Đồ án tốt nghiệp tìm hiểu cộng nghệ mạng MAN e và ứng dụng của mạng MAN e tại VNPT thái nguy

MỤC LỤC Trang MỤC LỤC 0 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT 3 DANH MỤC HÌNH VẼ 7 DANH MỤC BẢNG 9 …… MỞ ĐẦU 10 NỘI DUNG 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGN 12 1.1 KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM MẠNG NGN 12 1.1.1 Khái niệm 12 1.1.2 Đặc điểm của mạng NGN 13 1.2 CẤU TRÚC LOGIC MẠNG THẾ HỆ MỚI 14 1.2.1 Lớp truyền dẫn và truy nhập 16 1.2.2 Lớp truyền thông 17 1.2.3 Lớp điều khiển 18 1.2.4 Lớp ứng dụng/dịch vụ 19 1.2.5 Mặt phẳng quản lý 19 1.3 CẤU TRÚC VẬT LÝ 20 1.4 CÁC CÔNG NGHỆ ĐƯỢC ÁP DỤNG CHO MẠNG THẾ HỆ MỚI 21 1.4.1 IP 21 1.4.2 ATM 22 0 1.4.3 MPLS 23 K ết luận chương 1 25 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MẠNG M AN-E VÀ CÁC D ỊCH VỤ TR ÊN M ẠNG MAN -E 26 2.1 T ỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MAN -E 26 2.1.1 T ổng quan mạng quang Ethernet 26 2.1.2 Các tính năng của MAN -E 27 2.1.3 C ấu trúc mạng MAN -E 28 2.1.4 Mô hình phân l ớp mạng MAN -E 29 2.1.5 Các điểm tham chiếu trong mạng MAN -E 31 2.1.6 Các thành ph ần vật lý trong mạng MAN -E 33 2.1.7 L ợi ích d ùng d ịch vụ Ethernet 34 2.2 CÁC D ỊCH VỤ CUNG CẤP QUA MẠNG MAN -E 36 2.2.1 Mô hình d ịch vụ Ethernet 36 2.2.2 Kênh k ết nối ảo Ethernet (EVC: Ethernet Virtual Connection) 37 2.2.3 Các lo ại d ịch vụ trong MAN -E 38 2.2.4 Các thu ộc tính dịch vụ Ethernet 44 2.3 CÁC YÊU C ẦU VỀ HIỆU NĂNG CHO MẠNG MAN -E 52 2.3.1 Độ khả dụng 52 2.3.2 Độ trễ khung 53 2.3.3 Độ trôi khung 54 2.3.4 T ỷ lệ tổn thất khung 55 K ết luận chương 2 56 CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH TRI ỂN KHAI M ẠNG MAN -E T ẠI VNPT 57 3.1 KI ẾN TRÚC MẠNG 57 3.2 M ẠNG MAN -E D ỰA TR ÊN CÔNG NGH Ệ MPLS 58 2 3.2.1 Thi ết kế lưu lượng MPLS 59 3.2.2 H ồi phục đường hầm 62 3.2.3 H ỗ trợ chất lượng dịch vụ trong mạn g MPLS 64 3.3 PHƯƠNG ÁN KẾT NỐI, QUẢN LÝ 66 3.3.1 Phương án kết nối 66 3.3.2 Phương án quản lý mạng 67 3.4 H Ệ THỐNG QUẢN LÝ ĐIỀU KHIỂN MẠNG MAN -E 68 3.4.1 Qu ản lý topo mạng 68 3.4.2 Qu ản lý t ài nguyên 69 3.4.3 Qu ản lý lỗi 69 3.4.4 Qu ản lý hi ệu năng 70 3.4.5 Qu ản lý bảo mật 70 3.4.6 Qu ản lý cấu h ình 70 3.4.7 C ấu h ình d ị ch v ụ qua giao diện đồ hoạ (provisiong) 70 3.4.8 C ấu h ình trên thi ết bị mạng (các router NE40E) 71 3.5 XÂY D ỰNG MẠNG MAN -E VNPT THÁI NGUYÊN 71 3.5.1 Định hướng xây dựng mạng MAN -E 71 3.5.2 Định cỡ mạng MAN -E 72 K ết luận chương 3 79 K ẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 80 TÀI LI ỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC 82 3 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT API Application Programming Interface giao diện lập trình ứng dụng một tập hợp các mạng có cùng AS Autonomous System chính sách định tuyến ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ chuyển mạch không đồng bộ BGP Border Gateway Protocol Giao thức định tuyến toàn cầu Máy chủ truy nhập băng rộng BRAS Broadband Remote Access Server từ xa BSS Base Station Subsystem Hệ thống trạm gốc CBS Commintted Burst Size Kích thước bùng nổ cam kết CDMA Code Division Multiple Access đa truy nhập phân chia theo mã CE Customer Edge Phía khách hàng CE-VLAN Customer Edge Virtual LAN VLAN phí khách hàng Định tuyến giữa các Miền CIDR Classless Interdomain Routing không phân biệt lớp CIR Commintted Information Rate Tốc độ truyền thông cam kết CoS Class of Service Lớp dịch vụ CPE Customer Premises Equipment Thiết bị phía khách hàng CR-LDP Constranint - based Routing Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhã định tuyến cưỡng bức C-VLAN Carrier VLAN VLAN truyền tải DUT Device Under Test Thiết bị được đo kiểm Ghép kênh theo bước sóng DWDM Dense Wavelength Division Multiplex E-LAN Ethernet LAN E-LINE Ethernet Line EPL Ethernet Private Line EP-LAN Ethernet Private LAN ghép mật độ cao Dịch vụ mạng LAN qua Ethernet Dịch vụ đường thuê bao qua Ethernet Đường thuê kênh riêng Ethernet Mạn LAN riêng qua mạng Ethetnet E-Tree Ethernet Tree Dịch vụ dạng cây qua Ethernet EVC Ethernet Virtual Connection Đường kết nối ảo Đường thuê kênh riêng ảo qua EVPL Ethernet Virtual Private Line EVP-LAN Ethernet Virtual Private LAN mạng Ethernet Mạng LAN riêng ảo qua mạng ethernet FEC Forwarding Equivalence Class Tập hợp các gói vào mà có cùng một nhãn ra FRR Fast ReRouter Định tuyến lại nhanh FS Feature Server Máy chủ đặc tính Họ công nghệ sử dụng cáp FTTx Fiber To The x quang tới một điểm GE Gigabit Ethenet Gigabit Ethenet GSM Global System for Mobile Communications Hệ thống thông tin di động toàn cầu Giao thức điều khiển truyền tin ICMP Internet Control Message Protocol trên mạng IETF Internet Engineering Task Force Tổ chức đặc nhiệm kỹ thuật Internet Giao thức định tuyết Gateway IGP Interior Gateway Protocol bên trong IN Intelligent network mạng thông minh IP Internet Protocol Giao thức internet IPTV Internet Protocol Television Truyền hình Internet ISDN Integrated Services Digital Network Công nghệ băng hẹp ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ITU International Telecommunications Union Hiệp hội viễn thông quốc tế LAN Local Area Network Mạng nội bộ LSP Label-Switched Path Đường chuyển mạch nhãn Bộ định tuyến chuyển mạch LSR Label Switch Router nhãn LSR Label-Switched Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MAN-E Metro Area Network - Ethernet Mạng đô thị sử dụng công nghệ Ethernet MBA Maximum Burst Size Kích thước bùng nổ tối đa MEF Metro Ethernet Forum Diễn đàn Metro Ethernet MG Media Gateway cổng phương tiện Bộ điều khiển cổng phương MGC Media Gateway Controller tiện MP2MP Multi Point to Multi Point Đa điểm đến đa điểm Chuyển mạch nhãn đa giao MPLS MultiProtocol Label Switching thức MS Media server Cổng phương tiện MSAN Multi Service Access Node Thiết bị truy cập đa dịch vụ NE Network Element Thành phần mạng NNI Network - Network Interface Giao diện Mạng - Mạng NT Network Termination Kết cuối mạng NGN Next generation networking Mnagj thế hệ sau OSI Open Systems Interconnection Reference Model Mô hình tham chiếu kết nối hệ thống mở Là giao thức định tuyến theo OSPF Open Shortest Path First OSS Operations Support System trạng thái đường lien kết quản lý vận hành hệ thống mạng P2P Point to Point Điểm đến điểm PC Personal Computer Máy tính cá nhân PIR Peak Information Rate Tốc độ truyền thông tối đa PON Passive Optical Networks mạng quang thụ động mạng chuyển mạch điện thoại PSTN Public Switched Telephone Network công cộng PVC Permanent Virtual Circuit chuyển tiếp khung QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức đăng ký trước tài nguyên RTFM real time flow measurement Đo lưu lượng thời gian thực SDH Synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng bộ SEN Service Excution Node gồm các nút thực thi dịch vụ SG Signaling Gateway Cổng báo hiệ SLA Service Level Agreement Thoả thuận cấp độ dịch vụ SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ S-VLAN Service Provider VLAN VLAN phía nhà cung cấp dịch vụ TDM Time division multiplexing Ghép kênh theo thời gian TE Transport Edge Kết cuối truyền dẫn ToS Type of Service Loại dịch vụ UNI User - Network Interface Giao diện người dùng - Mạng VLAN Virtual LAN Mạng LAN ảo VLAN ID Virtual LAN Indentify Số hiện VLAN VoIP Voice over Internet Protocol Thoại qua giao thức IP VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WDM Wavelength Division Multiplex Ghép kênh theo bước sóng quang xDSL x Digital Subcriber Line Các dịch vụ kênh thuê bao số DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: Sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động trong NGN 12 Hình 1.2: Cấu trúc luận lý mạng thế hệ mới 15 Hình 1.3: Mô hình 5 lớp chức năng của NGN 16 Hình 1.4: Cấu trúc mạng MAN-E 17 Hình 1.5: Các thành phần của Softswitch 18 Hình 1.6: Cấu trúc vật lý mạng NGN 20 Hình 2.1: Cấu trúc mạng MAN-E điển hình 29 Hình 2.2: Mô hình mạng MAN-E theo các lớp 30 Hình 2.3: Mô hình các điểm tham chiếu 32 Hình 2.4: Giao diện UNI và mô hình tham chiếu MAN-E 33 Hình 2.5: Mô hình cung cấp các dịch vụ Ethernet qua mạng MAN-E 36 Hình 2.6: EVC điểm – điểm 37 Hình 2.7: EVC điểm – đa điểm 38 Hình 2.8: EVC dạng cây 38 Hình 2.9: Khuôn khổ định nghĩa dịch vụ Ethernet 39 Hình 2.10: Dịch vụ E-Line 40 Hình 2.11: Dịch vụ E-LAN 41 Hình 2.12 . Quá trình thực hiện khi thêm một UNI vào mạng MAN-E 42 Hình 2.13: Dịch vụ E-Tree 42 Hình 2.14: Dịch vụ E-Tree nhiều gốc 43 Hình 2.15: Ghép kênh dịch vụ 44 Hình 2.16: VLAN tag Preservation/Stacking 50 Hình 2.17: VLAN tag Translation/Swapping 51 Hình 2.18: Sự phân chia độ trễ trong mạng 54 Hình 3.1: Cấu trúc phân lớp mạng MAN-E 58 Hình 3.2: Chèn header trong MPLS 59 Hình 3.3: Gói tin gán nhãn MPLS 59 Hình 3.4: Luồng gói tin/nhãn khi thực hiện FRR cho bao vệ tuyến kết nối 63 Hình 3.5: Luồng gói tin/nhãn khi thực hiện FRR cho bao vệ nút 64 Hình 3.6: Mô hình kết nội mạng MAN-E với mạng đường trục 67 Hình 3.7: Topo mạng MAN-E 69 Hình 3.8 Sơ đồ mạng MAN-E Thái Nguyên giai đoạn 2010 – 2011 79 DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 3.1: Danh sách các Node MANE 78 [...]... mng MAN- E Cỏc thnh phn bờn ngoi bao gm: T cỏc thuờ bao n cỏc dch v MAN- E T cỏc mng MAN- E khỏc Cỏc mng truyn ti dch v (khụng phi Ethernet) khỏc Service Interworking NNI UNI Subscriber Other L2/L2+ Services Networks (e. g., ATM, FR, IP) Subscriber UNI MAN- E Metro Area Network ETHERNET (MAN- E) Service Provider Z1 External NNI External NNI Network Ethernet Wide Area Network (E- WAN) Interworking NNI Service... Service Provider Y Service Provider X MAN- E Service Provider Z2 Other L1 Transport Networks (e. g., SONET, SDH, OTN) Network Interworking NNI UNI Subscriber MAN- E Service Provider X Hỡnh 2.3: Mụ hỡnh cỏc im tham chiu Cỏc thuờ bao kt ni n mng MAN- E thụng qua im tham chiu giao din Ngi dựng Mng (UNI: Uset Network interface) Cỏc thnh phn trong cựng mng (NE: Internal Network Elements) hoc I-INNIs ( Internal... mng MAN- E c lp cú th kt ni vi nhau ti im tham chiu External NNI (E- NNI) Mt mng MANE cú th kt ni vi cỏc mng dch v v truyn ti khỏc ti im tham chiu liờn mng Network Interworkinh NNI (NI-NNI) hoc im tham chiu liờn dch v Service Interworking NNI (SI-NNI) Subscriber Site A Subscriber Site B UNI UNI Network UNI Client T Metro Ethernet Network (MEN) UNI UNI UNI Network Client T Ethernet Virtual Connection End-to-End... Internet 2.1.4 Mụ hỡnh phõn lp mng MAN- E Mụ hỡnh phõn lp mng MAN- E c nh ngha theo MEF 4 c chia lm 3 lp bao gm: Lp truyn ti dch v (TRAN layer): bao gm mt hoc nhiu dch v truyn ti Lp dch v Ethernet (ETH layer): h tr cỏc dch v thụng tin d liu Ethernet lp 2 (trong mo hỡnh OSI) Lp dch v ng dng: h tr cỏc ng dng c truyn ti da trờn dch v Ethernet lp 2 Mụ hỡnh phõn lp mng MAN- E da trờn quan h Client/Server... thuờ bao ny b thu hỳt bi nhng li ớch ca dch v Ethernet em li, bao gm: Tớnh d s dng Hiu qu v chi phớ (cost effectiveness) Linh hot Tớnh d s dng Dch v Ethernet da trờn mt giao din Ethernet (Ethernet interface) chun, ph bin dựng rng rói trong cỏc h thng mng cc b (LAN) Hu nh tt c cỏc thit b v mỏy ch trong LAN u kt ni dựng Ethernet, vỡ vy vic s dng Ethernet kt ni vi nhau s n gin húa quỏ trỡnh hot ng... Hỡnh 1.2: Cu trỳc lun lý mng th h mi Nu xem xột t gúc kinh doanh v cung cp dch v thỡ mụ hỡnh cu trỳc ca NGN cú thờm lp ng dng dch v bao gm 5 lp chc nng: lp truyn dn v truy nhp (service access layer), lp truyn thụng (service transport/core layer), lp iu khin (control layer), lp ng dng/dch v (application/service layer) v lp qun lý ( MANEage MAN- Et layer ) Lớp ứng dụng Giao diện mở AP I Lớp điều khiển... bn tin bao gm: Ethernet unicast, multicast hoc broadcast, tuõn theo chun IEEE 802.3 2002 Lp dch v ng dng (Application Services Layer) Lp dch v ng dng h tr cỏc dch v s dng truyn ti trờn nn mng Ethernet ca mng MAN- E Cú nhiu dch v trong ú bao gm c cỏc vic s dng lp ETH nh mt lp TRAN cho cỏc lp khỏc nh: IP, MPLS, PDH DS1 /E1 2.1.5 Cỏc im tham chiu trong mng MAN- E im tham chiu trong mng MAN- E l tp cỏc im... (pre-recorded message) Kh nng nhn din ting núi (nu cú) Kh nng hi ngh truyn hỡnh (video conference) Kh nng chuyn thoi sang vn bn (speech-to-text) Application Server/Feature Server Server c tớnh l mt server mc ng dng cha mt lot cỏc dch v ca doanh nghip Chớnh vỡ vy nú cũn c gi l Server ng dng thng mi Vỡ hu ht cỏc Server ny t qun lý cỏc dch v v truyn thụng qua mng IP nờn chỳng khụng rng buc nhiu vi Softswith... (OAM &P) Hiu qu v chi phớ Dch v Ethernet lm gim chi phớ u t (CAPEX-capital expense) v chi phớ vn hnh (OPEX-operation expense): Mt l, do s ph bin ca Ethernet trong hu ht tt c cỏc sn phm mng nờn giao din Ethernet cú chi phớ khụng t Hai l, ớt tn kộm hn nhng dch v cnh tranh khỏc do giỏ thnh thit b thp, chi phớ qun tr v vn hnh thp hn Ba l, nhiu nh cung cp dch v Ethernet cho phộp nhng thuờ bao tng thờm... v Ethernet (Ethernet Services Layer) Lp dch v Ethernet cú chc nng truyn ti cỏc dch v hng kt ni chuyn mch da trờn a ch MAC v cỏc bn tin Ethernet s c truyn trờn h thng thụng qua cỏc giao din hng ni b, hng bờn ngoi c quy nh rừ rng, gn vi cỏc im tham chiu Lp ETH cng phi cung cp c cỏc kh nng v OAM, kh nng phỏt trin dch v trong vic qun lý cỏc dch v Ethernet hng kt ni Ti cỏc giao din hng bờn ngoi ca lp ETH, . Carrier VLAN VLAN truyền tải DUT Device Under Test Thiết bị được đo kiểm Ghép kênh theo bước sóng DWDM Dense Wavelength Division Multiplex E- LAN Ethernet LAN E- LINE Ethernet Line EPL Ethernet. Ethetnet E- Tree Ethernet Tree Dịch vụ dạng cây qua Ethernet EVC Ethernet Virtual Connection Đường kết nối ảo Đường thuê kênh riêng ảo qua EVPL Ethernet Virtual Private Line EVP-LAN Ethernet Virtual Private. Private Line EP-LAN Ethernet Private LAN ghép mật độ cao Dịch vụ mạng LAN qua Ethernet Dịch vụ đường thuê bao qua Ethernet Đường thuê kênh riêng Ethernet Mạn LAN riêng qua mạng Ethetnet E- Tree