Mạng đô thị MAN - E và mô hình triển khai tại VNPT

Mạng đô thị MAN - E và mô hình triển khai tại VNPT

BÁO CÁO THỰC TẬP Tên đề tài: Mạng đô thị MAN-E và mô hình triển khai tại VNPT

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, sự phát triển về kinh tế, xã hội, và văn hóa, nhất là

xu hướng toàn cầu hóa đã dẫn đến nhu cầu trao đổi thông tin rất lớn, đa dạng về các loại hình dịch vụ và tốc độ Sự bùng nổ của các tổ hợp văn phòng, khu đô thị, các khu công nghiệp, các khu công nghệ cao, thêm vào đó là dư án chính phủ điện tử,

sự gia tăng của các mạng nội bộ cơ quan, công ty làm cho nhu cầu trao đổi dữ liệu, thông tin tăng đột biến Yêu cầu về băng thông kết nối tới các thiết bị truy nhập (IPDSLAM, MSAN) ngày càng cao, yêu cầu về cơ sở hạ tâng truyền tải phải đáp ứng các công nghệ mới của IP sẵn sàng cho các dịch vụ mới ngày càng tăng: multicast, end-to-end QoS, bandwitdh-on-demand…, yêu cầu đáp ứng băng thông cung cấp trực tiếp theo nhu cầu của khách hàng - khách hàng (FE,GE) và các yêu cầu khác…

Song song với sự phát triển của nhu cầu ở trên, các công nghệ truy nhập băng rộng (xDSL, FTTx…), và các dịch vụ mới (VoIP, IPTV, VoD, ) cũng phát triển nhanh chóng Đặc biệt là nâng cấp lên NGN của các mạng viễn thông Điều này đã dẫn đến sự bùng nổ của mạng MAN trong các thành phố, đặc biệt là mạng Ethernet-based MAN để truyền tải lưu lượng IP

Sử dụng công nghệ MAN-E để cung cấp dịch vụ chất lượng cao, dịch vụ đa dạng đến khách hàng của các nhà cung cấp dịch vụ đang là xu hướng chung trên toàn thế giới Công nghệ Ethernet được hầu hết các nhà cũng cấp thiết bị trên thế giới hỗ trợ Tại Việt Nam công nghệ mạng MAN-E đã được một số nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đã triển khai và đưa vào khai thác thành công Tiêu biếu là mạng MAN-E của Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam VNPT, Tập đoàn VNPT đã phát triển mạng MAN-E dựa vào các đặc điểm như sau:

Hiệu quả chi phí: Chi phí đầu tư và vận hành thấp.

Đơn giản: Đã được tiêu chuẩn hóa và không ngừng được phát triển Được

ứngdụng rộng rãi trong tất cả các tổ chức, doanh nghiệp và thiết bị gia đình

Độ linh động cao: Quản lý băng thông và mở rộng băng thông kết nối rất dễ

dàng Hỗ trợ rất nhiều mô hình kết nối (topology) khác nhau Tối ưu cho việc truyền tải thông tin dạng gói, đặc biệt là các gói tin IP

Mạng MAN-E là mạng mới nên có rất nhiều vấn đề để nghiên cứu Với mong muốn có thêm kiến thức về mạng MAN-E và được trực tiếp tìm hiểu mô hình triển

khai tại VNPT, em đã chọn đề tài “Mạng đô thị MAN-E và mô hình triển khai tại VNPT” làm đề tài nghiên cứu thực tập của mình

Bản báo cáo bao gồm 3 chương:

Chương I : Giới thiệu tổng quan về mạng MAN-E, như định nghĩa, mô hình phân lớp, và các khái niệm cơ bản

Chương II : Trình bày về các dịch vụ trên mạng MAN-E cũng như ưu, nhược điểm và thuộc tính của từng loại hình dịch vụ

Chương III : Mô hình triển khai mạng MAN-E và cách thức quản lý, điều khiển mạng của VNPT

Trong quá trình thực tập, em đã nhận được nhiều ý kiến đóng góp, giúp đỡ quý

báu của thầy Nguyễn Đức Thủy

Xin gửi lời cảm ơn tới các anh, chị tại Viện KHKT Bưu Điện đã tạo điều kiện, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập

Do thời gian và hiểu biết còn hạn chế, đề tài không thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy giáo, cô giáo và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Mục lục

DANH MỤC HÌNH VẼ

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ chuyển mạch không đồng bộ

DSLAM Digital subscriber line Đường thuê bao số

E-LAN Ethernet LAN Service Dịch vụ LAN ethernet

ELS Ethernet Line Service Dịch vụ đường kết nối Ethernet

EoS Ethernet over SDH Ethernet trên SDH

ERS Ethernet Relay Service Dịch vụ chuyển tiếp Ethernet

GFR Generic Framing Procedure Thủ tục đóng khung tổng quát

GMPLS Generalized Multiprotocol Label

Switching

Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát

IETF Internet Engineering Task Force Tổ chức đặc nhiệm kỹ thuật Internet

IP Internet Protocol Giao thức internet

ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ internet

Hiệp hội viễn thông quốc tế

LAN Local area network Mạng nội bộ

LSP Label-Switched Path Đường chuyển mạch nhãn

MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường

MAN Metro Area Network Mạng vùng đô thị

MPLS MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức

NGN Next Generation network Mạng thế hệ sau

OTN Optical Transport Network Mạng truyền tải quang

OAM Object access method Phương pháp truy cập đối tượng

PDH Plesiochronous Digital Hierarchy Phân cấp số cận đồng bộ

PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm-tới-điểm

PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại công cộng

QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên

RPR Resilient Packet Ring Vòng ring gói phục hồi nhanh

SDH Synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng bộ

SLA Service Level Agreement Thoả thuận mức dịch vụ

SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ

STM-n Synchronous Transport Module level N Mô-dun truyền tải đồng bộ mức n

TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải

TDM Time division multiplexing Ghép kênh theo thời gian

UNI User-to-Network Interface Giao diện kết nối người sử dụng – mạng

VCC Virtual Channel Connection Kênh kết nối ảo

VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo

WAN Wide area network Mạng diện rộng

WDM Wavelength Division Multiplex Ghép kênh theo bước sóng

I.TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MAN-E

1 Tổng quan mạng quang Ethernet

Trong vài thập kỷ gần đây, Ethernet là công nghệ chủ yếu trong các mạng nội bộ LAN, là công nghệ chủ đạo trong hầu hết các văn phòng trên toàn thế giới và hiện nay đã được dùng ngay cả trong các hộ gia đình để chia sẻ các đường dây truy nhập băng rộng giữa các thiết bị với nhau Đặc biệt tất cả các máy tính cá nhân đều được kết nối bằng Ehernet và ngày càng nhiều thiết bị truy nhập dùng đến công nghệ này

Có nhiều lý do để giải thích tại sao Ethernet đã có sự thành công như vậy trong cả các doanh nghiệp lẫn các hộ gia đình: dễ sử dụng, tốc độ cao và giá thiết bị rẻ

Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, tốc độ Ethernet đã được cải thiện từ Mbps lên Gbps và 40Gbps Song song với nó là sự bùng nổ của Internet yêu cầu băng thông truyền tải lưu lượng rất lớn, phương tiện truyền trong mạng Ethernet cũng chuyển dần từ cáp đồng sang cáp quang, và cấu hình cũng đã phát triển từ cấu trúc bus dùng chung lên cấu trúc mạng chuyển mạch Đây là những nhân tố quan trọng để xây dựng các mạng có dung lượng cao, chất lượng cao, và hiệu xuất cao, đáp ứng được những đòi hỏi ngày càng khắt khe của yêu cầu về chất lượng dịch vụ (Qos) trong môi trường mạng mạng đô thị (MAN-E) hay WAN đảm bảo kết nối với khách hàng mọi lúc, mọi nơi mọi giao diện

Mở rộng từ mạng LAN ra mạng MAN-E tạo ra các cơ hội mới cho các nhà khai thác mạng Khi đầu tưvào mạng MAN-E, các nhà khai thác có khả năng để cung cấp các giải pháp truy nhập tốc độ cao vớichi phí tương đối thấp cho các điểm cung cấp dịch vụ POP (Points Of Presence) của họ, do đó loại bỏ được các điểm nút cổ chai tồn tại giữa các mạng LAN tại các cơ quan với mạng đường trục tốc độ cao.Doanh thu giảm do cung cấp băng thông với giá thấp hơncho khách hàng có thể

bù lại bằng cách cung cấp thêm các dịch vụ mới Do vậy MAN-E sẽ tạo ra phương thức để chuyển từ cung cấp các đường truyền có giá cao đến việc cung cấp các dịch

vụ giá trị gia tăng qua băng thông tương đối thấp

Xu hướng phát triển công nghệ mạng MAN-E:

Hiện tại, các công nghệ tiềm năng được nhận định là ứng cử để xây dựng mạng MAN-E thế hệ mới chủ yếu tập trung vào 5 loại công nghệ chính, đó là:

 Next Generation SDH/SONET: SDH/SONET thế hệ mới

 WDM (Wavelength Division Multiplexing): Ghép kênh theo bước song

 RPR ( Resilient Packet Ring): vòng Ring gói tự phục hồi

 Ethernet/Giagabit Ethernet(GE)

 Chuyển mạch kết nối MPLS

Các công nghệ nói trên này được xây dựng khác nhau cả phạm vi và các phương thức mà chúng sẽ được sử dụng Trong một số trường hợp, các nhà cung cấp cơ sở

hạ tầng lại triển khai cùng một công nghệ cho các ứng dụng khác nhau Ví dụ, Gbps

có thể được sử dụng để cung cấp năng lực truyền tải cơ sở hoặc để cung cấp các dịch vụ gói Ethernettrực tiếp đến khách hàng

Các nhà khai thác mạng có xu hướng kết hợp một số loại công nghệ trên cùng một mạng của họ, vì tất cả các công nghệ sẽ đóng góp vào việc đạt được những mục đích chung là:

 Giảm chi phí đầu tư xây dựng mạng

 Rút ngắn thời gian đáp ứng dịch vụ cho khách hàng

 Dự phòng dung lượng đối với sự gia tăng lưu lượng dạng gói

 Tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ mới

 Nâng cao hiệu suất khai thác mạng

Trong khuôn khổ cho phép, em xin được trình bày nghiên cứu của mình về mạng MAN trên công nghệ Ethernet/Giagabit Ethernet(GE).

2 Các tính năng của MAN-E

Khách hàng được kết nối đến MAN-E sử dụng các giao diện thích hợp với Ethernet thay vì phải qua nhiều giai đoạn biến đổi từ lưu lượng ATM, SONET/SDH

và ngược lại Bằng cách này không chỉ loại bỏ được sự phức tạp mà còn làm cho quá trình cung cấp đơn giản đi rất nhiều Mô hình Metro hình thành từ qúa trình cung cấp các ống băng thông (tunel giữa các node và khách hàng đầu cuối để cung cấp các mạng LAN ảo (VLAN) và các mạng riêng ảo (VPN) dựa trên mức thoả thuận dịch vụ SLA)

Trong trường hợp này, các vấn đề đã được đơn giản hoá đi rất nhiều cho cả khách hàng lẫn nhà khai thác Khách hàng không cần phải chia cắt lưu lượng và định tuyến chúng đến các đường phù hợp để đến đúng các node đích nữa Thay vì tạo ra rất nhiều chùm đường truyền giữa các node, ở đây chỉ cần tạo ra băng thông dựa theo SLA mà bao hàm được nhu cầu của khách hàng tại mỗi node

Nói cách khác, cung cấp các kết nối không còn là vấn đề thiết yếu đối với nhà cung cấp mạng nữa do đó họ có điều kiện để tập trung vào việc tạo ra các dịch vụ giá trị gia tăng Bằng việc mở rộng mạng LAN vào mạng MAN-E sử dụng kết nối

có băng thông lớn hơn, sẽ không còn sự khác biệt giữa các server của mạng với các router được đặt tại thiết bị của khách hàng và tại các điểm POP của nhà cung cấp mạng nữa MAN-E có chức năng thu gom lưu lượng và đáp ứng nhu cầu truyền tải lưu lượng cho các thiết bị truy nhập (IPDSLAM, MSAN) Có khả năng cung cấp các kết nối Ethernet FE/GE) tới khách hàng để truyền tải lưu lượng trong nội tỉnh, đồng thời kết nối lên mạng đường trục IP/MPLS NGN để chuyển lưu lượng đi liên tỉnh, quốc tế Trong mạng MAN-E người ta sử dụng các thiết bị CES (Carrier EthernetSwitch) tại các nơi có lưu lượng cao tạo thành mạng chuyển tải Ethernet/IP Kết nối giữa các thiết bị CES dạng hình sao, ring hoặc đấu nối tiếp, sử dụng các loại cổng kết nối: n x 1Gbps hoặc n x 10Gbps

3 Cấu trúc mạng MAN-E

Kiến trúc mạng Metro dựa trên công nghệ Ethernet điển hình có thể mô tả như hình 1.1 Phần mạng truy nhập Metro tập hợp lưu lượng từ các khu vực (cơ quan, toà nhà, ) trong khu vực của mạng Metro Mô hình điển hình thường được xây dựng xung quanh các vòng Ring quang với mỗi vòng Ring truy nhập Metro gồm từ

5 đến 10 node Những vòng Ring này MAN-E lưu lượng từ các khách hàng khác nhau đến các điểm POP mà các điểm này được kết nối với nhau bằng mạng lõi Metro Một mạng lõi Metro điển hình sẽ bao phủ được nhiều thành phố hoặc một khu vực tập trung nhiều doanh nghiệp

Hình 1.1: Cấu trúc mạng MAN-E điển hình

Một khía cạnh quan trọng của những mạng lõi Metro này là các trung tâm dữ liệu, thường được đặt node quan trọng của mạng lõi Metro có thể truy nhập dễ dàng Những trung tâm dữ liệu này phục vụ chủ yếu cho nội dung các host gần người sử dụng Đây cũng chính là nơi mà các dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ khác (Outsourced services) được cung cấp cho các khách hàng của mạng MAN-E Quá trình truy nhập đến đường trục Internet được cung cấp tại một hoặc một số điểm POP cấu thành nên mạng lõi Metro

Việc sắp xếp này có nhiều ưu điểm phụ liên quan đến quá trình thương mại điện

tử Hiện tại cơ sở hạ tầng cho mục đích phối hợp thương mại điện tử cũng gần giống như lõi của mạng Internet, có nhiều phiên giao dịch hơn được xử lý và sau đó giảm dần, đây là hai ưu điểm nổi trội khi tổ chức một giao dịch thành công dựa trên

sự thực hiện của Internet

4 Mô hình phân lớp mạng MAN-E

Mô hình phân lớp mạng MAN-E được định nghĩa theo MEF 4 được chia làm 3 lớp bao gồm:

o Lớp truyền tải dịch vụ (TRAN layer): bao gồm một hoặc nhiều dịch

vụ truyền tải

o Lớp dịch vụ Ethernet (ETH layer): hỗ trợ các dịch vụ thông tin dữ liệu

Ethernet lớp 2 (trong mo hình OSI)

o Lớp dịch vụ ứng dụng: hỗ trợ các ứng dụng được truyền tải dựa trên

dịch vụ Ethernet lớp 2

Mô hình phân lớp mạng MAN-Edựa trên quan hệ Client/Server Hơn nữa, mỗi lớp có thể bao gồm các thành phần thuộc mặt phẳng quản lý, giám sát dịch vụ Mô hình phân lớp mạng MAN-E được mô tả tại hình 1.2

Hình 1.2:Mô hình mạng MAN-Etheo các lớp

o Lớp truyền tải dịch vụ (Transport Services Layer)

Lớp truyền tải dịch vụ, cung cấp các kết nối giữa các phần tử của lớp dịch vụ Ethernet Sử dụng nhiều công nghệ khác nhau để thực hiện việc hỗ trợ kết nối:IEEE 802.1, SONET/SDH, ATM VC, OTN ODUK, PDH DS1/E1, MPLS LSP… Các công nghệ truyền tải trên, đến lượt mình lại có thể do nhiều công nghệ khác hỗ trợ,

cứ tiếp tục như vậy cho đến lớp vật lý như cáp quang, cáp đồng, không dây

o Lớp dịch vụ Ethernet (EthernetServices Layer)

Lớp dịch vụ Ethernet có chức năng truyền tải các dịch vụ hướng kết nối chuyển mạch dựa trên địa chỉ MAC và các bản tin Ethernet sẽ được truyền trên hệ thống thông qua các giao diện hướng nội bộ, hướng bên ngoài được quy định rõ ràng, gắn với các điểm tham chiếu

Lớp ETH cũng phải cung cấp được các khả năng về OAM, khả năng phát triển dịch vụ trong việc quản lý các dịch vụ Ethernet hướng kết nối Tại các giao diện hướng bên ngoài của lớp ETH, các bản tin bao gồm: Ethernetunicast, multicast hoặc broadcast, tuân theo chuẩn IEEE 802.3 –2002

o Lớp dịch vụ ứng dụng (Application Services Layer)

Lớp dịch vụ ứng dụng hỗ trợ các dịch vụ sử dụng truyền tải trên nền mạng Ethernet của mạng MAN-E Có nhiều dịch vụ trong đó bao gồm cả các việc sử

dụng lớp ETH như một lớp TRAN cho các lớp khác như: IP, MPLS, PDH DS1/E1

…

5 Các điểm tham chiếu trong mạng MAN-E

Điểm tham chiếu trong mạng MAN-E là tập các điểm tham chiếu lớp mạng được sử dụng để phân các vùng liên kết đi qua các giao diện hình vẽ 1.3 chỉ ra các quan hệ giữa các thành phần kiến trúc bên ngoài và mạng MAN-E Các thành phần bên ngoài bao gồm:

◊ Từ các thuê bao đến các dịch vụ MAN-E

◊ Từ các mạng MAN-E khác

◊ Các mạng truyền tải dịch vụ (không phải Ethernet) khác

Hình 1.3: Mô hình các điểm tham chiếu

Các thuê bao kết nối đến mạng MAN-E thông qua điểm tham chiếu giao diện Người dùng – Mạng (UNI: Uset – Network interface) Các thành phần trong cùng mạng (NE: Internal Network Elements) hoặc I - INNIs (Internal – NNIs) Hai mạng MAN-E độc lập có thể kết nối với nhau tại điểm tham chiếu External NNI (E-NNI) Một mạng MAN-E có thể kết nối với các mạng dịch vụ và truyển tải khác tại điểm tham chiếu liên mạng Network Interworkinh NNI (NI-NNI) hoặc điểm tham chiếu liên dịch vụ Service Interworking NNI (SI-NNI)

Hình 1.4:Giao diện UNI và mô hình tham chiếu MAN-E

Giao diện UNI sử dụng để kết nối các thuê bao đến nhà cung cấp dịch vụ

MAN-E UNI cũng cung cấp điểm tham chiếu giữa các thiết bị mạng MAN-E thuộc nhà cung cấp dịch vụ và các thiết bị truy nhập của khách hàng Vì vậy UNI bắt đầu từ điểm cuối của nhà cung cấp dịch vụ và điểm đầu của khách hàng, Giao diện UNI phía nhà cung cấp dịch vụ là điểm tham chiếu UNI-N Giao diện phí khách hàng là điểm tham chiếu UNI-C Phân biệt giữa UNI-N và UNI-C là điểm tham chiếu T Trong phần các thiết bị khách hàng thường được chia thành thiết bị truy nhập và thiết bị người sử dụng đầu cuối giữa hai thiết bị này có điểm tham chiếu S

6 Các thành phần vật lý trong mạng MAN-E

Các thiết bị vật lý trong mạng là các thành phần mạng (NE: Network Element) trong mạng MAN-E Một thiết bị có thể có nhiều chức năng khác nhau và thuộc nhiều lớp khác nhau trong mô hình mạng MAN-E

• Các thiết bị biên khách hàng (CE: customes Edge)

Thiết bị CE là thành phần vật lý thuộc kiến trúc mạng MAN-E thực hiện các thành phần chức năng thuộc mạng khách hàng để yêu cầu các dịch vụ từ nhà cung cấp mạng MAN-E Các thành phần chức năng riêng lẻ của một CE có thể hoàn toàn thuộc phía khách hàng hoặc hoàn toàn thuộc phía nhà cung cấp dịch vụ Một thiết bị

CE tối thiểu phải đáp ứng được khả năng làm việc với giao diện UNI-C Thiết bị

CE có thể là Swtich (Ethernet, Router(IP/MPLS) hoặc một thiết bị đầu cuối thông thường các thành phần chức năng của CE có thể thuộc lớp ETH layer, TRAN layer hoặc APP layer

• Thiết bị biên nhà cung cấp dịch vụ (PE: Provider Edge)

Thiết bị PE là các router có chức năng cung cấp chức năng kết nối đến khách hàng hoặc kết nối đến mạng ngoài khác thuộc lớp ETH Khi cung cấp kết nối đến

khách hàng, thiết bị PE cung cấp tập các chức năng liên quan đến giao diện N.

UNI-• Thiết bị lõi của nhà cung cấp dịch vụ (P: Provider Core)

Thiết bị P hay còn gọi là Core Router, là các router khác của nhà cung cấp dịch

vụ thuộc lớp ETH leyer, thiết bị P không tham gia vào các chức năng thuộc giao diện UNI-N/E-NNI

• Thiết bị kết cuối mạng (NT: Network Termination)

Thiết bị NT thực hiện chức năng thuộc lớp TRAN layer giữa điểm cuối của nhà cung cấp dịch vụ mà điểm đầu của khách hàng Các thiết bị NT đảm nhiệm chức năng giám sát hiệu năng đường truyền vật lý, định thời, chuyển đổi mã hóa giữa các thành phần

• Thiết bị biên truyền tải(TE: Transport Edge)

Thiết bị TE cho phép ghép kênh các luồng dữ liệu của nhiều khách hàng vào cùng một đường truyền vật lý

7 Lợi ích dùng dịch vụ Ethernet

Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã cung cấp dịch vụMetro Ethernet Một số nhà cung cấp đã mở rộng dịch vụ Ethernet vuợt xa phạm vi mạng nội thị (MAN-E) và vươn đến phạm vi mạng diện rộng (WAN) Hàng triệu thuê bao đã được sử dụng dịch vụ Ethernet và số lượng thuê bao đang tăng lên một cách nhanh chóng Những thuê bao này bị thu hút bởi những lợi ích của dịch vụ Ethernet đem lại, bao gồm:

bị và máy chủ trong LAN đều kết nối dùng Ethernet, vì vậy việc sử dụng Ethernet

để kết nối với nhau sẽ đơn giản hóa quá trình hoạt động và các chức năng quản trị, quản lí và cung cấp (OAM &P)

Hiệu quả về chi phí

Dịch vụ Ethernet làm giảm chi phí đầu tư (CAPEX-capital expense) và chi phí vận hành (OPEX-operation expense):

 Một là, do sự phổ biến của Ethernet trong hầu hết tất cả các sản phẩm mạng nên giao diện Ethernet có chi phí không đắt

 Hai là, ít tốn kém hơn những dịch vụ cạnh tranh khác do giá thành thiết

bị thấp, chi phí quản trị và vận hành thấp hơn

 Ba là, nhiều nhà cung cấp dịch vụ Ethernet cho phép những thuê bao tăng thêm băng thông một cách khá mềm dẻo Điều này cho phép thuê bao thêm băng thông khi cần thiết và họ hỉ trả cho những gì họ cần

Tính linh hoạt

Dịch vụ Ethernet cho phép những thuê bao thiết lập mạng của họ theo những cách hoặc là phức tạp hơn hoặc là không thể thực hiện với các dịch vụ truyền thống khác Ví dụ: một công ty thuê một giao tiếp Ethernet đơn có thể kết nối nhiều mạng

ở vị trí khác nhau để thành lập một Intranet VPN của họ, kết nối những đối tác kinh doanh thành Extranet VPN hoặc kết nối Internet tốc độ cao đến ISP Với dịch

vụ Ethenet, các thuê bao cũng có thể thêm vào hoặc thay đổi băng thông trong vài phút thay vì trong vài ngày hoặc thậm chí vài tuần khi sử dụng những dịch vụ mạng truy nhập khác (Frame relay, ATM,…) Ngoài ra, những thay đổi này không đòi hỏi thuê bao phải mua thiết bị mới hay ISP của cán bộ kỹ thuật đến kiểm tra, hỗ trợ tại chỗ

II.CÁC DỊCH VỤ CUNG CẤP QUA MẠNG MAN-E

1 Mô hình dịch vụ Ethernet

Để xác định các loại hình dịch vụ cung cấp qua môi trường Ethernet, trước hết cần xem xét mô hình tổng quát Mô hình dịch vụ Ethernet là mô hình chung cho các dịch vụ Ethernet, được xây dựng trên dựa trên cơ sở sử dụng các thiết bị khách hàng để truy cập các dịch vụ Trong mô hình này sẽ định nghĩa các thành phần cơ bản cấu thành dịch vụ cũng như một số đặc tính cơ bản cho mỗi loại hình dịch vụ Nhìn chung các dịch vụ Ethernet đều có chung một số đặc điểm, tuy nhiên vẫn có một số đặc tính đặc trưng khác nhau cho từng dịch vụ riêng Mô hình cơ bản cho các dịch vụ EthernetMetro như chỉ ra trên hình sau

Hình 2.1 Mô hình cung cấp các dịch vụ Ethernet qua mạng MAN-E

Các dịch vụ Ethernet được cung cấp bởi nhà cung cấp mạng Ethernet Metro Thiết bị khách hàng nối đến mạng tại giao diện người dùng - mạng (UNI) sử dụng một giao diện Ethernet chuẩn 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps hoặc 10Gbps

Trong mô hình này chủ yếu đề cập đến các kết nối mạng mà trong đó thuê bao được xem là một phía của kết nối khi trình bày về các ứng dụng thuê bao Tuy nhiên cũng có thể có nhiều thuê bao (UNI) kết nối đến mạng MAN từ cùng một vị trí

Trên cơ sở các dịch vụ chung được xác định trong mô hình, nhà cung cấp dịch

vụ có thể triển khai các dịch vụ cụ thể tuỳ theo nhu cầu khách hàng Những dịch vụ này có thể được truyền qua các môi trường và các giao thức khác nhau trong mạng Man-E như SONET, DWDM, MPLS, GFP, Tuy nhiên, xét từ góc độ khách hàng thì các kết nối mạng xuất phát từ phía khách hàng của giao diện UNI là các kết nối Ethernet

2 Kênh kết nối ảo Ethernet (EVC: Ethernet Virtual Connection)

Một thành phần cơ bản củamạng MAN-E là kênh kết nối ảo Ethernet Một EVC

là một kênh kết nối giữa hai hoặc nhiều giao diện UNI Các giao diện UNI này được gọi là các giao diện UNI thuộc kênh EVC Một giao diện UNI có thể có thể thuộc một hay nhiều kênh EVC tùy thuộc vào sự ghép kênh trên dịch vụ Mỗi khung dịch

vụ đi vào mạng MAN-E phải đến 1 EVC nào đó, giao diện UNI mà khung dịch vụ

đi đến để vào MAN-E gọi là UNI đầu vào Khung dịch vụ đi vào khung EVC sẽ được truyền đến một giao diện UNI khác thuộc kênh EVC đó và không thể truyền đến giao diện UNI không thuộc kênh EVC Mỗi kênh EVC luôn cho phép truyền theo hai hướng

Có hai loại kênh EVC là EVC điểm – điểm và EVC đa điểm

 Kênh EVC điểm – điểm: là kênh EVC kết nối hai giao diện UNI với nhau Khung dịch vụ đi vào giao điện UNI này chỉ có thể đi ra giao diện UNI kia và ngược lại

Hình 2.2 EVC điểm –điểm

 Kênh EVC đa điểm: là kênh EVC kết nối từhai giao diện UNI trở lên với nhau

Kênh EVC đa điểm có hai giao điện UNI khác với kênh điểm – điểm ở chỗ có thể thêm vào một hoặc nhiều giao diện UNI khác Có hai loại kênh EVC đa điểm là kênh EVC đa điểm –đa điểm và kênh EVC dạng cây

 EVC đa điểm –đa điểm, các giao diện UNI kết nối bình đẳng với nhau Mỗi khung dịch vụ có thể được truyền trực tiếp từ UNI này đến bất kỳ một UNI nào khác cùng thuộc vào kênh EVC

Hình 2.3 EVC điểm –đa điểm

 EVC dạng cây, có một số giao diện UNI được xem là gốc và các giao diện UNI còn lại là lá Gói tin từgiao diện UNI gốc và có thể truyền trực tiếp đến tất cả các giao diện UNI khác cùng thuộc kênh EVC Với các giao diện UNI lá, nếu muốn truyền đến một giao diện UNI khác phải truyền qua giao diện gốc

Hình 2.4 EVC dạng cây

3 Các loại dịch vụ trong MAN-E

Nguyên thủy của Ethernet là để cung cấp kết nối và không cung cấp các dịch vụ WAN Với hệ thống Metro các nhà cung cấp dịch vụ bắt đầu sử dụng công nghệ kết nối Ethernet đểcung cấp các dịch vụ Dựa vào giao thức Ethernet 802.3 của IEEE, cộng thêm các tham số về dịch vụ tạo nên các dịch vụ Ethernet

MAN-E có các dịch vụ cơ bản là: dịch vụ Ethernet Line (E-Line), Ethernet LAN (E-LAN) và Ethernet Tree (E-Tree) Dựa vào các dịch vụ cơ bản này, các nhà cung cấp dịch vụ có thể đưa ra nhiều loại hình dịch vụ khác nhau cho khách hàng

1. Khuôn khổ định nghĩa dịch vụ Ethernet (EthernetDefinition Framework)

Để giúp những thuê bao có thể hiểu rõ hơn sự khác nhau trong các dịch vụ Ethernet, MEF đã phát triển các Khuôn khổ Định nghĩa dịch vụ Ethernet Mục tiêu của hệ thống này là:

– Định nghĩa và đặt tên cho các kiểu dịch vụ Ethernet

– Định nghĩa những thuộc tính (attribute) và các thông số của thuộc tính (attribut parameters) được dùng để định nghĩa một dịch vụ Ethernet riêng biệt

Hình 2.5 Khuôn khổ định nghĩa dịch vụ Ethernet

Để định rõ một cách hoàn toàn về dịch vụ Ethernet, nhà cung cấp phải xác định kiểu dịch vụ và UNI; các thuộc tính của dịch vụ EVC đã kết hợp với kiểu dịch vụ

đó Các thuộc tính này có thể được tập hợp lại theo những dạng sau:

o Giao diện vật lý (EthernetPhysical Interface)

o Thông số lưu lượng (Traffic Parameters)

o Thông số về hiệu năng (PerforMAN-Ece Parameters)

o Lớp dịch vụ (Classof Service)

o Service Frame Delivery

o Hỗ trợ các thẻ VLAN (VLAN Tag Support)

Hình 2.6 Dịch vụ E-Line

Dịch vụ E - Line có thể cung cấp băng thông đối xứng cho truyền số liệu theo hai hướng Ở dạng phức tạp hơn nó có thể tạo ra tốc độ thông tin tốt nhất (CIR) và

kích thước khối tốt nhất (CBS), tốc độ thông tin đỉnh và kích thước khối đỉnh trễ, jitter, độ mất mát thực hiện giữa hai UNI có tốc độ khác nhau.

Tại mỗi UNI có thể thực hiện ghép dịch vụ từ một số EVC khác nhau Một số EVC điểm - điểm có thể được cung cấp trên cùng một cổng vật lý tại một trong các giao diện UNI trên mạng

Một dịch vụ E-Line có thể cung cấp các EVC điểm - điểm giữa các UNI tương

tự để sử dụng các chuyển tiếp khung PVC để kết nối các bên với nhau

Một dịch vụ E -Line có thể cung cấp một kết nối điểm - điểm giữa các UNI tương tự nhau đến một dịch vụ đường riêng TDM Đây là dịch vụ kết nối giữa hai UNI và tạo ra các khung dịch vụ hoàn toàn trong suốt giữa các UNI, tiêu đề và tải của khung đặc trưng cho UNI nguồn và đích

Nhìn chung dịch vụ E -Line có thể được sử dụng để xây dựng các dịch vụ tương

tự cho chuyển tiếp khung hoặc các đường thuê riêng Tuy nhiên, dải băng tần và các khả năng kết nối của nó lớn hơn nhiều

Dịch vụ E -LAN theo cấu hình điểm - điểm

Dịch vụ E -LAN có thể được sử dụng để kết nối chỉ hai UNI, điều này dường như tương tự với dịch vụ E -Line nhưng ở đây có một số khác biệt đáng kể Với dịch vụ E -Line, khi một UNI được thêm vào, một EVC cũng phải được bổ sung để

kết nối UNI mới đến một trong các UNI đã tồn tại Hình 1.12 minh hoạ khi một UNI được thêm vào và sẽ có một EVC mới được bổ sung để tất cả các UNI có thể kết nối được với nhau khi dùng dịch vu E -Line

Hình 2.8 Quá trình thực hiện khi thêm một UNI vào mạng MAN-E

Với dịch vụ E -LAN, khi UNI mới cần thêm vào EVC đa điểm thì không cần bổ sung EVC mới vì dịch vụ E - LAN sử dụng EVC đa điểm - đa điểm Dịch vụ này cũng cho phép UNI mới trao đổi thông tin với tất cả các UNI khác trên mạng Trong khi với dịch vụ E – Line thì cần có các EVC đến tất cả các UNI Do đó, dịch vụ E

- LAN chỉ yêu cầu một EVC để thực hiện kết nối nhiều bên với nhau

Tóm lại, dịch vụ E - LAN có thể kết nối một số lượng lớn các UNI và sẽ ít phức tạp hơn khi dùng theo dạng lưới hoặc hub và các kết nối sử dụng các kỹ thuật kết nối điểm - điểm như Frame Relay hoặc ATM Hơn nữa, dịch vụ E-LAN có thể được

sử dụng để tạo một loạt dịch vụ như mạng LAN riêng và các dịch vụ LAN riêng ảo, trên cơ sở này có thể triển khai các dịch vụ khách hàng

4. Dịch vụ E-Tree

E-Tree là những dịch vụ Ethernet cung cấp kết nối dạng cây Các kết nối này dựa và kênh EVC dạng cây Mỗi cây đều có một hoặc nhiều gốc Trường hợp đơn giản nhất là có một gốc Dịch vụ E-Tree có một gốc được mô tả trong hình vẽ 2.9

Hình 2.9 Dịch vụ E-Tree

Với kiểu dịch vụ E -Tree một giao diện UNI lá chỉ truyền dữ liệu thông qua giao diện UNI gốc mà không truyền trực tiếp đến các giao diện UNI lá khác được Giao diện UNI gốc có thể truyền trực tiếp đến tất cả các lá Dịch vụ E-Tree thường được ứng dụng cho các khách hàng doanh nghiệp có nhu cầu kết nối điểm – đa điểm giữa trung tâm và các chi nhánh Các chi nhánh chỉcó kết nối vềtrung tâm, không kết nối trực tiếp giữa các chi nhánh

Với kiểu dịch vụ E-Tree nhiều gốc, có nhiều giao diện UNI được chọn là UNI gốc Các UNI gốc này có thể truyền dữ liệu sang nhau và sang các UNI lá

Hình 2.10 Dịch vụ E-Tree nhiều gốc

Trong nhiều trường hợp các giao diện UNI gốc được cấu hình dự phòng Khi giao diện UNI này bị lỗi thì việc chuyển tiếp dữ liệu sẽ do UNI dự phòng đảm nhiệm Với dịch vụ E-Tree có thể phân thành hai loại dịch vụ là Ethernet Private Tree (EP-Tree) và Ethernet Virtual Private Tree (EVP-Tree) Dịch vụ EP-Tree dựa trên giao diện vật lý do đó khách hàng có thểquản lý các VLAN của mình mà không cần thông báo hay can thiệp của nhà cung cấp dịch vụ EP-Tree thường ứng dụng cho các khách hàng cần quản lý tập trung hoặc phân phối thông tin tại một hoặc nhiều điểm khác nhau

Tại địa điểm phân phối giao diện UNI được chọn sẽ là UNI gốc tại các điểm tiếp nhận UNI sẽ là UNI lá Dịch vụ EVP-Tree dựa trên VLAN, trường hợp này thường