Nghiên ứu thiết kế ứng dụng mạng metro ethernet cho các doanh nghiệp viễn thông tại việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Phạm Ngọc Thịnh Nghiên cứu thiết kế ứng dụng mạng Metro Ethernet cho doanh nghiệp viễn thông Việt Nam LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Hà Nội – 2018 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205018651000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Phạm Ngọc Thịnh Nghiên cứu thiết kế ứng dụng mạng Metro Ethernet cho doanh nghiệp viễn thông Việt Nam LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS PHAN XUÂN VŨ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU .9 CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHI TIẾT VỀ MẠNG MAN-E VÀ CÁC DỊCH VỤ TRÊN MẠNG MAN-E .11 1.1 Tìm hiểu chi tiết mạng MAN-E 11 1.1.1 Ethernet mạng MAN-E 11 1.1.2 Đặc điểm mạng MAN-E .13 1.1.3 Các tính mạng MAN-E 15 1.1.4 Kiến trúc mạng MAN-E 16 1.1.5 Mơ hình phân lớp mạng MAN-E 17 1.1.6 Các thành phần vật lý mạng MAN-E .19 1.2 Các dịch vụ cung cấp qua mạng MAN-E 20 1.2.1 Mơ hình dịch vụ Ethernet qua mạng MAN-E 20 1.2.2 Kênh kết nối ảo Ethernet 21 1.2.3 Các loại dịch vụ mạng MAN-E .21 1.3 Các yêu cầu hiệu mạng MAN-E 24 1.3.1 Độ khả dụng 24 1.3.2 Độ trễ khung 25 1.3.3 Độ trôi khung .26 1.3.4 Tỷ lệ tổn thất khung 27 1.4 Các mô hình kiến trúc mạng MAN - E 27 1.5 Kết luận chương 30 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI MẠNG MAN - E 31 2.1 Tìm hiểu MPLS vai trò mạng MAN - E .31 2.1.1 Tìm hiểu MPLS 31 2.2 Các phương thức truyền tải mạng MAN-E .38 2.2.1 Truyền tải Ethernet 38 2.2.2 Truyền tải Ethernet over SDH 41 2.2.3 Truyền tải Ethernet over MPLS 43 2.3 Yêu cầu thiết kế mạng MAN-E 45 2.2.1 Yêu cầu dịch vụ với mạng MAN-E 45 2.2.2 Yêu cầu mạng với mạng MAN-E 45 2.3.3 Yêu cầu bảo mật với mạng MAN-E .45 2.3.4 Yêu cầu hoạt động với mạng MAN-E 46 2.3.5 Yêu cầu số liệu thiết kế với mạng MAN-E 46 2.4 Các dịch vụ truyền tải chủ yếu mạng MAN-E 46 2.4.1 Dịch vụ High Speed Internet .47 2.4.2 Dịch vụ Voice IMS 48 2.4.3 Dịch vụ IPTV VoD .48 2.4.4 Các dịch vụ VPN .49 2.4.5 Dịch vụ Mobile Backhaul 52 2.5 Định cỡ mạng MAN-E 52 2.5.1 Định cỡ dịch vụ thoại IP 53 2.5.2 Định cỡ dịch vụ Internet cáp đồng 53 2.5.3 Định cỡ dịch vụ Internet cáp quang 53 2.5.4 Định cỡ dịch vụ VPN 54 2.5.5 Định cỡ mạng 54 2.6 Các bước triển khai mạng MAN-E 55 2.6.1 Nguyên tắc triển khai 55 2.6.2 Các bước triển khai mạng 55 2.7 Các mơ hình triển khai dịch vụ mạng MAN-E 56 2.7.1 Một số topo thực tế 56 2.7.2 Triển khai dịch vụ mạng 58 2.8 Kết luận chương 68 CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI THỰC TẾ MẠNG MAN-E TẠI DOANH NGHIỆP VIỄN THÔNG MOBIFONE 69 3.1 Cấu trúc mạng MAN-E MobiFone 69 3.2 Tính tốn thiết kế mạng MAN-E MobiFone Hà Nội 70 3.2.1 Khảo sát trạng 70 3.2.2 Thiết kế mơ hình mạng 73 3.2.3 Phần cứng thiết bị mạng 77 3.2.4 Thiết kế giao thức 80 3.2.5 Thiết kế dịch vụ 83 3.2.6 Thiết kế dự phòng 95 3.2.7 Phân lớp dịch vụ 97 3.2.8 Địa IP số hiệu mạng AS 99 3.2.9 Các quy ước đặt tên 100 3.2.10 Quản lý mạng bảo mật 101 3.2.11 Hệ thống giám sát, quản lý mạng 103 3.3 Kết luận chương 104 KẾT LUẬN CHUNG 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO .106 PHỤ LỤC 107 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài: “Nghiên cứu thiết kế ứng dụng mạng Metro Ethernet cho doanh nghiệp viễn thông Việt Nam” cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi chưa cơng bố cơng trình khoa học khác thời điểm ……… , ngày tháng năm Tác giả luận văn Phạm Ngọc Thịnh LUẬN VĂN DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Mạng Metro Ethernet 12 Hình 1.2: Kiến trúc điển hình mạng MAN-E 14 Hình 1.3: Cấu trúc mạng MAN-E .17 Hình 1.4: Mơ hình lớp mạng MAN-E 18 Hình 1.5: Mơ hình dịch vụ Ethernet qua mạng MAN-E 20 Hình 1.6: Định nghĩa dịch vụ Ethernet .22 Hình 1.7: Dịch vụ E – Line .23 Hình 1.8: Dịch vụ E – LAN 23 Hình 1.9: Dịch vụ E - Tree 24 Hình 1.10: Mơ tả độ trễ khung 26 Hình 1.11: Mơ hình kiến trúc mạng MAN-E 27 Hình 1.12: Giải pháp cho mạng MAN-E Nokia Siemens 28 Hình 1.13: Giải pháp cho mạng MAN-E Cisco 29 Hình 1.14: Giải pháp cho mạng MAN-E Juniper Network 29 Hình 2.1: Chuyển mạch nhãn đa giao thức 31 Hình 2.2: MPLS Header 32 Hình 2.3: Xếp chồng(Stacking) MPLS 33 Hình 2.4: Hoạt động MPLS 34 Hình 2.5: Kỹ thuật Link Protection 36 Hình 2.6: Kỹ thuật Node Protection 36 Hình 2.7: Cấu trúc Hub & Spoke 39 Hình 2.8: Cấu trúc Ring 40 Hình 2.9: Mơ hình Ethernet over SDH thứ .41 Hình 2.10: Mơ hình Ethernet over SDH thứ hai .42 Hình 2.11: Vị trí mạng MAN-E tổng thể cấu trúc IP MPLS 43 Hình 2.12: UPE mạng MAN-E 44 Hình 2.13: PE AGG mạng MAN-E 44 Hình 2.14: Dịch vụ High Speed Internet 47 LUẬN VĂN Hình 2.15: Dịch vụ Voice IMS (IP Media System) 48 Hình 2.16: Dịch vụ IPTV (Multicast) VoD 48 Hình 2.17: Dịch vụ E Line MAN-E 49 Hình 2.18: Dịch vụ E LAN MAN-E 50 Hình 2.19: Dịch vụ E Tree mạng MAN-E .50 Hình 2.20: Dịch vụ IP VPN L3 51 Hình 2.21: Dịch vụ Mobile Backhaul .52 Hình 2.22: Cấu trúc nguyên tắc triển khai mạng MAN-E 55 Hình 2.23: Topo mạng MAN-E với thành phố lớn trung ương 57 Hình 2.24: Topo mạng MAN-E với tỉnh có diện tích, quy mơ dân số nhỏ 58 Hình 2.25: Dịch vụ MAN-E điểm – điểm layer .58 Hình 2.26: Cấu hình dịch vụ MAN-E điểm – điểm layer 59 Hình 2.27: Dịch vụ MAN-E điểm - điểm layer 60 Hình 2.28: Cấu hình dịch vụ MAN-E điểm – điểm layer 61 Hình 2.29: Dịch vụ MAN-E điểm – đa điểm 62 Hình 2.30: Cấu hình dịch vụ MAN-E điểm – đa điểm .62 Hình 2.31: Dịch vụ MAN-E kết nối Internet trực tiếp 63 Hình 2.32: Cấu hình dịch vụ MAN-E kết nối Internet trực tiếp .64 Hình 2.33: Dịch vụ MAN-E đa điểm layer 65 Hình 2.34: Cấu hình triển khai dịch vụ MAN-E đa điểm layer .65 Hình 2.35: Dịch vụ mạng riêng ảo nội hạt VPN Layer BGP/MPLS .66 Hình 2.36: Dịch vụ mạng riêng ảo nội hạt VPN Layer BGP/MPLS .67 Hình 3.1: Cấu trúc mạng MAN-E MobiFone 69 Hình 3.2: Mơ hình dịch vụ 2G/3G Ericsson MobiFone Hà Nội 71 Hình 3.3: Mơ hình dịch vụ 2G/3G Huawei MobiFone Hà Nội .72 Hình 3.4: Mơ hình mạng MAN-E MobiFone 73 Hình 3.5: Băng thông liên kết mạng MAN-E Hà Nội 74 Hình 3.6: Kết nối mạng MAN-E Hà Nội vào IPBB 76 Hình 3.7: Thiết bị MX960 lớp lõi .77 LUẬN VĂN Hình 3.8: Thiết bị MX480 lớp tập hợp .78 Hình 3.9: Thiết bị CSG lớp tập hợp 80 Hình 3.10: Thiết kế IGP 80 Hình 3.11: Thiết kế MPLS 81 Hình 3.12: Thiết kế BGP 82 Hình 3.13: Thiết kế Control & Data plane cho giao diện S1-U, S1-C .83 Hình 3.14: Thiết kế Control & Data plane cho OAM .84 Hình 3.15: Thiết kế giao diện X2 84 Hình 3.16: Giải pháp Ipv6 cho dịch vụ 4G 86 Hình 3.17: Thiết kế dịch vụ 2G co-trans/3G .86 Hình 3.18: Thiết kế Control & Data plane cho 2G/3G .87 Hình 3.19: Thiết kế dịch vụ 2G TDM 88 Hình 3.20: Thiết kế 2G TDM Control & Data plane 88 Hình 3.21: Lấy đồng cho 2G 89 Hình 3.22: Dịch vụ L3VPN nội tỉnh – nội vùng .89 Hình 3.23: Dịch vụ Inter AS Layer 90 Hình 3.24: Dịch vụ InterAS Layer 91 Hình 3.25: Dịch vụ HSI 92 Hình 3.26: Dịch vụ IPTV Multicast 93 Hình 3.27: Dịch vụ VoD 94 Hình 3.28: Mơ hình hệ thống quản lý mạng 103 LUẬN VĂN DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Thống kê băng thông sử dụng Hà Nội .72 Bảng 3.2: Thiết kế vị trí thiết bị lớp lõi 74 Bảng 3.3: Phần cứng thiết bị lớp lõi MX960 77 Bảng 3.4: Phần cứng thiết bị lớp tập hợp MX480 79 Bảng 3.5: Bảng ánh xạ loại lưu lượng phân lớp dịch vụ 97 Bảng 3.6: Chỉ định hàng đợi xử lý ưu tiên 98 LUẬN VĂN