát hiện của các liên kết điều khiển Mạng ASON tự động phát hiện các liên kết điều khiển thông qua giao thức OSPF- TE. Khi kết nối sợi (bao gồm sợi liên trạm tự động phát hiện và sợi trong trạm cấu hình nhân công) hoàn thành trong một mạng ASON, mỗi ASON NE sử dụng giao thức OSPF để phát hiện các liên kết điều khiển và sau đó phát tán thông tin về các liên kết điều khiển của bản thân nó tới các thực thể mạng. Kết quả là, mỗi NE thu được thông tin của các liên kết điều khiển trong toàn mạng và cũng thu được thông tin về cấu hình điều khiển mạng - diện rộng. Mỗi ASON NE sau đó tính toán tuyến ngắn nhất tới bất kỳ ASON NE nào và viết chúng trong bảng chuyển tiếp định tuyến, được sử dụng cho báo hiệu RSVP để phát và nhận các gói. Khi kết nối sợi trong toàn mạng hoàn thành, các ASON NE tự động phát hiện cấu hình điều khiển mạng diện rộng và báo cáo thông tin cấu hình tới hệ thống quản lý để hiển thị thời gian thực. 1.4.2 Khả năng tự động phát hiện của các TE link Mạng ASON trải các TE link tới toàn mạng qua các giao thức OSPF-TE. Sau khi một ASON NE tạo một kênh điều khiển giữa các NE hàng xóm thông qua LMP, việc kiểm tra TE link bắt đầu. Mỗi ASON NE phát tán các TE link của nó tới toàn mạng thông qua OSPF-TE. Mỗi NE sau đó nhận các TE link của mạng-diện rộng, đó là, cấu hình tài nguyên mạng-diện rộng. Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 10 - [...]... ASON - - - Thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) được sử dụng để phân loại các dịch vụ theo khả năng bảo vệ dịch vụ, được liệt kê trong bảng 1-1 Ngoài ra mạng truyền tải ASON còn có nhiều chức năng mạng khác ví dụ như liên kết dịch vụ, tối ưu hóa dịch vụ, đưa dịch vụ trở lại tuyến ban đầu sau khi tái định tuyến, cân bằng lưu lượng mạng Chương 1 đã nghiên cứu những vấn đề cơ bản của mạng quang chuyển mạch tự. .. nghiệp đại học ASON Chương 2 Báo hiệu và định tuyến trong CHƯƠNG 2 BÁO HIỆU VÀ ĐỊNH TUYẾN TRONG ASON Chương 2 nghiên cứu những vấn đề cơ bản về việc quản lý kết nối, cuộc gọi phân tán trong ASON cũng như định tuyến của nó Cơ bản dựa trên các khuyến nghị G.7713/Y.1704 Quản lý kết nối và cuộc gọi phân tán và G.7715/Y.1706 Kiến trúc và các yêu cầu định tuyến cho mạng quang chuyển mạch tự động ASON của ITU-T... Chương 1 đã nghiên cứu những vấn đề cơ bản của mạng quang chuyển mạch tự động ASON ASON có kiến trúc 3 mặt phẳng: mặt phẳng truyền tải, mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng quản lý Kiến trúc logic và kiến trúc chức năng của ASON cũng tuân theo sự phân chia này Trong phần 1.2 các giao thức thường thấy trong các mạng ASON hiện tại được tìm hiểu với 3 giao thức cơ bản: giao thức quản lý liên kết LMP, giao thức... thức giành trước tài nguyên RSVP-TE Các phần sau nghiên cứu các liên kết của ASON với các kênh điều khiển, các liên kết điều khiển và các TE link; khả năng tự động phát hiện của các cấu hình mạng ASON; việc tạo và xóa một tuyến ASON cũng đồng nghĩa với việc tạo và xóa các LSP Và cuối cùng là các chức năng mạng được hỗ trợ bởi ASON với 2 chức năng quan trọng nhất là cấu hình dịch vụ từ đầu cuối tới đầu... mạng 1.6.1 Cấu hình dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối Mạng ASON hỗ trợ cấu hình dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối, rất thuận tiện ASON hỗ trợ cả các kết nối vĩnh cửu WDM và các dịch vụ ASON từ đầu cuối tới đầu cuối Để cấu hình một dịch vụ, bạn chỉ cần xác định node nguồn, node đích, băng thông yêu cầu, và mức bảo vệ Định tuyến dịch vụ và kết nối chéo tại các node trung gian là hoàn toàn tự động bởi mạng. .. thể thiết lập node hiện, node loại trừ, link hiện, link loại trừ để bắt buộc định tuyến dịch vụ Ví dụ, xem cấu hình một dịch vụ ASON giữa A và I trong hình 1-10 Mạng tự động tìm tuýen A-D-E-I và cấu hình đấu nối chéo tạo node A, D, E, I Mặc dù có nhiều hơn một tuyến từ A tới I, mạng tính toán tuyến tốt nhất theo thuật toán cấu hình Nó thừa nhận rằng A-D-E-I là tuyến tốt nhất Dịch vụ được tạo như sau:... Yến - D05VT1 - 14 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON R R1 R R4 R R2 ASON NE R Hình 1-10 Cấu hình dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối R3 1.6.2 Thỏa Thiết bị người sử SLA thuận mức dịch vụ dụng R Mạng ASON có thể cung cấp các dịch vụ với QoS khác nhau tới các khách hàng khác nhau Bảng 1-1 Mức dịch vụ Thời gian chuyển mạch Thời gian tái định tuyến Bảo vệ và khôi phục Tái định tuyến và... cấp một tuyến ASON Quá trình thay đổi một LSP: Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 13 - Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1 Tổng quan về ASON • Hệ thống quản lý phát một yêu cầu tới node nguồn để thay đổi LSP Sau khi nhận yêu cầu, node nguồn bắt đầu tạo một LSP mới • Sau khi một LSP mới được tạo, node nguồn và node đích bắt đầu chuyển mạch kết nối chéo từ LSP ban đầu sang LSP mới • Sau khi chuyển mạch, node nguồn... quan về ASON Phần mềm ASON phát hiện thay đổi trong cấu hình tài nguyên thời gian thực, bao gồm việc xóa và thêm các liên kết, và thay đổi các tham số của liên kết, và sau đó thông báo lại thay đổi với T2000 thực hiện cập nhật thời gian thực Như được chỉ ra trong hình 1-7, nếu một link bị đứt, NM cập nhật cấu hình tài nguyên hiển thị trên NM trong thời gian thực R R1 ASON NE R R4 R R2 Hình 1-7 Tự động. .. khiển cuộc gọi liên quan tới một mạng con là các bộ điều khiển cuộc gọi mạng (NCC) và đối với một miền riêng n, là một "NNC-n" Vũ Thị Hoàng Yến - D05VT1 - 17 - S A Đồ án tốt nghiệp đại học ASON Chương 2 Báo hiệu và định tuyến trong Các bộ điều khiển kết nối cho người sử dụng cuối được nhận biết như CC-a và CCz Bên trong một miền n, các bộ điều khiển kết nối A-end, chuyển tiếp, Z-end được biết đến như . Tổng quan về mạng quang chuyển mạch tự động ASON Chương 2: Báo hiệu và định tuyến trong mạng quang chuyển mạch tự động ASON Chương 3: Giải pháp ASON của Huawei. Chương 1 tập trung tìm hiểu về những. đại học Chương 1 Tổng quan về ASON 1.1 Kiến trúc ASON ITU-T định nghĩa khái niệm mạng quang chuyển mạch tự động ASON là một mạng truyền tải quang có khả năng kết nối động. Khả năng này được thực. Network). ASON là mạng quang chuyển mạch tự động dựa trên mặt bằng điều khiển chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát (GMPLS). Các nhà điều hành mạng trông đợi các đặc trưng ưu việt từ ASON như