Bài giảng Next Generation Network :Cấu trúc NGN part 7 pdf

BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 50 - ứng dụng tốc độ dựa trên loại đường truyền, thời điểm trong ngày, Dòch vụ này cho phép khách hàng truy nhập vào bản tin tính cước của họ thông qua cuộc gọi thoại hay yêu cầu trang Web. - H.323 Gatekeeper- dòch vụ này hỗ trợ đònh tuyến thông qua các miền khác nhau ( các mạng khác nhau). Mỗi miền có thể đang ký số điện thoại và số truy nhập trung kế với Gatekeeper thông qua giao thức H.323. Gatekeeper sẽ cung cấp dòvh vụ đònh tuyến cuộc gọi ( và chuyển dòch sang dạng số) cho mỗi đầu cuối H.323. Gatekeeper còn có thể cung cấp điều khiển tính cước và quản lý băng thông cho Softswitch. - VPN- Dòch vụ này sẽ thiết lập mạng riêng ảo cho khách hàng với các đặc tính sau :  Băng thông xác đònh ( thông qua mạng thuê riêng tốc độ cao)  Đảm bảo QoS  Nhiều tính năng riêng theo chuẩn  Kế hoạch quay số riêng  Bảo mật các mã thoại được truyền dẫn. …  Đặc tính hệ thống - Nó đặc biệt yêu cầu một CPU tiện ích cao. Điều này cũng còn phụ thuộc vào các ứng dụng đặc biệt khác nhau. - Cần bộ nhớ lớn với độ trễ thấp. - CPU có khả năng mở rộng để đáp ứng cho viêc nâng cấp dòch vụ và lưu lượng. - Đặt một vài cơ sở dữ liệu trong Server. - Dung lượng đóa lớn, tùy thuộc vào đặc tính của ứng dụng. Chẳng hạn như dung lượng 100GB- 2TB cho ngân hàng voice mail. - Giao diện Ethernet (với mạng IP) được thực hiện với đầy đủ khả năng dự phòng. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 51 - IV. CÁC CÔNG NGHỆ LÀM NỀN CHO MẠNG THẾ HỆ MỚI Ngày nay, yêu cầu ngày càng tăng về số lượng và chất lượng dòch vụ đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của thò trường công nghệ điện tử - tin học - viễn thông. Những xu hướng phát triển công nghệ đã và đang tiếp cận nhau, đan xen lẫn nhau nhằm cho phép mạng lưới thỏa mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong tương lai. Theo ITU, có hai xu hướng tổ chức mạng chính : - Hoạt động kết nối đònh hướng ( CO - Connection Oriented Operation) - Hoạt động không kết nối (CL – Connectionless Operation) Trong hoạt động kết nối đònh hướng, các cuộc gọi được thực hiện với trình tự : gọi số – xác lập kết nối – gửi và nhận thông tin – kết thúc. Trong kiểu kết nối này, công nghệ ATM phát triển cho phép đẩy mạnh các dòch vụ băng rộng và nâng cao chất lượng dòch vụ. Hoạt động không kết nối dựa trên giao thức IP như việc truy cập Internet không yêu cầu việc xác lập trước các kết nối , vì vậy chất lượng dòch vụ có thể không hoàn toàn đảm bảo như trường hợp trên. Tuy nhiên do tính đơn giản, tiện lợi với chi phí thấp, các dòch vụ thông tin theo phương thức CL phát triển rất mạnh mẽ theo xu hướng nâng cao chất lượng dòch vụ và tiến tới cạnh tranh với các dòch vụ thông tin theo phương thức CO. Tuy vậy, hai phương thức phát triển này dần tiệm cận và hội tụ dẫn đến sự ra đời công nghệ ATM/IP. Sự phát triển mạnh mẽ của các dòch vụ và các công nghệ mới tác động trực tiếp đến sự phát triển cấu trúc mạng. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 52 - Hình 2-16 Các xu hướng phát triển trong công nghệ mạng 1. IP Sự phát triển đột biến của IP, sự tăng trưởng theo cấp số nhân của thuê bao Internet đã là một thực tế không còn ai có thể phủ nhận. Hiện nay lượng dòch vụ lớn nhất trên các mạng đường trục trên thực tế đều là từ IP. Trong công tác tiêu chuẩn hóa các loại kỹ thuật, việc bảo đảm tốt hơn cho IP đã trở thành trọng điểm của công tác nghiên cứu. IP là giao thức chuyển tiếp gói tin. Việc chuyển tiếp gói tin thực hiện theo cơ chế phi kết nối. IP đònh nghóa cơ cấu đánh số, cơ cấu chuyển tin, cơ cấu đònh tuyến và các chức năng điều khiển ở mức thấp (ICMP). Gói tin IP gồm đòa chỉ của bên nhận, đòa chỉ là số duy nhất trong toàn mạng và mang đầy đủ thông tin cần cho việc chuyển gói tới đích. Cơ cấu đònh tuyến có nhiệm vụ tính toán đường đi tới các nút trong mạng. Do vậy, cơ cấu đònh tuyến phải được cập nhật các thông tin về topo mạng, thông tin về nguyên tắc chuyển tin (như trong BGP) và nó phải có khả năng hoạt động trong môi trường mạng gồm nhiều nút. Kết quản tính toán của cơ cấu đònh tuyến được lưu trong các bảng chuyển tin (forwarding table) chứa thông tin về chặng tiếp theo để có thể gửi gói tin tới hướng đích. Dựa trên các bản chuyển tin, cơ cấu chuyển tin chuyển mạch các gói IP hướng tới đích. Phương thức chuyển tin truyền thống là theo từng chặng một. Ở cách này, mỗi nút mạng tính toán mạng chuyển tin một cách độc BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 53 - lập. Phương thức này, do vậy, yêu cầu kết quả tính toán của phần đònh tuyến tại tất cả các nút phải nhất quán với nhau. Sự không thống nhất của kết quả sẽ dẫn đến việc chuyển gói tin sai hướng, điều này đồng nghóa với việc mất gói tin. Kiểu chuyển tin theo từng chặng hạn chế khả năng của mạng. Ví dụ, với phương thức này, nếu các gói tin chuyển tới cùng một đòa chỉ đi qua cùng một nút thì chúng sẽ được truyền qua cùng một tuyến tới điểm đích. Điều này khiến cho mạng không thể thực hiện một số chức năng khác như đònh tuyến theo đích, theo dòch vụ. Tuy nhiên, bên cạnh đó, phương thức đònh tuyến và chuyển tin này nâng cao độ tin cậy cũng như khả năng mở rộng của mạng. Giao thức đònh tuyến động cho phép mạng phản ứng lại với sự cố bằng việc thay đổi tuyến khi router biết được sự thay đổi về topo mạng thông qua việc cập nhật thông tin về trạng thái kết nối. Với các phương thức như CDIR (Classless Inter Domain Routing), kích thước của bản tin được duy trì ở mức chấp nhận được, và do việc tính toán đònh tuyến đều do các nút tự thực hiện, mạng có thể mở rộng mà không cần bất cứ thay đổi nào. Tóm lại, IP là một giao thức chuyển mạch gói có độ tin cậy và khả năng mở rộng cao. Tuy nhiên, việc điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện do phương thức đònh tuyến theo từng chặng. Mặt khác, IP cũng không hỗ trợ chất lượng dòch vụ. 2. ATM Công nghệ ATM dựa trên cơ sở của phương pháp chuyển mạch gói, thông tin được nhóm vào các gói tin có chiều dài cố đònh, ngắn; trong đó vò trí của gói không phụ thuộc vào đồng hồ đồng bộ và dựa trên nhu cầu bất kỳ của kênh cho trước. Các chuyển mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dòch vụ khác nhau. ATM có hai đặc điểm quan trọng : • Thứ nhất ATM sử dụng các gói có kích thước nhỏ và cố đònh gọi là các tế bào ATM , các tế bào nhỏ với tốc độ truyền lớn sẽ làm cho trễ truyền và biến động trễ giảm đủ nhỏ đối với các dòch vụ thời gian thực, cũng sẽ tạo điều kiện cho việc hợp kênh ở tốc độ cao được dễ dàng hơn. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 54 - • Thứ hai, ATM có khả năng nhóm một vài kênh ảo thành một đường ảo nhằm giúp cho việc đònh tuyến được dễ dàng. ATM khác với đònh tuyến IP ở một số điểm. Nó là công nghệ chuyển mạch hướng kết nối. Kết nối từ điểm đầu đến điểm cuối phải được thiết lập trước khi thông tin được gửi đi. ATM yêu cầu kết nối phải được thiết lập bằng nhân công hoặc thiết lập một cách tự động thông qua báo hiệu. Mặt khác, ATM không thực hiện đònh tuyến tại các nút trung gian. Tuyến kết nối xuyên suốt được xác đònh trước khi trao đổi dữ liệu và được giữ cố đònh trong suốt thời gian kết nối. Trong quá trình thiết lập kết nối, các tổng đài ATM trung gian cung cấp cho kết nối một nhãn. Việc này thực hiện hai điều: dành cho kết nối một số tài nguyên và xây dựng bảng chuyển tế bào tại mỗi tổng đài. Bảng chuyển tế bào này có tính cục bộ và chỉ chứa thông tin về các kết nối đang hoạt động đi qua tổng đài. Điều này khác với thông tin về toàn mạng chứa trong bảng chuyển tin của router dùng IP. Quá trình chuyển tế bào qua tổng đài ATM cũng tương tự như việc chuyển gói tin qua router. Tuy nhiên, ATM có thể chuyển mạch nhanh hơn vì nhãn gắn trên cell có kích thước cố đònh (nhỏ hơn của IP), kích thước bảng chuyển tin nhỏ hơn nhiều so với của IP router, và việc này được thực hện trên các thiết bò phần cứng chuyên dụng. Do vậy, thông lượng của tổng đài ATM thường lớn hơn thông lượng của IP router truyền thống. 3. IP over ATM Hiện nay, trong xây dựng mạng IP, có đến mấy loại kỹ thuật, như IP over SDH/ SONET, IP over WDM và IP over Fiber. Còn kỹ thuật ATM, do có các tính năng như tốc độ cao, chất lượng dòch vụ (QoS), điều khiển lưu lượng, … mà các mạng lưới dùng bộ đònh tuyến truyền thống chưa có, nên đã được sử dụng rộng rãi trên mạng đường trục IP. Mặt khác, do yêu cầu tính thời gian thực còn tương đối cao đối với mạng lưới, IP over ATM vẫn là kỹ thuật được chọn trước tiên hiện nay. Cho nên việc nghiên cứu đối với IP over ATM vẫn còn rất quan trọng. Mà MPLS chính là sự cải tiến của IP over ATM kinh điển, cho nên ở đây chúng ta cần nhìn lại một chút về hiện trạng của kỹ thuật IP over ATM. IP over ATM truyền thống là một loại kỹ thuật kiểu xếp chồng, nó xếp IP (kỹ thuật lớp 3) lên ATM (kỹ thuật lớp 2); giao thức của hai tầng hoàn toàn độc lập với nhau; giữa chúng phải nhờ một loạt giao thức (như NHRP, ARP,…) nữa mới đảm bảo nối thông. Điều đó hiện nay trên thực tế đã được ứng dụng rộng rãi. Nhưng trong tình trạng mạng lưới được mở rộng . vụ và các công nghệ mới tác động trực tiếp đến sự phát triển cấu trúc mạng. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 52 - Hình 2-16 Các xu hướng phát triển trong công. Giao diện Ethernet (với mạng IP) được thực hiện với đầy đủ khả năng dự phòng. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 51 - IV. CÁC CÔNG NGHỆ LÀM NỀN CHO MẠNG THẾ HỆ MỚI Ngày nay, yêu. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 50 - ứng dụng tốc độ dựa trên loại đường truyền, thời điểm trong ngày,