Nghiên cứu công nghệ man e và ứng dụng trên mạng viễn thông tỉnh bắc ninh

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ chuyển mạch không đồng CE Customer Edge Phía khách hàng CoS Class of Service Lớp dịch vụ DoS Data over SDH Dữ liệu SDH DSLAM Digital subscriber line Đường thuê bao số E-LAN Ethernet LAN Service Dịch vụ LAN ethernet ELS Ethernet Line Service Dịch vụ đường kết nối Ethernet EoS Ethernet over SDH Ethernet SDH ERS Ethernet Relay Service Dịch vụ chuyển tiếp Ethernet GE Gigabit Ethenet Gigabit Ethenet GFR Generic Framing Procedure Thủ tục đóng khung tổng quát GMPLS Generalized Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát IETF Internet Engineering Task Force Tổ chức đặc nhiệm kỹ thuật Internet IP Internet Protocol Giao thức internet ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ internet ITU-T International Telecommunications Union (Telecommunications Standardisation Sector) Hiệp hội viễn thông quốc tế LAN Local area network Mạng nội LSP Label-Switched Path Đường chuyển mạch nhãn MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MAN Metro Area Network Mạng vùng đô thị MPLS MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức NGN Next Generation network Mạng hệ sau OTN Optical Transport Network Mạng truyền tải quang OAM Object access method Phương pháp truy cập đối tượng PDH Plesiochronous Digital Hierarchy Phân cấp số cận đồng PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm-tới-điểm PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại công cộng QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên RPR Resilient Packet Ring Vịng ring gói phục hồi nhanh SDH Synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng SLA Service Level Agreement Thoả thuận mức dịch vụ SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng STM-n Synchronous Transport Module level N Mô-dun truyền tải đồng mức n TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải TDM Time division multiplexing Ghép kênh theo thời gian UNI User-to-Network Interface Giao diện kết nối người sử dụng – mạng VCC Virtual Channel Connection Kênh kết nối ảo VLAN Virtual LAN LAN ảo VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo WAN Wide area network Mạng diện rộng WDM Wavelength Division Multiplex Ghép kênh theo bước sóng Đồ án Tốt nghiệp Đại học MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI NĨI ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MAN-E 1.1 Khái niệm MAN-E 1.2 Đặc điểm xu hướng phát triển MAN-E .4 1.2.1 Đặc điểm MAN-E 1.2.2 Xu hướng phát triển MAN E .6 1.3 Kết Luận Chương CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP TRUYỀN TẢI ENTHERNET TRONG MAN(MAN-E) 10 2.1 Cấu trúc mạng MAN E 10 2.1.1 Mô hình phân cấp chia thành lớp 10 2.1.2 Cấu trúc phân lớp chức .13 2.2 Các dịch vụ cung cấp qua MAN-E .13 2.2.1 Mơ hình dịch vụ Ethernet 13 2.2.2 Kết nối Ethernet ảo - Ethernet Virtual Connection (EVC) 14 2.3 Định nghĩa dịch vụ Ethernet 16 2.3.1 Các loại dịch vụ Ethernet 16 2.3.2 VPLS 20 2.4 Các thuộc tính dịch vụ Ethernet (Ethernet Service Attribut) 26 2.4.1 Ghép dịch vụ(service multiplexing) 26 2.4.2 Gộp nhóm (Bundling) 26 2.4.3 Đặc tính băng thông (Bandwidth profile) 26 2.4.4 Thông số hiệu (Performance parameters) 27 2.4.5.Vấn đề an ninh mạng (Network security) 27 2.5 Kết Luận Chương .28 CHƯƠNG III: CÁC CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG MẠNG MAN-E .29 3.1 Công nghệ IP/ATM-MAN 29 3.2 Công nghệ SDH-NG-MAN .30 3.3 Công nghệ WDM-MAN .33 Nguyễn Thị Thúy – L11CQVT06 Đồ án Tốt nghiệp Đại học 3.4 Công nghệ Ring gói tự hồi phục RPR 35 3.5 Công nghệ Ethernet/Gigabit Ọthernet (GO) .37 3.6 Công nghệ chuyển mạch MPLS/GMPLS 40 3.7 VMPLS – Mạng riêng ảo MPLS lớp (MPLS VPN) .43 3.8 Kết Luận Chương 45 CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG MAN-E TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG TỈNH BẮC NINH 46 4.1 Lựa chọn giải pháp công nghệ 46 4.1.1 Cơ sở để lựa chọn công nghệ 46 4.1.2 Hướng lựa chọn công nghệ 46 4.1.3 Một số tiêu chí lựa chọn công nghệ 47 4.2 Nguyên tắc cấu trúc mạng MEN – VNPT 47 4.3 Cấu hình mạng MAN-E Bắc Ninh .49 KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO .56 Nguyễn Thị Thúy – L11CQVT06 Đồ án Tốt nghiệp Đại học DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mơ hình dịch vụ Ethernet .3 Hình 1.2: So sánh chi phí hàng tháng cho loại dịch vụ .5 Hình 2.1: Cấu trúc điển hình mạng MAN-E 10 Hình 2.2 : Cấu hình mạng lõi 11 Hình 2.4:Dịch vụ E-Line sử dụng EVC điểm-điểm 17 Hình 2.5: Dịch vụ E-LAN sử dụng EVC đa điểm-đa điểm 17 Hình 2.6: Quá trình thực thêm UNI vào MAN .18 Hình 2.7: Kiểu dịch vụ E-tree sử dụng EVC gốc – đa điểm 19 Hình 2.8: Dịch vụ E-Tree sử dụng nhiều UNI “gốc” 19 Hình 2.9 : Các thành phần VPLS 21 Hình 2.10 : Kiến trúc VPLS .21 Hình 2.11: Mơ hình kiến trúc khơng phân cấp 22 Hình 2.12 : Mơ hình kiến trúc VPLS phân cấp 23 Hình 2.13 : Phân cấp với mạng truy nhập MPLS .23 Hình 2.14 : Phân cấp với mạng truy nhập Q-in-Q 24 Hình 2.15 : Dịch vụ LAN suốt 25 Hình 2.16 : Dịch vụ EVC 25 Hình 3.1: Cơng nghệ Leased-line SDH/SONET/ATM 30 Hình 3.2: Công nghệ SDH-NG-MAN .31 Hình 3.3: Mơ hình truyền tải RPR .35 Hình 3.4: Truyền tải Gigabit Ethernet theo cấu trúc Ring 38 Hình 3.5: Cơng nghệ chuyển mạch MPLS/GMPLS 41 Hình 3.6: Cấu trúc mạng MPLS VPN 44 Hình 4.1: Cấu hình mạng MAN-E tỉnh Bắc Ninh 49 Hình 4.2: Cấu hình ring 50 Hình 4.3: Cấu hình rinh 51 Hình 4.4 : Cấu hình ring 52 Hình 4.5 : Cấu hình ring 53 Hình 4.6:Cấu hình ring 54 Nguyễn Thị Thúy – L11CQVT06 Đồ án Tốt nghiệp Đại học LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, phát triển mạnh kinh tế, xã hội văn hố mơi trường đô thị thành phố lớn dẫn đến nhu cầu trao đổi thông tin lớn, đa dạng loại hình dịch vụ, tốc độ Đồng thời, với hình thành phát triển bùng nổ tổ hợp văn phịng, khu cơng nghiệp, cơng nghệ cao, khu chung cư thêm vào dự án phát triển thơng tin phủ, các quan, cơng ty, làm cho nhu cầu trao đổi thơng tin tiếng nói, liệu, hình ảnh, tăng đột biến.Để đáp ứng nhu cầu trao đổi thơng tin đó,cơ sở hạ tầng mạng truyền thông khu đô thị,các thành phố cần phải có khả linh hoạt cao, tốc độ truyền dẫn lớn, băng thông rộng, dung lượng lớn đa dịch vụ.Hiện tại, mạng nội LAN (Local Area Network) quan, xí nghiệp đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin với phạm vi địa lý hẹp Đồng thời, mạng truy nhập với công nghệ chủ yếu TDM (chuyển mạch kênh PSTN, công nghệ SDH) đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin xã hội loại hình dịch vụ lưu lượng Do đó, việc tìm kiếm cơng nghệ để xây dựng sở hạ tầng mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Network) đáp ứng yêu cầu trao đổi thơng tin nói cấp thiết nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông giới nói chung Việt Nam nói riêng Trên giới, nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông tập trung nghiên cứu, phát triển ngày hồn thiện giải pháp cơng nghệ cho thị thành phố lớn.Trong với ưu việt nên giải pháp cơng nghệ MANE.(Metropolitan Area Network-Ethernet) nhiều nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông áp dụng triển khai Đối với nước ta, công ty Viễn thông nước, đặc biệt Tập đồn Bưu Viễn thơng Việt Nam, đầu tư triển khai MAN-E cho khu đô thị, cho thành phố nước ta.Ethernet biết công nghệ phổ biến mạng LAN với nhiều ưu điểm đơn giản, mềm dẻo, phù hợp lưu lượng IP, chi phí thấp Theo thống kê Thế giới [nguồn từ nhóm EFM IEEE], Ethernet công nghệ triển khai 90% mạng LAN, 95% lưu lượng Internet xuất phát từ Ethernet Do vậy, với xu gói hố mạng viễn thơng theo hướng mạng hệ sau (NGN), chuẩn dịch vụ công nghệ Ethernet ứng cử hấp dẫn cho phát triển mạng truy nhập mạng MAN, WAN Với ham muốn tìm hiểu cơng nghệ MAN-E,em chọn đề tài: “ Nghiên cứu công nghệ MAN-E ứng dụng mạng viễn thông tỉnh Bắc Ninh ” làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp Đồ án gồm nội dung sau: Chương : Tổng quan MAN-E với đặc điểm xu hướng phát triển công nghệ MAN-E Nguyễn Thị Thúy – L11CQVT06 Đồ án Tốt nghiệp Đại học Chương : Giải pháp truyền tải Ethernet MAN (MAN-E) cấu hình MAN-E cho tỉnh phương án kết nối MAN-E cho tỉnh mạng viễn thông Chương : Các cơng nghệ ứng dụng MAN-E IP/ATM-MAN,SDH-NGMAN,WDM-MAN,Ring gói tự hồi phục RPR,Ethernet/Giagabit Ọthernet (GO),chuyển mạch MPLS/GMPLS,VMPLS – Mạng riêng ảo MPLS lớp (MPLS VPN) Chương : Ứng dụng MAN-E mạng viễn thơng tỉnh Bắc Ninh,phân tích,đánh giá,lựa chọn công nghệ áp dụng xây dựng mạng MAN-E tỉnh Bắc Ninh Trong trình làm đồ án em nhận hướng dẫn tận tình Bùi Thị Thu Thủy thầy Thái Minh Quân.Nhưng thời gian hiểu biết cịn hạn chế,đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận ý kiến đóng góp thầy giáo bạn Nguyễn Thị Thúy – L11CQVT06 Đồ án Tốt nghiệp Đại học CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MAN-E 1.1 Khái niệm MAN-E Hình 1.1: Mơ hình dịch vụ Ethernet  Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Network) mạng liệu băng rộng thiết kế cho phạm vi thành phố, thị xã Khoảng cách thường nhỏ 50 km Xét quy mô địa lý, MAN lớn mạng LAN nhỏ mạng WAN, đóng vai trị kết nối mạng LAN WAN với kết nối mạng LAN.Một số công nghệ trước sử dụng cho mạng MAN công nghệ ATM, công nghệ FDDI, DQDB SMDS Hiện nay, công nghệ thay dần công nghệ Ethernet, mạng MAN dựa cơng nghệ Ethernet cịn gọi mạng Metro Ethernet (ME) Mạng ME tổ chức MEF ITU-T G.8261 định nghĩa phát triển  MAN-E viết tắt từ Metropolitan Area Network-Ethernet: mạng đô thị mạng cung cấp đa dịch vụ sử dụng công nghệ Enthernet phạm vi thành phố,đô thị.Vai trị tương tự nhà cung cấp dịch vụ Internet có điểm khác hướng đến đối tượng phục vụ chủ yếu liên kết trao đổi lưu lượng với mạng cục LAN Dịch vụ Ethernet cung cấp mạng Metro Ethernet Network (MEN) nhà cung cấp Thiết bị khách hàng CE (Customer Equipment) gắn vào mạng MEN qua giao tiếp người sử Nguyễn Thị Thúy – L11CQVT06 Đồ án Tốt nghiệp Đại học dụng-mạng UNI (User-Network Interface) sử dụng chuẩn giao diện Ethernet chuẩn với tốc độ 10Mbit/s, 100Mbit/s, 1Gbit/s 10Gbit/s  Cho phép nhà cung cấp dịch vụ mang đến cho khách hàng dich vụ kết nối MAN/WAN vs Ethernet phạm vi đô thị (metropolitan)  Nhà cung cấp dịch vụ có nhiều lựa chọn công nghệ transport 1.2 Đặc điểm xu hướng phát triển MAN-E 1.2.1 Đặc điểm MAN-E MAN-E có đặc điểm như: - Tính dễ sử dụng - Hiệu chi phí - Linh hoạt a Tính chuẩn hóa  Dịch vụ Ethernet dựa giao diện Ethernet chuẩn tiêu chuẩn hóa không ngừng phát triển phổ biến dùng rộng rãi hệ thống mạng cục (LAN) Kể từ phát triển đầu năm 1980, Ethernet trở thành giao thức mạng thống trị mạng LAN TG (>90% mạng LAN)  Tốc độ không ngừng nâng cao: 10Mbps -> 10Gbps, 40Gbps  Cự ly truyền dẫn ngày tăng: 10km, 40km, 70km…  Được tất nhà cung cấp thiết bị TG hỗ trợ b Hiệu kinh tế Giảm chi phí đầu tư (CAPEX-capital expense) chi phí vận hành (OPEX operation expense) do:  Sự phổ biến Ethernet hầu hết tất sản phẩm mạng có chi giá thành thiết bị thấp, chi phí quản trị vận hành thấp  Cho phép thuê bao thêm băng thông cách mềm dẻo Điều cho phép thuê bao thêm băng thông cần thiết họ trả cho họ cần Nguyễn Thị Thúy – L11CQVT06