công nghệ ipmpls trên nền wdm

Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC MỤC LỤC I THUẬT NGỮ VIẾT TẮT VII LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ IP/WDM 3 1.1 Khái niệm mạng IP/WDM 3 1.2 Lí do chọn IP/WDM 7 Các mạng quang WDM đòi hỏi mặt phẳng điều khiển thống nhất và có khả năng phân cấp giữa các mạng con được cung cấp bởi các nhà khai thác WDM khác nhau. Các giao thức điều khiển IP đã được triển khai rất rộng rãi và được chứng minh là có khả năng phân cấp. Sự xuất hiện của MPLS không chỉ bổ sung cho IP truyền thống kĩ thuật lưu lượng và khả năng QoS biến đổi mà còn đưa ra một mặt phẳng điều khiển trung tâm IP thống nhất giữa các mạng 8 Sự khác biệt giữa các thiết bị mạng WDM đòi hỏi sự liên kết giữa các nhà khai thác trung gian. Ví dụ như các WADM không trong suốt đòi hỏi các khuôn dạng tín hiệu nhất định ví dụ như tín hiệu SONET/SDH ở các giao diện khách xen/tách của chúng. Sự liên kết hoạt động giữa WDM đòi hỏi sự xuất hiện của tầng mạng mà ở đây là IP 8 CHƯƠNG II KĨ THUẬT LƯU LƯỢNG IP/WDM 9 2.1 Mô hình hoá lưu lượng viễn thông 9 2.1.1 Mô hình lưu lượng dữ liệu và thoại cổ điển 9 2.1.2 Các mô hình lưu lượng dữ liệu lí thuyết 10 2.1.3 Một mô hình tham chiếu băng thông 11 2.2 Bảo vệ và tái cấu hình 17 2.3 Các mô hình bảo vệ và tái cấu hình trong mạng IP/WDM 17 2.4 Khái niệm kĩ thuật lưu lượng IP/WDM 18 2.5 Mô hình hoá kĩ thuật lưu lượng IP/WDM 19 2.5.1 Kĩ thuật lưu lượng chồng lấn 19 2.5.2 Kĩ thuật lưu lượng tích hợp 21 2.5.3 Nhận xét 21 2.6 Mô hình chức năng của kĩ thuật lưu lượng IP/WDM 23 2.6.1 Cơ sở dữ liệu thông tin trạng thái mạng IP/WDM 25 2.6.2 Quản lí giao diện IP với WDM 27 2.6.3 Khởi tạo tái cấu hình 28 2.6.4 Đo kiểm và giám sát lưu lượng 29 Nguyễn Thế Cương, D2001VT i Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Chỉ định giao diện cần đo đạc 30 Khởi tạo ‘libcap’. Libcap có thể hoạt động như một đa thiết bị. Mỗi phép đo được nhận dạng bởi một bộ miêu tả lọc (hay còn gọi là nhận dạng phiên) 31 Xác định tập các quy tắc để chỉ rõ loại lưu lượng nào muốn tìm kiếm, liên kết các quy tắc này lại và áp dụng chúng cho phiên 31 Thực hiện lặp sơ cấp để tiến hành đo 31 Đóng phiên hay bộ miêu tả lọc 31 Khối giám sát vị trí: Khối này được cài đặt và cấu hình ở tại vị trí cần giám sát. Dữ liệu Ping thu thập được sẽ luôn sẵn sàng cho các máy chủ nhờ HTTP. Cũng có các công cụ PingER có khả năng giám sát vị trí mà cung cấp các phân tích trong thời gian gần và báo cáo các dữ liệu mà nó có trong các bộ nhớ cache cục bộ 31 Khối giám sát vị trí ở xa: Khối này được cài đặt tại máy chủ ở xa thụ động. Nó gắn với ít nhất một vị trí giám sát cụ thể 31 Khối nhận và phân tích vị trí: Khối này có thể được đặt ở một vị trí duy nhất hoặc thậm chí một máy chủ dành riêng hoặc cũng có thể được đặt tách riêng nhau. Vị trí lưu trữ sẽ thu thập thông tin nhờ sử dụng HTTP từ các vị trí giám sát theo chu kì thời gian nhất định. Nó cung cấp các dữ liệu thu thập được cho các vị trí phân tích, và sau đó cung cấp các bản báo cáo đang có thông qua Web 31 Dò đường: công cụ này in ra tất cả các hop trung gian giữa một cặp node nguồn và node đích và đo thời gian hành trình giữa node nguồn đó và mỗi hop. Dò đường sử dụng trường IPv4 TTL hoặc trường IPv6 hop limit và hai bản tin ICMP (nghĩa là ‘thời gian trội khi truyền dẫn’ và ‘cổng không thể tiếp cận’). Nó bắt đầu gửi một bản tin UDP tới đích với một TTL (hay là hop limit) bằng 1. Điều này sẽ bắt bộ định tuyến ở hop đầu tiên sẽ trả lại một ICMP có ‘thời gian trội trong truyền dẫn’ mang giá trị lỗi. Nó tiếp tục gửi một bản tin UDP tới node đích nhưng có giá trị TTL tăng dần 1 đơn vị. Cuối cùng, node đích sẽ nhận được bản tin UDP thăm dò và trả lại một ICMP ‘cổng không tiếp cận được’ khi bản tin UDP đó được đánh địa chỉ tới một cổng không sử dụng. Trong thiết lập mặc định, nó sẽ gửi ba bản tin UDP thăm dò cho mỗt thiết lập TTL. Do đó thời gian hành trình cho mỗi hop có thể được ước lượng bằng trung bình cộng của ba khoảng thời gian được đo đó 32 SNMP: có thể sử dụng SNMP để thu thập các phép đo cục bộ từ các bộ định tuyến IP 32 Các phép đo tuyến nối thụ động: Xu hướng này đòi hỏi các thiết bị mạng đặc biệt như là các bộ phân tích giao thức hay OCX-mon. Một giám sát OXC-mon là một PC bảng rãnh chạy trên hệ điều hành Linux hoặc FreeBSD. Cùng với các linh kiện cho PC (400 MHz PII, 128 Mbytes RAM, 6-Gbyte SCSI disk), nó còn được cài đặt hai card đo và một bộ chia quang được sử dụng để kết nối bộ giám sát tới một tuyến nối quang OC-3 (155 Mb/s) hoặc OC-12 (622 Mb/s) 32 Các ứng dụng: được nhận dạng bởi <ID giao thức, cổng nguồn, địa chỉ IP nguồn, cổng đích, địa chỉ IP đích> 33 Các máy chủ: được nhận dạng bởi <địa chỉ IP nguồn, địa chỉ IP đích> 33 Nguyễn Thế Cương, D2001VT ii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Các mạng: được nhận dạng bởi <tiền IP nguồn, tiền IP đích> 33 Lưu lượng chia sẻ một đường chung trên mạng: được nhận dạng bởi <giao diện bộ định tuyến lối vào, giao diện bộ định tuyến lối ra> 33 2.6.5 Giám sát hiệu năng tín hiệu quang 36 2.7 Kĩ thuật lưu lượng MPLS 36 2.7.1 Cân bằng tải 37 Số gia bước được thiết lập giá trị thấp nhất trong số các đường chứa phần tải quan trọng 39 Thiết lập số gia bước bằng một nửa giá trị ban đầu 39 Nếu đường đó không chứa phần tải quan trọng và đường đó không chứa phần tải quan trọng trước đó cũng như phần tải quan trọng chưa thay đổi thì số gia bước sẽ được tăng 39 2.7.2 Giám sát mạng 41 CHƯƠNG III TÁI CẤU HÌNH TRONG KĨ THUẬT LƯU LƯỢNG IP/WDM 43 3.1 Tái cấu hình mô hình ảo đường đi ngắn nhất 43 3.1.1 Mô hình ảo có quy tắc và bất quy tắc 45 3.1.2 Thiết kế mô hình 46 3.1.3 Một số thuật toán dựa trên kinh nghiệm 46 Lấy đối xứng T để có Ts trong đó phần tử của nó: 48 Sắp xếp các Ts ở trên theo trật tự giảm dần thành một vec tơ để đạt được F 48 3.1.4 Dịch chuyển mô hình ảo 52 3.2 Tái cấu hình cho các mạng WDM chuyển mạch gói 56 3.2.1 Tổng quan về tái cấu hình WDM chuyển mạch gói 56 3.2.2 Các điều kiện tái cấu hình 58 3.2.3 Một trường hợp thực tế 59 3.2.4 Mô tả thuật toán dựa trên kinh nghiệm 60 3.2.5 Thảo luận về thuật toán 66 3.2.6 Dịch chuyển tái cấu hình đường đi ngắn nhất 66 CHƯƠNG IV PHẦN MỀM XỬ LÍ LƯU LƯỢNG IP/WDM 69 4.1 Phần mềm kĩ thuật lưu lượng IP/WDM 69 4.2 Kiến trúc phần mềm cho kĩ thuật lưu lượng chồng lấn 69 4.3 Kiến trúc phần mềm cho kĩ thuật lưu lượng tích hợp 72 4.4 Kĩ thuật lưu lượng IP - giao thức điều khiển mạng (IP TECP) 74 Nguyễn Thế Cương, D2001VT iii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục InventoryReq: Loại bản tin này được gửi bởi khối kĩ thuật lưu lượng IP tới một bộ định tuyến để truy vấn tóm tắt bộ định tuyến 76 InventoryResp: Loại bản tin được gửi bởi một bộ định tuyến tới khối kĩ thuật lưu lượng IP tương ứng với một bản tin InventoryReq và để thông báo thông tin tóm tắt của bộ định tuyến gửi nó đi 76 TrafficReq: Loại bản tin này được gửi bởi khối kĩ thuật lưu lượng IP tới bộ định tuyến để truy vấn nhu cầu lưu lượng bộ định tuyến 76 TrafficResp: Loại bản tin này được gửi bởi một bộ định tuyến tới khối kĩ thuật lưu lượng tương ứng với một TrafficReq và để thông báo thông tin nhu cầu lưu lượng của bộ định tuyến gửi nó đi 76 ConnectionReq: Loại bản tin này được gửi bởi khối kĩ thuật lưu lượng tới một bộ định tuyến để truy vấn kết nối ảo hiện tại 76 ConnectionResp: Loại bản tin này được gửi bởi bộ định tuyến tới khối kĩ thuật lưu lượng tương ứng với ConnectionReq và để thông báo thông tin kết nối ảo hiện tại của bộ định tuyến gửi nó đi 76 4.5 Giao diện người sử dụng - mạng IP/WDM (UNI) 79 4.6 Kĩ thuật lưu lượng WDM - giao thức điều khiển mạng (WDM TECP) 86 Yêu cầu tạo và cập nhật dấu vết 87 Yêu cầu vệt tuyến hiện 87 Trả lời vệt 87 Sự kiện bước sóng 87 Sự kiện cổng 87 Sự kiện NE 87 Sự kiện sợi 87 Tạo vệt: hoạt động này yêu cầu thiết lập vệt. Để thiết lập một vệt, phía yêu cầu phải chỉ rõ địa chỉ NE điểm đầu A và ID của cổng vào và địa chỉ NE điểm cuối Z và trường ID cổng ra và tuỳ chọn chỉ rõ loại tín hiệu và các trường lược đồ bảo vệ. Trường ID vệt là không xác định. Giá trị của nó sẽ được xác định khi thiết lập là thành công 88 Xoá vệt: hoạt động này sẽ xoá một vệt đang tồn tại. Vệt bị xoá được xác định bởi ID vệt. Các trường khác trong bản tin là tuỳ chọn 88 Bảo vệ vệt: hoạt động này bảo vệ một vệt đang tồn tại mà hiện nay chưa được bảo vệ hoặc thay đổi mức bảo vệ của một vệt đang được bảo vệ. Một vệt được bảo vệ có nghĩa là nó sẽ có ít nhất một đường dự phòng. Do đó trong trường hợp đường chính bị hỏng hay chất lượng tín hiệu giảm, các tín hiệu có thể được truyền dẫn nhờ sử dụng đường thay thế. Vệt sẽ được bảo vệ được xác định bởi ID vệt. Trường lược đồ bảo vệ sẽ chỉ ra cấp bảo vệ mong muốn hoặc cần cập nhật. Các trường khác trong bản tin là tuỳ chọn 88 Nguyễn Thế Cương, D2001VT iv Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Tái định tuyến vệt: hoạt động này sẽ thực hiện tái định tuyến một vệt đang tồn tại. Vệt cần tái định tuyến được xác định bởi ID vệt. Các trường khác trong bản tin là tuỳ chọn. Nếu như tái định tuyến thất bại, tuyến hiện tại sẽ không bị thay đổi 88 Chi tiết định tuyến vệt: hoạt động này được sử dụng để truy vấn các chi tiết của một vệt đang tồn tại. Vệt được truy vấn được xác định bởi ID vệt. Các trường khác trong bản tin là tuỳ chọn 89 Loại 0: không quan tâm 89 Loại 1: 1:1 bảo vệ dành riêng 89 Loại 2: 1+1 bảo vệ dành riêng 89 Loại 3: bảo vệ chia sẻ 89 Loại 4: đa đường bảo vệ 89 Loại 5: không bảo vệ 89 Định tuyến vệt người sử dụng: hoạt động này đòi hỏi thiết lập một vệt hiện. Nó đòi hỏi một danh sách các phần đấu chéo bước sóng từ nguồn tới đích. Đối với mỗi phần như vậy, trường địa chỉ NE tuyến người sử dụng cần phải được xác định. Việc bổ sung ID cổng tuyến người sử dụng và lambda tuyến người sử dụng là tuỳ chọn. Khi xuất hiện các điều kiện ràng buộc tính liên tục bước sóng thì ID lambda phải giống nhau cho tất cả các phần kết nối từ nguồn tới đích. Trong trường hợp này, người ta có thể giả định rằng lựa chọn bước sóng được thực hiện hoặc sẽ được thực hiện tại NE điểm đầu A. Khi ID lambda không được lựa chọn và có nhiều kênh bước sóng sẵn sàng thì nhiệm vụ của chuyển mạch cục bộ là lựa chọn một bước sóng. Nếu một vài trường không xác định thì chúng sẽ được xác định tại mỗi NE trung gian dựa trên độ khả dụng tài nguyên 90 Tái định tuyến vệt người sử dụng: hoạt động này tái định tuyến vệt đang tồn tại được xác định bởi ID vệt. Các trường khác trong bản tin là tuỳ chọn. Nếu như tái định tuyến thất bại, vệt hiện thời sẽ không bị thay đổi 90 Sự kiện lambda: loại sự kiện này chỉ ra rằng sự kiện đó liên quan tới một bước sóng hoặc một kênh bước sóng nhất định ví dụ như các sự kiện QoS tín hiệu 92 Sự kiện sợi quang: loại sự kiện này sử dụng để chỉ ra các sự kiện liên quan tới tuyến nối sợi quang, ví dụ như đứt sợi 92 Sự kiện cổng: loại sự kiện này chỉ ra sự kiện liên quan tới cổng chuyển mạch nhất định ví dụ như cổng hoặc mạch tương ứng bị hỏng 92 Sự kiện NE: loại sự kiện này chỉ ra là thông báo sự kiện đó là về một NE nhất định, ví dụ như NE hỏng 92 Loại 0: Tốt 92 Loại 1: Được xoá 92 Loại 2: Cảnh báo 92 Loại 0: Chú ý 93 Loại 1: Cảnh báo 93 Nguyễn Thế Cương, D2001VT v Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Loại 2: Nhỏ 93 Loại 3: Quan trọng 93 Loại 4: Nghiêm trọng 93 Loại 0: đang chạy 93 Loại 1: sẵn sàng cho dịch vụ 93 Loại 2: Hỏng 93 Loại 3: Hỏng do thay đổi trạng thái của thành phần lân cận 93 4.7 Kĩ thuật lưu lượng phản hồi vòng kín 94 4.7.1 Quá trình triển khai mô hình mạng 94 4.7.2 Hội tụ mạng 96 KẾT LUẬN 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 Nguyễn Thế Cương, D2001VT vi Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ANSI American National Standard Institute Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kì ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dẫn không đồng bộ BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên CSPF Constraint-based Shortest Path First Routing Định tuyến đường đi ngắn nhất trước tiên dựa trên ràng buộc DCN Data Communication Network Mạng truyền thông dữ liệu DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình host động DHP Demand Hop-count Product heuristic algorithm Thuật toán dựa trên kinh nghiệm tích đếm hop nhu cầu ECMP Equal Cost Multiple Path Đa đường đồng chi phí FBM Fractional Brownian Motion Chuyển động phân mảnh Brownian FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền file GMPLS Generalized Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GUI Graphical User Interface Giao diện người sử dụng đồ hoạ HTDA Heuristic Topology Design Algorithm Thuật toán thiết kế mô hình dựa trên kinh nghiệm HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển Internet ID Identifier Bộ nhận dạng IETF Internet Engineering Task Force Nhóm kĩ sư Internet Ifmanager Interface manager Khối quản lí giao diện IP Internet Protocol Giao thức Internet LAN Local Area Network Mạng cục bộ LEMS Link Elimination via Matching Scheme Loại bỏ tuyến nối thông qua lược đồ ghép LMP Link Management Protocol Giao thức quản lí tuyến nối LSA Link State Advertisement Quảng bá trạng thái tuyến nối LSP Label Switched Path Đường chuyển mạch nhãn MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MIB Management Information Base Cơ sở thông tin quản lí MLDA Minimum-delay Logical Topology Design Algorithm Thuật toán thiết kế mô hình logic tối thiểu hoá trễ MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức Nguyễn Thế Cương, D2001VT vii Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt MSN Manhattan Street Network Mạng phố Manhattan MTU Maximum Transmission Unit Đơn vị truyền dẫn tối đa NC&M Network Control and Management Quản lí và điều khiển mạng NE Network Element Phần tử mạng NGI Next Generation Internet Internet thế hệ kế tiếp NMS Network Management System Hệ thống quản lí mạng NSFNET OADM Optical Add/Drop Multiplexer Khối xen/tách quang OAM Operation and Maintenance Hoạt động và bảo trì OAM&P Operation, Administration, Maintenance and Provisioning Hoạt động, quản trị, bảo trì và giám sát OC-12 Optical Carrier Level 12 (622,08 Mb/s) Mức mang quang 12 (622,08 Mb/s) OC-3 Optical Carrier Level 3 (155,52Mb/s) Mức mang quang 3 (155,52Mb/s) OC-48 Optical Carrier Level 48 (2448,32 Mb/s) Mức mang quang 48 (2448,32 Mb/s) OC-192 Optical Carrier Level 192 (9953,28 Mb/s) Mức mang quang 192 (9953,28 Mb/s) OHTMS LP-based One-Hop Traffic Maximisation Scheme Lược đồ tối ưu hoá lưu lượng đơn hop dựa trên LP OIF Optical Internetworking Forum Diễn đàng liên mạng Internet quang OLS Optical Label Switching Chuyển mạch nhãn quang OMP Optimized Multi Path Đa đường tối ưu OSCP Optical Switch Control Protocol Giao thức điều khiển chuyển mạch quang OSPF Open Shortest Path First Protocol Giao thức đường đi ngắn nhất trước tiên mở OXC Optical Cross Connect Đấu chéo quang PC Personal Computer Máy tính cá nhân QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RARP Reverse Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ ngược RD Residual Demand heuristic algolrithm Thuật toán dựa trên kinh nghiệm nhu cầu dư thừa RDHP Residual Demand Hop-count Product heuristic algolrithm Thuật toán dựa trên kinh nghiệm tích đếm hop nhu cầu dư thừa RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức đặt trước tài nguyên SCSI Small Computer Systems Interface Giao diện các hệ thống máy tính nhỏ SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ Nguyễn Thế Cương, D2001VT viii Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt SNMP Simple Network Management Protocol Giao thức quản lí mạng đơn giản SNR Signal-to-Noise Ratio Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ SPF Shortest Path First Đường đi ngắn nhất trước tiên SRLG Shared Risk Link Group Nhóm tuyến nối nguy hiểm chia sẻ TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TE Terminal Equipment, Traffic Engineering Thiết bị đầu cuối, kĩ thuật lưu lượng TECP Traffic Engineering to Control Protocol Kĩ thuật lưu lượng cho giao thức điều khiển TELNET Remote Telminal protocol Giao thức đầu cuối ở xa TILDA Traffic Independent Logical Topology Design Algorithm Thuật toán thiết kế mô hình logic độc lập lưu lượng TMN Telecommunications Management Network Mạng quản lí viễn thông TTL Time To Live Thời gian sống UDP User Datagram Protocol Giao thức Datagram người sử dụng UNI User to Network Interface Giao diện người sử dụng-mạng VPC Virtual Path Connection Kết nối đường ảo VPN Virtual Private Network Mạng cá nhân ảo WADM Wavelength Add/Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen/tách bước sóng WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WDM Wavelength Amplifier Bộ khuếch đại bước sóng WSXC Wavelength Selective Cross Connect Khối đấu chéo lựa chọn bước sóng Nguyễn Thế Cương, D2001VT ix Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu LỜI NÓI ĐẦU Xu hướng giao thức IP trở thành tầng hội tụ cho các dịch vụ viễn thông ngày càng trở nên rõ ràng. Phía trên tầng IP, vẫn đang xuất hiện ngày càng nhiều các ứng dụng và dịch vụ dựa trên nền IP. Những ưu thế nổi trội của lưu lượng IP đang đặt ra vấn đề là các hoạt động thực tiễn kĩ thuật của hạ tầng mạng nên được tối ưu hoá cho IP. Mặt khác, quang sợi, như một công nghệ phân tán, đang cách mạng hoá ngành công nghiệp viễn thông và công nghiệp mạng nhờ dung lượng mạng cực lớn mà nó cho phép, qua đó cho phép sự phát triển của mạng Internet thế hệ sau. Sử dụng công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM dựa trên nền mạng hiện tại sẽ có thể cho phép nâng cao đáng kể băng thông mà vẫn duy trì được hiện trạng hoạt động của mạng. Nó cũng đã được chứng minh là một giải pháp hiệu quả về mặt chi phí cho các mạng đường dài. Khi sự phát triển trên toàn thế giới của sợi quang và các công nghệ WDM, ví dụ như các hệ thống điều khiển và linh kiện WDM trở nên chín muồi, thì các mạng quang dựa trên WDM sẽ không chỉ được triển khai tại các đường trục mà còn trong các mạng nội thị, mạng vùng và mạng truy nhập. Các mạng quang WDM sẽ không chỉ còn là các các đường dẫn điểm-điểm, cung cấp các dịch vụ truyền dẫn vật lí nữa mà sẽ biến đổi lên một mức độ mềm dẻo mới. Tích hợp IP và WDM để truyền tải lưu lượng IP qua các mạng quang WDM sao cho hiệu quả đang trở thành một nhiệm vụ cấp thiết. Khoá luận tốt nghiệp của em sẽ xem xét về IP trên nền các mạng quang WDM đặc biệt sẽ tập trung vào kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Khoá luận sẽ tập trung trình bày về các cơ chế cơ bản và kiến trúc phần cứng cũng như phần mềm để triển khai các mạng quang WDM cho phép truyền dẫn lưu lượng IP và sẽ gồm có bốn chương: • Chương I: Tổng quan về IP/WDM. Chương này sẽ trình bày khái niệm mạng IP/WDM, đưa ra ba xu hướng chồng giao thức cho mạng này, các ưu nhược điểm của từng xu hướng. Lí do vì sao IP/WDM lại được chọn là giải pháp cho tương lai cũng sẽ được chỉ ra trong chương I • Chương II: Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Chương II sẽ trình bày một số vấn đề chung trong kĩ thuật lưu lượng, khái niệm kĩ thuật lưu lượng IP/WDM, hai phương pháp triển khai, mô hình chức năng của kĩ thuật lưu lượng IP/WDM và kĩ thuật lưu lượng MPLS áp dụng cho IP/WDM. • Chương III: Tái cấu hình trong kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Chương này sẽ tập trung đi sâu vào các vấn đề: tái cấu hình mô hình ảo đường đi ngắn nhất, tái cấu hình cho mạng WDM chuyển mạch gói, mô tả và thảo luận về một thuật toán cụ thể và cuối cùng là dịch chuyển tái cấu hình đường đi ngắn nhất. Nguyễn Thế Cương, D2001VT 1 [...]... nghiệp đại học Chương I Tổng quan về IP /WDM 1.2 Lí do chọn IP /WDM IP là giao thức được thiết kế để xác định địa chỉ mạng lớp ba và từ đó định tuyến qua các mạng con với các công nghệ lớp hai khác nhau Phía trên tầng IP tồn tại rất nhiều các dịch vụ và ứng dụng dựa trên nền tảng IP khác nhau Trong khi đó phía dưới lớp IP thì sợi quang sử dụng công nghệ WDM là công nghệ truyền dẫn hứa hẹn nhất, cho phép... SONET/SDH và cuối cùng là sợi quang WDM Ở đây WDM được dùng như là công nghệ truyền dẫn song song với tầng vật lý Ưu điểm chính của phương pháp này là nhờ việc sử dụng ATM, các loại lưu lượng khác nhau với các đòi hỏi QoS khác nhau có thể được mang trên cùng một sợi quang IP ATM IP/MPLS SONET/SDH SONET/SDH IP/MPLS WDM WDM WDM Hình 1.2 Ba xu hướng cho IP /WDM (tầng dữ liệu) Một ưu điểm khác khi dùng ATM... lượng IP /WDM Kĩ thuật lưu lượng IP /WDM là kĩ thuật để tận dụng các tài nguyên IP /WDM (ví dụ như các bộ định tuyến IP, các bộ đệm, các chuyển mạch WDM, các sợi quang và các bước sóng) một cách hiệu quả, để truyền dẫn các gói tin và dòng lưu lượng IP Kĩ thuật lưu lượng IP /WDM bao gồm kĩ thuật lưu lượng IP/MPLS và kĩ thuật lưu lượng WDM như được chỉ ra trên hình 2.2 Hình 2.2 Kĩ thuật lưu lượng IP /WDM (TE)... khiển ta có thể xây dựng một mặt phẳng điều khiển đồng bộ IP /WDM cũng đánh địa chỉ tất cả các mức trung gian của các mạng quang intra- và inter -WDM và các mạng IP Các động cơ thúc đẩy IP /WDM bao gồm: • Các mạng quang WDM có thể đánh địa chỉ lưu lượng Internet đang phát triển bằng cách khai thác cơ sở hạ tầng sợi quang sẵn có Sử dụng công nghệ WDM có thể tăng một cách đáng kể việc tận dụng băng thông sợi... nghiệp đại học Chương I Tổng quan về IP /WDM CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ IP /WDM 1.1 Khái niệm mạng IP /WDM Mạng IP /WDM được thiết kế để truyền dẫn lưu lượng IP trong một mạng quang cho phép WDM để tận dụng sự phổ biến của kết nối IP và dung lượng băng thông cực lớn của WDM Hình 1.1 dưới đây chỉ ra việc truyền dẫn các gói tin IP hoặc các tín hiệu SONET/SDH thông qua mạng WDM Một khối điều khiển bằng phần mềm... kĩ thuật lưu lượng MPLS cho phép cân bằng tải trên mô hình IP hiện có Các MPLS LSP làm việc như là các tuyến ảo cùng chia sẻ một mô hình IP cố định Nguyễn Thế Cương, D2001VT 18 Đồ án tốt nghiệp đại học IP /WDM Chương II Kĩ thuật lưu lượng Trong khi đó kĩ thuật lưu lượng WDM lại đưa ra các giả định về một mô hình IP tĩnh trên nền mạng WDM Kĩ thuật lưu lượng WDM giải quyết các vấn đề về thiết kế mô hình... mô hình IP Trong các mạng WDM có khả năng tái cấu hình, kĩ thuật lưu lượng MPLS và kĩ thuật lưu lượng WDM làm việc ở các tầng khác nhau, nghĩa là một ở tầng IP và một ở tầng WDM Trong các mạng chuyển mạch gói quang, các kĩ thuật lưu lượng MPLS và WDM có thể được dùng theo mô hình chồng lấn hoặc theo mô hình tích hợp Xu hướng đầu tương tự như IP chồng lấn trên nền các mạng WDM có khả năng tái cấu hình... dựa trên định tuyến bước sóng theo các điều kiện ràng buộc sợi quang Do vậy, nội dung của cơ sở dữ liệu tầng IP và cơ sở dữ liệu tầng WDM trong mô hình chồng lấn ở trên sẽ được ghép làm một cơ sở dữ liệu thông tin trạng thái mạng IP /WDM duy nhất 2.6.2 Quản lí giao diện IP với WDM Điều khiển một cách hiệu quả các giao diện giữa IP và WDM là vấn đề thiết yếu để thực hiện kĩ thuật lưu lượng phù hợp trên. .. trong băng nên lưu lượng báo hiệu và điều khiển được truyền dẫn trên cùng một đường và tuyến Một mạng quang WDM có một mạng truyền thông riêng rẽ dành cho các bản tin điều khiển Như vậy nó sử dụng báo hiệu ngoài băng như trong hình 1.3 Hình 1.3 Lưu lượng dữ liệu và điều khiển trong mạng IP và WDM Trong mặt phẳng điều khiển, IP trên nền WDM có thể hỗ trợ nhiều kiến trúc mạng khác nhau và sự lựa chọn... tuyến thông minh – quang đơn giản” và là phiên bản trung gian giữa hai mô hình trên Hiện nay IETF và OIF đang nghiên cứu mô hình này sử dụng chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát (GMPLS) Với mô hình thứ ba thì vấn đề cấy mô hình IP trên nền mô hình WDM sẽ đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ IP /WDM đặc biệt là khi tầng WDM không hỗ trợ bảo vệ đường và bảo vệ tuyến hoặc là tuyến bảo vệ không làm việc . chính để truyền dẫn IP trên nền WDM (Hình 1.2). Xu hướng thứ nhất là truyền dẫn IP trên ATM, sau đó qua SONET/SDH và cuối cùng là sợi quang WDM. Ở đây WDM được dùng như là công nghệ truyền dẫn song. dài. Khi sự phát triển trên toàn thế giới của sợi quang và các công nghệ WDM, ví dụ như các hệ thống điều khiển và linh kiện WDM trở nên chín muồi, thì các mạng quang dựa trên WDM sẽ không chỉ được. tồn tại rất nhiều các dịch vụ và ứng dụng dựa trên nền tảng IP khác nhau. Trong khi đó phía dưới lớp IP thì sợi quang sử dụng công nghệ WDM là công nghệ truyền dẫn hứa hẹn nhất, cho phép dung lượng