Mạng thế hệ mới

Bản thân mỗi một client cũng đã được tích hợp nhiều chức năng trên hệ điều hành mà nó chạy, nhưng khi được nối vào một mạng LAN, WAN theo mô hình client/serverthì nó còn có thể sử dụng t

Mạng thế hệ mới

Biên tập bởi:

Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên

3.4 Kiến trúc phân lớp của dịch vụ NGN

4 Bài 4: Các công nghệ mạng tốc độ cao

4.1 Các đặc điểm của mạng 10BaseX Ethernet

4.2 Các đặc điểm của Fast Ethernet (100BaseT)

4.3 Mạng Ethernet Gigabit và 10 Gigabit (IEEE 802.3z a e)

4.4 40 and 100 Gbps Ethernet initiatives

5 Bài 5: Địa chỉ IPv6

5.1 Tổng quát chung về địa chỉ IP

5.2 Cấu trúc và đặc điểm các dạng địac hỉ IPv6

5.3 Cơ chế cấp phát và cách thiết lập địa chỉ IPv6

6 Bài 6 : Công nghệ VoIP (Voice over Internet Protocol)

6.1 Giới thiệu về công nghệ VoIP

6.2 Hoạt động của VoIP

6.3 Các giao thức-chuẩn sử dụng trong VoIP

6.4 Chất lượng dịch vụ cho VoIP

6.5 Những thuận lợi và khó khăn trong việc lựa chọn VoIP

7 Bài 7: Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS - Multiprotocol Label Switching)7.1 Tổng quan về MPLS

9 Bài 9: Chất lượng dịch vụ và bảo mật trong mạng NGN (QoS and Security)

9.1 Bảo mật

9.2 Chất lượng dịch vụ (QoS)

10 Bài 10: Công nghệ mạng Peer to Peer

10.1 Khái quát về công nghệ P2P

10.2 Ưu điểm của công nghệ P2P với Client-Server

10.3 Mạng ngang hàng có cấu trúc và không có cấu trúc

11 Bài 11: Các cấu trúc mạng P2P

11.1 Distributed Hash Table (DHT) và Chord

11.2 Pastry

11.3 Mạng CAN ( Content Addressable Network)

11.4 Peer to Peer Security

Tham gia đóng góp

Bài 1: Tổng quan về Mạng thế hệ mới

Do phải trao đổi dữ liệu giữa 2 máy ở 2 khu vực khác nhau cho nên dễ dàng xảy ra hiệntượng thông tin truyền trên mạng bị lộ.

Client Trong mô hình client/server, người ta còn định nghĩa cụ thể cho một máy client làmột máy trạm mà chỉ được sử dụng bởi 1 người dùng với để muốn thể hiện tính độc lậpcho nó Máy client có thể sử dụng các hệ điều hành bình thường như Win9x, DOS, OS/2 Bản thân mỗi một client cũng đã được tích hợp nhiều chức năng trên hệ điều hành

mà nó chạy, nhưng khi được nối vào một mạng LAN, WAN theo mô hình client/serverthì nó còn có thể sử dụng thêm các chức năng do hệ điều hành mạng (NOS) cung cấp vớinhiều dịch vụ khác nhau (cụ thể là các dịch vụ do các server trên mạng này cung cấp),

ví dụ như nó có thể yêu cầu lấy dữ liệu từ một server hay gửi dữ liệu lên server đó Thực tế trong các ứng dụng của mô hình client/server, các chức năng hoạt động chính là

sự kết hợp giữa client và server với sự chia sẻ tài nguyên, dữ liệu trên cả 2 máy Vai tròcủa client Trong mô hình client/server, client được coi như là người sử dụng các dịch vụtrên mạng do một hoặc nhiều máy chủ cung cấp và server được coi như là người cungcấp dịch vụ để trả lời các yêu cầu của các clients Điều quan trọng là phải hiểu được vaitrò hoạt động của nó trong một mô hình cụ thể, một máy client trong mô hình này lại cóthể là server trong một mô hình khác Ví dụ cụ thể như một máy trạm làm việc như mộtclient bình thường trong mạng LAN nhưng đồng thời nó có thể đóng vai trò như mộtmáy in chủ (printer server) cung cấp dịch vụ in ấn từ xa cho nhiều người khác (clients)

sử dụng Client được hiểu như là bề nổi của các dịch vụ trên mạng, nếu có thông tin vàohoặc ra thì chúng sẽ được hiển thị trên máy client

Mạng Peer to Peer

Mạng ngang hàng là một cấu trúc được tạo nên bởi các máy tính liên kết với nhau, vaitrò của mỗi máy tính là như nhau, mỗi máy tính là một phần và duy trì sự tồn tại củamạng ngang hàng Các máy tính trong mạng thường xuyên liên lạc với các máy tínhkhác để ổn định mạng và chia sẻ dữ liệu với nhau.Mỗi máy tính gửi các thông tin lêntoàn mạng cho biết sự có mặt của nó và duy trì Mạng ngang hàng thường được sử dụng

để kết nối các máy thông qua một lượng kết nối dạngad hoc Mạng ngang hàng có nhiềuứng dụng Ứng dụng thường xuyên gặp nhất là chia sẻ tệp tin, tất cả các dạng như âmthanh, hình ảnh, dữ liệu, hoặc để truyền dữ liệu thời gian thực như điện thoạiVoIP

Một mạng ngang hàng đúng nghĩa không có khái niệmmáy chủvàmáy khách, nói cáchkhác, tất cả các máy tham gia đều bình đẳng và được gọi là peer, là một nút mạng đóngvai trò đồng thời là máy khách và máy chủ đối với các máy khác trong mạng Dữ liệuđược chứa trên các máy tính và chia sẽ trực tiếp với nhau cũng thông qua các máy tinhtrong mạng

Một số mạng hay kênh nhưNapster,IRC (thuộc thế hệ thứ nhất) sử dụng mô hình máychủ-máy khách cho một số tác vụ và mô hình ngang hàng cho những tác vụ khác Ngượclại, các mạng nhưGnutella hayFreenet(thế hệ thứ 2) sử dụng mô hình ngang hàng cho

tất cả các tác vụ, nên các mạng này thường được xem như là mạng ngang hàng đúngnghĩa (thực ra Gnutella vẫn sử dụng một số máy chủ để giúp các máy trong mạng tìmkiếmđịa chỉ IPcủa nhau).

Cấu trúc mạng ngang hàng là biểu hiện của một trong những khái niệm quan trọng nhấtcủa Internet, mô tả trong "RFC 1, Host Software" xuất bản ngày 7 tháng 4 năm 1969.Gần hơn, khái niệm này đã được sự công nhận rộng rãi trong các cấu trúc chia sẻ nộidung mà không có máy chủ trung tâm

Khái niệm mạng ngang hàng ngày nay được tiến hóa vào nhiều mục đích sử dụng khácnhau, không chỉ để trao đổi tệp mà còn khái quát hóa thành trao đổi thông tin giữa ngườivới người, đặc biệt trong những tình huống hợp tác giữa một nhóm người trong cộngđồng

Mạng thế hệ mới

Định nghĩa

NGN là bước tiếp theo trong lĩnh vực truyền thông thế giới, truyền thống được hỗ trợbởi 3 mạng lưới: mạng thoại PSTN, mạng không dây và mạng số liệu (Internet) NGNhội tụ cả 3 mạng trên vào một kết cấu thống nhất để hình thành một mạng chung, thôngminh, hiệu quả cho phép truy xuất toàn cầu, tích hợp nhiều công nghệ mới, ứng dụngmới và mở đường cho các cơ hội kinh doanh phát triển

Có thể đề cập tới ba loại hình dịch vụ thúc đẩy sự ra đời của NGN: Dịch vụ truyền thông

thời gian thực (real-time services) và phi thời gian thực (non real-time services); dịch

vụ nội dung (content services) và các hoạt động giao dịch (transaction services) Đến

lượt mình, NGN tạo điều kiện để các nhà cung cấp dịch vụ tăng cường khả năng kiểmsoát, tính bảo mật, và độ tin cậy trong khi giảm thiểu được chi phí vận hành

Nguyên nhân xuất hiện NGN

- Thứ nhất: do các nhà khai thác dịch vụ cạnh tranh và các nhà khai thác cấp trên cùngphụ thuộc vào một tập hữu hạn các sản phẩm tổng đài điện thoại nội hạt, chính điều đóbuộc họ phải cung cấp các dịch vụ giống nhau Và khi đã cung cấp các dịch vụ giốngnhau thì chỉ có một con đường duy nhất để thu hút khách hàng đó là chính sách giá cả,muốn có một lượng khách hàng lớn thì phải giảm giá cước Nhưng chỉ tạo sự chênh lệch

về mặt giá cả vốn đã không phải là một chiến lược kinh doanh lâu dài tốt trong lĩnh vựcviễn thông Nếu có giải pháp nào đó mà cho pháp tạo ra các dịch vụ thật sự mới và hấpdẫn thì các nhà khai thác sẽ có cơ hội tạo sự khác biệt về mặt dịch vụ chứ không chỉ vềgiá cước

- hứ hai: khi xét về khía cạnh đầu tư, thì đối với bất kỳ một nhà đầu tư nào, trước khi có

ý định đầu tư vào việc xây dựng mạng, thì yếu tố quan trọng đầu tiên mang tính quy'tđịnh đó là thời gian đầu tư và hoàn vốn, mà động lực của nó là tỷ lệ giữa sự đổi mới vàkết quả dự báo về kinh t' của công nghệ lõi được chọn trong mạng Do thời gian pháttriển nhanh và chi phí vận hành cũng như bảo dưỡng các mạng chuyển mạch gói thấphơn nhiều so với chuyển mạch kênh, nên các nhà điều hành mạng ngày nay tập trungchú ý đ'n công nghệ chuyển mạch gói IP

Do vậy, khi càng ngày càng nhiều lưu lượng dữ liệu chảy vào mạng qua Internet, thì cầnphải có một giải pháp mới, đặt trọng tâm vào dữ liệu, cho việc thiết k' chuyển mạch củatương lai dựa trên công nghệ gói để chuyển tải chung cả thoại và dữ liệu Như một sựlựa chọn, các nhà cung cấp dịch vụ đã và đang cố gắng hướng tới việc xây dựng mộtmạng thế hệ mới Next Generation Network - NGN trên đó hội tụ các dịch vụ thoại, sốliệu, đa phương tiện trên một mạng duy nhất - sử dụng công nghệ chuyển mạch gói trênmạng xương sống (Backbone Network) Đây là mạng của các ứng dụng mới và các khảnăng mang lại lợi nhuận mà chỉ đòi hỏi giá

thành thấp Và đó không chỉ là mạng phục vụ thông tin thoại, cũng không chỉ là mạngphục vụ tryền số liệu mà đó là một mạng thống nhất, mạng hội tụ đem lại ngày càngnhiều các dịch vụ tiên tiến đáp ứng nhu cầu ngày một tăng, và khắt khe hơn từ phíakhách hàng

Mạng thế hệ mới NGN không phải là một cuộc cách mạng về mặt công nghệ mà nó làmột bước phát triển, một xu hướng tất yếu Hạ tầng cơ sở mạng của thế kỷ 20 không thểđược thay thế trong một sớm một chiều, vì thế NGN phải tương thích tốt với môi trườngmạng sẵn có và phải kết nối hiệu quả với mạng PSTN

Những vấn đề mà mạng thế hệ mới cần giải quy't gồm :

- Vấn đề báo hiệu và điều khiển trên nhiều loại giao thức khác nhau cho hội tụ thông tinthoại, fax, số liệu, đa phương tiện

- Vấn đề kết nối với mạng chuyển mạch kênh hiện hữu, đặc biệt là kết nối phần báo hiệu(mạng SS7)

- Vấn đề phát triển dịch vụ

Giải pháp cốt lõi trong mạng NGN chính là công nghệ Softswitch công nghệ chuyểnmạch mềm

Đặc điểm của mạng thế hệ mới

Sử dụng công nghệ chuyển mạch mềm (SW-SoftSwitch) thay thế các thiết bị tổng đàichuyển mạch phần cứng (hardware) cồng kềnh Các mạng của từng dịch vụ riêng rẽ

được kết nối với nhau thông qua sự điều khiển của một thiết bị tổng đài duy nhất, thiết

bị tổng đài này dựa trên công nghệ SW được ví như là 'trái tim' của NGN

Mạng hội tụ thoại và dữ liệu, cố định và di động Các loại tín hiệu được truyền tải theo

kỹ thuật chuyển mạch gói, xu hướng sắp tới đang tiến dần lên sử dụng mạng IP với kỹthuật QoS như MPLS

Mạng băng thông rộng cung cấp đa dịch vụ: Mạng truyền dẫn quang với công nghệWDM (Wavelength Division Multiplexing) hay DWDM (dense WDM)

Công nghệ và những vấn đề cần quan tâm khi phát triển NGN

Bài 2: Cấu trúc mạng NGN

Kết nối mạng hiện tại lên mạng NGN

Kết nối với mang PSTN

Kết nối mạng NGN với mạng PSTN hiện tại được thực hiện thông qua thiết bị gh pluồng trung k' (Trunking Gateway-TGW) ở mức nxE1 và báo hiệu số 7 Không sử dụngbáo hiệu R2 cho kết nối này Cấu hình kết nối được mô tả trong hình 5.8

Các cuộc thoại liên tỉnh tiêu chuẩn 64kb/s liên tỉnh hoặc quốc tế từ các tổng đài HostPSTN sẽ được chuyển tiếp qua mạng NGN tới các Host khác hoặc tới tổng đài gatewayquốc tế.

Kết nối với mạng Internet

Kết nối mạng NGN với trung tâm mạng Internet ISP và IAP được thực hiện tại nodeATM+IP quốc gia thông qua giao tiếp ở mức LAN Tốc độ cổng LAN không thấp hơntốc độ theo chuẩn Gigabit Ethernet (GbE) N'u trung tâm mạng không cùng vị trí đặtnode ATM+IP quốc gia thì sử dụng kết nối LAN qua cổng quang GbE

Điểm kết nối mạng NGN với các node truy nhập mạng Internet POP độc lập cho thuêbao truy nhập gián tiếp được thực hiện tại node ATM+IP nội vùng thông qua giao tiếp

ở mức LAN Tốc độ cổng LAN phụ thuộc vào qui mô của POP N'u POP không cùng vịtrí đặt node ATM+IP nội vùng thì sử dụng kết nối LAN qua cổng quang

Đối với các vệ tinh của tổng đài Host PSTN có tích hợp tính năng truy nhập internetPOP thì đIểm kết nối mạng NGN với các node truy nhập mạng Internet POP tích hợpđược thực hiện tại bộ tập trung ATM hoặc tại các node ATM+IP nội vùng thông quagiao tiếp ATM tuỳ thuộc vào vị trí của POP tích hợp

Tốc độ cổng ATM phụ thuộc vào qui mô của POP nhưng ít nhất là nxE1 Cấu hình kếtnối được mô tả trong hình 5.9

Cấu hình kết nối NGN-Internet-PSTN

Lớp ứng dụng/dịch vụ: Lớp ứng dụng và dịch vụ cung cấp các ứng dụng và dịch vụ như

dịch vụ mạng thông minh IN (Intelligent network), trả tiền trước, dịch vụ giá trị gia tăngInternet cho khách hàng thông qua lớp điều khiển Hệ thống ứng dụng và dịch vụ mạngnày liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API Nhờ giao diện mở này

mà nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng cácdịch vụ trên mạng Trong môi trường phát triển cạnh tranh sẽ có rất nhiều thành phầntham gia kinh doanh trong lớp này

Lớp điều khiển: Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa

các thuê bao thông qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch (ATM+IP) của lớpchuyển tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập Lớp điều khiển có chức năng kếtnối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng/dịch vụ Các chức năng như quản lý, chăm sóckhách hàng, tính cước cũng được tích hợp trong lớp điều khiển

Lớp chuyển tải dịch vụ: Bao gồm các nút chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thống

truyền dẫn (SDH, WDM), thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến các cuộc gọigiữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc gọithuộc lớp điều khiển Hiện nay đang còn nhiều tranh cãi khi sử dụng ATM hay MPLScho lớp chuyển tải này

Lớp truy nhập dịch vụ : Bao gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các cổng kết nối

với thiết bị đầu cuối thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, hoặc cáp quang,hoặc thông qua môi trường vô tuyến (thông tin di động, vệ tinh, truy nhập vô tuyến cố

định )Lớp quản lý: Đây là lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp trên Các chức năng quản lý

được chú trọng là: quản lý mạng, quản lý dịch vụ, quản lý kinh doanh

Mô hình kiến trúc mạng NGN

Các thành phần mạng và chức năng

+ Lớp truyền tải: Chức năng cơ bản của lớp truyền tải là xử lý, chuyển vận gói tin Lớpnày bao gồm các thiết bị đảm nhiệm đóng mở gói, định tuy'n, chuyển gói tin dưới sựđiều khiển của lớp Điều khiển và báo hiệu cuộc gọi (Call Control and Signaling Plane)

Lớp truyền tải được phân chia làm ba miền con

- Miền truyền tải thông tin theo giao thức IP Miền này bao gồm:

đó, Signaling Gateway thực hiện chức năng cầu nối giữa mạng PSTN và mạng IP và ti'nhành phiên dịch thông tin báo hiệu giữa hai mạng này Media Gateway thực hiện quátrình chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu giữa các môi trường truyền thông khác nhau

- Miền truy nhập không dựa trên giao thức IP

Trong miền này bao gồm các thiết bị truy cập cung cấp các cổng kết nối cho thiết bịđầu cuối thuê bao cung cấp các dịch vụ như POTS, IP, VoIP, ATM FR, xDSL, X25,IP-VPN

+ Lớp điều khiển và báo hiệu cuộc gọi: Đây là lớp trung tâm của hệ thống thực thi quátrình điều khiển, giám sát và xử lý cuộc gọi nhằm cung cấp các dịch vụ thông suốt từđầu cuối đ'n đầu cuối (end-toend) với bất cứ loại giao thức và báo hiệu nào Thực thiquá trình giám sát các kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua việc điều khiển cácthành phần của lớp truyền tải -Transport Plane Quá trình xử lý và báo hiệu cuộc gọi vềbản chất có nghĩa là xử lý các yêu cầu của thuê bao về việc thiết lập và huỷ bỏ cuộc gọithông qua các bản tin báo hiệu Lớp này còn có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao vớilớp ứng dụng và dịch vụ - Service and Application Plane Các chức năng này sẽ đượcthực thi thông qua các thiết bị như Media Gateway Controller ( hay Call Agent hay CallController ), các SIP Server hay Gatekeeper

+ Lớp ứng dụng và dịch vụ: Lớp ứng dụng và dịch vụ là lớp cung cấp các ứng dụng vàdịch vụ mạng thông minh IN - Intelligent Networks, các dịch vụ giá trị gia tăng Lớpnày liên kết với lớp điều khiển và báo hiệu thông qua các giao diện lập trình mở API -Application Programing Interface Cũng chính nhờ đó mà việc cập nhật, tạo mới và triểnkhai ứng dụng, dịch vụ mạng trở nên vô cùng nhanh chóng và hiệu quả Trên lớp này sửdụng các thiết bị như Application Server, Feature Server Lớp này cúng có thể thực thiviệc điều khiển những thành phần đặc biệt như Media Server, một thiết bị được bi't đ'nvới tập các chức năng như conferencing, IVR, xử lý tone

+ Lớp quản lý: Lớp quản lý mạng có nhiệm vụ cung cấp các chức năng như giám sátcác dịch vụ và khách hàng, tính cước và các tác vụ quản lý mạng khác Nó có thể tươngtác với

bất kỳ hoặc cả ba lớp còn lại thông qua các chuẩn công nghiệp ví dụ như SNMP hoặccác chuẩn riêng và các APIs - giao diện lập trình mở

Dựa vào mô hình mạng NGN ở trên, Chuyển mạch mềm Softswitch phải thực hiện cácchức năng sau :

- Trung tâm báo hiệu và điều khiển cuộc gọi trong toàn mạng, quản lí và điều khiển cácloại gateway truy nhập mạng, hoạt động theo tất cả các loại giao thức báo hiệu từ H323,SIP đ'n MGCP/MEGACO

- Giao tiếp với báo hiệu của mạng PSTN (chủ yếu là kết nối với mạng báo hiệu SS7) vàliên kết với hệ thống Softswitch khác

- Tạo ra các môi trường lập trình mở để cho ph p các hãng thứ ba dễ dàng tích hợp vàphát triển ứng dụng (trên nền IP)và kết nối với các môi trường cung cấp dịch vụ đã cósẵn (ví dụ IN)

Các công nghệ làm nền cho Mạng thế hệ mới

Các phần tử của mạng NGN được thể hiện trên hình 2.2, bao gồm:

- Softswitch: là phần tử có chức năng điều khiển cuộc gọi, mà thành phần tương tácchính của nó là các Media Gateway, và các Access Gateway thông qua các giao thứcđiều khiển gateway truyền thông như MGCP/H248 MEGACO Mặt khác nó cũng cókhả năng tương tác với mạng H323, và SIP cho ph p người sử dụng thực hiện các cuộcgọi, PC to Phone, PC to PC, Phone to PC

- SIP Server: Có vai trò chức năng định tuy'n các bản tin báo hiệu SIP giữa các SIPclient N'u trong mạng chỉ có một SIP server thì, nó vừa đóng vai trò là Proxy Server,Redirect Server, Location Sever

- Gatekeeper: cho ph p các thuê bao H323 đăng ký , nhận thực, đồng thời giám sát cáckết nối Multimedia giữa các đầu cuối H323

- Signalling Gateway: thực hiện chức năng Gateway báo hiệu

- Media Sever: Nó cho ph p sự tương tác giữa thuê bao và các ứng dụng thông qua thiết

bị điện thoại, Ví dụ như nó có thể trả lời cuộc gọi, đưa ra một lời thông báo, đọc thưđiện tử, thực hiện chức năng của IVR

Mô hình mạng NGN

- MediaGateway: là thiết bị truyền thông kết nối với mạng chuyển mạch kênh hiện tại vàmạng NGN Nó cung cấp các cổng kết nối trực tiếp với đường trung k' của mạng PSTN

và mạng di động và bi'n đổi các luồng TDM đó thành những gói IP và ngược lại CácGateway này hoạt động đơn thuần như một thiết bị kết nối trung gian, được điều khiểnbởi Softswitch

- Access Gateway: là Gateway truy cập có thể cung cấp truy cập đa dịch vụ như xDSL,VoDSL, POTS/ISDN

- IP client: là các thiết bị đầu cuối IP hỗ trợ các giao thức H323, SIP các đầu cuối này

có thể thực hiện những cuộc gọi Multimedia trong mạng của nó hay gọi thoại ra mạngPSTN thông qua softswitch Các đầu cuối này có thể là IP phone, PBX trên nền IP

Bài 3: Các dịch vụ trong mạng NGN

Giới thiệu

Sự cạnh tranh gay gắt trong lĩnh vực mạng thông tin diễn ra trong khoảng 5-10 năm trởlại đây Khi sự cạnh tranh gia tăng, điều đặc biệt quan trọng đối với các công ty là xácđịnh vị trí thích hợp để mang lại thuận lợi cho khả năng cốt lõi của mình và để chuẩn bịcho môi trường truyền thông mới đang nổi lên Trong môi trường cạnh tranh này, sự hoànhập, liên kết và cạnh tranh của các thành viên mới tham gia vào thị trường phải hoạtđộng tích cực để tìm ra phương thức mới để giữ và/hoặc thu hút hầu hết các khách hàng

có lợi (lucrative subscribers) Các nhà cung cấp dịch vụ hiện nay đang cố gắng tìm ra sựkhác nhau giữa chúng trong bối cảnh cạnh tranh mở rộng này bằng cách tìm kiếm cácphương thức mới để đóng nhãn và đóng gói các dịch vụ, thực hiện việc giảm các chi phíhoạt động, và vị trí đem lại lợi thế cho chính bản thân họ, trong mối quan hệ cạnh tranh

Sự hội tụ của điện thoại và Internet

Mạng thế hệ sau (Next Generation Network - NGN) có thể được hiểu là mạng dựa trênmạng chuyển mạch gói nơi mà chuyển mạch gói và các phần tử truyền thông (như các bộđịnh tuyến, chuyển mạch và cổng) được phân biệt một cách logic và vật lý (physic) theokhả năng điều khiển thông minh dịch vụ hoặc cuộc gọi Khả năng điều khiển thông minhnày thường hỗ trợ cho tất cả các loại dịch vụ trên mạng truyền thông chuyển mạch gói,bao gồm mọi dịch vụ từ các dịch vụ thoại cơ bản (basic voice telephony services) đếncác dịch vụ dữ liệu, hình ảnh, đa phương tiện, băng rộng tiên tiến (advanced broadband),

và các ứng dụng quản lý - management applications), nó có thể được hiểu là một kiểukhác của dịch vụ mà NGN cung cấp.

Từ góc độ người sử dụng, các mạng hiện nay đã trở thành một phương tiện, để thựchiện mục đích là cho phép kết nối giữa con người và máy móc ở bất cứ khảng cách nào.Cần phải xét các vấn đề liên quan đến mạng NGN như: kiểu truy nhập ví dụ như laighép cáp đồng trục-quang lai HFC, đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL, vôtuyến, và mạng truyền tải (backbone) được thiết kế như thế nào?; Có thể dựa trên IP(Internet Protocol), ATM (Asynchronous Transfer Mode), Quản lý và vận hành đượcđiều khiển như thế nào trong môi trường mới? Mặc dù các câu hỏi trên là quan trọngcấp thiết, nhưng vấn đề quan trọng nhất được đưa ra là nhằm vào các vấn đề liên quanđến dịch vụ NGN và cách thực hiện chúng trong môi trường NGN như thế nào?

Các dịch vụ kỹ thuật, công nghệ NGN

Ứng dụng làm SS7, PRI Gateway ( giảm tải Internet ): ứng dụng này nhằm vào các nhàkhai thác dịch vụ thoại, những doanh nghiệp đang tìm ki'm một giải pháp giá thành thấpcho chuyển mạch kênh truyền thống để cung cấp giao diện PRI cho các nhà cung cấpdịch vụ Internet (ISP) phục vụ các đường truy nhập Dial-up

Hiện nay khi nhu cầu truy cập internet bùng nổ, các ISP có khuynh hướng mở rộng cáckết nối PRI giữa Access Server của họ nối với các tổng đài chuyển mạch số làm cho cácnhà cung cấp dịch vụ nhanh chóng cạn h't cổng PRI hiện có Mặt khác nó còn cung cấpcác dịch vụ như mạng riêng ảo VPN cho ph p người sử dụng quay số truy cập vào cácmạng Lan (kết hợp với mạng IP của nhà cung cấp) như Intranet, Extranet, dịch vụ nàyrất hữu dụng cho những người đi công tác xa

Bên cạnh việc thiếu các kênh PRI, lưu lượng truy cập Internet qua đường dail-up làmquá tải và tắc nghẽn cho mạng chuyển mạch kênh Bởi vì chuyển mạch kênh vốn đượcthiết k' để phục vụ các cuộc gọi có độ dài trung bình ngắn, nên khi khoảng thời giantrung bình tăng thêm do truy cập Internet, có xu hướng làm giảm tài nguyên tổng đàihoặc cung cấp cho các ISP các kênh PRI có lưu lượng tải thấp

Sơ đồ truy cập Internet qua PRI

Ứng dụng Softswitch làm SS7 PRI Gateway là một trong những giải pháp trong tìnhhuống này Mô hình truy cập Internet qua PRI và SS7 được thể hiện trên hình

2.3,2.4, trong đó khi một thuê bao khởi tạo một cuộc gọi tới ISP thông qua phần mềmmáy tính , GW sẽ kết cuối phiên PPP, nó cung cấp cho user một địa chỉ IP, trong dải địachỉ IP của nó Sau đó số bị gọi được gửi cho Softswitch, và Softswitch sẽ ra lệnh cho

GW truyền thông kích hoạt thủ tục login vào mạng thông qua phương thức RAS, báohiệu giữa MG và MGC là MGCP Thông thường trong thủ tục login vào mạng thì sẽ

thực hiện những thủ tục sau nhận thực truy cập Authentication, nhận thực sử dụng dịch

vụ Authorization, tính cước Accouting qua AAA Server

Sơ đồ truy cập Internet qua trung kế SS7

Các công nghệ chuyển mạch mềm - Softswitch

Những hạn chế của tổng đài chuyển mạch kênh

Hiện nay cơ sở hạ tầng chuyển mạch viễn thông công cộng bao gồm rất nhiều mạng,công nghệ và các hệ thống khác nhau, trong đó hệ thống chuyển mạch kênh sử dụngcông nghệ gh p kênh phân chia theo thời gian (TDM-Time Division Multiplex) đã pháttriển khá toàn diện về dung lượng, chất lượng và quy mô mạng lưới Mạng PSTN ngàynay nói chung đáp ứng được rất tốt nhu cầu dịch vụ thoại của khách hàng Tuy nhiêntrong lĩnh vực cung cấp dịch vụ thoại còn có nhiều vấn đề chưa được giải quyết một cácthực sự thoả đáng, chưa nói đến những dịch vụ mới khác

Trong mạng chuyển mạch kênh ngày nay, chỉ có các khách hàng cỡ vừa và lớn đượchưởng lợi từ sự cạnh tranh trong thị trường dịch vụ viễn thông, họ có thể thuê một sốluồng E1 để đáp ứng nhu cầu của mình Các khách hàng doanh nghiệp nhỏ, cỡ 16 linetrở xuống được hưởng rất ít ưu đãi Trong khi đó thị trường các khách hàng nhỏ manglại lợi nhuận khá lớn cho các nhà khai thác dịch vụ Các nhà khai thác vẫn thu được rấtnhiều từ các cuộc gọi nội hạt thời gian ngắn, từ các cuộc gọi đường dài, và từ các dịch

vụ tuỳ chọn khác như Voicemail Hiện nay, tất cả các dịch vụ thoại nội hạt đều đượccung cấp thông qua các tổng đài nội hạt theo công nghệ chuyển mạch kênh, đơn giảnbởi vì chẳng có giải pháp nào khác Chính điều này là cản trở đối với sự phát triển củadịch vụ, bởi những nguyên nhân chính sau đây:

Không có sự phân biệt dịch vụ:

Các tổng đài bao giờ cũng chỉ cung cấp tập các dịch vụ cho người sử dụng như đợi cuộcgọi đến, chuyển cuộc gọi, xác định số chủ gọi, hạn chế cuộc gọi Hầu hết các dịch vụnày đều đã tồn tại từ nhiều năm qua, các dịch vụ hoàn toàn mới tương đối hiếm Thứnhất bởi vì sẽ rất tốn k m khi phát triển và thử nghiệm các dịch vụ mới, thứ hai cũng bởi

vì tập các dịch vụ hiện có đã bao hàm hầu hết các khả năng mà một khách hàng có thểthực hiện trên các nút bấm điện thoại của mình

Giới hạn trong phát triển mạng

Thông thường sơ đồ đấu nối của mạng tổng đài chuyển mạch kênh là hình cây, đượcthể hiện trên hình 1.1, ở trên là các tổng đài quốc tế, đến tổng đài Toll, tổng đài tandem,tổng đài host Cứ mỗi tổng đài mới được lắp thì nó phải nối với các tổng đài đài cấp caohơn với sơ đồ đầu nối phức tạp, mỗi hướng kết nối thì phải tạo riêng các luồng truyềndẫn để kết nối với hai tổng đài điều này gây khó khăn cho việc đấu nối chuyền dẫn, mặtkhác khi bổ xung tổng đài mới thì lưu lượng thoại ở các trung kế nối các tổng đài lớptrên ngày càng cao đến một lúc nào đó thì phải nâng cấp mở rộng dung lượng của trung

kế đó Khi khai mới một đầu số trong toàn mạng thì phải khai hết tất cả trong các tổngđài, điều này gây mất rất nhiều thời gian và có thể gặp những sự cố không đáng có

Mô hình tổ chức của mạng viễn thông thường thấy hiện nay là : một mạng tổng đàiTDM cấp thấp nhất (lớp 5, tổng đài nội hạt, MSC của mạng di động ) được nối vớinhau bằng một mạng lưới trung kế điểm-điểm khá phức tạp và nối tới tổng đài chuyểntiếp cấp cao hơn (lớp 3, 4)

Cấu trúc mạng và báo hiệu của mạng PSTN.

Một số cuộc gọi (ví dụ như truy nhập hộp thư thoại hay quay số bằng giọng nói ) lạiđược định tuyến trực tiếp tới tổng đài chuyển tiếp để sử dụng các tài nguyên tập trungphục vụ cho các dịch vụ cao cấp Kiến trúc này đã được sử dụng nhiều năm nay, và cũng

đã được cải tiến rất nhiều nhằm phục vụ các ứng dụng thoại, tuy nhiên vẫn có một sốgiới hạn:

Chi phí điều hành và bảo dưỡng cao, mất thời gian; việc định lại cấu hình và nâng cấpmạng lưới phải tiến hành liên tục nhằm để tránh bị nghẽn mạng, hơn nữa luôn phải thiếtlập mạng lớn hơn nhu cầu thực tế cho các tổng đài chuyển tiếp

Các trung kế điểm-điểm hoạt động với hiệu suất không cao vì chúng được thiết kế đểhoạt động được trong những giờ cao điểm, và những giờ cao điểm này lại khác nhautrong các vùng của mạng (ví dụ ở thành phố là ban ngày còn ở ngoại ô lại là buổi đêm)

Nếu có nhiều tổng đài chuyển tiếp trong mạng, mỗi tổng đài đó lại nối với một nhómcác tổng đài nội hạt, cuộc gọi có thể phải chuyển qua nhiều tổng đài chuyển tiếp để đếnđược nơi lưu giữ tài nguyên mạng (như trong trường hợp dịch vụ hộp thư thoại)

Trong mạng NGN các tổng đài TDM sẽ được thay thế bằng các tổng đài chuyển mạchmềm(Softswitch) Kết nối các softswitch là mạng chuyển mạch gói đa dịch vụ IP/ATM/

MPLS Phần tiếp cận thuê bao của mạng NGN là các BAN (Broadband Access Node) vàIAD (Integrated Access Device) hỗ trợ các loại đầu cuối như máy tính, máy điện thoại

IP, máy điện thoại thông thường Mạng NGN giao tiếp với các mạng khác như mạngPSTN và mạng di động qua các Media Gateway

Những lợi ích của Softswitch

Mạng thế hệ sau có khả năng cho ra đời những dịch vụ giá trị gia tăng hoàn toàn mớihội tụ ứng dụng thoại, số liệu và video Các dịch vụ này hứa hẹn đem lại doanh thu caohơn nhiều so với các dịch vụ truyền thống

Do các dịch vụ của NGN được viết trên các phần mềm Do đó việc triển khai, nâng cấp,cũng như việc cung cấp các dịch vụ mới cũng trở nên dễ dàng

Khả năng thu hút khách hàng của mạng NGN rất cao, từ sự tiện dụng hội tụ cả thoại dữliệu, video đến hàng loạt các dịch vụ khác mà nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp chokhách hàng, thêm nữa họ có khả năng kiểm soát các dịch vụ thông tin của mình điều nàylàm cho khách hàng luôn luôn thoả mãn và lệ thuộc hơn vào nhà cung cấp dịch vụ, cơhội kinh doanh của nhà cung cấp sẽ lớn hơn, và ổn định hơn

Giảm chi phí xây dựng mạng: Khi xây dựng một mạng hoàn toàn mới cũng như mở rộngmạng có sẵn , thì mạng chuyển mạch mềm có chỉ phí ít tốn k m hơn nhiều so với mạngchuyển mạch kênh Điều này làm cho trở ngại khi tham gia thị trường của những nhàkhai thác dịch vụ mới không còn lớn như trước nữa Hiện nay, sự cạnh tranh giữa cácnhà khai thác dịch vụ chính là những dịch vụ gì mà họ có thể cung cấp cho khách hàng,

và độ hài lòng của khách hàng khi sử dụng những dịch vụ đó, nên hầu hết các nhà khaithác đều tập trung đầu tư vào việc viết phần mềm phát triển dịch vụ

Giảm chi phí vận hành bảo dưỡng và quản lý mạng hiệu quả hơn

Các dịch vụ chuyển mạch gói: Mobile IP, TCP, UDP, Multimedia Transport, IP Application signalling protocols

+ Mobile IP

Nguyên lý hoạt động của IP di động: Như đã biết là trong mạng, mỗi một thiết bị, mộtnút mạng sẽ được gắn liền với một địa chỉ IP nhất định Trong một quá trình liên lạc, địachỉ IP chính là điểm gắn vật lý với Internet Do đó khi một CN (correspondent node) gửimột gói tin đến một nút di động MN (Mobile Node), gói đó được định tuyến đến mạngthường trú của MN (home network), không phụ thuộc vào vị trí của MN vì các máy CNkhông có thông báo gì về sự di động này Để cho gói tin ấy vẫn đến được MN, đó chính

là vai trò củaMIP Các khái niệm: Khi MN đang trong mạng thường trú, nó được phân

phối một địa chỉ IP thường trú Khi đó quá trình liên lạc diễn ra bình thường: nút di động

MN nhận các gói thông tin và trả lời chúng như một máy chủ thông thường

- Nếu MN đi khỏi mạng thường trú, thì MN cần có một đại diện thay mặt nó Đại diệnnày là đại diện thường trú HA (Home Agent) Dễ hiểu là vai trò của HA là nhận thôngtin gửi đến MN và tiếp tục gửi nó đến đúng địa chỉ mới của MN

- Để làm được như vậy thì MN , khi đi khỏi nơi thường trú, phải có một địa chỉ tạm trú,gọi là CoA, và thông báo địa chỉ này cho HA để biết địa điểm hiện hữu của MN Cónhiều cách để có địa chỉ này, nhưng tiện nhất là MN có địa chỉ này từ một đại diện Đạidiện này được gọi là đại diện tạm trú FA (Foreign Agent)

Nguyên tắc hoạt động : Khi một MN ra khỏi mạng thường trú Làm thế nào để MN biết

là nó đi ra khỏi mạng thường trú cũng như tìm đại diện mới nếu đã ở mạng khách? HA

và FA thường xuyên gửi quảng bá một gói tin để "coucou, tôi đang ở đây" Gói tin nàyđược gửi broadcast và gửi theo chu kỳ Nhờ đó mà MN phát hiện là nó đang ở mạngkhác, và nó sẽ tiến hành quá trình tìm kiếm đại diện tạm trú của nó Ngoài ra MN cũng

có thể gửi yêu cầu lên Agent để bảo agent gửi broadcast thông tin Cả quá trình này đượcbiết đến với tên là Agent Discovery

- Một khi đã nhận được thông tin về FA (địa chỉ ), nó có thể bắt đầu liên lạc với FA

MN gửi yêu cầu đăng ký thông qua FA đến HA để được lưu động trong một thời gian.Yêu cầu này đến MN (thông qua FA) cho phép hoặc từ chối việc đăng ký này - Nếu

HA cho phép sự đăng ký này, nó sẽ làm việc như người được ủy nhiệm của MN Khimạng nơi ở gốc của MN nhận được các gói tín hiệu có địa chỉ đến MN HA nhận nhữnggói này (dùng ARP ủy nhiệm) đóng gói chúng lại và tiếp tục gửi tới địa chỉ của FA

mà MN đã đăng ký FA sẽ mở các gói tin này và gửi tới MN vì nó biết MN đang ở đómột cách chính xác HA dùng phương pháp "đóng gói" gói để chuyển thông tin cho MNbằng cách dùng thêm phần mào đầuIP (IP header) của gói và chuyển theo đường hầm(tunelling) đến MN - Quá trình tiếp diễn cho đến khi hết thời hạn đã đăng ký (hoặc MNchuyển đến vị trí mới) Khi xảy ra hiện tượng hết hạn, MN phải đăng ký lại với HA của

nó thông qua FA (nếu MN có thì nó hoạt động như FA của nó) Khi MN chuyển đếnmạng khác, nó gửi một yêu cầu đăng ký mới qua FA mới Trong trường hợp này HA sẽthay đổi địa chỉ nhờ chuyển CoA của MN và nó sẽ gửi tiếp các gói đã đóng gói tới địachỉ nhờ chuyển CoA - Khi MN trở về mạng thường trú, nó không cần di động nữa, nógửi một yêu cầu đăng ký lại đến HA, nói rõ rằng nó đang "ở nhà" để không thực hiệnđường hầm và dọn bỏ các địa chỉ nhờ gửi trước đây Tại điểm này, MN không phải đăng

ký lại nữa cho tới khi nó chuyển khỏi mạng

Sơ đồ download từ nhà cung cấp dịch vụ

Khi có 1 khối dữ liệu download từ nhà cung cấp dịch vụ 1MSthuộc về vùng định tuyếncủa 1 PDSN có 1 địa chỉ IP gọi là M, 1 server thuộc về internet có 1 địa chỉ IP gọi là S

PDSN duy trì 1 ánh xạ logic giữa nhận dạng MS với địa chỉ M Với 2 địa chỉ M và S thìviệc trao đổi gói số liệu không gặp khó khăn khi MS ở trong 1 vùng định tuyến nhưngkhi MS chuyển sang một vùng định tuyến mới của PDSN khác thì những gói số liệu từServer chỉ có thể đến địa chỉ MS theo 1 cơ chế mới có sự hỗ trợ của HA và FA

HA là 1 router của mạng IP thường trú cho MS xét, khi MS chuyển sang vùng địnhtuyến khác thì HA phải biết vùng định tuyến mới của MS

Lúc đó FA của mạng IP này thu các gói số liệu do HA chuyển tới để HA biết địa chỉ IPtạm thời của MS xét ( địa chỉ này gọi là địa chỉ T), MS nhận được địa chỉ T khi MS diđộng sang mạng tạm trú

Vậy MS phải đăng kí với FA để FA tạo ra địa chỉ T cho MS đồng thời FA thông báo địachỉ T cho HA biết

Với cơ chế trên, các Server của internet không cần biết MS đang ở đâu, di động sangvùng định tuyến nào mà vẫn trao đổi số liệu với MS như phục vụ các clien cố định

TCP :là một giao thức "cú liờn kết" (connection - oriented), nghĩa là cần phải thiết lập

liờn kết giữa hai thực thể TCP trước khi chỳng trao đổi dữ liệu với nhau Một tiến trỡnhứng dụng trong một mỏy tớnh truy nhập vào cỏc dịch vụ của giao thức TCP thụng quamột cổng (port) của TCP Số hiệu cổng TCP được thể hiện bởi 2 bytes

UDP (User Datagram Protocol): là giao thức theo phương thức không liên kết được

sử dụng thay thế cho TCP ở trên IP theo yêu cầu của từng ứng dụng Khác với TCP,UDP không có các chức năng thiết lập và kết thúc liên kết Tương tự như IP, nó cũngkhông cung cấp cơ chế báo nhận (acknowledgment), không sắp xếp tuần tự các gói tin(datagram) đến và có thể dẫn đến tình trạng mất hoặc trùng dữ liệu mà không có cơchế thông báo lỗi cho người gửi Qua đó ta thấy UDP cung cấp các dịch vụ vận chuyểnkhông tin cậy như trong TCP

Các dịch vụ người sử dụng trong NGN

Xu hướng và các đặc trưng của dịch vụ NGN

Mặc dù thật khó để dự đoán trước các ứng dụng tương lai là gì, nhưng chúng ta có thểchỉ ra các đặc trưng và các khả năng của dịch vụ mà nó sẽ là quan trọng trong môi trườngNGN bằng cách rà soát các xu hướng công nghiệp liên quan đến dịch vụ hiện nay Mộtđiều chắc chắn là chúng ta đang chuyển từ chuyển mạch trên cơ sở TDM, mạng chuyểnmạch kênh sang mạng dựa trên chuyển mạch gói (packet-based networks), mạng dựatrên truyền tải tế bào, khung (cell-based, frame-based) Tuy nhiên, các thay đổi này làtrong mạng truyền tải và chúng ta sẽ xem xét ở mức dịch vụ

Các nhà cung cấp dịch vụ mạng truyền thống đã cung cấp phương tiện truyền thông tintrên thị trường rộng lớn giữa các người sử dụng đầu cuối, với các khả năng sử dụng cácdịch vụ giá trị gia tăng khác nhau Các dịch vụ này hướng tới các cuộc gọi thoại bănghẹp, với kết nối đơn điểm - điểm cho mỗi cuộc gọi Dù sao, các dịch vụ này đã làm thayđổi nhanh chóng đến kinh tế thế giới, và thông tin cũng được coi như là tài nguyên cơsở

Trong khi các dịch vụ đang tồn tại sẽ vẫn được các nhà cung cấp dịch vụ duy trì, thìkhách hàng lại sẽ hướng đến các dịch vụ đa phương tiện băng rộng và các dịch vụ mangnhiều thông tin Người sử dụng đầu cuối sẽ tương tác với nhau thông qua mạng qua thiết

bị nhà riêng thuê bao CPE thông minh và có thể chọn trên một phạm vi rộng chất lượngdịch vụ và dải tần Trong tương lai, mạng thông minh sẽ không chỉ liên quan đến cácđường kết nối thông minh dựa trên cơ sở dữ liệu đơn giản mà còn có thể mang lại nhiềugiá trị rộng lớn (Ví dụ: quản lý phiên đa phương tiện, phối hợp các kết nối đa công nghệ,điều khiển/quản lý thông minh, bảo mật cao, các dich vụ chỉ dẫn trực tuyến, các tác tửgiám sát )

Sự phát triển của các dịch vụ truyền thông hiện nay sẽ hướng đến việc các nhà cung cấpdịch vụ sẽ phải có sự mềm dẻo để có thể phục vụ được cả thị trường lớn và nhỏ Cácquyết định về việc cung cấp dịch vụ của họ có thể có nhiều vấn đề phải quyết như giá

cả, việc đóng gói, tiếp thị và sự thuận tiện như là các dịch vụ thực tế họ cung cấp Khi cónhiều phương tiện truyền tin, nhà cung cấp dịch vụ, nhà cung cấp thiết bị và các doanhnghiệp thương mại khác, tất cả phối hợp để cung cấp các dịch vụ cho người sử dụng đầucuối, liên mạng và các hệ thống thương mại sẽ trở nên càng quan trọng

Mục đích chính sẽ là cho phép người sử dụng có thể lấy thông tin họ muốn ở bất kỳdạng nào, trong bất kỳ điều kiện nào, tại bất kỳ thời điểm nào, tại bất kỳ đâu, và bất kỳkích cỡ nào Dựa trên cơ sở các xu hướng đề cập đến ở trên, dưới đây là trình bày một

số đặc trưng dịch vụ quan trọng trong môi trường NGN:

- Liên lạc thông tin rộng khắp, thời gian thực, đa phương tiện - đảm bảo độ tin cậy, thânthiện trong việc liên kết mọi người, truy nhập tốc độ cao và truyền tải thông tin với bất

kỳ phương tiện nào, bất kỳ thời gian nào, bất kỳ đâu, và trong bất kỳ kích cỡ nào

- Nhiều cá thể thông minh (personal intelligence) được phân bố trên toàn mạng Ta cóthể hiểu nó như các tác tử thông minh (intelligent agents) thay mặt cho các cá nhân trênmạng (các ứng dụng thay thế con người)

- Nhiều mạng thông minh (network intelligence) được phân bố trên toàn mạng Các phần

tử mạng thông minh phân tán trên toàn mạng Nó bao gồm các ứng dụng cho phép truynhập và điều khiển các dịch vụ mạng Nó cũng có thể thực hiện các chức năng cụ thểthay mặt cho nhà cung cấp dịch vụ hoặc mạng Ta có thể hiểu nó như một tác tử quản lý(management agents) mà nó có thể giám sát tài nguyên mạng, tập hợp các số liệu hay sửdụng, cung cấp việc gỡ rối, hoặc môi giới các dịch vụ mới từ các nhà cung cấp khác

- Dễ dàng sử dụng Đó là việc làm trong suốt đối với người sử dụng về tính phức tạp củathu thập, xử lý, chế tạo và truyền thông tin Nó cho phép dễ dàng sử dụng và truy nhậpcác dịch vụ mạng, bao gồm giao diện người sử dụng cho phép tương tác giữa người vàmạng một cách tự nhiên, cung cấp các thông tin, trợ giúp, lựa chọn động theo ngữ cảnh(nhạy ngữ cảnh), quản lý một cách trong suốt các tương tác đa dịch vụ, cung cấp cácmenu khác nhau cho những người chưa có kinh nghiệm ngược lại với những người đã

có kinh nghiệm, và cung cấp môi trường thống nhất cho tất cả các dạng truyền thông

- Quản lý và chế tạo các dịch vụ cá nhân: Nó bao gồm khả năng của người sử dụng đểquản lý các thông tin cá nhân của họ, các dịch vụ mạng cung cấp, giám sát thông tin sửdụng và tính cước

- Quản lý thông tin thông minh: Nó giúp người sử dụng quản lý tình trạng quá tải thôngtin bằng việc đưa khả năng tìm kiếm, sắp xếp, và lọc các bản tin hoặc dữ liệu

Các dịch vụ chính trong NGN

Dịch vụ dữ liệu

Chú ý đến việc thiết lập kết nối thời gian thực giữa các đầu cuối, cùng với các đặc tả giátrị gia tăng (như dải tần theo yêu cầu, tính tin cậy và nhanh phục hồi kết nối, các kết nốichuyển mạch ảo (SVCs), và quản lý dải tần/điều khiển cuộc gọi)

Dịch vụ mạng riêng ảo

Dịch vụ mạng riêng ảo

- Thoại VPNs (voice VPNs) cải thiện khả năng mạng cho phép các tổ chức phân tán vềmặt địa lý, mở rộng hơn và có thể phối hợp các mạng riêng đang tồn tại với các phầncủa mạng PSTN

- Dữ liệu VPNs (data VPNs): cung cấp thêm các khả năng bảo mật và các đặc tả mạng

nó cho phép khách hàng sử dụng địa chỉ IP chia sẻ như một VPN

Dịch vụ đa phương tiện

Cho phép nhiều người có thể tương tác với nhau qua thoại, video, và/hoặc dữ liệu Nócho phép vừa nói chuyện vừa hiển thị thông tin

Các dịch vụ khác

+ Tính toán mạng công cộng (Public Network Computing - PNC)

Cung cấp các dịch vụ tính toán dựa trên cơ sở mạng công cộng cho thương mại và cáckhách hàng Ví dụ nhà cung cấp mạng công cộng có thể cung cấp các khả năng lưu trữ và

xử lý riêng (như tổ chức trang web, lưu trữ/bảo trì/sao lưu các file số liệu hoặc chạy mộtứng dụng tính toán) Như một sự lựa chọn, các nhà cung cấp dịch vụ mạng công cộng

có thể cung cấp các dịch vụ thương mại cụ thể (như lập kế hoạch tài nguyên xí nghiệpERP (Enterprise Resource Planning), dự báo thời gian - time reporting, hoá đơn chứngthực - vouchers, v.v ) hoặc các ứng dụng của khách hàng (TaxCut, kitchen remodelingprogram, v.v ), với tất cả hoặc một phần các lưu trữ và xử lý xảy ra trên mạng Nhà

cung cấp mạng công cộng có thể tính tiền theo giờ, ngày, tuần phí bản quyền đối vớidịch vụ (rent-an-app)…

+ Bản tin hợp nhất (unified messaging)

Hỗ trợ cung cấp các dịch vụ voice mail, email, fax mail, pages qua các giao diện chung.Thông qua các giao diện như vậy, người sử dụng sẽ truy nhập, cung như là được thôngbáo, các loại bản tin khác nhau (voice mail, email, fax mail, v.v ), độc lập với phươngtiện truy nhập (có thể là hữu tuyến hoặc máy di động, máy tính, hoặc thiết bị dữ liệu vôtuyến)

+ Môi giới thông tin (infomation brokering)

Bao gồm quảng cáo, tìm kiếm và cung cấp thông tin đến các khách hàng tương ứng vớinhà cung cấp Ví dụ như khách hàng có thể nhận thông tin trên cơ sở các tiêu chuẩn cụthể hoặc trên cơ sở các tham chiếu cá nhân,

+ Thương mại điện tử (E-commerce)

Cho phép khách hàng mua hàng hoá, dịch vụ được xử lý bằng điện tử trên mạng; có thểbao gồm cả việc xử lý tiến trình, kiểm tra thông tin thanh toán tiền, cung cấp khả năngbảo mật… Ngân hàng tại nhà và đi chợ tại nhà nằm trong danh mục các dịch vụ này;bao gồm cả các ứng dụng thương mại - thương mại (ví dụ như quản lý dây truyền cungcấp và các ứng dụng quản lý tri thức)

Dịch vụ thương mại điện tử còn được mở rộng sang lĩnh vực di động Đó chính là dịch

vụ thương mại điện tử di động (m-commerce - Mobile commerce) Có nhiều khái niệmkhác nhau về m-commerce, nhưng ta có thể hiểu dịch vụ thương mại điện tử di động làdịch vụ cho phép ta tham gia vào thị trường thương mại điện tử (mua và bán) qua cácthiết bị di động cầm tay

+ Các dịch vụ chuyển cuộc gọi (Call Center Service)

Một thuê bao có thể chuyển một cuộc gọi thông thường đến trung tâm phân phối cuộcgọi bằng cách kích chuột trên một trang Web Cuộc gọi có thể được định đường đến mộttác nhân (agent) thích hợp, mà nó có thể được nằm bất cứ ở đâu thậm chí cả ở nhà (nhưtrung tâm cuộc gọi ảo - virtual call centers) Các cuộc gọi thoại và các tin nhắn e-mail

có thể được xếp hàng giống nhau đến các agent Các agent có các truy nhập điện tử đếnkhách hàng, danh mục, nguồn cung cấp và thông tin yêu cầu, có thể được truyền qua lạigiữa khách hàng và agent

+ Trò chơi tương tác trên mạng (interactive gaming)

Cung cấp cho khách hàng một phương thức gặp nhau trực tuyến và tạo ra các trò chơitương tác (ví dụ như video games)

+ Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality)

Tham chiếu đến sự thay mặt được tạo ra có tính chất kỹ thuật của các sự kiện, con người,địa điểm, kinh nghiệm của thế giới thực, ở đó các người tham dự và các các nhà cungcấp kinh nghiệm ảo là phân tán về địa lý Các dịch vụ này yêu cầu sự phối hợp rất phứctạp của các tài nguyên khác nhau

Kiến trúc phân lớp của dịch vụ NGN

Khái niệm kiến trúc phân lớp được tập trung vào môi trường NGN Trước tiên, NGNsphân tách dễ dàng điều khiển dịch vụ/phiên bởi các phần tử truyền tải thông tin cơ sở.Điều này cho phép các phương tiện truyền tải thông tin lựa chọn (với các tình huống đặcbiệt của chúng) các thành phần truyền tải tốt nhất độc lập từ các phần mềm điều khiểntốt nhất (“best-in-breed”) Như hình 4, điều khiển NGN có thể sau đó được phân táchthành điều khiển đặc tả, điều khiển dịch vụ/phiên, và điều khiển kết nối Sự phân táchgiữa truy nhập, dịch vụ và điều khiển phiên trong lớp dịch vụ cho phép mỗi phiên được

xử lý một cách độc lập với các phiên khác Như vậy, đa phiên dịch vụ có thể được bắtđầu từ đơn phiên truy nhập Cũng như vậy, các phiên truyền thông có thể được xử lýriêng rẽ với phiên dịch vụ nói chung mà chúng là bộ phận (bằng cách đó cho phép điềukhiển cuộc gọi và kết nối một cách riêng rẽ) Điều quan trọng nhất, các sự phân tách nàycho phép các dịch vụ được phát triển độc lập với phương tiện truyền thông cơ sở và cáckiểu kết nối

Giao diện các dịch vụ mở/giao diện lập trình ứng dụng (API)

Hình 4 cũng chỉ ra một số thuộc tính quan trọng khác của kiến trúc dịch vụ thế hệ sau,như tính tin cậy của nó trên các giao diện và kiến trúc mở) Nói riêng, môi trường pháttriển mở dựa trên giao diện lập trình ứng dụng (API) sẽ cho phép các nhà cung cấp dịch

vụ, các nhà phát triển ứng dụng, và người sử dụng đầu cuối tiềm năng tạo và giới thiệucác ứng dụng một cách nhanh chóng Nó sẽ làm tăng khả năng giới thiệu các dịch vụmới bằng cách đưa đến nhà cung cấp dịch vụ nhiều khả năng điều khiển hơn trên xử lýhướng dẫn dịch vụ và cho phép sử dụng lại các thành phần ứng dụng đang tồn tại Nócũng sẽ mở ra các cơ hội tạo và phân phối dịch vụ đến các khách hàng rộng lớn Khảnăng ta để cung cấp các dịch vụ mới và sáng tạo sẽ chỉ bị giới hạn bởi chính sự sáng tạocủa chúng ta

Kiến trúc phân lớp/giao diện dịch vụ mở

Bài 4: Các công nghệ mạng tốc độ cao

Các đặc điểm của mạng 10BaseX Ethernet

10 Base -5: Cáp đồng trục béo max 50m

10 Base -2: Cáp đồng trục gầy max ~200m

Topology: Bus

Tốc độ truyền tải tối đa: 10 Mbps

Chiều dài tối đa của một nhánh mạng: 185 mét

Sử dụng cáp RG - 58 (cáp đồng trục gầy), đường kính 0,2 inch (5 mm) , 50 Ω

Sử dụng BNC connector và T connector, 2 Terminator 50 Ω Một trong 2 Terminatorphải nối đất

Số node mạng tối đa: 30 node

Khoảng cách tối thiểu giữa node: 0,5 mét

10 Base -T: Dùng cáp xoắn đôi (twisted –pair) CAT 3

Sơ đồ kết nối 10 Base -T

Topology: Sao - Star

Tốc độ truyền tải tối đa: 10 Mbps

Sử dụng cáp UTP CAT 3 trở lên

Sử dụng 4 sợi - 2 đôi, 1 đôi truyền - 1 đôi nhận

Sử dụng 4 pin: 1, 2, 3, 6

Sử dụng đầu nối: RJ45

Độ dài tối đa của một đoạn cáp UTP: 100 mét

Số node trên một đoạn cáp: 1 node

Sơ đồ nối dây

Sơ đồ Sơ đồ nối dây

Các đặc điểm của Fast Ethernet (100BaseT)

Mạng Ethernet Gigabit và 10 Gigabit (IEEE 802.3z a e)

Gigabit Ethernet 1Gbps

Gigabit Ethernet cho phép mạng truyền số liệu tới tốc độ 1000Mbps mà sử dụng dâycable theo tiêu chuẩn Cat 5 UTP (Unshielded Twisted Pair) Làm thế nào mà dây cableCAT 5 - chỉ có thể truyền 100Mbps - mà có thể truyền được 1000Mbps

Dây cable Ethernet Cat 5 có 4 cặp dây ( Four pairs ) , nhưng theo tiêu chuẩn truyền sốliệu 10BaseT và 100BaseT chỉ sử dụng 4 dây ( hai cặp dây ) Một cặp dây được dùng

để truyền số liệu và một cặp dây khác được dùng để nhận số liệu

Theo chuẩn của Ethernet , sử dụng kỹ thuật chống lại nhiễu điện trường gọi là khử nhiễu.Khi có dòng điện chạy trên dây dẫn , nó sẽ phát ra trường điện từ xung quanh dây dẫn

đó Nếu trường điện từ đủ lớn nó sẽ tạo ra một dòng điện chạy bên trong của dây dẫnbên cạnh và sẽ làm hỏng số liệu mà đang được truyền trong dây dẫn bên cạnh đó Vấn

đề này người ta gọi là nhiễu xuyên âm

Để khử nhiễu người ta truyền cùng một tín hiệu hai lần , tín hiệu thứ hai gọi là mirored

- mang cực đảo - để so sánh với tín hiệu đầu tiên Như hình dưới đây :