CÔNG NGHỆ MAN e và ỨNG DỤNG tại VIỄN THÔNGTHỪA THIÊN HUẾ

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG  - NGUYỄN THÚC HUY CÔNG NGHỆ MAN-E VÀ ỨNG DỤNG TẠI VIỄN THÔNGTHỪA THIÊN HUẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Huế - 2016 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG  - NGUYỄN THÚC HUY CÔNG NGHỆ MAN-E VÀ ỨNG DỤNG TẠI VIỄN THÔNG THỪA THIÊN HUẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điện tử, Truyền thông NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS HỒ ĐỨC TÂM LINH Huế - 2016 LỜI CẢM ƠN Trong trình năm học tập Trường Đại Học Khoa Học Huế thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em nhận quan tâm dạy bảo tận tình quý thầy cô, động viên cổ vũ giúp đỡ gia đình, bạn bè Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy cô Trường Đại Học Khoa Học Huế đặc biệt thầy cô Khoa Điện Tử - Viễn Thông dạy dỗ, truyền đạt cho em vốn kiến thức quý giá suốt năm học vừa qua giúp em hình thành tảng kiến thức để bước hòa nhập với xã hội định đường cho tương lai Em xin chân thành cảm ơn thầy Ths Hồ Đức Tâm Linh hướng dẫn giúp em hoàn thiện đồ án Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè, người bên, động viên em suốt trình học tập suốt trình hoàn thành đồ án Cuối xin gửi lời cảm ơn đến tập thể ĐTVT K35, tập thể vững mạnh, tuyệt vời bên, chia sẻ vui buồn lời động viên, giúp học tập hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Huế, tháng 05 năm 2016 Sinh viên thực Nguyễn Thúc Huy MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Diễn giải Dịch nghĩa ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao bất đối xứng Chế độ chuyển mạch không đồng ATM Asynchronous Transfer Mode BGP Boder Gateway Protocol Giao thức định tuyến toàn cầu BRAS Broadband Remote Access Sever Máy chủ truy nhập băng rộng từ xa CE Customer Edge Phía khách hàng CES Carier Ethernet Switch Chuyển mạch truyền tải ethernet Dense Wavelength Division Ghép kênh theo bước sóng mật độ DWDM Multiplex cao Digital Subscriber Line Access Bộ ghép kênh truy nhập đường dây DSLAM Multiplexer thuê bao số tập trung E-LAN Ethernet LAN Service Dịch vụ LAN Ethernet EVC Ethernet Virtual Connection Kênh kết nối ảo Ethernet Công nghệ sử dụng cáp quang tới FTTH Fiber To The Home nhà thuê bao GE Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ cổng nối GPRS Generalized Multiprotocol Label Chuyển mạch đa giao thức tổng GMPLS Switching quát Institution of Elictrical and IEEE Viện kỹ nghệ điện điện tử Electronic Engineers Tổ chức đặc nhiệm kỹ thuật IETF Internet Engineering Task Force Internet IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến IP Internet Protocol Giao thức internet IPTV Internet Protocol Television Truyền hình Internet ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ internet International Telecommunications ITU-T Union (Telecommunications Hiệp hội viễn thông quốc tế Standardisation Sector) LAN Local Area Network Mạng nội LDP Lable Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MAN Metro Area Network Mạng đô thị Mạng đô thị sử dụng công nghệ MAN-E Metro Area Network - Ethernet Ethernet MEN Metro Ethernet Network Mạng công nghệ Ethernet MEF Metro Etherner Forum Diễn đàn mạng Ethernet đô thị MPBN Mobile Packet Backbone Network Mạng trục liệu di động MPLS Multiprotocol Lable Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MSAN Multi Service Access Node NGN Next Generation Network NG-SDH Next Generation SDH Operation, Administration and OAM Mantenance OSPF Open Shortest Path First Open System Interconnection OSI Reference Model PE Provider Egde POP Post Office Protocol Public Switching Telephone PSTN Network QoS Quality of Service RNC SDH SONET STP TDM UNI VCAT VLAN VoD VPN VRF WAN WDM Radio Network Controller Synchronous Digital Hierachy Synchronous Optical Netwok Spanning Tree Protocol Time Division Multiplexing User-to-Network Interface Virtual Concatenation Virtual LAN Video on Demand Virtual Private Network Virtual Routing Forwarding Wide Area Network Wavelength Division Multiplex Thiết bị truy nhập đa dịch vụ Mạng hệ sau SDH hệ sau Vận hành, quản lý bảo dưỡng Thuật toán chọn đường ngắn Mô hình tham chiếu kết nối hệ thống mở Nhà cung cấp Giao thức tầng ứng dụng Mạng điện thoại công cộng Chất lượng dịch vụ Bộ điều khiển thông tin di động hệ ba Hệ thống phân cấp số đồng Mạng quang đồng Giao thức ngăn chặn lặp vòng Ghép kênh theo thời gian Giao diện kết nối người sử dụng – mạng Ghép chuỗi ảo LAN ảo Dịch vụ xem video theo yêu cầu Mạng riêng ảo Chuyển tiếp định tuyến ảo Mạng diện rộng Ghép kênh theo bước sóng MỞ ĐẦU Sự tăng trưởng mạnh kinh tế, xã hội, văn hóa môi trường thành phố đô thị nên nhu cầu trao đổi thông tin lớn đa dạng loại hình dịch vụ, tốc độ Cùng với phát triển nhanh chóng, vượt bậc công nghệ truy nhập băng rộng (xDSL, FTTx…) dịch vụ (VoIP, IPTV, VoD…), đặc biệt xu hướng tiến lên NGN nhà khai thác viễn thông Yêu cầu băng thông kết nối tới thiết bị truy nhập ngày cao, yêu cầu sở hạ tầng truyền tải phải đáp ứng công nghệ IP để sẵn sàng cho dịch vụ mới, đáp ứng nhu cầu khách hàng… Các mạng nội LAN đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin với phạm vi địa lý hẹp (trong khoảng vài trăm mét) Trong nhu cầu kết nối với mạng bên (truy nhập Internet, truy nhập sở liệu, kết nối chi nhánh văn phòng…) lớn Điều dẫn đến việc sở hạ tầng thông tin với công nghệ TDM (chuyển mạch kênh PSTN, công nghệ SDH) khó đáp ứng yêu cầu trao đổi thông tin lớn loại hình dịch vụ cường độ lưu lượng trao đổi thông tin Do việc tìm kiếm công nghệ để xây dựng sở hạ tầng mạng đô thị (MAN) đáp ứng yêu cầu nói công việc cấp thiết nhà cung cấp dịch vụ viễn thông giới nói chung Việt Nam nói riêng Với phát triển bùng nổ mạng MAN, em chọn đề tài “Công nghệ MAN-E ứng dụng viễn thông Thừa Thiên Huế” cho đồ án tốt nghiệp Nội dung đề tài gồm chương: Chương 1: Mạng đô thị xu hướng phát triển Chương 2: Công nghệ truyền tải Ethernet MAN Chương 3: Xây dựng mô hình mạng MAN tỉnh Thừa Thiên Huế Chương 4: Mô dịch vụ L3VPN mạng MAN-E Yêu cầu cần đạt thực đồ án là: - Nắm khái niệm, cấu trúc mạng MAN Tìm hiểu công nghệ sử - dụng, tiêu chí lựa chọn công nghệ mạng Giải pháp Ethernet, dịch vụ cung cấp, thuộc tính dịch vụ Ethernet 10 - Xây dựng mô hình MAN cho tỉnh Thừa Thiên Huế dịch vụ triển khai Biết cách sử dụng phần mềm GNS3 để mô phỏng, giả lập mô hình mạng xây dựng Kiểm tra định tuyến động OSPF, chuyển mạch MPLS lõi MAN cấu hình - router mạng mô hoạt động tốt Biết cách trình bày, nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu từ nguồn khác để hoàn thiện đồ án hoàn chỉnh Mặc dù cố gắng vần đề trình bày đồ án chưa thể mang tính hoàn chỉnh Rất mong bạn quý thầy cô đóng góp thêm ý kiến để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn! - 61 Trên PE1: Hình Kiểm tra tính MPLS LDP router PE1 Trên P2: Hình Kiểm tra tính MPLS LDP router PE1 62 4.4.3 Bảng định tuyến router Trên CE1: Hình Bảng định tuyến router CE1 Trên PE1: Hình Bảng định tuyến router PE1 63 Trên P: Hình Bảng định tuyến router P Trên PE2: Hình Bảng định tuyến router PE2 64 Trên CE2: Hình Bảng định tuyến router CE2 4.4.4 Ping kiểm tra địa thấy Trên CE1: Hình Ping kiểm tra từ CE1 tới CE2 Trên CE2: 65 Hình Ping kiểm tra từ CE2 tới CE1 Sau kiểm tra bảng định tuyến, chức MPLS, giao thức OSPF, cho thấy mạng hoạt động với yêu cầu đề Các router hoạt động tốt trao đổi thông tin xác cho Kết luận chương - Ở chương sâu vào việc cấu hình dịch vụ MAN-E xây dựng – dịch vụ thuê kênh truyền L3VPN Làm quen thực mô dựa phần - mềm GNS3 Biết trình cấu hình triển khai dịch vụ thực tế, mở rộng số lượng khách hàng, sử dụng nhiều giao thức định tuyến khác để kết nối PE-CE… 66 KẾT LUẬN Sau trình tìm hiểu nghiên cứu để hoàn thiện đồ án em có số nhận xét đồ án “Công nghệ MAN-E ứng dụng viễn thông Thừa Thiên Huế” sau: Các vấn đề thực được: - Tự nhận thấy đồ án nêu cách khái quát tổng quan mạng đô thị, cho biết MAN xây dựng từ nhiều công nghệ khác SONET/SDH, RPR, MPLS, WDM…So sánh ưu nhược điểm công nghệ, nhận thấy Ethernet/GbE - công nghệ có khả áp dụng cao Đồ án trình bày số dịch vụ E-Line, E-LAN thuộc tính tiêu - biểu dịch vụ Ethernet MEF định nghĩa Ngoài đồ án tìm hiểu, xây dựng mô hình mạng MAN-E tỉnh Thừa Thiên Huế, đề xuất thiết bị sử dụng, dịch vụ triển khai Thực mô dịch vụ thuê - kênh truyền dẫn L3VPN phần mềm GNS3 Mô chạy với mục tiêu đề ra, dễ hiểu, có giải thích bước cụ thể Các vấn đề chưa thực được: - Vì thời gian kiến thức hạn hẹp nên đồ án tồn số thiếu sót Chưa có số liệu cụ thể xác Hướng phát triển tương lai: Với bùng nổ thông tin phát triển nhanh chóng xã hội đòi hỏi mô hình mạng phải đáp ứng nhiều nhu cầu ngày tăng Chính vậy, mô hình mạng MAN tương lai có bước phát triển cao Mạng mở rộng, kết hợp nhiều công nghệ lại với cách linh hoạt để bổ sung điểm mạnh, bù trừ điểm yếu cho Phát triển thêm dịch vụ tương lai - 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh [1] Metro Ethernet Sam Halabi Cisco Press 2003 [2] Metro Ethernet Services - A technical overview, Metro Ethernet Forum 2003 [3] Introduction to DWDM Technology Cisco Systems, Inc.2000 Chapter Tiếng Việt [4] Tài liệu hướng dẫn thiết kế mạng truyền dẫn cho CNVT Tỉnh/TP, Trung tâm quy hoạch thiết kế, Tổng công ty mạng lưới Viettel, 02/2015 Pp.22-24 [5] Sổ tay kỹ thuật viễn thông- Quyển 1- Các thật ngữ kỹ thuật viễn thông, Tổng công ty mạng lưới Viettel, Tập đoàn viễn thông quân đội, 09/2013 Pp.64-69 [6] Kỹ thuật thông tin quang 2, Ths Đỗ Văn Việt Em, Học viện Bưu Viễn thông, Hà Nội, 2007 [7] Tìm hiểu công nghệ Ethernet Gigabit Ethernet, Vũ Văn Sơn, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2013 [8] Xây dựng mạng đô thị MAN – Một số vấn đề cần quan tâm cho việc lựa chọn giải pháp công nghệ, TS Nguyễn Đức Thủy, Học việc Bưu Chính Viễn Thông, 2004 68 PHỤ LỤC Cấu hình router: Trên CE1: Router>enable Router#config terminal Router(config)#hostname CE1 CE1(config)#interface Loopback0 CE1(config-if)#ip address 11.11.11.11 255.255.255.255 CE1(config)#interface Fastethernet 0/0 CE1(config-if)#speed 100 CE1(config-if)#duplex full CE1(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 CE1(config-if)#no shutdown CE1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 CE1(config)#exit CE1#copy running-config startup-config CE1#exit Trên CE2: Router>enable Router#config terminal Router(config)#hostname CE2 CE2(config)#interface Loopback0 CE2(config-if)#ip address 12.12.12.12 255.255.255.255 CE2(config)#interface Fastethernet 0/0 69 CE2(config-if)#speed 100 CE2(config-if)#duplex full CE2(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 CE2(config-if)#no shutdown CE2(config-if)#exit CE2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.1 CE2(config)#exit CE2#copy running-config startup-config CE2#exit Trên PE1: Router>enable Router#config terminal Router(config)#hostname PE1 PE1(config)#interface Loopback0 PE1(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.255 PE1(config)#interface Fastethernet 0/0 PE1(config-if)#speed 100 PE1(config-if)#duplex full PE1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 PE1(config-if)#no shutdown PE1(config-if)#exit PE1(config)#interface Serial 1/0 PE1(config-if)#clock rate 64000 PE1(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0 PE1(config-if)#no shutdown 70 PE1(config-if)#exit PE1(config)#router ospf PE1(config-router)#router-id 1.1.1.1 PE1(config-router)#network 1.1.1.1 0.0.0.0 area PE1(config-router)#network 172.16.1.1 0.0.0.0 area PE1(config-router)#end PE1#show ip ospf neigbor PE1#ping 2.2.2.2 source loopback0 PE1#config terminal PE1(config)#mpls label protocol ldp PE1(config)#mpls ldp router-id loopback0 force PE1(config)#ip vrf A PE1(config-vrf)#rd 100:1 PE1(config-vrf)#route-target import 100:1 PE1(config-vrf)#route-target export 100:1 PE1(config-vrf)#exit PE1(config)#interface FastEthernet 0/0 PE1(config-if)#ip vrf forwarding A PE1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 PE1(config-if)#exit PE1(config)#interface Serial 1/0 PE1(config-if)#mpls ip PE1(config-if)#exit PE1(config)#ip route vrf A 11.11.11.11 255.255.255.255 192.168.1.2 PE1(config)#router bgp 100 71 PE1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 remote-as 100 PE1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 update-source loopback0 PE1(config-router)#address-family vpnv4 PE1(config-router-af)#neighbor 2.2.2.2 activate PE1(config-router-af)#neighbor 2.2.2.2 send-community both PE1(config-router-af)#exit PE1(config-router)#address-family ipv4 vrf A PE1(config-router)#redistribute connected PE1(config-router)#redistribute static PE1(config-router)#end PE1#show ip route vrf A PE1#show mpls ldp neighbor PE1#show ip route PE1#copy running-config startup-config PE1#exit Trên PE2: Router>enable Router#config terminal Router(config)#hostname PE2 PE2(config)#interface Loopback0 PE2(config-if)#ip address 2.2.2.2 255.255.255.255 PE2(config)#interface Fastethernet 0/0 PE2(config-if)#speed 100 PE2(config-if)#duplex full PE2(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 72 PE2(config-if)#no shutdown PE2(config-if)#exit PE2(config)#interface Serial 1/0 PE2(config-if)#clock rate 64000 PE2(config-if)#ip address 10.10.10.1 255.255.255.0 PE2(config-if)#no shutdown PE2(config-if)#exit PE2(config)#router ospf PE2(config-router)#router-id 2.2.2.2 PE2(config-router)#network 2.2.2.2 0.0.0.0 area PE2(config-router)#network 10.10.10.1 0.0.0.0 area PE2(config-router)#end PE2#show ip ospf neighbor PE2#ping 1.1.1.1 source loopback0 PE2#config terminal PE2(config)#mpls label protocol ldp PE2(config)#mpls ldp router-id loopback0 force PE2(config)#ip vrf A PE2(config-vrf)#rd 100:1 PE2(config-vrf)#route-target import 100:1 PE2(config-vrf)#route-target export 100:1 PE2(config-vrf)#exit PE2(config)#interface FastEthernet 0/0 PE2(config-if)#ip vrf forwarding A PE2(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 73 PE2(config-if)#exit PE2(config)#interface Serial 1/0 PE2(config-if)#mpls ip PE2(config-if)#exit PE2(config)#ip route vrf A 12.12.12.12 255.255.255.255 192.168.2.2 PE2(config)#router bgp 100 PE2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 remote-as 100 PE2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 update-source loopback0 PE2(config-router)#address-family vpnv4 PE2(config-router-af)#neighbor 1.1.1.1 activate PE2(config-router-af)#neighbor 1.1.1.1 send-community both PE2(config-router-af)#exit PE2(config-router)#address-family ipv4 vrf A PE2(config-router)#redistribute connected PE2(config-router)#redistribute static PE2(config-router)#end PE2#show ip route vrf A PE2#show mpls ldp neighbor PE2#show ip route PE2#copy running-config startup-config PE2#exit Trên P: Router>enable Router#config terminal Router(config)#hostname P 74 P(config)#interface Loopback0 P(config-if)#ip address 3.3.3.3 255.255.255.255 P(config-if)#exit P(config)#interface Serial 1/0 P(config-if)#clock rate 64000 P(config-if)#ip address 172.16.1.2 255.255.255.0 P(config-if)#no shutdown P(config-if)#exit P(config)#interface Serial 1/1 P(config-if)#clock rate 64000 P(config-if)#ip address 10.10.10.2 255.255.255.0 P(config-if)#no shutdown P(config-if)#exit P(config)#router ospf P(config-router)#router-id 3.3.3.3 P(config-router)#network 3.3.3.3 0.0.0.0 area P(config-router)#network 10.10.10.2 0.0.0.0 area P(config-router)#network 172.16.1.2 0.0.0.0 area P(config-router)#end P#show ip ospf neighbor P#config terminal P(config)#mpls label protocol ldp P(config)#mpls ldp router-id loopback0 force P(config)#interface Serial 1/0 P(config-if)#mpls ip 75 P(config)#interface Serial 1/1 P(config-if)#mpls ip P(config-if)#end P#show mpls ldp neighbor P# show ip route P#copy running-config startup-config P#exit