Luận văn: Mô hình hệ thống quản lý mạng tập trung

Luận văn tốt nghiệp LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP MƠ HÌNH HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG TẬP TRUNG MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU CỤC BƯU ĐIỆN TRUNG ƯƠNG Trang .Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp MỞ ĐẦU Mạng viễn thông hệ sau Cục Bưu Điện Trung ương biết tên gọi “Mạng truyền số liệu chuyên dùng quan Đảng Nhà nước”, dự án xây dựng mạng Đảng, Nhà nước quan có chức phê duyệt Tổng Cơng ty Bưu Viễn thơng Việt Nam Cục Bưu Điện Trung ương gấp rút triển khai Mạng viễn thông hệ sau Cục Bưu điện Trung ương có phạm vi rộng, phủ kín tất tỉnh thành nước vấn đề đặt sau xây dựng xong phải quản lý mạng để đạt hiệu cao Hệ thống quản lý mạng khối óc mạng viễn thông Với hệ thống quản lý tốt, mạng hoạt động hiệu quả, giảm thiểu cố tăng lợi nhuận, uy tín nhà khai thác Trên sở dự án mạng viễn thông hệ sau Cục Bưu Điện Trung ương, đề tài đưa mơ hình hệ thống quản lý mạng tập trung có khả quản lý mạng phạm vi toàn quốc Trang Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU CỦA CỤC BƯU ĐIỆN TRUNG ƯƠNG 1.1 SƠ LƯỢC VỀ CỤC BƯU ĐIỆN TRUNG ƯƠNG Cục Bưu điện Trung ương đơn vị thành viên Tổng cơng ty Bưu Viễn thơng Việt Nam giao nhiệm vụ phục vụ thông tin cho quan Đảng, Nhà nước Mạng Viễn thông Cục BĐTW triển khai Hà Nội (CP16) , Hồ Chí Minh (BĐT78) 11 tỉnh Quảng Ninh, Hải phòng, Đà Nẵng, Thừa thiên - Huế, Cần Thơ Bà Rịa - Vũng Tàu, Lai Châu, Điện Biên, Đắc Lắc, Kon Tum, Hậu Giang Tại điểm lắp đặt tổng đài đa dịch vụ băng hẹp (N-ISDN) phục vụ thông tin cho quan Trung ương quan Đảng, quyền địa phương Từ năm 2002, Cục Bưu điện Trung ương Đảng, Nhà nước Tổng cơng ty Bưu Viễn thơng Việt Nam giao nhiệm vụ xây dựng dự án "Xây dựng mạng truyền số liệu chuyên dùng quan Đảng Nhà nước", tiền đề để xây dựng mạng viễn thông hệ sau Cục Bưu điện Trung ương Chương giới thiệu nhìn tổng quan mạng viễn thông hệ sau mà Cục Bưu điện Trung ương xây dựng 1.2 TỔNG QUAN MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU CỤC BƯU ĐIỆN TRUNG ƯƠNG 1.2.1 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI CỦA MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU CỤC BƯU ĐIỆN TRUNG ƯƠNG Mạng viễn thông hệ sau Cục Bưu điện Trung ương xây dựng dựa dự án "Xây dựng mạng truyền số liệu chuyên dùng quan Đảng Nhà nước" với mục tiêu nhằm xây dựng mạng đường trục truyền số liệu chuyên dùng thống cho mạng tin học diện rộng cung cấp số cổng thoại Trang Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp cho quan Đảng Nhà nước Mạng xây dựng phải có tốc độ cao, dung lượng lớn, dựa cơng nghệ IP, có kết nối với Internet 1.2.1.1 Mục tiêu: Mục tiêu cụ thể yêu cầu đạt thể mặt sau : o Xây dựng mạng kết nối từ trung ương đến tỉnh/thành đến tận cấp quận, huyện, sở, ban, ngành; cung cấp cổng kết nối tới mạng tin học quan Đảng, Nhà nước cấp với tốc độ cao, công nghệ mở, đại, trực tuyến đặc biệt đồng giao diện; từ xã, phường truy nhập vào mạng diện rộng quan Đảng, Nhà nước thông qua mạng công cộng đến thiết bị truy nhập đặt nút mạng tỉnh/thành phố o Trên sở hạ tầng mạng truyền số liệu chuyên dùng triển khai đa dịch vụ viễn thông (thoại, truyền số liệu - liên kết mạng diện rộng số dịch vụ khác tùy theo yêu cầu từ quan Đảng, Nhà nước xu hướng phát triển công nghệ) o Tạo thành kết nối chiều dọc theo kiến trúc phân cấp quan hành Nhà nước tích hợp theo chiều ngang mạng thơng tin diện rộng Đảng với mạng thông tin diện rộng Chính phủ, Quốc hội o 1.2.1.2 Mạng đường trục đảm bảo thơng suốt, tin cậy an tồn Phạm vi: Trên phương diện phân bố hành quan Đảng, Nhà nước, phạm vi mạng viễn thông hệ sau Cục Bưu điện Trung ương bao gồm : o Mạng truyền số liệu chuyên dùng quan Đảng Nhà nước phục vụ việc kết nối mạng diện rộng Đảng, Nhà nước phạm vi toàn quốc, từ cấp trung ương đến cấp tỉnh, thành phố sở, ban, ngành, quận, huyện Trang Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp o Mạng cung cấp cổng kết nối Internet tốc độ cao Hà Nội Hồ Chí Minh o Mạng cung cấp dịch vụ thoại, video cho quan Đảng, Nhà nước phạm vi toàn quốc, từ cấp trung ương đến cấp tỉnh, thành phố sở, ban, ngành, quận, huyện 1.2.1.3 Đối tượng sử dụng dịch vụ: Các quan đối tượng sử dụng cổng kết nối mạng truyền số liệu chuyên dùng dịch vụ gia tăng triển khai mạng chuyên dùng (thoại, video, Internet, ) : o Các quan Đảng, Chính phủ, Quốc hội cấp trung ương o Văn phịng tỉnh, thành ủy (VPTU), ủy ban nhân dân (UBND), hội đồng nhân dân (HĐND), sở, ban, ngành tỉnh/thành tồn quốc o Văn phịng huyện/thị/thành ủy (VPHU, VPTU), ủy ban nhân dân huyện/thị/thành (VP UBND huyện/thị/thành) toàn quốc 1.2.1.4 Các hạng mục cần thực Mạng truyền số liệu chuyên dùng quan Đảng, Nhà nước bao gồm hạng mục sau : o Các nút mạng cho mạng truyền số liệu đường trục: ba nút Hà Nội, Hồ Chí Minh Đà Nẵng o Xây dựng nút mạng kết nối từ mạng truyền số liệu đường trục tới tỉnh, thành phố o Xây dựng nút mạng quận, huyện, sở, ban, ngành kết nối nút mạng tỉnh, thành phố o Xây dựng cổng kết nối Internet Hà Nội Hồ Chí Minh o Triển khai dịch vụ điện thoại hệ trung ương (tại số tỉnh chưa có tổng đài điện thoại mã 80) mạng truyền số liệu chuyên dùng o Xây dựng hệ thống bảo mật đường truyền Trang Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp o Xây dựng số tuyến cáp quang/đồng, cải tạo nhà trạm (tại nơi không tận dụng sở hạ tầng có) o Xây dựng hệ thống quản lý mạng đường truyền số liệu chuyên dùng tập trung Hà Nội Trong hạng mục trên, hạng mục cuối nội dung đề tài cần nghiên cứu 1.2.1.5 o Cấu trúc mạng Mạng đường trục (Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng) đạt 155 Mbps Từ nút mạng đường trục vềcác tỉnh/thành phố tối thiểu đạt 2Mbps Từ tỉnh/thành phố quận, huyện, sở, ban, ngành tối thiểu đạt 64Kbps o Tại tỉnh/thành phố cổng kết nối vào mạng LAN VPTU UBND tách riêng chạy đuờng cáp quang riêng truy nhập lẫn để khai thác số liệu lãnh đạo có thẩm quyền yêu cầu o Đối với tỉnh/thành phố chưa có tổng đài hệ I, mạng truyền số liệu chuyên dùng cung cấp thêm số cổng điện thoại cho phép đồng chí lãnh đạo chủ chốt tỉnh/thành trung ương liên lạc với mạng riêng (hệ số) o Mạng xây dựng cho phép phương thức kết nối qua quay số (analog, ISDN) tiếp tục sử dụng quan mà mạng chuyên dùng chưa vươn tới hay người không ngồi phịng làm việc đăng nhập vào mạng nội qua kênh truy nhập dành riêng o Cục Bưu điện Trung ương ưu tiên kết nối vào chuyển mạch lõi VDC với tốc độ cao cáp quang Hà Nội Hồ Chí Minh để phục vụ nhu cầu truy nhập Internet quan Đảng, Nhà nước hai điểm 1.2.1.6 Công nghệ Trang Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp Mạng viễn thông hệ sau Cục Bưu điện Trung ương xây dựng dựa công nghệ IP, hỗ trợ đa phương thức kết nối (cáp quang, cáp đồng) băng thông linh hoạt (trực tiếp: xDSL, n 64Kbps, n E1, STM1, Fast Ethernet, Giga Ethernet thông qua giao diện kết nối đồng cổng Ethernet; gián tiếp: quay số qua mạng điện thoại analog, ISDN) o Sử dụng công nghệ tiên tiến MPLS, VLAN, để tách riêng mạng diện rộng quan Đảng, Nhà nước tùy theo chức nhiệm vụ quan o Hỗ trợ đa dịch vụ viễn thông IP (thoại, truyền số liệu, Internet , EMail, dịch vụ khác) sở tương thích với mạng điện thoại chuyên dùng (mạng điện thoại hệ trung ương mã 80) có o Quản lý tập trung từ trung tâm quản lý mạng Hà Nội cho toàn mạng đường truyền số liệu, đảm bảo độ thông suốt, an toàn, tin cậy mạng đường truyền số liệu chun dùng o Sử dụng cơng nghệ mã hóa đường truyền tiên tiến để đảm bảo an toàn cho đường truyền số liệu, liệu đường truyền, chống khả có truy nhập trái phép vào hệ thống đường truyền o Việc sử dụng kênh vật lý riêng (tách từ kênh truyền dẫn liên tỉnh, nội tỉnh mạng công cộng) dành cho mạng đường trục đảm bảo tính ưu tiên cao có tính đến đường truyền dự phịng (tính vu hồi), đảm bảo truyền liệu truyền mạng chuyên dùng, tránh khỏi tắc nghẽn, gián đoạn thông tin đồng thời đảm bảo tiết kiệm đầu tư mức cao o Triển khai hai cổng Internet Hà Nội Hồ Chí Minh: hai cổng Internet phục vụ nhu cầu kết nối Internet quan Đảng, Nhà nước cấp trung ương Hà Nội Hồ Chí Minh Từ quan cấp địa phương (tỉnh, thành phố) kết nối Internet thông qua PoP Internet mạng công cộng địa phương Trang Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp 1.2.1.7 Cấu trúc phân lớp: Mơ hình mạng diện rộng quan Đảng Nhà nước mơ tả hình 1.1 PA ( Trung ương) PB (Tỉnh) Tỉnh ủy, PB (Bộ, Ngành) PC (Cục, Vụ, đơn vị tương PC (Quận, PC (Sở) PD (Xã, Hình 1.1 Mơ hình mạng diện rộng Đảng, Nhà nước Trong đó: o Mức A : Cấp Trung ương o Mức B : Cấp Bộ, Tỉnh o Mức C : Cấp Sở, Ban, Ngành, quận, huyện, thị Cục, Vụ, đơn vị trực thuộc Bộ o Mức D : Cấp xã, phường Cấu trúc phân lớp mạng thệ hệ sau Cục Bưu điện Trung ương hình 1.2 Chuyển mạch lõi (HNI) n x STM-1( n x 155Mbps) mạch TrangChuyển lõi (DNG) Lớp lõi Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Chuyển mạch lõi (HCM) .Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Lº­n án Luận văn tốt nghiệp Hình 1.2 Mơ hình mạng theo cấu trúc phân cấp Trong đó: o Lớp chuyển mạch lõi: Đặt Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng để làm nút tập trung lưu lượng cho tỉnh vùng đó, kết nối với tốc độ STM-1 (155Mbps) Các nút chuyển mạch lớp đấu với cấu trúc hướng chọn (1+1) để đảm bảo an toàn o Lớp truy nhập: Kết nối lớp chuyển mạch lõi qua cổng n x E1, Fast Ethernet (100 Mbps) STM-1 (tùy theo lưu lượng liệu khả bố trí kênh truyền dẫn) o Lớp đầu cuối: Bao gồm đầu cuối đặt phía mạng quan Đảng, Nhà nước; kết nối lớp truy nhập thông qua kênh n xE1, xDSL, STM-1, FastEthernet hay Giga Ethernet có yêu cầu Lớp đầu cuối cung Trang Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp cấp giao diện để kết nối thẳng vào HUB, LAN Switch mạng LAN quan Đảng, Nhà nước với tốc độ 10 Mbps, 100 Mbps hay 1000 Mbps (GE) o Lớp Extranet (cung cấp cổng Internet từ mạng nội bộ): việc cung cấp kết nối Internet 02 PoP đặt Hà Nội Hồ Chí Minh đảm nhiệm o Hệ thống quản lý giám sát mạng (NMS): đặt Hà Nội có khả giám sát, vận hành, tính cước, tồn mạng truyền số liệu nội mạng cung cấp cổng kết nối Internet, bên cạnh hệ thống quản lý mạng phải hỗ trợ khả giám sát, vận hành từ xa cho trạm nút mạng mức B, C theo mô hình khơng sử dụng người trực thường xun Đây mục tiêu luận văn 1.2.1.8 Cấu trúc mạng đường trục (lớp A) Mạng đường trục bao gồm trung tâm Hà Nội, Hồ Chí Minh Đà Nẵng bao gồm: a Thiết bị chuyển mạch : a Là chuyển mạch nhiều lớp hỗ trợ giao tiếp 10/100/1000 Mbps, chuyển mạch đa tầng 2/3/4 sách lưu lượng để hỗ trợ tốt cho dịch vụ trung tâm liệu b Đảm nhiệm chức chuyển mạch lưu lượng mức cao, đồng thời cung cấp cổng kết nối cho trung tâm liệu quan Đảng, Nhà nước (hosting), đấu trực tiếp vào lớp mạng B khu vực Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng b Bộ định tuyến đường trục ( Backbone-Router ): a Cung cấp khả kết nối nút mạng trung tâm với (đấu chéo 1+1), kết nối lớp mạng B b Tạo thành backbone nút mạng trung tâm (chuyển mạch IP lớp lõi ), tốc độ kết nối STM-1 trở nên Trang 10 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp 5.1.2.2 Kết luận: Giải pháp thứ hai lựa chọn ưu điểm so với giải pháp thứ Với mơ hình thứ hai, ta tiếp tục xây dựng chi tiết thành phần hệ thống quản lý mạng lựa chọn sản phẩm hợp lý để xây dựng trung tâm quản lý mạng hệ sau Cục Bưu điện Trung ương 5.2 CHI TIẾT HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG Trên thị trường có nhiều sản phẩm quản lý mạng nhằm đáp ứng nhu cầu khác nhà cung cấp dịch vụ doanh nghiệp Nói chung, sản phẩm thường đáp ứng số gần tất chức hệ thống TMN Trong trường hợp Cục Bưu điện Trung ương, ta sử dụng hệ thống đắt tiền có giá thành cao nhà cung cấp có sẵn mà sử dụng nhiều sản phẩm khác nhiều nhà cung cấp khác Vấn đề đưa yêu cầu chức sản phẩm, lựa chọn tích hợp lại để xây dựng hệ thống quản lý mạng có tính thống cao 5.2.1 QUẢN LÝ THIẾT BỊ Hầu hết hệ thống quản lý thiết bị phải đáp ứng chức sau: o Quản lý thiết bị toàn mạng Chủng loại thiết bị bao gồm: ­ Bộ định tuyến ­ Bộ chuyển mạch ­ Bộ tập trung thuê bao DSLAM ­ Thiết bị đầu cuối modem xDSL o Quản lý cảnh báo phần tử mạng theo thời gian thực o Quản lý truy nhập vào/ra mạng theo thời gian thực o Quản lý lưu lượng mạng theo thời gian thực Danh mục thiết bị quản lý Trang 84 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp Như phân tích trên, hệ thống quản lý bao gồm 01 hệ thống NMS Hà Nội (CP16), tất tỉnh/thành lại sử dụng máy trạm kết nối vào trung tâm NMS Hà Nội để quản lý cục thiết bị nút mạng đó, theo phân quyền NMS, danh mục thiết bị cần cho phân hệ quản lý sau : STT Tên thiết bị SL I Máy chủ ( Phần cứng ) Quản lý thiết bị toàn mạng 01 Quản lý truy nhập vào/ra mạng theo thời gian thực 01 Quản lý lưu lượng mạng theo thời gian thực 01 Hệ thống an ninh mạng 01 Hệ thống giám sát phòng đặt thiết bị từ xa 01 - Hệ thống xử lý, lưu trữ, cảnh báo - Các hệ thống hiển thị (màn hình lớn ) - Quản lý cước chăm sóc khách hàng 01 Hệ thống lưu liệu 01 Một số phụ kiện mạng kèm theo 01 II Phần mềm Hệ điều hành 07 Máy chủ số liệu (Software) 07 Trang 85 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp Phần mềm quản lý thiết bị 01 Phần mềm quản lý truy nhập 01 Phần mềm quản lý lưu lượng 01 Phần mềm an ninh mạng 01 Phần mềm quản lý giám sát từ xa 01 Phần mềm quản lý cước 01 Phần mềm lưu liệu 01 III Thiết bị quản lý, giám sát từ xa cho tất tỉnh Máy tính trạm 122 Cáp mạng phụ kiện mạng Camera 61 Đầu báo nhiệt 61 Đầu báo khói 61 Đầu báo độ ẩm 61 Trang 86 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Trang 87 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp CÁC CHỮ VIẾT TẮT DCF Data Communications Function: Chức truyền thông liệu DSL Digital Subscriber Line: Đường dây thuê bao số MIB Management Information Base: Hệ thông tin quản lý NMS Network Management System: Hệ thống quản lý mạng OAM&P Operation, Administration, Mainternance & Provisionning: Khai thác, quản trị, bảo dưỡng dự phòng OSI Open System Interconnection: Kết nối hệ thống mở OSS Operation Support System: Hệ thống hỗ trợ vận hành PSTN Public Switching Telephone Network: Mạng điện thoại công cộng SAN Storage Area Network: Mạng lưu trữ số liệu SNMP Simple Network Management Protocol: Giao thức quản lý mạng đơn giản TMN Telecommunication Management Network: Mạng quản lý viễn thông Trang 88 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Công nghệ quản lý mạng đại, CN Nguyễn Hải Yến biên dịch, Nhà xuất Bưu điện 2001 [2] Network Management, MIBs and MPLS: Principles, Design and Implementation, Stephen B Morris, Prentice Hall 2003 [3] ITU-T Recommendation M.3020 – TMN interface speccification methodology [4] ITU-T Recommendation M.3200 – TMN management services: overview [5] ITU-T Recommendation M.3400 – TMN management funtions [6] ITU-T Recommendation M.3180 – Catalog of TMN management funtions [7] Quản lý viễn thông – Các khái niệm bản, Nguyễn Thị Minh Huyền chủ biên, Nhà xuất Bưu điện 2000 [8] Quản lý mạng xu phát triển mạng viễn thông hệ sau, TS Nguyễn Quý Minh Hiền, Nhà xuất Bưu điện 2003 [9] Quản lý mạng viễn thông kỷ 21, ThS Trần Quang Cường, KS Võ Văn Thương biên dịch, Nhà xuất Bưu điện 2001 [10] Storage Networks: The Complete Reference, Robert Spalding, McGraw-Hill 2003 Trang 89 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp PHỤ LỤC Cấu trúc phân lớp mạng Cục Bưu điện Trung ương Trang 90 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp Cấu trúc mạng lõi Trang 91 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp Trang 92 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp Cấu trúc nút mạng lõi Hà Nội Trang 93 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp Cấu trúc nút mạng lõi Hồ Chí Minh Trang 94 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp Trang 95 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp Cấu trúc nút mạng lõi Đà Nẵng Trang 96 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp Trang 97 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án .Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án