CÔNG NGHỆ MAN-E ỨNG DỤNG TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG YÊN BÁI
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG 1 CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ MAN-E ỨNG DỤNG TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG YÊN BÁI Giảng viên hướng dẫn: TS. LÊ NHẬT THĂNG Chuyên đề Mục lục MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU THUẬT NGỮ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MAN-E 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MAN-E 1.2 KIẾN TRÚC MẠNG MAN-E 1.3 DỊCH VỤ MẠNG MAN-E 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG I CHƯƠNG II : CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG CHO MAN-E 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MAN-E 2.2 CÔNG NGHỆ SDH 2.3 CÔNG NGHỆ WDM 2.4 CÔNG NGHỆ RPR 2.5 CÔNG NGHỆ THUẦN ETHERNET 2.6 CÔNG NGHỆ PBT 2.7 CÔNG NGHỆ MPLS 2.8 CÔNG NGHỆ PBB và PBB-TE 2.9 KẾT LUẬN CHƯƠNG II CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MAN-E TẠI VIỄN THÔNG YÊN BÁI 3.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI CỦA YÊN BÁI 3.2 TỔNG QUAN MẠNG VIỄN THÔNG CỦA VNPT YÊN BÁI 3.2.1 Hệ thống chuyển mạch 3.2.2 Hệ thống truyền dẫn 3.2.3 Hệ thống xDSL 3.3 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MAN-E TẠI VIỄN THÔNG YÊN BÁI 3.3.1 Chức năng cấu trúc của mạng MAN-E theo mô hình VNPT Yên Bái. 3.3.2 Cấu trúc mạng MAN-E Yên Bái giai đoạn 2007 - 2008 3.4 MẠNG MAN-E GIAI ĐOẠN 2009 – 2012 3.4.1 Mạng MAN-E giai đoạn 2009 - 2012 3.4.2 Mạng cáp quang 3.4.3 Mô hình tổng quát mạng MAN-E Yên Bái năm 2012 3.4.4 Cấu hình Ring 1 3.4.5 Cấu hình Ring 2 3.4.6 Cấu hình Ring 3 3.4.4 Cấu hình Ring 4 3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG III KẾT LUẬN CHUNG Tài liệu tham khảo. Giảng viên hướng dẫn TS. Lê Nhật Thăng Chuyên đề Mục lục DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU Chuyên đề Mục lục THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ ATM Asynchronous Transfer Mode truyền dẫn không đồng bộ ATMAR P ATM Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ ATM BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng đường biên CE Customer EquiMAN - Et Thiết bị phía khách hàng CIR Committe Information Rate Tốc độ thông tin cam kết CoS Class of Service Lớp dịch vụ CR Constrained Routing Định tuyến cưỡng bức CR-LDP Constrained Routing-LDP Định tuyến cưỡng bức-LDP CR-LSP Constrained Routing-LSP Định tuyến cưỡng bức-LSP CSPF Constrained SPF SPF cưỡng bức DiffServ Differentiated Service dịch vụ được phân biệt DLCI Data Link Connection Identifer Nhận dạng kết nối liên kết dữ liệu DTP Dynamic Trunking Protocol Giao thức trunking động EIR Excess Information Rate Tốc độ thông tin tối đa EoMPLS Ethernet over Multiprotocol Label Switching Ethernet qua chuyển mạch nhãn đa giao thức EPL Ethernet Private Line Dịch vụ Ethernet riêng điểm- điểm ER Explicit Routing Định tuyến hiện EVC Ethernet Virtual Circuit Kênh ảo Ethernet FR Frame Relay Chuyển tiếp khung FEC Fowarding Equivalent Class Lớp chuyển tiếp tương đương HSI High Speed Internet Internet tốc độ cao IETF Internet Engineering Task Force Nhóm tác vụ kỹ thuật Internet IP Internet Protocol Giao thức Internet IntServ Integrated Service Dịch vụ được tích hợp L2VPN Layer 2 Virtual Private Network Mạng riêng ảo lớp 2 Chuyên đề Mục lục L3VPN Layer 3 Virtual Private Network Mạng riêng ảo lớp 3 LAN Local Area Network Mạng cục bộ LANE LAN Emulation Mô phỏng LAN LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân bổ nhãn LER Label Edge Router Router biên nhãn LIB Label Information Base Cơ sở thông tin nhãn LSP Label Switched Path Đường dẫn chuyển mạch nhãn LSR Label Switch Router Router chuyển mạch nhãn MEF Metro Ethernet Forum Diễn đàn Ethernet đô thị MEN Metro Ethernet Network Mạng Ethernet đô thị MG Media Gateway Cổng đa phương tiện MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPOA Multiprotocol Over ATM Đa giao thức trên ATM NGN Next Generation Network Mạng thế hệ kế tiếp NHRP Next Hop Resolution Protocol Giao thức phân giải chặng kế tiếp OAM &P Operation Administrative ManageMAN - Et & Provide Quản trị, vận hành và cung cấp OSPF Open Shortest Path First Giao thức đường đi ngắn nhất đầu tiên PBB-TE Provider Backbone Bridge - Traffice Engineering Nhà cung cấp lưu lượng đường trục PBT Provider Backbone Transport Nhà cung cấp truyền tải đường trục PE Provider Edge Thiết bị biên của nhà cung cấp PID Protocol Identifier Nhận dạng giao thức PNNI Private Network-Network Interface Giao diện riêng mạng – mạng riêng ảo QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RESV Resevation Bản tin dành trước RFC Request For Comman Yêu cầu ý kiến RPR Resilent Packet Ring Vòng phục hồi gói RSVP Resource Resevation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên SAN Storage Area Network Mạng lưu trữ Chuyên đề Mục lục SG Signaling Gateway Cổng báo hiệu SPF Shortest Path First Đường đi ngắn nhất đầu tiên STM Synchronous Transmission Mode Chế độ truyền dẫn đồng bộ SVC Signaling Virtual Circuit Kênh ảo báo hiệu TCP Transission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TGW Traffic Gateway Cổng lưu lượng T-MPLS Transport MPLS Truyền tải chuyển mạch nhãn đa giao thức TLV Time To Live Thời gian sống ToS Type of Service Kiểu dịch vụ UDP User Datagram Protocol Giao thức lược đồ dữ liệu UNI User Network Interface Giao diện mạng người dùng VC Virtual Circuit Kênh ảo VCI Virtual Circuit Identifier Nhận dạng kênh ảo VoD Video on Demand Dịch vụ video theo yêu cầu VNPT Vietnam Post & Telecommunications Tập đoàn BCVT Việt Nam VLAN Virtual Local Area Network Mạng LAN ảo VP Virtual Path Đường ảo VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo WAN Wide Area Network Mạng diện rộng LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu phát triển thông tin ngày càng cao đòi hỏi cấp bách việc cải tiến và nâng cấp mạng lưới Viễn thông cho phù hợp với xu thế mới. Hiện nay nhu cầu phát triển các loại hình dịch vụ như thoại, Internet, Data, các dịch vụ băng rộng, đang ngày một tăng và không thể tách rời cuộc sống của con người. Do vậy mạng thông tin phải đảm bảo và đáp ứng đầy đủ về mặt kỹ thuật, có băng tần rộng, tốc độ cao, hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ để phục vụ đời sống xã hội. Cùng với xu hướng phát triển Công nghệ và mạng Viễn thông trên thế giới, Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam VNPT đang triển khai mạnh mẽ mạng thế hệ sau cả ở mạng lõi và ở phần truy nhập. Tập đoàn VNPT đã triển khai xây dựng mạng MAN-E trên khắp các tỉnh thành trong cả nước. MAN-E là giải pháp nhằm để đáp ứng yêu cầu về truyền tải băng rộng để phục vụ nhu cầu sử dụng của khách hàng là tổ chức, doanh nghiệp cũng như cá nhân. Với mong muốn được tiếp cận với các loại hình dịch vụ mới, các kiến trúc xây dựng mạng mới và đang áp dụng triển khai trên mạng Viễn thông VNPT Yên Bái từ những năm 2007-2008 và đang được khai thác trên mạng tôi lựa chọn đề tài tốt nghiệp: “Công nghệ mạng MAN - E và ứng dụng trên mạng Viễn thông VNPT Yên Bái” với những nội dung cụ thể sau: - Chương 1: Tổng quan về công nghệ MAN-E (Metro Area Network Ethernet); Trình bày kiến trúc mạng MAN-E, dịch vụ mạng MAN-E, các thuộc tính của dịch vụ mạng MAN-E. - Chương 2: Các công nghệ ứng dụng cho MAN-E - Chương 3: Ứng dụng công nghệ MAN-E trên mạng Viễn thông VNPT Yên Bái Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng các vấn đề trình bày trong đồ án chưa thể mang tính hoàn chỉnh. Rất mong nhận được thêm ý kiến đóng góp của các Thầy, cô giáo cùng các đồng nghiệp và bạn bè . Để thực hiện được đồ án/khóa luận này em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo ThS. Nguyễn đình Long, các thầy cô giáo trong Học viện Công nghệ Bưu Chính Chuyên đề Lời nói đầu Viễn Thông đã hướng dẫn em trong suốt thời gian học tập và làm đồ án tốt nghiệp tại trường. Tôi xin cảm ơn các đồng nghiệp làm ở Viễn thông VNPT Yên Bái đã cung cấp cho tôi những số liệu cụ thể trên mạng Viễn thông của VNPT Yên Bái và bạn bè đã giúp đỡ, chia sẻ trong thời gian vừa qua và mong muốn tiếp tục nhận được những tình cảm quý báu đó trong cuộc sống. Nhóm 13 Lớp D09TCVT1 8 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MAN-E 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN 1.1.1 Giới thiệu chung về MAN - E Mạng Ethernet đô thị là mạng sử dụng công nghệ Ethernet, kết nối các mạng cục bộ của các tổ chức và cá nhân với một mạng diện rộng WAN hay với Internet. Việc áp dụng công nghệ Ethernet vào mạng cung cấp dịch vụ mang lại nhiều lợi ích cho cả nhà cung cấp dịch vụ lẫn khách hàng. Bản thân công nghệ Ethernet đã trở nên quen thuộc trong những mạng LAN của doanh nghiệp trong nhiều năm qua; giá thành các bộ chuyển mạch Ethernet đã trở nên rất thấp; băng thông cho phép mở rộng với những bước nhảy tùy ý là những ưu thế tuyệt đối của Ethernet so với các công nghệ khác. Với những tiêu chuẩn đã và đang được thêm vào, Ethernet sẽ mang lại một giải pháp mạng có độ tin cậy, khả năng mở rộng và hiệu quả cao về chi phí đầu tư. 1.1.2 Đánh giá về công nghệ mạng Metro Ethernet 1.1.2.1 Tính dễ sử dụng Dịch vụ Ethernet dựa trên giao diện Ethernet chuẩn, dùng rộng rãi trong các hệ thống mạng cục bộ. Hầu như tất cả các thiết bị và máy chủ trong LAN đều kết nối dùng Ethernet, vì vậy mở rộng việc sử dụng Ethernet để kết nối các mạng cung cấp dịch vụ với nhau sẽ đơn giản hóa quá trình hoạt động và các chức năng quản trị, quản lí và cung cấp (OAM &P). 1.1.2.2 Hiệu quả về chi phí Dịch vụ Ethernet làm giảm chi phí đầu tư và chi phí vận hành. Sự phổ biến của Ethernet trong hầu hết tất cả các sản phẩm mạng nên giao diện Ethernet có chi phí không đắt. Giá thành thiết bị thấp, chi phí quản trị và vận hành thấp hơn, ít tốn kém hơn những dịch vụ cạnh tranh khác. Nhiều nhà cung cấp dịch vụ Ethernet cho phép những thuê bao tăng thêm băng thông một cách khá mềm dẻo, cho phép thuê bao thêm băng thông khi cần thiết và họ chỉ trả cho những gì họ cần. 1.1.2.3 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 Chuyên đề Chương 1: Tổng quan về Công nghệ MAN-E 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 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 cử cán bộ kỹ thuật đến kiểm tra, hỗ trợ tại chỗ. 1.1.2.4 Tính chuẩn hóa MEF đang tiếp tục định nghĩa và chuẩn hóa các loại dịch vụ và các thuộc tính này, cho phép các nhà cung cấp dịch vụ có khả năng trao đổi giải pháp của họ một cách rõ ràng, các thuê bao có thể hiểu và so sánh các dịch vụ một cách tốt hơn. 1.1.3 Ứng dụng mạng MAN - E Hỗ trợ nhiều loại ứng dụng và dịch vụ thuộc thế hệ mạng kế tiếp. Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu: - Kết nối giữa các LAN - Truyền tải đa ứng dụng - Mạng riêng ảo Metro - Kết nối điểm - điểm tốc độ cao - Mạng lưu trữ - LAN Video/Video Training - CAD/CAM - Các ứng dụng sao lưu dự phòng - Truyền số liệu Y tế - Hình ảnh - Scientific Modeling - Streaming Media - Server Backup - Các ứng dụng Back-end Server - Các ứng dụng lưu trữ (iSCSI) 1.1.4 Các xu hướng công nghệ phát triển mạng MAN - E và ứng dụng 1.1.4.1 Xu hướng phát triển công nghệ mạng MAN - E Để có thể ứng dụng Ethernet vào hạ tầng mạng viễn thông, rất nhiều công nghệ truyền tải đã được nghiên cứu, thử nghiệm. Nhưng nổi bật lên hiện nay là các công nghệ sau: - MPLS Nhóm 13 Lớp D09TCVT1 10 [...]... lên mạng trục IP/MPLS để chuyển lưu lượng đi liên tỉnh, quốc tế Các công nghệ cho mạng MAN - E hiện tại gồm có: - Công nghệ SDH Công nghệ WDM Công nghệ thuần Ethernet Công nghệ MPLS Công nghệ RPR Công nghệ PBT (Provider Backbone Transport) Công nghệ T-MPLS Việc lựa chọn công nghệ mạng để triển khai phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố Chương này sẽ trình bày các đặc điểm, ưu nhược điểm, khả năng áp dụng. .. cao hơn rất nhiều so với những mạng truyền thống như SONET/SDH Ở chương tiếp theo sẽ đề cấp đến các công nghệ ứng dụng cho MAN-E Nhóm 13 Lớp D09TCVT1 22 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG CHO MAN-E 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MAN - E Mạng MAN - E làm chức năng thu gom lưu lượng của các thiết bị mạng truy nhập (MSAN, IP-DSLAM), lưu lượng các khách hàng kết nối trực tiếp vào mạng MAN để chuyển tải lưu lượng... Chuyên đề Chương 2: Công nghệ ứng dụng cho MAN-E 2.1.3 Công nghệ RPR 2.1.3.1 Tổng quan Công nghệ RPR là công nghệ mạng được xây dựng nhằm đáp ứng những yêu cầu về truyền tải lưu lượng dạng dữ liệu trong mạng ring Công nghệ Ethernet và công nghệ SDH thực hiện độc lập đều không đáp ứng được nhu cầu truyền dữ liệu trong mạng Ring; SDH có nhiều ưu điểm khi xây dựng mạng theo cấu trúc Ring nhưng lại kém hiệu... D09TCVT1 12 Chuyên đề Chương 1: Tổng quan về Công nghệ MAN-E Hình 1 3 EVC điểm-điểm Hình 1 4 EVC đa điểm-đa điểm Hình 1 5 EVC điểm-đa điểm 1.3.1.2 Các kiểu dịch vụ mạng MAN - E Các kiểu dịch vụ mạng MAN - E bao gồm: dịch vụ kết nối, dịch vụ ứng dụng - Dịch vụ kết nối: Các loại dịch vụ kết nối tương ứng với các loại EVC kể trên Nhóm 13 Lớp D09TCVT1 13 Chuyên đề Chương 1: Tổng quan về Công nghệ MAN-E + Dịch... hệ thống Các công nghệ ứng dụng cho mạng Metro Ethernet có nhiều hướng phát triển nhưng tập trung chủ yếu vào các xu hướng: Sử dụng MPLS với những cơ chế điều khiển lưu lượng để truyền tải các bản tin Ethernet Sử dụng Ethernet - điển hình là PBT - với những cải tiến về định tuyến, chất lượng dịch vụ để xây dựng mạng Cải tiến MPLS để truyền tải dữ liệu mạng Các ứng dụng, dịch vụ trên nền mạng Metro Ethernet...Chuyên đề Chương 1: Tổng quan về Công nghệ MAN-E - T-MPLS - PBB-TE Hình vẽ 1.1 minh họa xu hướng phát triển công nghệ mạng MAN - E Hì nh 1 1 Xu hướng phát triển công nghệ MAN-E 1.1.4.2 Xu hướng dịch vụ tốc độ cao Mạng MAN - E được nghiên cứu triển khai với mục đích chủ yếu là cung cấp hạ tầng đảm bảo cho các dịch vụ yêu cầu băng thông lớn, tốc độ cao, mềm dẻo trong quản lý Với khả năng băng thông. .. Ưu điểm-Nhược điểm Ưu điểm - Khả năng mở rộng mạng - Giá thành thấp - Quản lý đơn giản Nhóm 13 Lớp D09TCVT1 Nhược điểm - Khi triển khai các dịch vụ multicast thì cần băng thông lớn - Đang trong quá trình chuẩn hoá 30 Chuyên đề Chương 2: Công nghệ ứng dụng cho MAN-E 2.1.6 Công nghệ MPLS 2.1.6.1 Tổng quan Nguyên lý hoạt động chủ yếu của thực hiện trong công nghệ MPLS là thực hiện gắn nhãn cho các loại... với mục tiêu là áp dụng công nghệ Ethernet cho hệ thống mạng yêu cầu tính chất hướng kết nối, tương tự như những công nghệ SONET/SDH, ATM hay cáp quang PBB giảm bớt độ phức tạp của Ethernet bằng cách loại bỏ các công nghệ truyền thống trong mạng LAN: spanning-tree, truyền quảng bá Với các cải tiến về thông số của frame truyền tin, PBB cho phép các hạ tầng mạng truyền tải có thể ứng dụng Ethernet như... chưa có mạng dịch vụ thực tế nào sử dụng công nghệ PBB BT (Brishtish Telecom) công bố sẽ áp dụng PBB để cung cấp dịch vụ điểm-điểm, truyền tải lưu lượng tới hệ thống mạng MPLS BT không chủ trương sử dụng PBB để thay thế mạng MPLS Verizon đang xem xét để triển khai PBB cho mạng chuyển mạch trên toàn nước Mỹ Nếu thành công, đây có thể coi là dự án lớn đầu tiên của PBB Nhóm 13 Lớp D09TCVT1 35 Chuyên đề... của PBB Nhóm 13 Lớp D09TCVT1 35 Chuyên đề Chương 2: Công nghệ ứng dụng cho MAN-E Mục tiêu chính của PBB là hệ thống mạng metro và truy cập Ethernet Nhưng Nortel vẫn cho rằng PBB có thể được sử dụng cho những mạng lõi Nhưng những bộ tách ghép ROADMs có giá ngày cảng giảm, sử phổ biến của MPLS trên nền mạng cáp quang, khả năng PBB được sử dụng trên mạng Metro đã thu hẹp Thêm vào đó, các thiết bị truyền . HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG 1 CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ MAN-E ỨNG DỤNG TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG YÊN BÁI Giảng viên hướng dẫn: TS. LÊ NHẬT THĂNG Chuyên đề Mục lục MỤC. xDSL 3.3 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MAN-E TẠI VIỄN THÔNG YÊN BÁI 3.3.1 Chức năng cấu trúc của mạng MAN-E theo mô hình VNPT Yên Bái. 3.3.2 Cấu trúc mạng MAN-E Yên Bái giai đoạn 2007 - 2008 3.4 MẠNG MAN-E. VỀ CÔNG NGHỆ MAN-E 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MAN-E 1.2 KIẾN TRÚC MẠNG MAN-E 1.3 DỊCH VỤ MẠNG MAN-E 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG I CHƯƠNG II : CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG CHO MAN-E 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ