Tối ưu mạng thông tin quang

Trang 6 5 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮTT vi t t t ừ ế ắTi ng Anh ếTi ng Vi t ếệCR Constraint-based Routing Định tuyến ràng buộcDCC Data communication channel Kênh truyền thông d

PHẠM THẾ QUYỀN

TỐI ƯU MẠNG THÔNG TIN QUANG

Chuyên ngành: KỸ THU T TRUYỀN THÔNG Ậ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG

TS NGUYỄN XUÂN DŨNG

Hà N i – ộ Năm 2014

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131968601000000

1

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 4

PHẦN M Ở ĐẦU 10

CHƯƠNG 1: M NG THÔNG TIN QUANG V I CÔNG NGH GMPLSẠ Ớ Ệ 13

1.1Gi i thi u công ngh GMPLSớ ệ ệ 13

1.1.1.Lịch sử phát tri n GMPLS 13 ể 1.1.2.Ưu điểm c a GMPLS 13 ủ 1.1.2.1 K thuỹ ật lưu lượng 13

1.1.2.3.Thực hiệ ỹ thuật lưu lượng đa lớn k p 14

1.2 Công ngh chuyệ ển mạch nhãn 14

1.3 Khái ni m và hoệ ạt động cơ bản trong GMPLS 15

1.3.1 Khái ni m chung 15 ệ 1.3.2 Mặt phẳng d li u và m t phữ ệ ặ ẳng điều khi n 21 ể 1.3.3.Nhãn 23

1.3.4 Băng thông 24

1.3.5 Truy n dề ẫn đa giao thức và các hệ ố th ng phân c p 25 ấ CHƯƠNG 2: CÁC GIAO TH C TRONG M NG GMPLS Ứ Ạ 26 2.1.Gi i thi u mô hình hoớ ệ ạt động trong mạng GMPLS 26

2.1.1.Mô hình ngang hàng 26

2.1.2.Mô hình l p ph 27 ớ ủ 2.2.Giao thức định tuy n 28 ế 2.2.1.OSPF m r ng 28 ở ộ 2.2.2.Qu ng bá liên k t TE 29 ả ế 2.3.Giao th c báo hi u 33 ứ ệ 2.3.1.RSVP-TE mở ộng r 33

2.3.2.Yêu c u nhãn t ng quát 34 ầ ổ 2.3.3.Báo hiệu đường truy n hai chi u 38 ề ề 2.3.4.Thiết lập nhãn 39 2.3.5.C u trúc tín hi u 41 ấ ệ 2.4 Giao th c qu n lý liên k t 43 ứ ả ế

2

2.4.1.Các lo i liên kạ ết dữ ệ li u 43

2.4.2 Các chức năng của LMP 45

2.5 K t luế ận chương 50

CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG TRONG GMPLS 51

3.1.T ng quan 51 ổ 3.2.Tô pô m ng ạ ảo điều khi n phân tán 51 ể 3.2.1.Thiết kế tô pô m ng o 51 ạ ả 3.2.2.Gi i pháp c u hình l i tô pô cả ấ ạ ủa một mạ ảng o theo tải lưu lượng động đã được đề xuất như sau: 52

3.2.2.Mạng được điều khiển phân tán 53

3.2.3.Thiết kế giao thức 60

3.2.4 Đánh giá hiệu su t tô pô m ng ấ ạ ảo được điều khi n phân tán 64 ể 3.3.Mạng GMPLS đa lớp m r ng 72 ở ộ 3.3.1 Gi i h n m r ng cớ ạ ở ộ ủa mạng GMPLS 72

3.3.2.Mạng đám mây định tuy n phân c p 75 ế ấ 3.4.Mạng định tuyến bước sóng 78

3.4.1.Định tuyến và gán bước sóng 78

3.4.2.M ng chuyạ ển đổi bước sóng động được điều khi n phân tể án DDWC 80

3.5 Định tuy n MPLSquang 85 ế 3.5.1.Mạng quang tích hợp IP 85

3.5.2 Router HIKARI 86

3.5.3.C u hình b o v m ng quang 91 ấ ả ệ ạ 3.5.4 Bi u di n b nh tuy n HIKARI 93 ể ễ ộ đị ế 3.6.K t luế ận chương 94

CHƯƠNG 4: ỨNG D NG GMPLS CHO M NG TRUY N T I NGN Ụ Ạ Ề Ả 96 4.1 Công ngh mệ ạng NGN 96

4.2 L i ích cợ ủa sử ụ d ng GMPLS TRONG NGN 97

4.3 Các mô hình tri n khai m nể ạ g GMPLS 101 4.3.1.Phương án triển khai m ng GMPLS theo mô hình ch ng l n 101 ạ ồ ấ 4.3.2.Phương án triển khai m ng GMPLS theo mô hình ngang hàng 103 ạ

3

4.3.3.Phương án triển khai m ng GMPLS theo mô hình lai ghép 105 ạ4.4 ng d ng GMPLS cho m ng truy n tỨ ụ ạ ề ải NGN 107 4.4.1 M ng truyạ ền tải của NGN trước kia 107 4.4.2.Các giai đoạn phát tri n c a m ng NGN 109 ể ủ ạ4.5 Nhu c u áp d ng công ngh GMPLS cho m ng NGN 112 ầ ụ ệ ạ4.5.1 Lựa chọn phương án ứng dụng GMPLS cho mạng truy n tề ải NGN 113 4.5.2 Phương ứng d ng GMPLS cho m ng vùng 114 ụ ạ4.5.3 Phương án triển khai GMPLS hoàn toàn 115 4.5.4 Mô hình t ng th m ng truy n t i ng d ng GMPLS 116 ổ ể ạ ề ả ứ ụ4.6.K t luế ận chương 118

K T LU N Ế Ậ 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122

4

LỜI CAM ĐOAN

Trong suốt quá trình học tập tại Viện Sau Đại Học Trường Đại Học Bách – Khoa Hà Nội, nhờ sự giúp đỡ và hướng dẫn của quý thầy cô tôi đã tích luỹ được một số kiến thức nền tảng cho nghề nghiệp sau này Thực hiện luận văn tốt nghiệp

là giai đoạn hoàn tất quá trình học của một học viên

Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được đề cập trong luận văn “Tối ưu mạng thông tin quang” được viết dựa trên kết quả nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Xuân Dũng

Mọi thông tin và số liệu tham khảo đều được trích dẫn dầy đủ nguồn và sử dụng đúng luật bản quyền quy định Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình

Với tấm lòng tôn sư trọng đạo và tri ân sâu sắc, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Xuân Dũng, người đã tận tình hướng dẫn, góp ý, động viên trong suốt quá trình thực hiện đề tài Với phương pháp làm việc khoa học, kinh nghiệm thực tiễn, thầy đã truyền đạt cho tôi những lời khuyên quý báu để luận văn tốt nghiệp hoàn thành tốt đẹp

Bên cạnh đó tôi cũng xin chân thành biết ơn đến tất cả các thầy cô trong và ngoài trường nói chung và thầy cô trong viện kỹ thuật truyền thông nói riêng

Cảm ơn tất cả bạn bè, những người đã luôn động viên, khuyến khích, giúp đỡ

để luận văn này hoàn thành đúng tiến độ

Trân trọng cảm ơn!

–

Hà Nội Năm 2014 Học Viên Phạm Thế Quyền

5

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

T vi t t t ừ ế ắ Ti ng Anh ế Ti ng Vi t ế ệ

CR Constraint-based Routing Định tuyến ràng buộc

DCC Data communication channel Kênh truyền thông dữ liệuDDWC Distributedly controlled dynamic

wavelength conversion

Chuyển đổi bước sóng động được điều khiển phân tánFEC Forwarding Equivalence Class Lớp chuyển tiếp tương đương FIB Forwarding Infomation Base Cơ sở thông tin chuyển tiếp

GMPLS Generalized Multi Protocol Label

-Switching đa giao thức tổng quát Công nghệ chuyển mạch nhãn GMPLS-TE GMPLS Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng GMPLS HCRN Hierarchical Cloud Router

Network phân c p Mạng định tuyến đám mây ấHDLC High-Level Data Link Control Điều khi n liên k t d li u b c ể ế ữ ệ ậ

cao IETF Internet Engineering Task Force Nhóm tác vụ kỹ thuật internet

IP Internet Protocol Giao thức internet

IS- IS Intermediate System to

Intermediate System th ng trung gian H thệố ống trung gian đến hệLAN Local Area Network Mạng cục bộ

LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn LFIB Label Forwarding Information

Base nhãn Cơ sở thông tin chuyển tiếp LSA Link State Advertise Quảng bá trạng thái liên kếtLSP Label Switched Path Đường chuyển mạch nhãnLSR Label Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch

nhãn MPLS Multi-Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao

thứcMPLSCP MPLS Control Protocol Giao thức điều khiển MPLSMPLS-TE MPLS Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng MPLS

NE Network Element Phầ ử ạn t m ng

OLSP Optical Label Switched Path Đường chuy n m ch nhãn ể ạ

quang ONE Optical Network Element Phầ ử ạn t m ng quang

6

OSC Optical supervisory channel Kênh giám sát quang

OSPF Open Shortest Path First Đường đi ngắn nhất đầu tiênOSPF

Extension Open Extension Shortest Path First mở rộngĐường đi ngắn nhất đầu tiên PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm điểm-

QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

RFC Request For Comment Yêu cầu ý kiến

RSVP Resource reSerVation Protocol Giao thức giành trước tài

nguyên RSVP-TE RSVP with Traffic Engineering Giao thức giành trước tài

nguyên với kỹ thuật lưu lượngRWA Route And Wavelength

Assignment

Gán định tuyến và bước sóng

SC Switching Capability Kh ả năng chuyển mạch

SDH Synchronous digital hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng bộSRLG Shared Risk Link Group Nhóm liên kết hạn chia sẻ rủi

ro SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ

SPF Shortest Path First Đường ngắn nhất đầu tiênTCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền

dẫn

TE Traffic Engneering Kỹ thuật lưu lượng

TLV Type-Length-Value Kiểu Chiều dài Giá trị-

-ToS Type of Service Kiểu dịch vụ

UDP User Datagram Protocol Giao thức gói dữ liệu người

dùng

VCI Virtual Circuit Identifier Nhận dạng mạch ảo

VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo

VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo

WAN Wide Area Network Mạng diện rộng

Multiplexing bướGhép kênh theo phân chia c sóng WSRLG Weighted SRLG Đồ ị th có tr ng s ọ ốSRLG

7

DANH M C HÌNH V Ụ Ẽ

Hình 1.1 Khái ni m nhãn.ệ 16

Hình 1.3 S phân cự ấp của LSP. 17

Hình 1.4 M i quan h gi a kh ố ệ ữ ả năng chuyển mạch và l p.ớ 18

Hình 1.5 M ng IP/MPLS.ạ 19

Hình 1.6 M ng GMPLS cạ ủa mỗi lớp được điều khi n phân tán.ể 20

Hình 1.7 Mạng GMPLS được điều khi n phân tán và tích hể ợp đa lớp. 20

Hình 1.9 Các giao th c chính cứ ủa GMPLS. 21

Hình 1.10 Bi u diể ễn các mặt phẳng điều khi n trên m ng.ể ạ 22

Hình 1.11 S phân cự ấp của các loại chuyển mạch. 25

Hình 2.1 Mô hình ngang hàng. 26

Hình 2.2 Mô hình lớp phủ. 27

Hình 2.3 N i dung cộ ủa kỹ thuật lưu lượng. 28

Hình 2.5 Sub-TLV c a LSA opaque trong OSPF GMPLS.ủ 30

Hình 2.6 Thông điệp đường đi và thông điệp RESV. 33

Hình 2.7 Định d ng cạ ủa đối tượng yêu c u nhãn.ầ 35

Hình 2.8 Nhãn hướng lên. 39

Hình 2.9 Thi t lế ập nhãn hướng lên. 40

Hình 2.10 S phân cự ấp của LSP. 42

Hình 2.11 Các lo i liên k t d li u.ạ ế ữ ệ 44

Hình 2.12 Giao thức quản lý liên k t (Link management protocol).ế 45

Hình 3.1 Ki n trúc nút lai (IEEE 2003).ế 53

Hình 3.2 Tô pô m ng o.ạ ả 54

Hình 3.3 Th t c cho thi t l p/ d b ủ ụ ế ậ ỡ ỏ đường quang. 57

Hình 3.4 Mạng đa lớp GMPLS. 61

Hình 3.5 Ví d v mụ ề ột LSP quang được định tuy n.ế 63

Hình 3.6 Mô hình m ng bao gạ ồm 11 nút đơn giản. 64

Hình 3.7 Chi phí mạng về yêu cầu lưu lượng của các cặp SD (IEEE 2003). 65

Hình 3.8 Bậc ảo trung bình c a các yêu cầu lưu lượng được sao lưu bởi bước sóng.ủ 66

8

Hình 3.9 Tải cho phép như một hàm của số các bước sóng và cổng PSC. 67

Hình 3.11 Hàm các đư ng quang thay đờ ổi theo chu i thời gian [rỗ 0, r1] = [0.1, 0.2]. 69

Hình 3.12 Hàm các đường quang thay đổi theo chuỗi th i gian [rờ 0, r1] = [0.125, 0.175]. 69 Hình 3.14 M i quan h giố ệ ữa ngưỡng tắc nghẽn và s ng các LSPs quang.ố lượ 70

Hình 3.15 M i quan h giố ệ ữa ngưỡng s dử ụng không đúng mức và số lượng các LSPquang. 71

Hình 3.16 Kh ả năng chu ểy n m ch.ạ 72

Hình 3.17 Đường đi chuyển m ch nhãn phân c p (LSP).ạ ấ 73

Hình 3.18 Đường chuy n m ch nhãn (LSP) và chuy n ti p k c n (FA) LSP.ể ạ ể ế ề ậ 74

Hình 3.19 Định tuyến đám mây đa SC và chi phí CR cục b ộ 75

Hình 3.20 Sơ đồ HCRN. 76

Hình 3.21 Tính toán c a chi phí CR củ ục bộ. 77

Hình 3.22 OXC v i các kh ớ ả năng chuyển đổi bước sóng khác nhau. 79

Hình 3.23 M ng chuyạ ển đổi bước sóng động được điều khi n phân tán.ể 81

Hình 3.24 Các ví d v s d ng AND.ụ ề ử ụ 83

Hình 3.25 Các ví d v s d ng ALL.ụ ề ử ụ 84

Hình 3.26 C u hình chấ ức năng router HIKARI(IEEE 2002). 87

Hình 3.27 Th t c khôi ph c nhanh.ủ ụ ụ 92

Hình 3.28 C u hình c a trình bày b nh tuy n MPLS quang (IEEE 2002).ấ ủ ộ đị ế 93

Hình 4.1 M ng NGNạ 96

Hình 4.2: Mô hình tích hợp định tuyến IP/WDM 98

Hình 4.3: C u trúc nút m ng tích hấ ạ ợp điều khi n IP/WDMể 98

Hình 4.4: Thi t b ế ị đầu cuối khởi tạo thiết lập LSP quangb ng cách g i b n tin ằ ử ả RSVP PATH 99

Hình 4.5: T ổchức mạng GMPLS đường tr c theo mô hình Overlayụ 102

Hình 4.6 T ổchức mạng GMPLS Metro theo mô hình Overlay 103

Hình 4.7 T ổchức mạng GMPLS đường tr c mô hình Peerụ 104

Hình 4.8 T ổchức mạng GMPLS Metro theo mô hình Peer 105

Hình 4.9 T ổchức mạng GMPLS đường tr c theo mô hình lai ghépụ 106

Hình 4.10 T ổchức mạng GMPLS Metro theo mô hình lai ghép 107

9

Hình 4.11 Mô hình thi t k m ngế ế ạ 109

Hình 4.12 Giai đoạn năm 2004 109

Hình 4.15 Phương án triển khai m ng v i m ng tr c là GMPLSạ ớ ạ ụ 113

Hình 4.16 Phương án triển khai m ng v i m ng vùng là GMPLSạ ớ ạ 115

Hình 4.17 Phương án triển khai GMPLS hoàn toàn 116

Hình 4.18 Phương án triển khai m ng v i m ng tr c là GMPLS m ng vùng là ạ ớ ạ ụ ạ m ng IP/MPLSạ 117

Hình 4.19 Phương án triển khai GMPLS hoàn toàn 118

quốc tế được triển khai, đã giúp tăng cường khả năng trao đổi thông tin giữa các

qu c gia, lãnh th ố ổtrên thế ớ gi i Mạng đường tr c hi n nay Vi t nam ch yụ ệ ở ệ ủ ếu được triển khai dựa theo cấu trúc đa Ring trên cơ sở công nghệ TDM, SONET và WDM Công ngh WDM cho phép ghép nhi u kênh tệ ề ốc độbít khác nhau trên cùng m t sộ ợi quang bằng cách đặt các kênh trên các bước sóng khác nhau V i viớ ệc chỉ ử x lý tín

hiệu quang tại các node mạng, đã loại bỏ ự ạn chế ủa thiết bị điện tử ,và đưa ra s h c

một mạng mới tên là mạng toàn quang (AON) Với sự phát triển, Hệ ống ghép thkênh mật độ cao DWDM có khả năng ghép 32 bước sóng ho c nhiặ ều hơn trong dải 1550nm, v i tớ ốc độ lên t i 10Gbps và 40Gbps ớ

Trên m t n n t ng ph n c ng phát triộ ề ả ầ ứ ển như ậ v y chúng ta c n m t m t ki n trúc ầ ộ ộ ế

phần mềm thông minh như GMPLS cho việc tối ưu điều khiển ,truyền tải dữ ễ li u trên m ng quang ạ GMPLS xây dựng tô pô mạng o ả VNT thay đổi động, GMPLS đưa ra chuyển ti p k cế ề ận (FA) để điề u khi n các mể ạng đường truyền đa ớl p.M ng ạquang chuyển đ i bư c sóng đ ng đư c điổ ớ ộ ợ ều khi n phân tán (DDWC) sể ử ụ d ng giao th c báo hi u mứ ệ ở ộ r ng RSVP-TE để ậ t n d ng t t các tài nguyên cụ ố ủa mạng GMPLS là một giải pháp hàng đầ ểu đ giải quyết nhi u về ấn đề trong mạng như: điều khiển lưu lượng, tố ộc đ , khả năng mở ộng và quản lý QoS GMPLS cung cấp kỹ r thuật lưu lượng đóng vai trò quan trọng của mặt phẳng điều khiển mạng,với những

ưu điểm ch ng l i s t c ngh n trên m ng truy n t i.GMPLS cung c p các k thu t ố ạ ự ắ ẽ ạ ề ả ấ ỹ ậ

định tuy n IP thông minh ế

Xuất phát từ những thực tế đó, tôi đã quyết định chọn đề tài “Tối ưu mạng

thông tin quang ” làm đề tài luận văn tốt nghi p c a mình ệ ủ

11

Mục đích nghiên cứu:

• Nghiên c u công ngh GMPLS ứ ệ

• Nghiên cứu điều khiển lưu lượng

• Xem xét triển khai mô hình GMPLS trong th c th t i ự ế để ố ưu hóa hoạt động

của mạng thông tin quang

Đối tượng nghiên cứu :

Đối tượng nghiên c u c a đ tài là công ngh GMPLS, k thuứ ủ ề ệ ỹ ật lưu lượng s d ng ử ụtrong GMPLS, quá trình nghiên c u sứ ẽ làm rõ ưu nhược điểm của GMPLS và kỹthuật lưu lượng và áp dụng nó để xây d ng các mô hình tri n khai trong thự ể ực tế

Giới hạn của đề tài

Tối ưu mạng thông tin quang là một vấn đề khá rộng, bao gồm cả phần cứng và phần mềm, đồng th i công ngh GMPLS là công nghệ tương đố ớờ ệ i m i mẻ, việc tìm hiểu

về các vấ ền đ của công ngh GMPLS đòi hỏi phệ ải có kiển thức sâu r ng và lâu dài ộ

Với kiến thức và thời gian có hạ em chỉ ập trung làm rõ công nghện, t GMPLS

và kỹ thuật lưu lượng trong GMPLS Và áp dụng nó để xây dựng mô hình trong

th c th ự ế

Phương pháp nghiên cứu

Để hoàn thành đề tài này, Tôi đã thực hiện các phương pháp nghiên c u như sau:ứ

- Phương pháp phân tích: tìm hiểu tài liệu qua sách tham khảo, giáo trình,… ởthư viện trường cũng như mạng internet

- Phương pháp tìm hiểu và phân tích các tài li u trên m ng Internet ệ ạ

- D ch tài liị ệu nước ngoài

Nội dung

Đề tài đượ ổc t chức thành 4 chương và các phần v i các nớ ội dung như sau:

Phần m u ở đầ

 Chương 1 : Mạng thông tin quang v i công ngh GMPLS ớ ệ

 Chương 2 : Các giao thức trong m ng GMPLS ạ

 Chương 3 : Kỹ thuật lưu lượng trong GMPLS

 Chương 4 : Ứng d ng GMPLS trong mang quang th h m i NGN ụ ế ệ ớ

12

Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Xuân Dũng đã tận tình chỉ ảo và hướ b ng d n em hoàn ẫthành luận văn này Em cũng xin cảm ơn các thầy cô đã nhiệt tinh d y d và cung ạ ỗ

c p cho em ki n th c quý báu ấ ế ứ

Trong th i gian thờ ực hiện đồán , m c dù có nhi u cặ ề ố ắng nhưng đồ g án không khỏi tránh nh ng thi u sót Kính mong các th y cô giáo trong khoa cùng các b n t n tình ữ ế ầ ạ ậchỉ ả b o và góp ý kiến để đồ án đượ c hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 29 tháng03 năm 2014

có th h ng l i t các nhu c u cể ưở ợ ừ ầ ủa khách hàng ngày càng tăng này.

Chuyển mạch nhãn đa giao thức (Multi Protocol Label Switching MPLS) bắt - - đầu được chu n hóa b i Internet Engineering Task Force (IETF) và cung c p nh ng ẩ ở ấ ữcách th c mứ ới và được chú ý để qu n lý vi c phân ph i các gói d li u trong ả ệ ố ữ ệInternet

GMPLS không ch bao g m v các giao thỉ ồ ề ức (các giao thức MPLS hi n tệ ại được tái sử ụ d ng với ph n mầ ở ộng tương đố r i nhỏ) và nó cũng không phải là về ấ b t kỳcông nghệ đặc bi t nào (nó có thệ ể được áp dụng cho bao gồm c ả TDM, chuyển

mạch lambda và MPLS), GMPLS là tất cả ề ến trúc phần mềm chung của mộ v ki t

phần tử ạng và các ứng dụng mạng phía trên của các giao thức Mục đích của các mgiao thức chính được sử ụng để d cung c p và qu n lý các d ch v trên mấ ả ị ụ ạng GMPLS và các ng d ng làm cho các dứ ụ ịch vụ này mạnh mẽ, linh ho t ạ

1.1.2.Ưu điểm của GMPLS

1.1.2.1 Kỹ thuật lưu lượng

Công ng GMPLS vệ ới ưu điểm lớn nhất của là khả năng thực hiện kỹ thu t lưu ậlượng (Trafffic Engineering TE) Nó th– ực hiện định tuyến để lưu lượng đi qua

mạng theo một cách thức tin cậy nhất và hiệu quả ất Nhờ có kỹ nh thuật lưu lượng

mà các nhà cung c p d ch vấ ị ụ ạ m ng có thể định tuyến lưu lượng để ọ h có thể cung

cấp dịch vụ cho khách hàng một cách tốt nhấ ở khía cạnh thông lượng và độ ễt tr Trong kỹ thu t TE, người ta cho phép lưu lượng đượậ c phân ph i h p lý trên toàn b ố ợ ộ

h tạ ầng mạng, nó giúp truyền tải từ ững phần quá tải sang những phần còn đang nh

rỗi dựa vào điểm đích, loại lưu lượng, tải, thời gian,… nhờ đó mà hiệu suất sử ụ d ng

mạng được tối ưu hóa

14

K thuỹ ật lưu lượng là một chức năng quan trọng của mặt phẳng điều khiển mạng, được đưa ra để ắ kh c ph c s c t c ngh n trên các liên k t quá t i gây ra b i ụ ự ố ắ ẽ ế ả ởgiao thức định tuyế ủa nó (đường đi ngắn nhấn c t)

K thuỹ ật lưu lượng rất hữu ích khi một đường tr ền dịch vụ được tính toán một uycách tự độ ng và có nhiều đường truy n s n có cung cề ẵ ấp lưu lượng truy c p d ch v ậ ị ụ

K thuỹ ật lưu lượng là sự nghiên cứu tất cả ề ững gì các nguồn tài nguyên sẵn có v nhtrên mạng, xác định các đường truy n kh thi và lề ả ựa chọ ối ưu.n t

1.1.2.3.Thực hiện kỹ thuật lưu lượng đa lớp

GMPLS hiện được tiêu chu n hóa b i Internet Engineering Task Force (IETF), ẩ ởcho phép chúng ta điều khi n t t c các m ng khác nhau v i giao th c ph bi n ể ấ ả ạ ớ ứ ổ ếGMPLS phát tri n tể ừ các phần mở ộ r ng của MPLS được sử ụ d ng cho kỹ thuật lưu lượng phân tán trong m ng lạ ớp gói IP GMPLS điều khi n các mể ạng đa lớp, bao

gồm tất cả các mạng quang, mạng lambda, mạng ghép kênh phân chia thời gian (TDM) và m ng gói ạ Thực hiện kỹ thuật lưu lượng đa lớp sử ụ d ng tốt các tài nguyên mạng, trong đó bao gồm băng thông, bước sóng có sẵn,… có thể được giảm

m t cách hi u qu b ng k thuộ ệ ả ằ ỹ ật lưu lượng đa lớp này

1.2 Công nghệ chuyển mạch nhãn

Chuyển mạch nhãn là công nghệ chuyển mạch mà trong đó một “nhãn” được

gắn với gói tin và đặt trong tiêu đề ủa gói tin với mục đích thay thế cho địa chỉ c và nhãn đượ ử ụng đểc s d chuy n các gói tin tể ới đích

Chuyển mạch nhãn khác với chuyển mạch trong mạng internet truyền thống Các gói tin được chuyển đi dựa vào các địa ch ỉ đích, địa ch ỉ đích là yế ốu t xác đ nh ịđường đi mà gói tin được chuy n qua các b nh tuy n ể ộ đị ế

Một số ấ ề v n đ đang được quan tâm hiện nay đối với công nghệ ạng nói chung và m

đối v i công ngh chuy n mớ ệ ể ạch nhãn nói riêng đó là: điều khi n đ nh tuy n, tài ể ị ếnguyên mạng, tính đơn giản, kh ả năng h ng, tệthố ốc độ và độ ễ tr

’ T ố c đ và độ ộ tr : ễ Trễ trong quá trình chuyển tiếp gói tin chủ ếu là do quá ytrình xử lý định tuyến gói tin Mặc dù đã có nhiề ả ếu c i ti n trong các quá trình tìm

kiếm bảng định tuyến nhưng tải lưu lượng trên bộ định tuyến luôn luôn lớn hơn khảnăng xử lý và dẫn đến k t qu là mế ả ất lưu lượng, m t đ u n i và gi m hiấ ấ ố ả ệu năng của toàn m ng Chuy n m ch nhãn vạ ể ạ ới cơ chế chuy n ti p gói tin khác so v i cách ể ế ớ

15

chuyển tiếp gói tin truyền thống sẽ giúp giải quyết được các vấn đề trên Chuyển

mạch nhãn thực hiện gán nhãn cho tiêu đề ủa gói tin đầu vào và sử ụng nhãn để c dtruy nh p vào b ng chuy n ti p t i bậ ả ể ế ạ ộ định tuyến như là một chỉ ố ủ s c a bảng Quá trình này không đòi hỏi quá nhiều bước tìm kiếm như thực hi n trong bệ ảng định tuy n truy n th ng mà nó ch th c hi n duy nh t m t truy nh p t i b ng ế ề ố ỉ ự ệ ấ ộ ậ ớ ả

Mỗi gói tin khi phải đi qua các nút mạng khác nhau và khi qua mỗi nút mạng,

địa ch ỉ đích trong gói tin được xác minh và được tra c u trong bứ ảng định tuyến đểcác bộ đị nh tuyến tìm ra đường đi phù hợp cho gói tin Vì v y, tùy thu c vào kích ậ ộthước gói tin nh hay l n, kh ỏ ớ ả năng xử lý c a b nh tuyủ ộ đị ến cũng như lưu lượng gói tin mà trễ ả x y ra nhi u hay ít Và về ới cơ chế chuyển ti p gói tin nhanh thì chuyế ển

m ch nhãn s gi i quyạ ẽ ả ết được vấn đề này

’ Tài nguyên sử ụ k thu d ng: ỹ ật sử ụng để ết lập nhãn không chiếm nhiều d thitài nguyên mạng, các cơ chế thi t lập địế nh tuy n chuyế ển mạch nhãn cho lưu lượng người dùng đơn giản là những tiêu chí đặt ra c a vi c thi t k m ng chuy n m ch ủ ệ ế ế ạ ể ạnhãn ph n sau, vỞ ầ ấn đề này s ẽ được làm rõ hơn

’ Tăng khả năng hệ thố ng: ngoài khả năng chuyển các gói tin m t cách nhanh ộchóng thì chuyển mạch nhãn còn cung cấp mềm dẻo các tính năng khác nhau đểtăng khả năng xử lý lưu lượng người dùng trong m ng Khi mà s lưạ ố ợng địa ch IP ỉtăng lên nhanh chóng theo từng ngày thì kích thước c a các bủ ảng định tuy n c a các ế ủ

b ộ định tuyến cũng ngày một tăng lên và nó làm chậm đi quá trình xử lý gói tin của

bảng định tuyến, trong khi đó chuyển mạch nhãn có cơ chế cho phép các địa chỉ này

g n v i m t ho c vài nhãn, viắ ớ ộ ặ ệc này đã làm giảm kích thước của bảng địa chỉ và các

b nh tuy n có th h tr ộ đị ế ể ỗ ợ được nhiều người dùng hơn

1.3 Khái niệm và hoạt động cơ bản trong GMPLS

1.3.1 Khái niệm chung

Kiến trúc MPLS đã được xác định để h tr truyỗ ợ ền tải dữ ệu dựa trên nhãn liTrong RFC 3031, m t LSR (Label ộ Switching Router) đượ ịnh nghĩa như là mộc đ t nút có m t m t phộ ặ ẳng truyề ải dữ ện t li u có thể xác định ranh gi i cớ ủa một gói tin IP

hoặc tế bào (gói IP với một nhãn đính kèm) và thực hiện tác vụ truyền tải dữ ệ li u theo tiêu đề ủ c a gói tin IP hoặc tiêu đề ế t bào Trong GMPLS, m t LSR không ch ộ ỉbao gồm nút để ự th c hi n tác vệ ụ truyền t i dả ữ ệu theo tiêu đề ủ li c a gói tin IP hoặc

Liên kết Khe thời gian

Liên kết Bước sóng

tiêu đề ế t bào, mà còn th c hi n truy n t i d li u theo thông tin c a khe th i gian, ự ệ ề ả ữ ệ ủ ờbước sóng và c ng v t lý c a m ng s i quang ổ ậ ủ ạ ợ

Giao di n LSR (Label ệ Switching Router) trong GMPLS được phân ra thành bốn

loại tùy thuộc vào khả năng chuyển mạch của nó: PSC (khả năng chuyển mạch gói), TDM (khả năng ghép kênh phân chia theo thời gian), LSC (khả ăng chuyể n n mạch lambda) và FSC (kh ả năng chuyển mạch quang) hình 1.1

Hình 1.1 Khái niệm nhãn[1]

PSC - Packet Switch Capable: Giao diện PSC có thể xác định ranh giới của một gói tin IP hoặc tế bào và thực hiện tác vụ truyền dẫn dữ liệu theo các nội dung của tiêu đề gói tin IP hoặc tiêu đề ế t bào Trong lớp gói, một nhãn được xác định duy nhất cho mỗi liên kết được gắn với các gói tin IP để ạ t o thành các LSP Liên kết trong hình 1.1 (a) cho thấy liên kết được xác định giữa hai LSR để chuyển gói tin IP Trong trường hợp các gói tin IP được chuy n qua SDH/ SONET, liên k t này đư c g i là mộể ế ợ ọ t đường truyền SDH/ SONET và trong trường h p các gói tin IP được chuyển thông qua ợEthernet, liên kết này được gọi là một đường truyền Ethernet

TDM - Time Division Multiplex Capable: Giao diện TDM được lặp đi lặp lại theo chu k và thỳ ực hiện các tác vụ truyền d n dẫ ữ ệ li u theo m t khe th i gian ộ ờ

17

Trong l p TDM cớ ủa hình 1.1 (b), nhãn tương ứng v i m t khe th i gian M t ví dớ ộ ờ ộ ụ

v mề ột giao diện TDM, có một giao diện DXC trong đó đường đi TDM hoặc đường

đi SDH/ SONET được hình thành b ng cách k t n i các khe thằ ế ố ời gian được gán vào phía đầu vào và gán cho phía đầu ra Liên k t có th ế ể tương ứng với đường đi của bước sóng ho c ch ặ ỉ đơn giản là v i s i quang ớ ợ

LSC - Lambda Switch Capable: Giao diện LSC thực hiện các tác vụ truy n ề

dẫn dữ ệu theo bước sóng bên trong các sợi quang thông qua đó dữ ệu được li litruyền tải Trong lớp λ của hình 1.1 (c), các nhãn tương ứng với bước sóng M t ví ộ

d v ụ ề giao diện TDM, có một giao diệ OXC trong đó các đường đi λ được hình n thành b ng cách k t nằ ế ối các bước sóng gán cho phía đầu vào và m t gán cho phía ộ

-đầu ra Giao di n OXC v i LSC th c hi n chuy n mệ ớ ự ệ ể ạch theo đơn vị bư c sóng ớ

FSC - Fiber Switch Capable: Giao diện FSC thực hi n các tác vệ ụ truyền dẫn dữ liệu theo vị trí của các cổng vật lý thực tế của các sợi quang thông qua đó dữ liệu được truyền tải Trong lớp quang hình 1.1 (d), nhãn tương ứng v i s i quang chính nó Một ví dụ về ớ ợgiao diện FSC, có một giao diện OXC trong đó đường quang được hình thành bằng cách kết nối các sợi quang bên đầu vào sợi quang bên đầu ra đến m i sợi khác.ỗ

Lớp gói

Lớp TDM

Lớp quang

Lớp TDMLớp λLớp quang

Lớp góiLớp λLớp quangLớp gói

v ề FSC LSP và liên kết của LSC LSP trở thành FSC LSP Trong trường hợp cấu - - trúc l p thớ ể hiện trong Hình 1.2 (c), lớp TDM được lo i bạ ỏ và PSC-LSP thuộc về LSC-LSP với các liên kế ủt c a PSC LSP tr- ở thành LSC-LSP Mối quan h gi a ệ ữLSC-LSP và FSC-LSP cũng giống như trường hợp của hình 1.2 (b) Khi một trong

-s ố đó di chuyển xuống lớp dưới, băng thông của LSP trở nên lớn hơn

Hình 1.4 Mối quan hệ giữa khả năng chuyển mạch và lớp [1]

Lớp hay còn gọi là vùng (region) là phạm vi hoạt động với một khả năng chuyển

mạch nhất định của mạng Hình 1.4 thể ện mối quan hệ ữa khả năng chuyển hi gimạch và lớp Giữa các giao diện PSC, PSC-LSP được hình thành Khu vực giữa các giao diện PSC được gọi là m t lộ ớp PSC mà các lớp có liên quan có thể ế ti p c n Vậ ới giao di n TDM t o thành m t TDM LSP Khu v c giệ ạ ộ - ự ữa các giao diện TDM được

gọi là một lớp TDM Tương tự như cho các lớp LSC và FSC cũng đượ ịnh nghĩa c đtheo cùng một cách

GMPLS cung c p mấ ột số ưu điểm, trong l p gói thì mớ ạng được điều khi n phân ểtán b ng cách sằ ử ụ d ng giao thức định tuy n ho c giao th c báo hi u Trong lế ặ ứ ệ ớp TDM và lớp λ thì mạng được điều khi n t p trung b ng cách thi t lể ậ ằ ế ập các định

L p ớ PSC

L p ớ

19

tuy n hoế ặc đường truyền Trong các môi trường này, các nhà khai thác mạng phải học cách vận hành của từng mạng tương ứng với các lớp tương ứng, bởi vì các phương pháp điều khi n mể ạng khác nhau được s d ng trong các l p khác nhau ử ụ ớHình 1.5 cho thấy mạng IP/ MPLS hiện nay

Hình 1.5 Mạng IP/MPLS [1]

Tuy nhiên, b ng cách sằ ử ụ d ng GMPLS, có thể điều khi n m ng phân tán bể ạ ằng cách mở ộng MPLS đế ớ r n l p TDM và lớp λ, như thể ệ hi n trong hình 1.6 Trong môi trường này, các chức năng được th c hi n b i mự ệ ở ột đơn vị ề đi u khi n trung tâm và ểđược phân ph i cho tố ừng nút và được điều khiển phân tán Do đó nó có thể thêm

hoặc xóa các nút hoặc liên kết một cách linh hoạt, kết quả là cải thiện khả năng mở

rộng của mạng Hơn nữa, bởi vì mỗi lớp được vận hành dựa trên GMPLS đó, nguồn tài nguyên có thể được sử ụ d ng hi u quệ ả hơn bởi vì sau khi học và làm chủ giao

thức GMPLS, các nhà điều hành m ng s có th hoạ ẽ ể ạt động tở ất cả các lớp

20

Hình 1.6 Mạng GMPLS của mỗi lớp được điều khiển phân tán [1]

Hình 1.7 Mạng GMPLS được điều khiển phân tán và tích hợp đa lớp [1]

Hơn nữa, trong m t m ng GMPLS, nó có th u khi n m ng tích h p vộ ạ ể điề ể ạ ợ ới đa

lớp phân tán như thể hiện trong hình 1.7 Các kỹ thuật lưu lượng tích hợp cho các

đa lớp được g i là “k thuọ ỹ ật lưu lượng đa lớp” Hình 1.8 cho th y khái ni m v k ấ ệ ề ỹthuật lưu lượng đa lớp, mạng bao gồm các lớp gói, các lớp λ, và lớp sợi quang Các

21

cấu trúc liên kết của những thay đổi lớp λ tương ứng với sự thay đổi trong yêu cầu lưu lượng trong các lớp gói và định tuyến mà PSC-LSP lựa chọn được chuyể ổn đ i theo

sự thay đổi của cấu trúc liên k t trong các lế ớp λ Bởi vì đa lớp có thể thích ứng với các

cấu trúc liên k t hoặ ịế c đnh tuyến của mỗi lớp để chứa những thay đổi trong yêu cầu lưu lượng, kỹ thuật lưu lượng đa l p tăng hiớ ệu quả sử dụng tài nguyên mạng

Hình 1.8 K thuỹ ật lưu lượng đa lớp [1]

Tiêu chu n hóa hoẩ ạt động các giao thức mạng GMPLS dướ ự i s giám sát của IETF (Internet Engineering Task Force), m t tộ ổ chức tiêu chuẩn hóa các vấn đề liên quan đến Internet Hình 1.9 cho th y các giao thấ ức chính được s d ng trong ử ụGMPLS Theo kiế trúc GMPLS đượn c xác định, GMPLS chủ ế y u bao gồm các OSPF mở ộ r ng (Open Shortest Path First) c a giao th c đ nh tuy n, RSVP TE mủ ứ ị ế - ở

r ng c a giao th c báo hi u và các giao thộ ủ ứ ệ ức quản lý liên k t (LMP) ế

Hình 1.9 Các giao thức chính của GMPLS [1]

1.3.2 Mặt phẳng dữ liệu và mặt phẳng điều khiển

Mặt phẳng điều khiển (control plane) là một tập hợp phần mềm và/hoặc phần

cứng trong một thiết bị và được dùng để điều khiển nhiều hoạ ột đ ng thiết yếu trong

22

mạng như gán nhãn, tìm tuyến mới và khắc phục lỗi Nhiệm vụ ủa mặt phẳng điều ckhiển là cung cấp dịch vụ cho mặt phẳng dữ ệu Mặt phẳng dữ ệu chịu trách li linhiệm chuyển tiếp lưu lượng người dùng qua router Các thuật ngữ như mặt phẳng người dùng (user plane) hay m t ph ng truy n dặ ẳ ề ẫn (transport plane) cũng được dùng để mô t m t ph ng d li u ả ặ ẳ ữ ệ

Một trong những đặc trưng của m ng GMPLS là m t ph ng d liạ ặ ẳ ữ ệu được tách ra khỏi mặt phẳng điều khiển Trong một môi trường chuyển mạch gói, các thông điệp

của mặt phẳng điều khiển có thể được cung cấp thông qua các liên kết tương tự như các gói dữ ệ li u Vì vậy, các kênh điều khi n và dể ữ ệ li u có thể được coi là trùng nhau M t trong nh ng lý do gi i thích t i sao các nút m ng truy n d n có thộ ữ ả ạ ạ ề ẫ ểchuyển tiếp khối lượng lớn dữ ệu với tố ộ li c đ lớn như vậy là do các nút chuyển

mạch toàn bộ khe thời gian, bước sóng, băng tần bước sóng hoặc toàn bộ ợi quang s

mà không có các gói dữ ệ li u riêng biệt Đặc trưng này có nghĩa là các thông điệp mặt phẳng điều khiển không được cung cấp thông qua các kênh giống như là lưu lượng d li u ữ ệ

Hình 1.10 Biểu diễn các mặt phẳng điều khiển trên mạng [1]

Hình 1.10 cho th y m t mấ ộ ạng đơn giản chia thành b n m t phố ặ ẳng Dữ ệu đượ li c chuy n giể ữa các thiết bị trong m t ph ng d li u, vì vặ ẳ ữ ệ ậy các kết nối trong m t ph ng ặ ẳnày là một đạ ệi di n tr c ti p cự ế ủa các liên kế ữ ệt d li u v t lý trong m ng M t phậ ạ ặ ẳng

quản lý chịu trách nhiệm cho tất cả các hoạt động quản lý, chẳng hạn như yêu cầu

23

cấu hình, thu thập số ệu thống kê, quá trình phân tích, Mặt phẳng báo hiệu và li

m t phặ ẳng định tuyến được nhóm lại với nhau và được gọi là m t phặ ẳng điều khi n ể1.3.3.Nhãn

Trong GMPLS, một nhãn đại di n cho hai LSRs lân cệ ận, nhãn TDM được cung

c p mấ ột mã hóa đặc biệt đểcác khe thời gian tham chi u có th ế ể được suy ra, còn với chuyển mạch lambda và ợi quang thì nhãn còn ý nghĩa cho cấu hình hoặc điềs u chỉnh thông qua giao th c qu n lý liên k t ứ ả ế

Trong m t mộ ạng WDM các lambda được chuy n m ch, trong mể ạ ột mạng TDM các khe thời gian được chuyển mạch, Một nhãn xác định m t luộ ồng dữ ệ li u chuyển

mạch trong GMPLS cũng xác định chính xác một nguồn tài nguyên vật lý Vì vậy, trong m t mộ ạng chuy n m ch lambda mể ạ ột nhãn xác định một bước sóng cụ th , ểtrong một mạng TDM một nhãn xác định m t khe th i gian cộ ờ ụ th ể và trong một

m ng chuy n mạ ể ạch quang thì nhãn xác định m t c ng hoộ ổ ặc sợi cụ thể

’ Nhãn và tài nguyên

Bản chất của thiết lập LSP sử ụng một mặt phẳng điều khiển là việc trao đổ d i các nhãn Một LSR ph i bi t làm th ả ế ế nào để đánh nhãn dữ ệ li u và g i d li u này về ử ữ ệphía lân cận hướng xu ng (downstream) c a nó và ố ủ để bi t rằế ng trên LSP dữ ệ li u được đi qua Chế độ phân ph i nhãn cho các LSP GMPLS m t chi u do phía yêu ố ộ ềcầu hướng hướng xuống Có nghĩa là, các tín hiệu LSR hướng lên (upstream) thiết

lập một LSP đến đích được xác định trong đối tượng Session, LSR hướng x ốu ng đáp trả ằng cách thông báo nhãn đượ b c s dử ụng để mang d li u nữ ệ ếu LSP được thi t l p thành công ế ậ

Trong các m ng không gói, nhãn có liên quan tr c ti p v i các ngu n tài ạ ự ế ớ ồnguyên, nghĩa là khi một nhãn hiệu được gán, nó không ch ỉ đơn giản là m t th tùy ộ ẻ

ý xác định các LSP trong m t ph ng d liặ ẳ ữ ệu, mà nó cũng là một ngu n tài nguyên ồvật lý trong phần cứng, chẳng hạn như một khe thời gian, một bước sóng hoặc toàn

b sộ ợi quang Do đó, các mặt phẳng điều khi n truy n qua nh ng loể ề ữ ại LSP cần thi t, ếcác tài nguyên cần được phân b ổ cũng như loại nhãn tương ứng được sử ụ d ng

Trong GMPLS, nhãn được yêu c u s dầ ử ụng đối tượng Generalized Label Request LSR hướng xu ng s p x p m t nhãn theo các tài nguyên s n có và các lo i ố ắ ế ộ ẵ ạchuyển mạch Nó cần phải thông báo lựa chọn nhãn này của LSR hướng lên và nó

24

làm như vậy b ng cách g i lằ ử ại các nhãn đượ ực l a ch n trong mọ ột đối tượng nhãn

tổng quát Đối tượng này chỉ đơn giản là một chuỗi của các bit chưa đư c đợ ịnh dạng được dùng mã hóa các nhãn và không Loại nhãn nào được g i cùng v i nhãn b i vì ử ớ ở

gi s rả ử ằng phạm vi của yêu cầu nhãn tổng quát sẽ xác định việc sử ụng mà nhãn dđược đặt vào H u h t các nhãn (gói, lambda, sầ ế ợi quang) được mã hóa ch ỉ đơn giản trong một trường 32 bit, nhãn gói s- ử ụng trườ d ng thấp hơn 20 bit và các nhãn khác được xác định c th cho tụ ể ừng trường h p: s d ng nh n d ng c ng hoợ ử ụ ậ ạ ổ ặc bước sóng Các LSR hướng lên phải ánh xạ các nhãn đ ể xác định các tài nguyên thực tế được s d ng, thông qua c u hình ho c thông qua thông tin phát hi n b i các giao ử ụ ấ ặ ệ ở

th c qu n lý liên k t ứ ả ế

Các nhãn TDM có phần hơi khác bởi vì phần cứng c n phù hầ ợp v i mộ ạt các ớ t lothông số để mã hóa m t cách chính xác các tín hiộ ệu Năm trường riêng biệt được xác định b ng các chữ S, U, K, L, M được đóng gói vào 32 bit củằ a nhãn t ng quát ổ

để ch ỉ ra SONET hoặc h th ng phân c p SDH c a các thành ph n chuy n m ch tín ệ ố ấ ủ ầ ể ạ

hi u TDM ệ

Trong thực tế, đối tượng nhãn t ng quát là hoàn toàn b t kổ ấ ỳ và được xác định như là một chi u dài và m t chuề ộ ỗi không có định dạng Đối tượng nhãn t ng quát ổcho phép nhiều nhãn được dàn xếp và được gán cho m t LSP duy nh t, ví dộ ấ ụ ồ d n

hoặc ghép kênh ảo trong TDM có thể được thể ện bởi sự ất hiện của nhiều nhãn hi xuTDM trong đối tượng nhãn t ng quát và d li u cho LSP có th ổ ữ ệ ể được phân chia

giữa các khe thời gian riêng bi t K thuệ ỹ ật tương ựt có th ể được áp dụng cho G.709 Thông tin trong m t nhãn tộ ổng quát là không đủ để giải thích chính xác một nhãn TDM và mã hóa h p lý cợ ủa một tín hiệu TDM Tương tự như vậy, đối với LSP khác chúng ta c n ph i bi t tầ ả ế ỷ ệ ữ ệ l d li u sử ụ d ng và bao nhiêu tài nguyên v t lý ậdành để ỗ ợ h tr các LSP Thông tin còn l i này xu t phát t m t nh n bi t v các ạ ấ ừ ộ ậ ế ềthông số lưu lượng truy cập được yêu cầu khi các LSP được thiết lập Đây là một

ph n quan tr ng c a mô t cầ ọ ủ ả ủa LSP vì nó xác định các dịch v cụ ần được hỗ ợ tr 1.3.4 Băng thông

Trong các m ng truy n d n GMPLS, vì m t LSP liên quan tr c tiạ ề ẫ ộ ự ếp đến tài nguyên v t lý và chuy n mậ ể ạch, băng thông có thể ch ỉ được phân chia theo khả năng

của thiết bị chuyển mạch - điều này bắt buộc việc phân chia băng thông với các đơn

25

v ị các byte lớn trên mỗi giây Ví dụ, nếu một dịch vụ trên một mạng chuyển mạch bước sóng yêu cầu băng thông 10 Kbps, sau đó 2.5, 10, hoặc 40 Gbps (tùy thu c ộvào năng lực c a m t kênh lambda) s ủ ộ ẽ được phân b trên m i liên k t cổ ỗ ế ủa đường truyền dịch vụ Điều này có nghĩa rằng chỉ có một phần nhỏ ủa băng thông được cphân b s thổ ẽ ực sự được sử ụ d ng, rõ ràng là r t lãng phí ấ

Trong MPLS, băng thông (Bandwidth) đặ- c biệt là băng thông được yêu c u ầcho m t LSP có thộ - ể được đo tốt nhấ ởt mức th p nh t là byte mấ ấ ỗi giây Băng thông có s n trên m t liên k t có thẵ ộ ế ể được phân chia theo bất kỳ cách nào giữa các liên k t LSPs ế

1.3.5 Truyền dẫn đa giao thức và các hệ thống phân cấp

Tunneling là m t kộ ỹ thuật truy n dề ữ liệu qua nhi u m ng có giao th c khác ề ạ ứnhau Trong truy n liênề mạng, một gói dữ ệ li u lại được gói ti p trong mế ột vỏ ọ b c khác theo yêu c u c a giao thầ ủ ức khác, để có thể truyền chúng qua m ng c a giao ạ ủ

thức này Sau khi truyền xong, lớp vỏ đó sẽ được bỏ đi và đưa gói dữ ệu về linguyên g c ố

Hình 1.11 Sự phân cấp của các loại chuyển mạch [1]

Tuy nhiên, khái ni m v các LSP phân c p có mệ ề ấ ột nghĩa khác trong GMPLS hệ

thống phân cấp với nhiều loại chuyển mạch (gói, TDM, lambda,…) các LSP có thểđược đặt vào nhau theo h th ng này giệ ố ống như các nguồn tài nguyên v t lý ậ được

đặt vào nhau Hình th c h th ng phân c p LSP cho phép t p h p các đư ng tr c ứ ệ ố ấ ậ ợ ờ ụcung cấp khả năng mở ộ r ng TE nhiều hơn và sử ụng băng thông trong mạ d ng truyền dẫn lõi hiệu quả hơn, cũng như tạo điều kiện cho sự tích h p c a các loại ợ ủchuy n m ch khác nể ạ hau để cung c p k t n i end-to-end ấ ế ố

26

CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC TRONG MẠNG GMPLS

2.1.Giới thiệu mô hình hoạt động trong mạng GMPLS

T ừ quan điểm của hoạ ột đ ng mạng, GMPLS hỗ ợ hai mô hình, mô hình ngang tr hàng và mô hình l p ph Hình 2.1 và hình 2.2 bi u di n mô hình ngang hàng và ớ ủ ể ễ

mô hình l p ph ớ ủ

Hình 2.1 Mô hình ngang hàng [1]

2.1.1.Mô hình ngang hàng

Trong mô hình ngang hàng t t cấ ả các b ộ định tuy n IP và OXC trong m ng tế ạ ồn

tại ngang hàng và được điều khiển bởi một mặt phẳng điều khiển duy nhất (hình 2.1) Các bộ định tuy n IP và OXC có thế ể có được thông tin c u trúc liên k t cấ ế ủa tất

c ảcác lớp gói và lớp λ Địa chỉ IP được thiết lập các bộ định tuyến IP và OXC phải cùng một địa chỉ ệ ố h th ng

Mô hình ngang hàng hoạt động d a trên mự ột mặt phẳng đ ềi u khi n duy nh t, nó ể ấ

có th mô tể ả đầy đủ ưu điểm của hệ ố th ng LSP phân c p và cấ ủa kỹ thuật lưu lượng

đa lớp với các tính năng đặc trưng của GMPLS cho m t m ng có c u trúc l p ph c ộ ạ ấ ớ ứ

tạp Hơn nữa, mô hình ngang hàng có ưu điểm mà nó có thể ực hiện là bả ệ th o v

cu cuối- ối ho c ph c hồặ ụ i ngay c khi có nhi u l p h n h p ả ề ớ ỗ ợ

Tuy nhiên, trong mô hình ngang hàng vì các tr ng thái liên k t cạ ế ủa tấ ảt c các l p ớđược qu ng bá t i m i nút, mả ớ ỗ ột lượng lớn thông tin được chuy n qua m t ph ng ể ặ ẳđiều khi n Ngoài ra, n u k thu t lể ế ỹ ậ ưu lượng đa lớp được th c hiự ện xem như các

tr ng thái liên kạ ết của tấ ả các lớt c p, s ng tính toán c n thi t tr nên rố lượ ầ ế ở ất lớn V n ấ

đề kh ả năng mở ộng đã cho này rất khó để thu đượ r c m t mô hình ngang hàng hoàn ộ

27

hảo Ngược lại, mô hình lớp phủ có thể ải gi quyết vấn đề ả năng mở ộng này kh r

Một mô hình ngang hàng hoàn hảo hơn sẽ được thực hiện trong các giai đoạn bằng cách sử ụ d ng mô hình ngang hàng vào trong mô hình l p ph ớ ủ

Mô hình l p phớ ủ có th ể được coi như một mô hình client-server trong đó lớp trên được xem như một client và lớp dưới được xem như một server Khi m t yêu ộ

cầu để thiết lập LSP (PSC LSP) giữa các bộ định tuyến IP được đưa ra, lớp gói yêu

-cầu lớp λ thông qua UNI quang mặc dù nó có thể cung cấp một nguồn tài nguyên

m ng mong mu n hay không ạ ố

Các tính năng đặc trưng củ a mô hình l p ph : b ớ ủ ởi vì các mặt phẳng điều khiển của các lớp trên và dưới được tách rời nhau, không có vấn đề ả năng mở kh

rộng như được chỉ ra trong mô hình ngang hàng Ngoài ra, mạng con lớp trên được kết n i vố ới lớp dưới bằng m t UNI quang hộ ọc thì không có sự tương tác v i mạng con ớ

28

lớp trên mà được kết nố ởi b i UNI quang khác Vì vậy, ngay cả trong lớp trên có thể cập nhật m t phặ ẳng điều khiển hoặc các y u tố ạế m ng, ch ng hẳ ạn như m t nút độ ộc lập với nhau Đi u này cũng áề p dụng cho m i quan h giữa lớp trên và lớp dưới ố ệ

Mô hình l p phớ ủ ạ h n chế vi c sử ụệ d ng các chức năng GMPLS bằng cách phân chia m t phặ ẳng điều khi n thành hai l p M t s nghiên c u xem mô hình l p phể ớ ộ ố ứ ớ ủnhư một bước m u trong các ng d ng c a m ng GMPLS ở đầ ứ ụ ủ ạ

2.2.Giao thức định tuyến

2.2.1.OSPF mở rộng

Các giao thức định tuy n hiế ện nay thường được sử ụ d ng trong m ng IP/ MPLS ạ

là OSPF (Open Shortest Path First Giao th- ức mở đường đi ngắn nhất đầu tiên)

hoặc IS IS (Intermediate System to Intermediate System - - H thệ ống trung gian đến

h thệ ống trung gian) Trong mạng GMPLS, OSPF được sử ụng trong mạng IP dđược m r ng, OSPF m r ng g m: liên k t k thuở ộ ở ộ ồ ế ỹ ật lưu lượng (TE), phân c p ấLSP, các liên kết không đánh số, liên k t bó và LSA (qu ng bá tr ng thái liên k t) ế ả ạ ế

Hình 2.3 Nội dung của kỹ thuật lưu lượng [2]

Liên kế t không đánh s ố: Giao di n cệ ủa một liên k t trong m t m ng MPLS ế ộ ạthường được gán một địa ch ỉ IP, theo địa ch IP này có th xác đ nh các liên k t bên ỉ ể ị ếtrong m ng Tuy nhiên, trong m ng GMPLS có thạ ạ ể ch a hơn ứ 100 bước sóng trên

29

một sợi quang, số lượng các địa chỉ IP được yêu cầu trở nên rất lớn nếu một địa chỉ

IP được gán cho m i giao di n c a nhỗ ệ ủ ững bước sóng này Hơn nữa, vì LSP c a m i ủ ỗ

lớp được quảng bá đến lớp trên như một liên kết TE, việc cung cấp các địa chỉ IP có

th b cể ị ạn kiệt nếu một địa chỉ IP được gán cho mỗi liên kết TE Vì vậy, trong GMPLS để xác đ nh liên k t, m t nh n d ng liên kị ế ộ ậ ạ ết (link ID) được gán cho giao

diện của liên kết được giới thiệu Một liên kết thể ện bởi sự ết hợp của ID định hi ktuyến và ID liên kết được gọi là “liên kết không đánh số” có nghĩa là một địa chỉ IP không được gán cho m i giao di n c a liên k t Vì v y, trong GMPLS, n u s ỗ ệ ủ ế ậ ế ốlượng các bước sóng ho c liên kặ ết TE tăng, sẽ không b ị ảnh hưởng b i s thi u h t ở ự ế ụcác địa chỉ IP

Liên kết bó: mục đích là rút ra nhiều liên kết cùng đặc tính bằng cách tích hợp chúng vào m t liên kộ ết TE Các điều ki n c a liên kệ ủ ết cùng đặc tính là:

(1) Các liên kết được thi t l p gi a các nút gi ng nhau ế ậ ữ ố

(2) Các liên k t cùng m t ki u liên kế ộ ể ết (điểm tới điểm/ điểm tới đa điểm)

(3) Các liên k t cùng m t h ế ộ ệ đo TE

(4) Các liên k t cùng l p tài nguyên ế ớ

Mục đích của liên kết bó là cải thiện khả năng mở ộng củ ị r a đnh tuyến bằng cách giảm s ng qu ng bá cố lượ ả ủa các trạng thái liên k t b ng giao th c đ nh tuy n ế ằ ứ ị ếLiên k t bó bao g m các ngu n tài nguyên riêng r M c dù sế ồ ồ ẽ ặ ố lượng qu ng bá có ả

th ểđược giảm bằng cách tích hợp và rút ra nhiều liên kết đến một liên kết TE duy

nhất là liên kết bó, có thể ảy ra trường hợp thông tin tài nguyên riêng lẻ được bỏ xqua Ví d , khụ ả năng trống tối đa của m t liên kộ ết bó được thi t l p v i giá tr kh ế ậ ớ ị ảnăng trống tối đa cho một tài nguyên riêng r ẽ

2.2.2.Quảng bá liên kết TE

Trong m ng IP/ MPLS, các trạ ạng thái liên kết giữa các bộ đị nh tuyến được

quảng bá sử ụng một bộ định tuyế LSA của LSA loại 1 Để ảng bá trạng thái d n quliên k t cế ủa một liên k t TE vào m ng GMPLS, mế ạ ột LSA “opaque” được sử ụ d ng, như thể hi n hình 2.4 “Opaque” ệ ở ở đây được hiểu theo nghĩa là “không chắc chắn” LSA opaque được quảng bá theo định d ng TLV (Type-Length-Valueạ ) lưu

tr ữthông tin không nhìn thấy Có hai loại định dạng TLV: Một định tuyến TLV thể

hiện thông tin định tuyến và một loại khác là một liên kết TLV thể ện thông tin hi

30

liên k t Liên k t TLV có Subế ế -TLV dưới nó Trong OSPF mở ộ r ng c a GMPLS, ủ

loại Sub TLV của liên kết TLV được mô tả như trong hình 2.4 Từ- Loại 1 đến Loại

9, chín lo i Subạ -TLV đượ ịnh nghĩa là phầc đ n mở ộ r ng cho kỹ thuật lưu lượng MPLS Thêm vào đó, có những b sung khi m r ng cho GMPLS ổ ở ộ

Hình 2.4 Định d ng LSA opaque (RFC 2370 )[1] ạ

Hình 2.5 Sub- TLV của LSA opaque trong OSPF GMPLS [1]

Lo ạ i Sub TLV = 11 (nh - ận dạng liên kết cục bộ/ từ xa): Độ dài là 8 octet (octet

= 8 bit) Nh n d ng liên k t cậ ạ ế ục bộ và liên kết từ xa được gán v i 4 octet mớ ỗi trường

với nhau “Cục bộ” có nghĩa là liên kết của chính nút bên cạnh và “từ xa” có nghĩa

31

là b n sao nút bên c nh c a liên k t Các nh n d ng liên k t cả ạ ủ ế ậ ạ ế ục bộ/ từ xa được sử dụng trong trường hợp của một liên kết không đánh số Nếu nhận dạng liên kết TE

t ừ xa chưa biết, nó được thi t l p b ng 0 ế ậ ằ

Lo ạ i Sub TLV = 14 (lo - ại liên kết bảo vệ): Độ dài là 4 octet, các loại liên kết

bảo vệ cho biết độ tin cậy của các liên kết 1 octet đầu tiên đượ ịnh nghĩa như là c đcác loại liên k t b o v sau: ế ả ệ

’ 0x01 (loại lưu lượng bổ sung): Đây là một liên kết để ảo vệ các liên kết bkhác Khi một lỗ ải x y ra trên các liên kết được bả ệ, dữ ệo v li u LSP trên liên kết khác được b o v ả ệ theo định hướng đi vào liên kết này Do đó, các dữ ệ li u LSP đã đi vào liên k t này s b m t ế ẽ ị ấ

’ 0x02 (không đượ c bảo vệ ): Liên kết này không được bảo vệ ởi các liên kế b t khác Khi có m t l i x y ra, d li u LSP trên liên k t này s b m ộ ỗ ả ữ ệ ế ẽ ị ất

’ 0×08 (loạ i đư ợ c chia sẻ ): Có một hoặc nhiều liên kết kiểu lưu lượng bổ sung

bảo vệ liên kết này Các định tuyến của một liên kết loại chia sẻ và định tuyến của

một liên kết kiểu lưu lượng bổ sung độc lập với nhau, liên kết kiểu lưu lượng bổsung được chia s b i m t ho c nhi u liên k t lo i chia s ẻ ở ộ ặ ề ế ạ ẻ

’ 0×08 (loại 01:01): Có một liên k t kiế ểu lưu lượng bổ sung để ả b o v loại 1:1 Định ệtuyến của loại 1:1 và định tuyến của một loại lưu lượng bổ sung độ ậc l p với nhau

’ 0×10 (loại 1+1): Có một liên kết định tuyến chuyên dụng độc lậ ểp đ bảo vệ

loại 1+1 Tuy nhiên, liên kết bảo vệ ại 1+1 này không thể được sử ụng để ựa lo d lchọn định tuy n LSP bởi vì nó không đượế c quảng bá như là một tr ng thái liên k t ạ ế

’ 0×20 (loại tăng cườ ng): Loại này đáng tin cậy hơn so với loại 1+1 Ví dụ, có hai ho c nhiặ ều hơn định tuy n chuyên dế ụng và độc lập để ả ệ loạ b o v i 1+1

Lo ạ i Sub TLV = 15 (nh - ận dạng giao diện khả năng chuyển mạch): Độ dài là

biến số, có một trường 1 octet cho biết khả năng chuyển mạch, một trường 1-octet cho bi t ki u mã hóa và mế ể ột trường 1 octet cho biết băng thông LSP tối đa cho mỗi quyền ưu tiên Số lượng tối đa các ưu tiên được hỗ ợ là tám, liên kết được kết nố tr i

với các nút thông qua giao diện Trong mạng GMPLS, mỗi giao diện có khả năng chuyển mạch khác nhau và được thể ện trong hình 2.3 Ví dụ, trong khi một giao hi

diện của một liên kết nào đó có thể không xác định được gói tin, nó có thể ực hiệ th n chuyển mạ h bởi một đơn vị kênh bên trong tải trọng SDH Các giao diện của cảc

32

hai đầu liên k t không c n ph i có cùng kh ế ầ ả ả năng chuyển m ch Có m t s lo i kh ạ ộ ố ạ ảnăng chuyển m ch: PSC, TDM, LSC và FCS Các lo i mã hóa bao g m gói, ạ ạ ồEthernet, trình bao bọc kỹ thu t sậ ố, λ ợ, s i quang,v.v… Các lo i mã hóa cho bi t loạ ế ại giao di n mã hóa có thệ ể ỗ ợ h tr , m i quan hố ệ ữ gi a khả năng chuyển m ch và liên kạ ết được hi n th ể ị trong danh sách sau đây X và Y trong (X, Y) cho thấy kh ả năng chuy n m ch c ể ạ ở ả hai đầu c a giao di n ủ ệ

Lo ạ i Sub -TLV = 16 (nhóm liên k t chia s rế ẻ ủi ro): Độ dài có th ể thay đổi, nhóm liên k t chia sế ẻ ủ r i ro là m t t p hộ ậ ợp các liên kế ị ảnh hưởt b ng bởi mộ ỗi đã biết l t

Ví d : nhiụ ều bước sóng thuộc về ộ m t sợi quang duy nh t và nhiấ ều LSC-LSP được thiết lập như là một liên kết sử ụng một bước sóng của cùng sợi quang Liên kế d t

giữa các nút nguồn và đích của những LSC LSPs này có thể khác nhau Khi một lỗi

-xảy ra trong một liên kết quang, các liên kết (LSC LSP) bị ảnh hưởng cùng một lúc

-Nếu lớp trên là TDM và mỗi trong số chúng được xử lý như một liên kế ột đ c lập tìm ki m tế ừ ớp TDM, độ l tin c y cậ ủa lớp TDM không được bảo đảm Vì vậy, trong

mạng GMPLS, mỗi liên kết có thể chọn một định tuyến độc lập tham gia một chia

s rẻ ủi ro bằng cách chỉ ra nó có thuộc nhóm liên kết chia sẻ ủi ro hay không Mộ r t nhóm liên k t chia sế ẻ ủi ro đượ r c gán m t giá trộ ị độ c lập trong mạng và được thể

hiện bằng 4 octet Liên kết có thể huộc nhiều nhóm liên kết chia sẻ ủi ro và nó có t r

th ểbao gồm tất cả các nhóm liên kết chia sẻ ủi ro, với liên kết thuộc về trường của rnhóm liên k t chia s r i ro (hình 2.5) ế ẻ ủ

đi, nó truyền đi thông điệp RESV v ề các nút trên định tuyến theo hướng ngượ ạc l i của thông điệp đường đi Tại thời điểm đó, phía đích thiết lập các nhãn cho các liên

kết được kết nối trên phần nguồn của nút Thêm vào đó, băng thông có thể được lưu

trữ Ngoài ra các nút trung gian tương tự như nút đích, thiết lập các nhãn cho các liên kết được kết nố ởi phía phần nguồ ủa nút đó khi nó nhận được thông điệp n cRESV Khi nút trung gian truyền các thông điệp RESV đến nút phía nguồn, nó cần được thi t l p b ng và chuy n mế ậ ả ể ạch tương ứng với các nhãn đã được thi t l p cho ế ậcác liên kế ảt c hai phía nguồn và đích Khi thông điệp RESV t i nút ngu n, thi t l p ớ ồ ế ậ

của LSP được hoàn tất bằng cách thi t l p b ng và chuyế ậ ả ển mạch tương ứng v i ớnhãn c a nút ngu ủ ồn

Hình 2.6 Thông điệp đường đi và thông điệp RESV [1]

Trong RSVP-TE, đểquản lý các tr ng thái thi t l p cạ ế ậ ủa LSP và để duy trì tr ng ạthái của LSP, các nút trên các định tuyến sau khi LSP được thiết lập và truy n thông ề

v ề phía đích để ngắt kế ối LSP.t n

RSVP- TE quản lý trạng thái của LSP theo thông điệp làm mới tại mỗi nút và

ngắt kết nối LSP phụ thuộc vào điều kiện mạng Báo hiệu RSVP TE của một mạ- ng MPLS được m rở ộng để ử ụ s d ng trong m ng GMPLS Thi t lạ ế ập LSP có nghĩa là chuyển mạch các gói tin theo bảng chuyển đổi nhãn, tương ứng giữa nhãn của liên

kết đầu vào và nhãn của liên kết đầu ra của nút trên định tuyế ủn c a LSP được thiết lập, bằng cách gán nhãn liên kết mà LSP ngang qua Trong MPLS, gán nhãn thực

hiện chỉ để ết lập định tuyến LSP, nhưng không gán băng thông hoặc tài nguyên thi

mạng Trong GMPLS, như thể hiện trong hình 1.1 , các nhãn tương ứng với khe thời gian trong lớp TDM, bước sóng trong lớp λ và lớp quang trong s i quang Do ợ

đó, việc gán nhãn trong m t mộ ạng GMPLS có nghĩa là gán băng thông hoặc tài nguyên m ng trong các lạ ớp khác hơn là trong lớp gói, một đặc tính của RSVP-TE

m r ng cho GMPLS ở ộ

Các vấ đền chính c a RSVP-ủ TE mở ộng bao gồm: Yêu cầu nhãn, báo hiệu rđường đi hai chiều, thi t l p nhãn, ki n trúc báo hi u ế ậ ế ệ

2.3.2.Yêu cầu nhãn tổng quát

Trong mạng MPLS, đường đi chỉ dành cho m t PSC-ộ LSP trong đó khả năng chuyển mạch của các giao diện đi qua LSP là PSC Trong RSVP TE của mạ- ng GMPLS, nó thiết lập một đường truyền đến TDM, LSC và FSC-LSP bên cạnh PSC-LSP và qu n lý tr ng thái thi t l p c a chúng Khi yêu c u nhãn vả ạ ế ậ ủ ầ ới thông điệp đường đi, thông điệp đường đi có một đối tượng yêu c u nhãn Yêu c u nhãn trong ầ ầGMPLS đòi hỏi ph i có m t nhãn t ng quát cho GMPLS M t ph n m r ng c a ả ộ ổ ộ ầ ở ộ ủ

35

yêu c u nhãn trong GMPLS, lo i mã hóa LSP, lo i chuy n mầ ạ ạ ể ạch và G-PID (ID tải trọng tổng quát) được thêm vào Một định dạng củ ối tượa đ ng yêu cầu nhãn được minh họa ở hình 2.7

Loại mã hóa LSP: được trình bày bởi một trường 8 bit Nó cho biết giao diện

-của một nút trung gian trên định tuyến LSP hỗ ợ công nghệ mã hóa Ví dụ điển tr hình c a kiủ ểu mã hóa này đó là gói Ethernet SDH, trình bao bọc kỹ thuật số, λ và

sợi quang Ví dụ trong trường hợp kiểu mã hóa là SDH, giao diện của một nút , trung gian trên định tuy n LSP có th ế ể xác định và x lý các khung SDH Trong ửtrường h p kiợ ểu mã hóa là λ tại m t nút trung gian, chuyộ ển đổi quang điện-quang không được th c hi n và tự ệ ốc độ truy n dề ẫn không được xác định

Hình 2.7 Định dạng của đối tượng yêu cầu nhãn[1]

Loại chuyển mạch: được trình bày bởi một trường 8 bit Nó cho biết lớp LSP phải được thiết lập, tức là nó xác định nhãn lớp phải được thiết lập Các loại chuyển mạch bao gồm PSC, TDM, LSC và FSC Ví dụ, trong trường hợp loại chuyển mạch TDM đòi hỏi m t khe th i gian bộ ờ ằng nhãn và trong trường h p lo i chuy n m ch là ợ ạ ể ạLSC, nó đòi hỏi một bước sóng trong s i quang b ng nhãn ợ ằ

8 Bit synchronous mapping of E3 SDH

9 Byte synchronous mapping of E3 SDH

10 Asynchronous mapping of DS2/T2 SDH

11 Bit synchronous mapping of DS2/T2 SDH

12 Reserved

13 Asynchronous mapping of E1 SDH

14 Byte synchronous mapping of E1 SDH

15 Byte synchronous mapping of 31 * DS0 SDH

16 Asynchronous mapping of DS1/T1 SDH

17 Bit synchronous mapping of DS1/T1 SDH

18 Byte synchronous mapping of DS1/T1 SDH

28 POS - No Scrambling, 16 bit CRC SDH

29 POS - No Scrambling, 32 bit CRC SDH

31 POS - Scrambling, 32 bit CRC SDH

35 Reserved (SONET deprecated) Lambda, Fiber

36 Digital Wrapper Lambda, Fiber

37

G-PID: được trình bày bởi một trường 16 bit, nó là một nhận dạng của tải trọ- ng

mà các LSP truyền đi Có nghĩa là, G-PID cho b t công nghiế ệ mà theo đó các nút nguồn/ đích có thể ử x lý tải trọng(d liữ ệu được mã hóa theo kiểu công nghệ nào ởtrên), được ch ra chi tiỉ ết như thể ệ hi n trong b ng 2.1 Ví d , khi G PID = 28 công ả ụ -ngh s dệ ử ụng là POS (gói qua SONET), không có sự xáo trộn và 16 bit CRC Và -khi G PID = 31, công ngh- ệ ử ụ s d ng là POS v i xáo tr n và 32 bit CRC Các giao ớ ộ -

di n c ệ ở ả hai đầu của LSP hỗ ợ cùng G PID, nếu không nội dung của tải trọ tr - ng không th ể được gi i mã và truy n tin thông qua các LSP không th ả ề ể được th c hi n ự ệChúng ta mô tả phương pháp thiết lập LSP như trong hình 2.6, phương pháp thiết lập một LSP mô tả ở đây là chung cho bấ ỳ t k LSP c a lớp nào, xem xét trường ủ

hợp LSP phải được thiết lập từ nút A qua nút B và nút C, đến nút D Trong trường

hợp này, nút nguồn (nút A) phát đi một thông điệp đường đi bao gồm yêu cầu nhãn đến nút B Sau đó, nút B kiểm tra cho dù giao di n c a nó có th h tr ki u mã hóa ệ ủ ể ỗ ợ ểLSP và kiểu chuy n mạể ch hay không và sau khi nút B kiểm tra đúng là nó truyền thông điệp đường đi đến nút C Nút B t o ra tr ng thái cạ ạ ủa LSP có liên quan và lưu

tr ữ nó trước khi gửi thông điệp đường đi đến nút C Nút C hoạt động giống như nút

B và nó truyền tải thông điệp đường đi đến nút D n u không có vế ấn đềnào x y ra ảNút đích (nút D) kiểm tra xem giao di n c a nó có th h tr ki u mã hóa LSP và ệ ủ ể ỗ ợ ể

kiểu chuyển mạch, cũng như G PID tạo ra trạng thái của LSP và lưu trữ nó nếu - không có vấn đềnào xảy ra Sau đó nút D cho một giá tr ị nhãn 301 đến liên kết giữa nút C và D Nút D đặt giá tr ị nhãn 301 đến liên k t đ u vào c a phía b ng nhãn ế ầ ủ ảchuyển đổi nhãn và truyền đi thông điệp RESV bao gồm giá trị nhãn 301 đến nút C Khi nút C nhận được thông điệp RESV, nó đặt giá trị nhãn 301 đến liên kết đầu ra

của phía bảng chuyển đổi nhãn Nút C đặt giá trị nhãn 201 đến liên kết giữa nút B

và nút C Nút C đặt nhãn 201 này đến liên kết phía đầu vào c a b ng chuyủ ả ển đổi nhãn và sau đó nó đặt cho chính nó để hoạt động chuy n m ch c a nó là phù h p ể ạ ủ ợ

với bảng chuyển đổi nhãn, nó truyền đi thông điệp RESV bao gồm giá trị nhãn 201

đến nút B

38

2.3.3.Báo hiệu đường truyền hai chiều

Một LSP trong mạng MPLS là một đường truyền một chiều Tuy nhiên, khi thông tin được m rở ộng đến các l p TDM, l p λ và lớớ ớ p quang trong m t m ng ộ ạGMPLS, thì đường truyền SDH/ SONET, đường truyền bước sóng và đường truy n ềsợi quang được xem như là các đường truy n theo quy t c hai chi u, truy n tín hi u ề ắ ề ề ệ

phải được mở ộng để phù hợp một đường truyền hai chiều Trong việc mở ộ r r ng thành truy n tín hi u hai chi u, gi i pháp rõ ràng nhề ệ ề ả ất và đơn giản là áp d ng truyụ ền tín hiệu một chi u theo mề ỗi hướng khác nhau Tuy nhiên, phương pháp này không được áp d ng vì m t lo t các lý do th c t , bao g m c dài c a th i gian thi t ụ ộ ạ ự ế ồ ả độ ủ ờ ế

lập, tăng gấp đôi số lượng các thông điệp báo hiệu, … Trong mạng GMPLS, một đường hai chiều được thi t l p b i tín hi u đi và tr l i gi a các nút ngu n và các ế ậ ở ệ ở ạ ữ ồnút đích bằng cách s dử ụng thông điệp đường đi và thông điệp RESV, giống như trong tín hi u mệ ột chiề ử ụu s d ng một nhãn hướng lên

Mô tả thi ậết l p tín hiệu đường truy n hai chi u thông qua hình 2.8 Trong tín ề ề

hiệu đường hai chiều, nút truyền đi thông điệp đường đi được gọi là một “bộ ởi kh

tạo” và nút truyền đi thông điệp RESV được gọi là một “bộ ết thúc” LSP truyề k n

d liữ ệu từ nút gố ến nút đích được đ c gọi là một “đường truyền hướng xuống” (đường truyền xuôi dòng) và ngược l i LSP truy n d li u t ạ ề ữ ệ ừ nút đích đến nút nguồn được gọi là một “đường truyền hướng lên” Trong thiết lập đường một chiều, trạng thái của LSP được thực hiện với một thông điệp đường đi và thiết lập nhãn được th c hi n khi mự ệ ột thông điệp RESV được truyền đi Thiế ập nhãn cho đườt l ng truyền hướng xuống trong một đường hai chiều được thực hiện khi một thông điệp RESV được truyền đi trong cùng một cách như trong đường m t chi u Thi t l p ộ ề ế ậđường cho đường truyền hướng lên được th c hiự ện khi thông điệp đường đi được chuyển giao Đây là đặc trưng của thiết lập nhãn trong trường hợp đường hai chi u ề

39

Hình 2.8 Nhãn hướng lên [1]

Trước khi nút A là b kh i t o truyộ ở ạ ền đi thông điệp đường đi đến nút B, 505 được thi t l p là giá tr nhãn ế ậ ị đường truyền hướng lên c a s liên k t gi a nút A và ủ ự ế ữnút B, thiế ật l p chuyển mạch được th c hiự ện đường truyền hướng lên Nút A đặt giá

tr ị nhãn hướng lên 505 trên thông điệp đường đi và truyền nó vào nút B Nút B thiết

lập giá trị nhãn 505 của liên kết đầu ra và đồng th i thi t l p giá tr ờ ế ậ ị nhãn hướng lên

613 c a liên kủ ết đầu vào gi a nút B và C nút vào b ng chuyữ ả ển đổi nhãn và thực hiện các thiế ật l p chuy n mể ạch cho đường hướng lên theo b ng chuyả ển đổi nhãn Tương

t ự như vậy, thông điệp đường đi được chuyể giao cho nút C và nút D Khi thiết lận p của bảng chuyển đổi nhãn cho đường hướng lên và thiết lập chuyển mạch được hoàn tất tại nút D, nút D có th truy n tể ề ải đường hướng lên đến nút A Mặt khác, đối

với các phương pháp thiết lập đường hướng lên, nó cũng g ống như phương pháp ithiết lập đường một chiều, nhãn của đường truyền hướng xuống bao gồm cả thông điệp RESV S d ng th t c báo hi u này, có th thi t l p mử ụ ủ ụ ệ ể ế ậ ột đường hai chi u ch ề ỉtrong m t vòng di chuy n cộ ể ủa thông điệp đường đi và thông điệp RESV

2.3.4.Thiết lập nhãn

Thiết lập nhãn được áp dụng cho báo hiệu trong lớp λ, trong trường hợp này nhãn tương ứng với bước sóng Thông thường giá tr nhãn c a liên kị ủ ết phía đầu vào được xác định bởi nút phía hướng xuống (downstream) khi thông điệp RESV được truy n ề và thông báo cho nút phía hướng lên Tuy nhiên, thực tế là nhãn tương ứng

với bước sóng trong lớp λ có mộ ố ấn đềt s v sau:

- Trường hợp trong đó một thiết bị truyền dẫn của nút phía hướng lên không

h tr ỗ ợ bước sóng tương ứng với giá trị nhãn mà nút phía hướ xuống xác địng nh Laser biến đổi bước sóng r t tấ ốn kém và các bước sóng đầu ra b giị ới hạn