Khoá luận tốt nghiệp đại họcChương 1. Tổng quan về E-MANCHƯƠNG I TỔNG QUAN docx

Khoá luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MAN ETHERNET (E-MAN) 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ E-MAN Trong ba thập kỷ qua, Ethernet công nghệ thống lĩnh mạng nội LAN, công nghệ chủ đạo hầu hết văn phịng tồn giới dùng hộ gia đình để chia sẻ đường dây truy nhập băng thông rộng thiết bị với Đặc biệt tất máy tính cá nhân kết nối Ethernet ngày nhiều thiết bị truy nhập dùng đến cơng nghệ Có nhiều lý để giải thích Ethernet có thành công doanh nghiệp lẫn hộ gia đình: dễ sử dụng, tốc độ cao giá thiết bị rẻ Mạng MAN sử dụng công nghệ Ethernet (E-MAN) mở rộng đặc tính mạng LAN cách sử dụng Ethernet mạng nội thị MAN Những khó khăn để trì tính dễ sử dụng chi phí thiết bị thấp mơi trường mạng LAN vào mạng MAN xuất phát từ đặc tính đặc trưng tự nhiên mạng MAN Đó khả mở rộng với kích cỡ lớn, vấn đề an toàn mạng tăng độ chịu đựng để chống lại cố Mở rộng từ mạng LAN mạng MAN tạo hội cho nhà khai thác mạng Khi đầu tư vào mạng E-MAN, nhà khai thác có khả để cung cấp giải pháp truy nhập tốc độ cao với chi phí tương đối thấp cho điểm cung cấp dịch vụ POP (Points Of Presence) họ, loại bỏ điểm nút cổ chai tồn mạng LAN quan với mạng đường trục tốc độ cao Doanh thu giảm cung cấp băng tần với giá thấp cho khách hành bù lại cách cung cấp thêm dịch vụ Do E-MAN tạo phương thức để chuyển từ cung cấp đường truyền có giá cao đến việc cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng qua băng thông tương đối thấp Một khả xảy chuyển nhiệm vụ mạng từ khu vực doanh nghiệp thực thi chúng điểm POP nhà cung cấp mạng thực nhà cung cấp mạng Dương Văn Phú 10 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN 1.2 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA E-MAN Khách hàng kết nối đến E-MAN sử dụng giao diện thích hợp với Ethernet thay phải qua nhiều giai đoạn biến đổi từ lưu lượng ATM, SDH ngược lại Bằng cách không loại bỏ phức tạp cịn làm cho q trình cung cấp đơn giản nhiều Mơ hình Metro hình thành từ q trình cung cấp ống băng thông Node khách hàng đầu cuối để cung cấp mạng LAN ảo (VLAN) mạng riêng ảo (VPN) dựa mức thoả thuận dịch vụ SLA Trong trường hợp này, vấn đề đơn giản hoá nhiều cho khách hàng lẫn nhà khai thác Khách hàng không cần phải chia cắt lưu lượng định tuyến chúng đến đường phù hợp để đến node đích Thay tạo nhiều đường truyền node, cần tạo băng tần dựa theo SLA mà đáp ứng nhu cầu khách hàng node Nói cách khác, cung cấp kết nối khơng cịn vấn đề thiết yếu nhà cung cấp mạng họ có điều kiện để tập trung vào việc tạo dịch vụ giá trị gia tăng Bằng việc mở rộng mạng LAN vào mạng MAN sử dụng kết nối có băng tần lớn hơn, khơng khác biệt server mạng với router đặt thiết bị khách hàng điểm POP nhà cung cấp mạng Một công ty khác cung cấp dịch nguồn cho doanh nghiệp thực từ vị trí trung tâm với điểm POP Đồng thời khơng cần phải trì router, server firewall vị trí khách hàng Kết mơ hình dựa thành viên thứ ba có tính kinh tế nhiều Không thiết bị mạng chia sẻ nhiều khách hàng với cung không cần phải trì đội bảo dưỡng thường xuyên phía khách hàng 1.3 TỔNG QUAN CẤU TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG CỦA E-MAN 1.3.1 Tổng quan cấu trúc E-MAN Kiến trúc mạng Metro dựa công nghệ Ethernet điển hình mơ tả hình 1.1 Phần mạng truy nhập Metro tập hợp lưu lượng từ khu vực (cơ quan, nhà,…) khu vực mạng Metro Mơ hình điển hình Dương Văn Phú 11 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN thường xây dựng xung quanh vòng Ring quang, với vòng Ring truy nhập Metro gồm từ đến 15 node Những vòng Ring mang lưu lượng từ khách hàng khác đến điểm POP mà điểm kết nối với mạng lõi Metro Một mạng lõi Metro điển hình bao phủ nhiều thành phố khu vực tập trung nhiều doanh nghiệp Hình 1.1 Mơ hình mạng E-MAN điển hình Một khía cạnh quan trọng mạng lõi Metro trung tâm liệu, thường đặt node quan trọng mạng lõi Metro truy nhập dễ dàng Những trung tâm liệu phục vụ chủ yếu cho nội dung host gần người sử dụng Đây nơi mà dịch vụ từ nhà cung cấp cho khách hàng mạng E-MAN Quá trình truy nhập đến đường trục Internet cung cấp điểm POP cấu hình mạng lõi Metro Việc xếp có nhiều ưu điểm phụ liên quan đến trình thương mại điện tử Hiện sở hạ tầng cho mục đích phối hợp thương mại điện tử gần giống lõi mạng Ethernet, có nhiều phiên giao dịch xủ lý sau giảm dần - hai ưu điểm trội tổ chức giao dịch thành công dựa thực Internet 1.3.2 Công nghệ Gigabit Ethernet Dương Văn Phú 12 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN Mạng truy nhập phần cuối kết nối nhà cá nhân đến mạng Trong nhiều trường hợp, đường dây thuê bao số (xDSL) qua cáp đồng đáp ứng nhu cầu Tuy nhiên, đơn vị kinh doanh thường tạo dung lượng lớn thường kết nối cáp quang Trong trường hợp này, Gigabit Ethernet cơng nghệ phù hợp tạo đường truyền tốc độ cao, chi phí thấp Để có chi phí thấp cần sử dụng hai giải pháp sau Thứ nhất, tốc độ Gigabit điểm chi phí phù hợp cho cơng nghệ mạng Cơng nghệ quang tương tự sử dụng cho kết nối STM-4 622 Mbit/s với tốc độ số liệu cao 60% Thứ hai, Gigabit Ethernet phù hợp với phối hợp kiến trúc mạng LAN khách hàng doanh nghiệp sử dụng để kết nối trực tiếp mạng LAN đến mạng Metro mà khơng phải chịu chi phí việc cung cấp giao diện LAN STM-4 (gói qua SDH ATM) Do đó, nhà cung cấp người sử dụng có lợi sử dụng truy nhập Gigabit Ethernet 1.4 CÁC DỊCH VỤ CUNG CẤP QUA E-MAN 1.4.1 Mơ hình dịch vụ Ethernet Để xác định loại hình dịch vụ cung cấp qua mơi trường Ethernet, trước hết cần xem xét mơ hình tổng qt Mơ hình dịch vụ Ethernet mơ hình chung cho dịch vụ Ethernet, xây dựng dựa sở sử dụng thiết bị khách hàng để truy nhập dịch vụ Trong mơ hình định nghĩa thành phần cấu thành dịch vụ số đặc tính cho loại hình dịch vụ Nhìn chung dịch vụ Ethernet có chung số đặc điểm, nhiên có số đặc tính đặc trưng khác cho dịch vụ riêng Mơ hình cho dịch vụ Ethernet Metro hình 1.2 Dương Văn Phú 13 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN Hình 1.2 Mơ hình dịch vụ Các dịch vụ Ethernet cung cấp nhà cung cấp mạng Metro Ethernet (MEN) Thiết bị khách hàng nối đến mạng giao diện người dùng mạng (UNI) sử dụng giao diện Ethernet chuẩn 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps 10Gbps Trong mơ hình chủ yếu đề cập đến kết nối mạng mà thuê bao xem phía kết nối trình bày ứng dụng thuê bao Tuy nhiên có nhiều thuê bao (UNI) kết nối đến mạng MEN từ vị trí Trên sở dịch vụ chung xác định mơ hình, nhà cung cấp dịch vụ triển khai dịch vụ cụ thể tuỳ theo nhu cầu khách hàng Những dịch vụ truyền qua mơi trường giao thức khác mạng MEN SDH, DWDM, MPLS, GFP, … Tuy nhiên, xét từ góc độ khách hàng kết nối mạng xuất phát từ phía khách hàng giao diện UNI kết nối Ethernet 1.4.2 Kết nối Ethernet ảo Một thuộc tính dịch vụ Ethernet kết nối Ethernet ảo (EVCEthernet Virtual Connection) EVC định nghĩa MEF “một kết hợp hai hay nhiều UNI”, UNI giao diện Ethernet, điểm ranh giới thiết bị khách hàng mạng MEN nhà cung cấp dịch vụ Nói cách đơn giản, EVC thực chức năng: - Kết nối hai hay nhiều vị trí thuê bao (chính xác UNI), cho phép truyền khung Ethernet chúng Dương Văn Phú 14 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN - Ngăn chặn liệu truyền vị trí th bao (UNI) khơng EVC tương tự Khả cho phép EVC cung cấp tính riêng tư bảo mật tương tự Permanent Virtual Circuit (PVC) Frame Relay hay ATM Hai quy tắc sau chi phối, điều khiển việc truyền khung Ethernet EVC Thứ nhất, khung Ethernet vào MEN khơng quay trở lại UNI mà xuất phát Thứ hai, địa MAC khung Ethernet giữ nguyên không thay đổi từ nguồn đến đích Ngược lại với mạng định tuyến (routed network), tiêu đề (header) khung Ethernet bị thay đổi qua router Dựa đặc điểm này, EVC sử dụng để xây dựng mạng riêng ảo lớp (Layer 2-VPN) MEF định nghĩa kiểu EVC: - Điểm - điểm (Point - to - point) - Đa điểm - đa điểm (Multipoint - to - Multipoint) Ngồi điểm chung này, dịch vụ Ethernet thay đổi với nhiều cách khác Phần thảo luận dạng khác dịch vụ Ethernet vài đặc điểm quan trọng phân biệt chúng từ dịch vụ khác 1.4.3 Các loại dịch vụ Ethernet Hiện dịch vụ Ethernet chia thành loại lớn: Các đường Ethernet riêng, chạy hạ tầng SDH mạng LAN suốt qua chuyển mạch (best-effort) sợi quang chưa sử dụng Các chuẩn phát triển để chọn công nghệ phù hợp cho phép người khai thác chuyển đến vùng có phổ thích hợp ln chuyển dịch vụ cách mềm dẻo công nghệ có đồng thời hỗ trợ thoả thuận mức dịch vụ (SLA) Các dịch vụ Ethernet chạy hầu hết sở hạ tầng có Các tổ chức chuẩn hố cố gắng tìm định nghĩa thành phần cấu thành dịch vụ Ethernet gặp phải vấn đề khó khăn: chạy PDH, ATM, IP/MPLS, SDH, WDM, hay OTN? Vấn đề trở nên phức tạp xét đến thủ tục khung chung (GFP) lược đồ điều chỉnh dung lượng liên kết (LCAS) tính đến ring gói hồi phục (RPR) Dương Văn Phú 15 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN Phương pháp truyền tải ảnh hưởng đáng kể đến cách định nghĩa dịch vụ Ethernet Kết xuất nhiều tên dịch vụ Ethernet thị trường với khả khác nhau, phụ thuộc vào thiết bị nhà sản xuất phương pháp truyền tải sử dụng để thực dịch vụ Những dịch vụ số gồm đường dây riêng Ethernet, đường dây riêng ảo Ethernet, dịch vụ dây riêng ảo, dịch vụ Relay Ethernet, dịch vụ mở rộng LAN, LAN riêng ảo Ethernet, dịch vụ LAN suốt LAN riêng Ethernet Dù sử dụng phương tiện truyền dẫn dịch vụ Ethernet giao cho lớp “best effort” trình mang khung Ethernet không phân biệt giao diện dịch vụ Ethernet, chẳng hạn không phân biệt tin email gọi thoại qua gói Do đó, khơng có trình ghép kênh dịch vụ mà dịch vụ khác thực thi qua giao diện mạng người sử dụng UNI Nhiều giải pháp khác đề xuất nhằm khắc phục nhược điểm Các lớp dịch vụ Ethernet xác định thơng qua tiêu chuẩn IEEE802.1p, bit ưu tiên người dùng, bít MPLS EXP Diffserv Codepoint, tuỳ thuộc vào công nghệ phân phối dịch vụ sử dụng Tuy nhiên, chưa có chuẩn cụ thể cho việc quản lý lưu lượng Ethernet để hỗ trợ lớp dịch vụ Ethernet Do đó, giải pháp riêng giải pháp dựa chuẩn khác DiffServ thực thi Các nhà cung cấp thiết bị SONET/SDH cho thiết bị họ hỗ trợ dịch vụ Ethernet sử dụng hỗn hợp GFP, VCAT, LCAS, RPR Các nhà cung cấp chuyển mạch ATM đa dịch vụ cho bổ sung dịch vụ Ethernet qua ATM với QoS đảm bảo, nhà cung cấp thiết bị định tuyến cho họ hỗ trợ nhiều Ethernet VPN qua mạng lõi IP có hỗ trợ MPLS Một cách tiếp cận xác định dịch vụ Ethernet cách tổng quát cho phép nhà cung cấp định lựa chọn cơng nghệ phân phát dịch vụ mang lại lợi nhuận mà không cần phải làm xáo trộn dịch vụ có Nhiều chuyên gia có kinh nghiệm lĩnh vực mạng cho rằng: nhà cung cấp dịch vụ, bổ sung Ethernet việc cung cấp dịch vụ Dương Văn Phú 16 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN có chi phí thấp nhiều so với xây Hiện MEF đưa hai loại dịch vụ Ethernet trình bày đây, loại dịch vụ khác định nghĩa thời gian tới MEF xác định kiểu dịch vụ thảo luận bên Các kiểu khác định nghĩa tương lai 1.4.3.1 Kiểu dịch vụ Ethernet Line Kiểu dịch vụ Ethernet Line (E-Line Service) cung cấp kết nối ảo Ethernet điểm- điểm (point-to-point EVC) UNI minh họa hình 1.3 Dịch vụ E-Line dùng cho việc kết nối Ethernet điểm- điểm Dạng đơn giản nhất, dịch vụ E-Line cung cấp băng thông đối xứng cho liệu gửi nhận hai hướng Hình 1.3 Dịch vụ E-Line sử dụng EVC điểm- điểm Dạng phức tạp hơn, dịch vụ E-line cung cấp CIR (Commited Information Rate) thuộc tính độ trễ, jitter,… Ghép dịch vụ (service multiplexing) cho phép kết hợp nhiều EVC cổng vật lý UNI Một dịch vụ E-Line cung cấp EVC điểm- điểm UNI tương tự việc sử dụng Frame Relay PVC để nối liền site với Dương Văn Phú 17 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN Hình 1.4: Sự tương tự Frame Relay dịch vụ E-Line Một dịch vụ E-Line cung cấp việc kết nối điểm- điểm UNI tương tự với dịch vụ thuê kênh riêng TDM Dịch vụ E-Line có vài đặc điểm trễ khung, Jitter khung tổn thất khung tối thiểu khơng có ghép dịch vụ (Service Multiplexing), tức yêu cầu giao diện vật lý UNI riêng biệt cho EVC minh họa hình 1.5 Hình 1.5 Sự tương tự kênh thuê riêng kiểu dịch vụ E-Line Tóm lại, dịch vụ E-Line dùng để xây dựng dịch vụ tương tự Frame Relay hay thuê kênh riêng (private leased line) Tuy nhiên, băng thông Ethernet việc kết nối tốt nhiều… Một dịch vụ ELine dùng để xây dựng dịch vụ tương tự Frame Relay hay kênh thuê riêng 1.4.3.2 Kiểu dịch vụ Ethernet LAN Kiểu dịch vụ Ethernet LAN (E-LAN) cung cấp kết nối đa điểm, tức kết nối nhiều UNI minh họa hình 1.6 Dữ liệu Dương Văn Phú 18 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN thuê bao gửi từ UNI nhận nhiều liệu UNI khác Mỗi site (UNI) kết nối với EVC đa điểm Khi site (các UNI) thêm vào, chúng liên kết với EVC đa điểm nêu trên, đơn giản hóa việc cung cấp kích hoạt dịch vụ Theo quan điểm thuê bao, dịch vụ E-LAN làm cho MEN trông giống mạng LAN ảo Dịch vụ E-LAN cung cấp CIR (Committed Information Rate), kết hợp CBS (Committed Burst Size), EIR (Excess Information Rate) với EBS (Excess Burst Size) độ trễ, jitter, tổn thất khung (frame lost) Hình 1.6 Kiểu dịch vụ E-LAN dùng EVC đa điểm 1.4.3.3 Dịch vụ E-LAN với cấu hình điểm- điểm Dịch vụ E-LAN sử dụng để liên kết với UNI (các site) Trong điều xảy tương tự dịch vụ E-Line, có nhiều khác biệt quan trọng Với dịch vụ E-LAN, UNI (site) thêm vào, EVC phải thiết lập để liên kết UNI với UNI Với dịch vụ E-LAN, UNI cần thêm vào khơng cần phải thêm EVC mà đơn giản thêm UNI vào EVC đa điểm cũ Vì thế, dịch vụ E-LAN địi hỏi EVC để hoàn tất việc kết nối đa điểm (multisite) Nói chung, dịch vụ E-LAN kết nối đa điểm với nhau, phức tạp việc sử dụng cơng nghệ Frame Relay ATM Tóm lại, MEF định nghĩa hai kiểu dịch vụ E-Line E-LAN, nhiên hãng, tổ chức tham gia MEF có cách sử dụng tên cho hai lọai dịch Dương Văn Phú 19 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN vụ khác Vdụ: Cisco đưa dịch vụ: Ethernet Relay Service (ERS) Ethernet Wire Service (EWS) cho loại E-Line; Ethernet Relay Multipoint Service (ERMS) Ethernet Multipoint Service (EMS) cho loại ELAN 1.4.4 Các thuộc tính dịch vụ Ethernet Có nhiều thuộc tính liên kết dich vụ Ethernet, phạm vi khoá luận tốt nghiệp nêu số thuộc tính quan trọng cho thiết lập dịch vụ MAN,WAN dựa Ethernet 1.4.4.1 Ghép dịch vụ Ghép dịch vụ cho phép nhiều UNI thuộc EVC khác nhau, minh hoạ hình 1.7 UNI gọi UNI ghép dịch vụ (service multiplexed UNI) Khi UNI thuộc EVC UNI gọi UNI khơng ghép dịch vụ (non - multiplexed UNI) Hình 1.7 Ghép kênh dịch vụ Lợi ích ghép kênh dịch vụ cho phép cần cổng giao diện UNI hỗ trợ nhiều kết nối EVC Điều làm giảm chi phí thêm cổng UNI dễ dàng việc quản trị VLAN cấu hình cổng thiết bị khách hàng (CE) kết nối với UNI gọi CE-VLAN Như vậy, UNI có ánh xạ (mapping) CE-VLAN EVC Điều gần giống ánh xạ DLCI PVC Frame Relay Tính suốt VLAN: Một EVC có tính suốt VLAN CE-VLAN không thay đổi khi qua giao diện UNI Nghĩa là, CE-VLAN khung (egress frame) hướng từ MEN mạng khách hàng giống CE-VLAN Dương Văn Phú 20 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN khung vào (ingress frame) Tính có ưu điểm làm giảm việc đánh số lại VLAN khách hàng Trên hình 1.8, EVC1, EVC2 có tính suốt VLAN cịn EVC3 khơng Hình 1.8 Ví dụ ánh xạ CE-VLAN EVC 1.4.4.2 Gộp nhóm (Bundling) Trong cấu trúc khung 802.1Q có trường 12 bit VLAN tag Như có tối đa 4096 VLAN cho miền lớp Với tính gộp nhóm, có nhiều CE-VLAN ánh xạ vào EVC UNI Khi tất VLAN ánh xạ vào EVC EVC có thuộc tính gộp nhóm tất 1.4.4.3 Đặc tính băng thơng (Bandwidth profile) MEF định nghĩa đặc tính băng thơng ứng dụng UNI hay cho EVC Đặc tính băng thơng giới hạn mà khung Ethernet xun qua UNI Có thể có đặc tính băng thơng riêng rẽ cho khung vào bên MEN cho khung khỏi MEN Thông số CIR (Committed Information Rate) cho Frame Relay PVC ví dụ đặc tính băng thơng MEF định nghĩa ba thuộc tính sau đặc tính băng thơng (hình 1.9): - Đặc tính băng thơng UNI - Đặc tính băng thơng theo EVC - Đặc tính băng thông theo mã xác định lớp dịch vụ (CoS Identifier) Dương Văn Phú 21 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN Hình 1.9: Đặc tính băng thơng Đặc tính băng thông bao gồm thông số lưu lượng mô tả phần tiếp sau Những giới hạn ảnh hưởng đến thông lượng mà dịch vụ cung cấp Đặc tính băng thơng cho dịch vụ Ethernet bao gồm thông số lưu lượng sau đây: - CIR (Committed Information Rate) - CBS (Committed Burst Size) - EIR (Excess Information Rate) - EBS (Excess Burst Size) Một dịch vụ hỗ trợ lên đến dạng khác đặc tính băng thơng UNI Một dạng ứng dụng UNI, theo EVC hay theo mã xác định lớp dịch vụ 1.4.4.4 Tham số hiệu (Performance parameters) Các tham số ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ mà thuê bao cảm nhận Tham số hiệu đánh giá qua tham số sau: - Độ khả dụng (Availability) - Độ trễ khung (Frame Delay) - Độ trượt khung (Frame Jitter) - Tỉ lệ tổn thất khung (Frame Loss.) 1.4.5 Ưu điểm dịch vụ Ethernet Nhiều nhà cung cấp dịch vụ cung cấp dịch vụ Metro Ethernet Một số nhà cung cấp mở rộng dịch vụ Ethernet vuợt xa phạm vi mạng nội thị Dương Văn Phú 22 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN (MAN) vuơn đến phạm vi mạng diện rộng (WAN) Hàng ngàn thuê bao sử dụng dịch vụ Ethernet số lượng thuê bao tăng lên cách nhanh chóng Những thuê bao bị thu hút lợi ích dịch vụ Ethernet đem lại, bao gồm: - Tính dễ sử dụng - Hiệu chi phí - Linh hoạt * Tính dễ sử dụng Dịch vụ Ethernet dựa giao diện Ethernet (Ethernet interface) chuẩn, phổ biến dùng rộng rãi hệ thống mạng cục (LAN) Hầu tất thiết bị máy chủ LAN kết nối dùng Ethernet, việc sử dụng Ethernet để kết nối với đơn giản hóa q trình hoạt động chức quản trị, quản lí cung cấp (OAM &P) * Hiệu chi phí Dịch vụ Ethernet làm giảm chi phí đầu tư (CAPEX-capital expense) chi phí vận hành (OPEX-operation expense): - Thứ nhất, phổ biến Ethernet hầu hết tất sản phẩm mạng nên giao diện Ethernet có chi phí khơng đắt - Thứ hai, tốn dịch vụ cạnh tranh khác giá thành thiết bị thấp, chi phí quản trị vận hành thấp - Thứ ba, nhiều nhà cung cấp dịch vụ Ethernet cho phép thuê bao tăng thêm băng thông cách mềm dẻo… Điều cho phép thuê bao tăng thêm băng thông cần thiết họ phải trả cho họ cần * Tính linh hoạt Dịch vụ Ethernet cho phép thuê bao thiết lập mạng họ theo cách phức tạp thực với dịch vụ truyền thống khác Ví dụ: cơng ty th giao tiếp Ethernet đơn kết nối nhiều mạng vị trí khác để thành lập Intranet VPN họ, kết nối đối tác kinh doanh thành Extranet VPN kết nối Internet tốc độ cao đến ISP Với dịch vụ Ethenet, thuê bao thêm vào Dương Văn Phú 23 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN thay đổi băng thông vài phút thay vài chí vài tuần sử dụng dịch vụ mạng truy nhập khác (Frame relay, ATM,…) Ngoài ra, thay đổi khơng địi hỏi th bao phải mua thiết bị hay ISP cử cán kỹ thuật đến kiểm tra, hỗ trợ chỗ 1.5 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CUNG CẤP DỊCH VỤ CỦA GIẢI PHÁP E-MAN 1.5.1 Các yêu cầu truy nhập khách hàng Trong mạng E- MAN cần phải đảm bảo mức an toàn giống cho tất khách hàng trường hợp đường thuê riêng sử dụng Số liệu từ người sử dụng không phép gửi đến người sử dụng khác Điều thực cách định vị doanh nghiệp VLAN mà truy nhập thành phần tổ chức mà thơi Khách hàng truy cập đến mạng theo ràng buộc hay SLA với nhà cung cấp mạng tương ứng Ràng buộc gồm chi tiết băng tần mạng mà người sử dụng muốn dùng vị trí Băng tần tổ chức thành lớp dịch vụ khác phải mạng xử lý theo cách khác Thơng thường khách hàng có lượng băng tần đảm bảo băng tần đỉnh đăng ký trước mạng Nhiệm vụ mạng phải đảm bảo phần đăng ký trước này, băng tần mạng phân phối công cho tất khách hàng Để thẩm tra lưu lượng khách hàng gán nhãn với thông tin VLAN tương ứng áp dụng ràng buộc SLA cần triển khai thêm thiết bị điều khiển mạng phía khách hàng E-MAN 1.5.2 Cung cấp dịch vụ đầu cuối - đầu cuối (End - to - End) Sử dụng đặc tính cấu hình tự động Ethernet khơng loại bỏ q trình cung cấp mạng dịch vụ Mặc dù mạng E-MAN không cần phải thiết lập trì kết nối, tham số SLA cần phải cấu hình Các chi tiết khả sử dụng mạng cần phải tập hợp cho người sử dụng cho lớp lưu lượng cho mục đích tính cước Quá trình cung cấp dịch vụ tập hợp nhãn cho khách hàng khác với tính tốn băng tần cần phải dự trữ phần khác mạng EMAN theo băng tần đảm bảo mà khách hàng yêu cầu Dương Văn Phú 24 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN Người dùng thời điểm phải có khả giám sát thơng số thống kê thu nhập liên quan đến việc sử dụng mạng họ đặt yêu cầu tham số SLA 1.5.3 Độ mềm dẻo mạng Các mạng vòng Ring quang phương tiện tối ưu để xây dựng mạng truy nhập Metro chúng có khả tự phục hồi cố đứt cáp hay cố node Thông thường, công nghê SDH sử dụng để cung cấp khả bảo vệ vòng Ring chúng cơng nghệ chứng tỏ khả khơi phục lưu lượng vịng 50ms sau có cố Mặt hạn chế SDH chúng bảo vệ tải mức đóng gói thành contenơ (Container) Điều thực tốt lưu lượng node tổ chức thành khung gói theo kỹ thuật TDM Tuy nhiên, trường hợp mạng E-MAN tất lưu lượng gói khơng tồn kết nối node Kết cần phải tổ chức bảo vệ lưu lượng mức gói Các vịng Ring gói có khả tự phục hồi (RPR) tiêu chuẩn nhìn nhận đáp ứng nhu cầu bảo vệ lưu lượng RPR có khả bảo vệ nhanh SDH không yêu cầu lưu lượng phải tổ chức thành contenơ Hơn nữa, RPR cho phép bảo vệ áp dụng cho lớp dịch vụ yêu cầu bảo vệ, lớp dịch vụ khác khơng có u cầu khơng có bảo vệ RPR sử dụng để đảm bảo chia sẻ băng tần cách công node vòng Ring Điều quan trọng băng tần vịng Ring chia sẻ cho tất node Và cuối tạo khả có lớp dịch vụ tiêu hiệu mà dựa vào có tể nhận giải pháp chất lượng dịch vụ End - to - end RPR cung cấp cho Ethernet với chức vịng Ring Nó áp dụng cách trực tiếp qua sợi quang dư thừa dung lượng sợi quang WDM Ngồi ra, sử dụng q trình tạo khung SDH nên áp dụng cho mạng SDH truyền thống 1.5.4 Ethernet có tính mềm dẻo cho nhu cầu nâng cấp thiết bị Một thách thức triển khai mạng E-MAN giá thiết bị tăng cao Các thiết bị Ethernet sử dụng ngày có chi phí bit Dương Văn Phú 25 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN truyền dẫn thấp Tuy nhiên, mở rộng phạm vi mạng Ethernet vốn xuất phát từ mạng LAN vào mạng Metro thiết bị sử dụng cần phải tuân theo nhiều yêu cầu phát sinh Chẳng hạn, cần phải có khả để thêm thay đổi Card giao diện mà không ảnh hưởng đến lưu lượng khách hàng không gắn với card Đây yêu cầu gọi chung “lớp nhà cung cấp mạng”, nghĩa thiết bị phải tuân theo yêu cầu nghiêm ngặt mà nhà vận hành mạng áp đặt lên thiết bị Khó khăn đặt áp lực lên cho nhà cung cấp thiết bị phải đáp ứng yêu cầu mà không làm tăng thêm nhiều chi phí Một khía cạnh khác cần phải xem xét khoảng cách node có xu hướng ngày tăng Trong mạng Metro, node cách 100km Khoảng cách lớn yêu cầu sử dụng thu quang có chi phí cao làm tăng chi phí chung mạng 1.5.5 Ethernet bổ sung công nghệ MPLS Như phân tích trên, cơng nghệ Ethernet có số hạn chế, số giải nhờ áp dụng công nghệ RPR Khi Ethernet sử dụng mạng công cộng, chẳng hạn E-MAN, nhà vận hành mạng cần đảm bảo liệu từ khách hàng phải giữ tính nguyên vẹn Điều đạt với Ethernet nhờ thực dịch vụ LAN ảo Việc đánh nhãn VLAN chia Ethernet thành 4096 LAN ảo, phân phối LAN cho số khách hàng khác Với mạng truy nhập Metro điều thực mạng lõi Metro số lượng hạn chế thường mạng lõi Metro hỗ trợ cho nhiều 4096 khách hàng Hơn nữa, khách hàng thường muốn sử dụng cách đánh nhãn khung Ethernet với nhãn phụ để giải hạn chế Đánh nhãn VMAN (tương tự VLAN) giải pháp có tính khả thi Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) sử dụng để bổ sung tính cho E-MAN Mỗi khách hàng VLAN gắn cho đường chuyển mạch nhãn MPLS (LSP), đường mở rộng qua phía mạng Metro Nếu trường hợp E-MAN không bảo vệ RPR, MPLS sử dụng để tạo tính tự phục hồi dịch vụ cách thiết lập LSP dự phòng Những LSP dự phòng kích hoạt có cố xảy Dương Văn Phú 26 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN 1.5.6 Đánh giá ưu nhược điểm khả ứng dụng công nghệ Ethernet 1.5.6.1 Ưu điểm - Công nghệ Ethernet có khả hỗ trợ tốt cho ứng dụng truyền tải liệu tốc độ cao có đặc tính lưu lượng mạng tính đột biến tính “bùng nổ” - Cơ cấu truy nhập CSMA/CD cơng nghệ Ethernet cho phép truyền tải lưu lượng với hiệu xuất băng thông thông lượng truyền tải lớn - Thuận lợi việc kết nối cung cấp dịch vụ cho khách hàng Khơng địi hỏi khách hàng phải thay đổi công nghệ, thay đổi nâng cấp mạng nội bộ, giao diện kết nối Theo thống kê, có tới 95% lưu lượng phát sinh ứng dụng truyền tải liệu lưu lượng Ethernet Điều xuất phát từ mạng thực tế hầu hết mạng truyền liệu quan, tổ chức (mạng LAN, MAN, mạng Intranet, …) xây dựng sở công nghệ Ethernet - Sự phổ biến công nghệ Ethernet lớp truy nhập tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối hệ thống với độ tương thích cao xây dựng mạng MAN dựa sở công nghệ Ethernet Điều dẫn tới việc giảm đáng kể chi phí đầu tư xây dựng mạng - Mạng xây dựng sở cơng nghệ Ethernet có khả mở rộng nâng cấp dễ dàng đặc tính cơng nghệ chia sẻ chung tiện ích băng thông truyền dẫn không thực cấu ghép kênh phân cấp - Hầu hết giao thức, giao diện truyền tải ứng dụng công nghệ Ethernet chuẩn hoá (họ giao thức IEE.802.3) Phần lớn thiết bị mạng Ethernet nhà sản xuất tuân theo tiêu chuẩn họ tiêu chuẩn nói Việc chuẩn hoá tạo điều kiện kết nối dễ dàng, độ tương thích kết nối cao thiết bị nhà sản xuất khác - Quản lý mạng đơn giản 1.5.6.2 Nhược điểm Nếu xét cơng nghệ Ethernet có cách độc lập, thân công nghệ tồn số nhược điểm sau đây: Dương Văn Phú 27 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN - Công nghệ Ethernet phù hợp với cấu trúc mạng theo kiểu Hub (cấu trúc topo hình cây) mà không phù hợp với cấu trúc mạng Ring Điều xuất phát từ việc công nghệ Ethernet thực chức định tuyến sở thuật toán định tuyến phân đoạn hình cây, thuật toán định tuyến quan trọng áp dụng mạng Ethernet Cụ thể thuật toán định tuyến phân đoạn hình có nhiều trường hợp thực chặn vài phân đoạn tuyến ring, điều làm giảm dung lượng băng thơng làm việc vịng Ring - Thời gian thực bảo vệ phục hồi lớn Điều xuất phát từ nguyên nhân thuật tốn định tuyến phân đoạn hình có thời gian hội tụ dài nhiều so với thời gian hồi phục chế bảo vệ vòng Ring (tiêu chuẩn 50ms) - Không phù hợp cho việc truyền tải loại hình ứng dụng có đặc tính lưu lượng nhạy cảm với thay đổi trượt (Jitter) độ trễ (latency) lớn - Chưa thực chức đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cho dịch vụ cần truyền tải có yêu cầu QoS 1.5.6.3 Khả áp dụng - Công nghệ Ethernet phù hợp triển khai cho việc xây dựng lớp mạng truy nhập MAN (MAN access layer), đảm bảo thực chức “thu gom” dịch vụ, tích hợp dịch vụ phân lớp truy nhập mạng MAN Điều tính khả thi có tính tương thích cao giao diện kết nối công nghệ khách hàng nói trên, mạng Ethernet triển khai hầu hết mạng nội - Ngồi ra, số giải pháp cơng nghệ thực kết hợp công nghệ Ethernet số cơng nghệ truyền tải mạng khác khắc phục số nhược điểm công nghệ Ethernet để ứng dụng cơng nghệ lớp mạng lõi MAN Việc áp dụng công nghệ Ethernet phân lớp mạng cịn phụ thuộc vào quy mơ, phạm vi mạng cần xây dựng phụ thuộc cấu trúc topo mạng lựa chọn phù hợp với mạg cần xây dựng Dương Văn Phú 28 Khoa Điện tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đại học Chương Tổng quan E-MAN Tóm tắt chương I: Chương I giới thiệu tổng quan E- MAN, bao gồm: Các đặc tính, cấu trúc cơng nghệ sử dụng E- MAN Các dịch vụ cung cấp qua mạng Metro Ethernet ưu, nhược điểm dịch vụ Ngồi ra, chương I cịn đánh giá khả cung cấp dịch vụ giải pháp mạng MAN E Dương Văn Phú 29 Khoa Điện tử viễn thông ... 1.6 Dữ liệu Dương Văn Phú 18 Khoa ? ?i? ??n tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đ? ?i học Chương Tổng quan E-MAN thuê bao g? ?i từ UNI nhận nhiều liệu UNI khác M? ?i site (UNI) kết n? ?i v? ?i EVC đa ? ?i? ??m Khi.. .Khoá luận tốt nghiệp đ? ?i học Chương Tổng quan E-MAN 1.2 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA E-MAN Khách hàng kết n? ?i đến E-MAN sử dụng giao diện thích hợp v? ?i Ethernet thay ph? ?i qua nhiều giai đoạn biến đ? ?i từ... ? ?i? ??n tử viễn thơng Khố luận tốt nghiệp đ? ?i học Chương Tổng quan E-MAN có chi phí thấp nhiều so v? ?i xây Hiện MEF đưa hai lo? ?i dịch vụ Ethernet trình bày đây, lo? ?i dịch vụ khác định nghĩa thời