Đang tải... (xem toàn văn)
TỔNG QUAN VỀ MẠNG MANE. CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN LƯU LƯỢNG TRONG MPLS .KỸ THUẬT TÁI ĐỊNH TUYẾN NHANH FRR TRONG MẠNG MANE ĐÀ NẴNG. mô phỏng kịch bản lỗi mạng và giải pháp đảm bảo mạng được bảo vệ trong trường hợp lỗi xảy ra đã cho thấy sự cần thiết của các kỹ thuật nhằm bảo vệ mạng. Đối với 1 sự cố mạng thì có thể khắc phục bằng nhiều kỹ thuật khác nhau hoặc cần phải kết hợp của nhiều kỹ thuật bảo vệ. Với mạng MANE VNPT Đà Nẵng thì việc áp dụng kỹ thuật FRR sẽ đáp ứng được các yêu cầu ứng dụng thời gian thực. Tuy nhiên, do sự giới hạn về thời gian và điều kiện thực nghiệm đã không cho phép tác giả có thể thực hiện mô phỏng xây dựng mô hình mạng đúng với mạng MANE VNPT Đà Nẵng
1 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện khuynh hướng phát triển mạng có thay đổi, nhà khai thác mạng viễn thông tập trung ý đến việc xây dựng mạng nội vùng, nội hạt nói chung MAN đô thị, thành phố nói riêng, nơi cần thiết phải đầu tư xây dựng, tổ chức lại để đáp ứng nhu cầu đa dạng hoá dịch vụ người sử dụng, đưa dịch vụ đến gần với khách hàng hơn, đảm bảo việc kết nối với khách hàng “mọi lúc, nơi với giao diện” Mạng đô thị băng rộng MAN hệ triển khai mạng truyền tải công ty viễn thông Hệ thống mạng MAN Ethernet VNPT xây dựng với mục tiêu: - Thay hệ thống mạng thu gom thoại công nghệ SONET/SDH cũ - Thiết lập hạ tầng truyền tải băng rộng - Hướng tới cung cấp dịch vụ đa kênh: thoại, truyền liệu, truy cập Internet đường dây - Sử dụng MPLS với chế điều khiển lưu lượng để truyền tải tin Ethernet - Sử dụng Ethernet - điển hình PBT - với cải tiến định tuyến, chất lượng dịch vụ để xây dựng mạng - Cải tiến MPLS để truyền tải liệu mạng Mạng MAN Ethernet mang đến nhiều ích lợi ích tiêu biểu như: - Tính dễ sử dụng - Hiệu chi phí - Tính linh hoạt - Tính chuẩn hóa Do tính ưu việt nó, MAN-E đời đáp ứng nhu cầu thị trường tại, đánh dấu bước phát triển mạng thông tin trước xu tích hợp công nghệ thông tin viễn thông tương lai Trong năm gần đây, mạng lưới viễn thông phát triển cách mạnh mẽ Xu hướng phát triển tiến tới hội tụ mạng hội tụ dịch vụ Tài nguyên mạng có giới hạn nhu cầu truyền thông ngày tăng Chính vậy, vấn đề điều khiển lưu lượng mạng nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS cần thiết Cùng với phát triển mạng MAN-E, nhà nghiên cứu cố gắng tìm phương pháp kỹ thuật điều khiển lưu lượng mạng cách tối ưu để đáp ứng nhu cầu người sử dụng Chính lẽ trên, "Nghiên cứu kỹ thuật lưu lượng tái định tuyến nhanh FRR mạng MAN-E VNPT Đà Nẵng" trở thành chủ đề cần tìm hiểu MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Đề tài tiến hành tìm hiểu kỹ thuật lưu lượng tái định tuyến nhanh mạng MAN-E nói chung mạng MAN-E VNPT Đà Nẵng nói riêng Sử dụng phần mềm để mô toán tái định tuyến nhanh FRR Qua đánh giá tối ưu kỹ thuật FRR ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU • Tìm hiểu mạng MAN-E • Nghiên cứu kỹ thuật lưu lượng tái định tuyến nhanh FRR MANE/MPLS PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU • Thu thập, phân tích tài liệu thông tin liên quan đến đề tài • Tiến hành mô phần mềm Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Mạng MAN-E triển khai mạng truyền tải công ty viễn thông tính ưu việt Trong điều kiện bùng nổ lưu lượng nghiên cứu kỹ thuật lưu lượng tái định tuyến nhanh FRR mạng MAN-E giúp cho tối ưu hóa việc sử dụng thiết bị có mà đảm bảo chất lượng dịch vụ CẤU TRÚC LUẬN VĂN Cấu trúc luận văn gồm chương: CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E: Giới thiệu đời, công nghệ, kiến trúc mạng MAN-E nói chung mạng MAN-E VNPT Đà Nẵng nói riêng CHƯƠNG - CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN LƯU LƯỢNG TRONG MPLS: Trình bày thành phần MPLS, giao thức hoạt động định định tuyến MPLS CHƯƠNG - KỸ THUẬT TÁI ĐỊNH TUYẾN NHANH FRR TRONG MẠNG MAN-E VNPT ĐÀ NẴNG: Trình bày kỹ thuật lưu lượng MPLS, phương pháp bảo vệ mạng trường hợp lỗi sâu tìm hiểu kỹ thuật tái định tuyến nhanh FRR ứng dụng kỹ thuật vào mạng MAN-E VNPT Đà Nẵng CHƯƠNG - MÔ PHỎNG : Thực mô kỹ thuật chuyển mạch bảo vệ FRR phân tích chương CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E 1.1 SỰ RA ĐỜI CỦA MẠNG MAN-E Mục tiêu ban đầu Internet truyền tải thông tin dịch vụ mạng máy tính khắp nơi giới Song trải qua ba mươi năm phát triển, Internet dần dịch chuyển khỏi mục tiêu ban đầu Theo chuyên gia tập đoàn viễn thông Nortel (Mỹ), dịch chuyển thể qua ba xu hướng: phát triển video trực tuyến hình thức; độc lập sở hạ tầng ứng dụng; thâm nhập công nghệ thông tin vào lĩnh vực giải trí Sự phát triển dịch vụ sản phẩm ngành viễn thông cho thấy thị trường trải qua thay đổi có ảnh hưởng sâu rộng Ethernet nhanh chóng trở thành công nghệ cốt lõi việc truyền tải liệu mạng viễn thông hội tụ Công nghệ sử dụng rộng rãi tảng cho dịch vụ thiết bị truy cập băng thông rộng hệ Mạng Ethernet đô thị (MAN-E) mạng sử dụng công nghệ Ethernet băng thông rộng, kết nối mạng cục tổ chức cá nhân với mạng diện rộng WAN hay với Internet Công nghệ Ethernet trở nên quen thuộc mạng LAN doanh nghiệp nhiều năm qua; giá thành chuyển mạch Ethernet trở nên thấp; băng thông cho phép mở rộng với bước nhảy tùy ý ưu tuyệt đối Ethernet so với công nghệ khác.Với tiêu chuẩn thêm vào, Ethernet mang lại giải pháp mạng có độ tin cậy, khả mở rộng hiệu cao chi phí đầu tư Việc áp dụng công nghệ Ethernet vào mạng đô thị mang lại nhiều lợi ích cho nhà cung cấp dịch vụ lẫn khách hàng MAN-E giải pháp mạng có độ tin cậy, khả mở rộng hiệu cao chi phí đầu tư Việc quản lý băng thông MAN-E thực cách dễ dàng Mạng MAN-E cho phép thuê bao tăng giảm băng thông cách mềm dẻo thiết lập mạng họ theo cách thức đơn giản linh hoạt so với dịch vụ truyền thống khác Đó lý mà mạng MAN-E nhà cung cấp dịch vụ lựa chọn đưa vào khai thác 1.2 CÔNG NGHỆ MẠNG MAN-E Công nghệ mạng MAN-E thực chất tập hợp giải pháp tích hợp nhiều công nghệ thực truyền tải lưu lượng Ethernet Các công nghệ mạng MAN-E [2],gồm có: - Công nghệ SDH/ NG-SDH - Công nghệ WDM - Công nghệ RPR - Công nghệ Ethernet - Công nghệ PBT - Công nghệ MPLS - Công nghệ T-MPLS Việc lựa chọn công nghệ mạng để triển khai phụ thuộc vào nhiều yếu tố Mỗi công nghệ có đặc điểm, ưu nhược điểm, khả áp dụng công nghệ mạng MEN 1.2.1 Công nghệ SDH/NG-SDH Công nghệ SDH xây dựng sở hệ thống phân cấp ghép kênh đồng TDM với cấu trúc phân cấp ghép kênh STM-N cho phép cung cấp giao diện truyền dẫn với tốc độ lên từ vài Mbits/s tới vài Gigabits/s Đặc tính ghép kênh TDM phân cấp ghép kênh đồng công nghệ SDH cho phép cung cấp kênh truyền dẫn có băng thông cố định với độ tin cậy cao việc áp dụng chế phục hồi bảo vệ, chế quản lý hệ thống Từ trước tới công nghệ truyền dẫn SDH xây dựng chủ yếu cho việc tối ưu truyền tải lưu lượng thoại Tuy nhiên, năm gần nhu cầu sử dụng loại hình dịch vụ truyền liệu tăng lên nhiều có xu hướng chuyển dần lưu lượng dịch vụ thoại sang truyền tải theo giao thức truyền liệu Trong đó, sở hạ tầng mạng SDH có khó có khả đáp ứng nhu cầu truyền tải lưu lượng gia tăng tương lai gần Do yêu cầu đặt cần phải có sở hạ tầng truyền tải để đồng thời truyền tải lưu lượng hệ thống SDH có lưu lượng loại hình dịch vụ chúng triển khai Đó lý việc hình thành hướng công nghệ SDH, SDH hệ NG-SDH Công nghệ NG-SDH tập hợp chung khái niệm truyền liệu qua mạng SDH DoS DoS cấu truyền tải lưu lượng cung cấp số chức giao diện nhằm mục đích tăng hiệu việc truyền liệu qua mạng SDH Mục tiêu quan trọng mà hướng công nghệ nói cần phải thực phối hợp hỗ trợ lẫn để thực chức cài đặt/chỉ định băng thông cho dịch vụ cách hiệu mà không ảnh hưởng tới lưu lượng truyền qua mạng SDH Thêm vào đó, NG-SDH cung cấp chức đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS với mức độ chấp nhận cho loại hình dịch vụ mới; mềm dẻo linh hoạt việc hỗ trợ truyền tải lưu lượng truyền tải giao thức khác qua mạng Ưu điểm: - Cung cấp kết nối có băng thông cố định cho khách hàng - Độ tin cậy kênh truyền dẫn cao, trễ truyền tải thông tin nhỏ - Các giao diện truyền dẫn chuẩn hóa tương thích với nhiều thiết bị mạng - Thuận tiện cho kết nối truyền dẫn điểm - điểm - Quản lý dễ dàng - Công nghệ chuẩn hóa - Thiết bị triển khai rộng rãi Nhược điểm: - Công nghệ SDH xây dựng nhằm mục đích tối ưu cho truyền tải lưu lượng chuyển mạch kênh, không phù hợp với truyền tải lưu lượng chuyển mạch gói - Do cấu trúc ghép kênh phân cấp nên cần nhiều cấp thiết bị để ghép tách, phân chia giao diện đến khách hàng - Khả nâng cấp không linh hoạt giá thành nâng cấp tương đối đắt - Không phù hợp với tổ chức mạng theo cấu trúc Mesh - Khó triển khai dịch vụ ứng dụng multicast - Dung lượng băng thông dành cho bảo vệ phục hồi lớn - Phương thức cung cấp kết nối phức tạp, thời gian cung ứng kết nối dài 1.2.2 Công nghệ WDM WDM công nghệ truyền tải sợi quang WDM cho phép truyền tải luồng thông tin số tốc độ cao (theo lý thuyết dung lượng truyển tải tổng cộng đến hàng chục ngàn Gigabit/s) Nguyên lý công nghệ thực truyền đồng thời tín hiệu quang thuộc nhiều bước sóng khác sợi quang Băng tần truyền tải thích hợp sợi quang phân chia thành bước sóng chuẩn với khoảng cách thích hợp bước sóng, bước sóng truyền tải luồng thông tin có tốc độ lớn (chẳng hạn luồng thông tin số tốc độ 10Gbit/s) Do đó, công nghệ WDM cho phép xây dựng hệ thống truyền tải thông tin quang có dung lượng gấp nhiều lần so với hệ thống thông tin quang đơn bước sóng, chủ yếu sử dụng làm truyền dẫn lõi metro mạng truyền dẫn đường trục Hiện tại, sản phẩm hệ thống truyền dẫn WDM sản xuất nhiều hãng sản xuất thiết bị viễn thông triển khai mạng nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông giới Ưu điểm: - Cung cấp hệ thống truyền tải quang có dung lượng lớn, đáp ứng yêu cầu bùng nổ lưu lượng loại hình dịch vụ - Nâng cao lực truyền dẫn sợi quang, tận dụng khả truyền tải hệ thống cáp quang xây dựng Nhược điểm: - Giá thành thiết bị mạng cao 1.2.3 Công nghệ RPR Công nghệ RPR công nghệ mạng xây dựng nhằm đáp ứng yêu cầu truyền tải lưu lượng dạng liệu mạng Ring Công nghệ Ethernet công nghệ SDH thực độc lập không đáp ứng nhu cầu truyền liệu mạng Ring; SDH có nhiều ưu điểm xây dựng mạng theo cấu trúc Ring lại hiệu truyền tải lưu lượng dạng liệu Ethernet truyền tải lưu lượng dạng liệu cách hiệu lại khó triển khai với cấu trúc mạng ring Công nghệ RPR đời để khắc phục nhược điểm công nghệ Điểm chủ yếu công nghệ RPR kiến tạo giao thức phân lớp MAC Giao thức áp dụng nhằm mục đích tối ưu hóa việc quản lý băng thông hiệu cho việc triển khai dịch vụ truyền liệu vòng ring RPR sử dụng vòng song hướng gồm sợi quang truyền ngược chiều đối xứng Một vòng gọi vòng ngoài, vòng gọi vòng Hai vòng đồng thời sử dụng để truyền liệu thông tin điều khiển Khi có lỗi node hay liên kết xảy vòng sợi quang, RPR thực chuyển mạch bảo vệ thông minh để đổi hướng lưu lượng xa khỏi nơi bị lỗi với độ tin cậy đạt tới thời gian nhỏ 50 ms Ưu điểm: - Thích hợp cho việc truyền tải lưu lượng liệu với cấu trúc ring - Hiệu suất sử dụng dung lượng băng thông lớn thực nguyên tắc ghép kênh thống kê dùng chung băng thông - Hỗ trợ triển khai dịch vụ multicast - Quản lý đơn giản mạng cấu hình cách tự động - Phương thức cung cấp kết nối nhanh, đơn giản Nhược điểm: - Giá thành thiết đắt - RPR thực chức tự phục hồi cấu trúc vòng ring đơn Với cấu trúc ring liên kết có cố nút liên kết ring với RPR không thực chức phục hồi lưu lượng kết nối thông qua nút mạng liên kết ring - Công nghệ chuẩn hóa khả tương thích với thiết bị hãng khác không cao 1.2.4 Công nghệ Ethernet Công nghệ Ethernet xây dựng chuẩn hóa để thực chức lớp vật lý lớp liên kết liệu Công nghệ Ethernet hỗ trợ hiệu việc cung cấp dịch vụ kết nối điểm - điểm Với công nghệ đóng gói Vlan, liệu khách hàng phân chia độc lập với đối tượng liệu khác Trong hệ thống mạng cung cấp dịch vụ Metro, Ethernet sử dụng công nghệ thay cho ATM Frame Relay Các số ATM PVI, VCI thay Vlan tag Ngoài ra, với chất truyền đa điểm, Ethernet có khả cung cấp dịch vụ kết nối đa điểm – đa điểm mà ATM Frame Relay không cung cấp Ưu điểm: - Công nghệ Ethernet có khả hỗ trợ tốt cho ứng dụng truyền tải liệu tốc độ cao có đặc tính lưu lượng mang tính đột biến tính “bùng nổ” - Theo thống kê, có tới 95% lưu lượng phát sinh ứng dụng truyền tải liệu lưu lượng Ethernet Điều xuất phát từ thực tế hầu hết mạng truyền liệu quan, tổ chức (mạng LAN, MAN, mạng Intranet…) xây dựng sở công nghệ Ethernet - Sự phổ biến công nghệ Ethernet lớp truy nhập tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối hệ thống với độ tương thích cao xây dựng mạng MAN dựa sở công nghệ Ethernet Điều dẫn tới việc giảm đáng kể chi phí đầu tư xây dựng mạng - Thuận lợi việc kết nối cung cấp dịch vụ cho khách hàng Không đòi hỏi khách hàng phải thay đổi công nghệ, thay đổi nâng cấp mạng nội bộ, giao diện kết nối - Hầu hết giao thức, giao diện truyền tải ứng dụng công nghệ Ethernet chuẩn hóa (họ giao thức IEEE 802.3) Phần lớn thiết bị mạng Ethernet nhà sản xuất tuân theo tiêu chuẩn họ tiêu chuẩn Việc chuẩn hóa tạo điều kiện kết nối dễ dàng, độ tương thích kết nối 10 nhà sản xuất thiết bị khác cao - Quản lý đơn giản Nhược điểm: - Công nghệ Ethernet phù hợp với cấu trúc mạng theo kiểu Hub (cấu trúc topo hình cây) mà không phù hợp với cấu trúc mạng ring Điều xuất phát từ việc công nghệ Ethernet thực chức định tuyến sở thuật toán định tuyến chống lặp STP Cụ thể thuật toán thực chặn vài phân đoạn tuyến ring, điều làm giảm dung lượng băng thông làm việc vòng ring - Thời gian thực bảo vệ phục hồi lớn Điều xuất phát từ nguyên nhân thuật toán định tuyến phân đoạn hình có thời gian hội tụ dài nhiều so với thời gian hồi phục chế bảo vệ vòng ring (tiêu chuẩn 50 ms) - Không phù hợp cho việc truyền tải ứng dụng có đặc tính lưu lượng thời gian thực chưa thực chức đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS cho dịch vụ cần truyền tải có yêu cầu QoS Những nhược điểm khắc phục giải pháp kết hợp công nghệ Ethernet với công nghệ khác Mạng MEN VNPT Đà Nẵng sử dụng chủ yếu công nghệ Ethernet lớp mạng cấp 3–cấp tiếp cận khách hàng 1.2.5 Công nghệ MPLS Phương pháp chuyển mạch nhãn ứng dụng công nghệ MPLS cho phép định tuyến thực định tuyến gói tin nhanh tính đơn giản việc xử lý thông tin định tuyến chứa nhãn Chức quan trọng thực MPLS thực kỹ thuật lưu lượng, kỹ thuật cho phép thiết lập đường thông, thông số để truyền tải lưu lượng với cấp dịch vụ chất lượng dịch vụ khác Ưu điểm: - Công nghệ MPLS phù hợp với hầu hết cấu trúc topo mạng (ring, mesh) 84 Trong trường hợp vòng ring R.1-10G xây dựng từ đường link 1G, lựa chọn đường dẫn với việc loại trừ địa chặng làm giảm lượng cấu hình Hình 3.27 Những Tunnel Access Ring sử dụng TE-FRR Đạt MPLS với Fast Re-Route cách cấu hình tunnel dự phòng bảo vệ kết nối cho tất link ring Trong suốt thời gian xảy lỗi ring, lưu lượng định tuyến lại quanh điểm lỗi dùng đường dẫn tunnel TE dự phòng thiết lập trước hình 3.28 3.29 85 Hình 3.28 Những TE-FRR Tunnel dự phòng Core ring Các tunnel dự phòng Ring R.0-30 (core ring) xây dựng từ ring 10G dùng lựa chọn đường dẫn với chặng tĩnh để đảm bảo lưu lượng phân chia tải suốt trình xảy lỗi tuyến Hình 3.29 Những TE- FRR Tunnel dự phòng Access Ring 86 Tunnel dự phòng ring R.1-10Gb dùng lựa chọn đường dẫn không gồm chặn để giảm lượng cấu hình 3.5.2 Bảo vệ node mạng MAN-E VNPT Đà Nẵng Hình 3.30 Tunnel bảo vệ node Bảo vệ node TE FRR tạo hội tụ nhanh HIS, VoIP VoD, tunnel kỹ thuật lưu lượng cấu hình U-PE cho PEAGG DNG00DPT DNG00D29 mà kết thúc dịch vụ Những tunnel cấu hình với lựa chọn đường dẫn chạy theo theo chiều kim đồng hồ ngược chiều kim đồng hồ quanh vòng ring dùng cách tiếp cận đường dẫn ngắn Lựa chọn chặn tĩnh cần dùng để điều khiển đường dẫn mạng Nếu node thêm vào vòng ring lựa chọn chặn tĩnh cần sửa lại Định dạng số tunnel sau: : tunnel chính, tunnel dự phòng : octet cuối loopback router Head-end 87 : octet cuối loopback router Tail-end Các tunnel dự phòng cần sử dụng lựa chọn chặn tĩnh để chạy theo chiều kim đồng hồ ngược chiều kim đồng hồ quanh ring hình 3.31 Hình 3.31 Tunnel dự phòng bảo vệ node 3.5.3 Đánh số tunnel Bảng 3.3 cho ta biết việc đánh số tunnel chia nhiều loại tunnel Bảng 3.3 Đánh số TE-FRR Tunnel 88 3.5.4 Cấu hình FRR U-PE PE_AGG 3.5.4.1 Cấu hình FRR PE_AGG * Cấu hình primary tunnel interface Tunnel101 ip unnumbered Loopback0 tunnel mode mpls traffic-eng tunnel destination X.X.X.X tunnel mpls traffic-eng autoroute announce tunnel mpls traffic-eng path-option 10 explicit name T101-P-TODNG00HKH tunnel mpls traffic-eng fast-reroute * Cấu hình backup tunnel interface Tunnel301 ip unnumbered Loopback0 tunnel mode mpls traffic-eng tunnel destination X.X.X.X tunnel mpls traffic-eng path-option 10 explicit name T301-B-TODNG00HKH 3.5.4.2 Cấu hình FRR UPE * Cấu hình primary tunnel interface Tunnel102 ip unnumbered Loopback0 tunnel mode mpls traffic-eng tunnel destination X.X.X.X tunnel mpls traffic-eng autoroute announce tunnel mpls traffic-eng path-option 10 explicit name T102-P-TODNG00DPT tunnel mpls traffic-eng fast-reroute * Cấu hình backup tunnel 89 interface Tunnel302 description DNG03HKH-T302-B-TO-DNG00DPT ip unnumbered Loopback0 tunnel mode mpls traffic-eng tunnel destination X.X.X.X tunnel mpls traffic-eng path-option 10 explicit name T302-B-TODNG00DPT Như vậy, chương trình bày cụ thể FRR nói chung FRR mạng MAN-E VNPT Đà Nẵng nói riêng Để hiểu rõ nguyên lý hoạt động ưu điểm FRR so với kỹ thuật bảo vệ khác, chương tác giả thực mô kỹ thuật 90 CHƯƠNG MÔ PHỎNG 4.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG Chương mô kỹ thuật bảo vệ lưu lượng xảy lỗi link với hai vị trí điểm sửa chữa khác nhau: - Bảo vệ với điểm sửa chữa Ingress Router dùng kỹ thuật chuyển mạch bảo vệ - Bảo vệ với điểm sửa lỗi điểm sửa chữa cục (PLR) dùng kỹ thuật FRR Sử dụng chương trình mô mạng OPNET, thực mô lỗi phương pháp thực bảo vệ trường hợp lỗi xảy 4.2 SƠ ĐỒ MẠNG Hình 4.1.Topology mạng Topology mạng theo phần topology phần core ring vòng access ring mạng MAN-E VNPT Đà Nẵng Mạng gồm router, workstation server đấu với Có tunnel sau: - Primary with ingress backup: DNG01NGT - DNG0029 - DNG00HKH DNG00DPT - Primary with bypass: DNG01NGT-DNG0029-DNG00BMA-DNG00DPT 91 - Bypass tunnel: DNG0029 - DNG00HKH - DNG00DPT - Ingress backup_LSP: DNG01NGT - DNG01TQT - DNG01TNVDNG01DTY- DNG00DPT Lưu lượng truyền từ : workstation_1 → server workstation_2 → server - Mạng cấu hình MPLS với đường Primary dùng Dynamic LSP từ DNG01NGT đến DNG00DPT thông qua DNG0029 - Primary with ingress backup bảo vệ Ingress backup_LSP (Protection Switching) Primary with Bypass bảo vệ cục (FRR) Bypass tunnel bảo vệ Ingress backup_LSP Mô thực khoảng thời gian 600s 4.3 TRONG ĐIỀU KIỆN KHÔNG LỖI - Lưu lượng từ workstation_1 gởi đến server qua đường Primary with ingress backup - Lưu lượng từ workstation_2 gởi đến server qua đường Primary with bypass Hình 4.2 Lưu lượng Primary with Ingress Backup Primary with Bypass chưa lỗi mạng 92 Hình Lưu lượng Bypass tunnel Ingress Backup_LSP Kết mô cho ta thấy, trường hợp chưa xảy lỗi, đường primary có lưu lượng đổ qua, Bypass tunnel Ingress Backup_LSP lưu lượng truyền qua 4.4 LỖI XẢY RA VÀ KHÔNG DÙNG CÁC KỸ THUẬT BẢO VỆ Bắt đầu từ thời điểm 450s có lỗi xảy link DNG00HKHDNG00DPT (lỗi tunnel Primary with Ingress Backup) link DNG00BMA- DNG00DPT (lỗi xảy tunnel Primary with Bypass) Giả sử không dùng kỹ thuật bảo vệ kết mô minh họa hình vẽ 4.3 Hình 4.4 Lưu lượng Primary with Bypass Primary with Ingress Backup điều kiện lỗi xảy không bảo vệ 93 Kết cho thấy lỗi xảy (bắt đầu từ thời điểm 450s) không sử dụng kỹ thuật bảo vệ lưu lượng đường Primary with Ingress Backup Primary with Bypass bị drop kể từ có lỗi xảy 4.5 LỖI XẢY RA VÀ BẢO VỆ BẰNG CHUYỂN MẠCH BẢO VỆ 4.5.1 Lỗi xảy Primary with Ingress Backup Bắt đầu từ thời điểm 450s có lỗi xảy link DNG00HKHDNG00DPT (lỗi tunnel Primary with Ingress Backup) dùng Ingress Backup_LSP làm đường backup cho primary Kết mô sau: Hình 4.5 Chuyển mạch bảo vệ với Primary with Ingress Backup lỗi xảy Như ta thấy lưu lượng Primary with Ingress Backup chuyển qua Ingress Backup_LSP sau lỗi xảy Thời gian reroute Primary with Ingress Backup 0,007427s 94 4.5.2 Lỗi xảy Primary with Bypass Bắt đầu từ thời điểm 450s có lỗi xảy link DNG00BMA DNG00DPT (lỗi tunnel Primary with Bypass) dùng Ingress Backup_LSP làm đường backup cho primary Hình 4.6 Chuyển mạch bảo vệ với Primary with Bypass Như ta thấy lưu lượng Primary with Bypass chuyển qua Ingress Backup_LSP sau lỗi xảy Thời gian reroute Primary with Bypass 0,008844s 4.6 BẢO VỆ PRIMARY WITH BYPASS VỚI FRR Nếu thực bảo vệ cho Primary with Bypass đường Bypass tunnel Ta thấy lưu lượng Primary with Bypass chuyển Bypass tunnel sau lỗi xảy thời gian reroute Primary with Bypass 0,00478s 95 Hình 4.7 Bảo vệ Primary with Bypass FRR 4.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương thực mô nhiều kỹ thuật bảo vệ mạng Qua giúp thấy rõ nguyên lý hoạt động FRR ưu điểm FRR cho kết thời gian tái định tuyến nhỏ so với kỹ thuật chuyển mạch bảo vệ 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Luận văn hoàn thành nội dung nghiên cứu đạt số kết lý thuyết thực nghiệm sau: Luận văn khái quát chung mạng MEN đặc điểm kiến trúc, công nghệ mạng MEN nói chung mạng MEN VNPT Đà Nẵng nói riêng tìm hiểu chế định tuyến mạng MPLS Luận văn sâu nghiên cứu kỹ thuật lưu lượng tái định tuyến nhanh FRR để thấy nguyên lý hoạt động tối ưu kỹ thuật áp dụng mạng MEN VNPT Đà Nẵng Phần mô kịch lỗi mạng giải pháp đảm bảo mạng bảo vệ trường hợp lỗi xảy cho thấy cần thiết kỹ thuật nhằm bảo vệ mạng Đối với cố mạng khắc phục nhiều kỹ thuật khác cần phải kết hợp nhiều kỹ thuật bảo vệ Đối với mạng MEN VNPT Đà Nẵng việc thực áp dụng kỹ thuật FRR đáp ứng yêu cầu ứng dụng thời gian thực Tuy nhiên, giới hạn thời gian điều kiện thực nghiệm không cho phép tác giả thực mô xây dựng mô hình mạng với mạng MAN-E VNPT Đà Nẵng KIẾN NGHỊ Thường xuyên cập nhật phương pháp bảo vệ khôi phục mạng trường hợp lỗi nhằm đáp ứng yêu cầu ngày cao ứng dụng thời gian thực Một vấn đề quan trọng nâng cao trình độ tiếp thu công nghệ cho cấp quản lý điều hành mạng nhằm đảm bảo mạng hoạt động cách an toàn tin cậy HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Nếu sử dụng FRR tốn nhiều tài nguyên mạng vấn đề chia sẻ tài nguyên bảo vệ chưa thực mô hình khôi phục MPLS Do hướng nghiên cứu nghiên cứu vấn đề chia sẻ bảo vệ, sử dụng FRR chia sẻ tài nguyên dự phòng nơi Và đòi hỏi 97 mở rộng giao thức định tuyến sử dụng khả truyền tải thông tin node thông tin bảo vệ đường khôi phục Sự mở rộng RSVP-TE sử dụng để truyền tải thông tin đến LSR thực dành sẵn để kiểm tra tài nguyên chia sẻ khả dụng OSPF-TE mở rộng chứa sở liệu chia sẻ tuyến tối ưu chia sẻ tài nguyên thực trước thiết lập đường dẫn 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đỗ Thị Anh (2010), Bảo mật giải pháp tăng cường bảo mật mạng MAN-E (MEN) VNPT Đà Nẵng, Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Điện tử, Đại học Đà Nẵng [2] Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông (2009), Tài liệu đào tạo mạng MEN, Hà Nội [3] Vũ Tuấn Lâm (2006), Nghiên cứu tiêu chuẩn tổ chức tiêu chuẩn giới dịch vụ Ethernet khuyến nghị áp dụng Việt Nam, Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông, Hà Nội Mã số: 9806-KHKT-RD Tiếng Anh [4] Santiago Alvarez (2006), QoS for IP/MPLS Networks, Cisco Press [5] Luc De Ghein ( 2006), MPLS Fundamentals, CiscoPress [6] Johan Martin (May 2005), MPLS Based Recovery Mechanisms, Master thesis, University of OSLO [7] Metro Ethernet Forum (2003), Metro Ethernet Services – A technical overview, Metro Ethernet Forum White Paper [8] Daniel Minoli, Peter Johnson and Emma Minoli, (2002), Ethernet-Based Metro Area Networks, McGraw Hill [9] Eric Osborne, Ajay Simha (2002), Traffic Engineering with MPLS, CiscoPress [10] RFC 3036 (2001), LDP Specification [11] RFC 4090 (2005), Fast Reroute Extensions to RSVP-TE for LSP Tunnels Trang Web [12] http://www.cisco.com [13] http://www.opnet.net [...]... cũng như kiến trúc mạng MAN-E nói chung và mạng MAN-E VNPT Đà Nẵng nói riêng Đây cũng là cơ sở để ta tiếp tục đi nghiên cứu về kỹ thuật lưu lượng tái định tuyến trong mạng MAN-E VNPT Đà Nẵng trong các chương sau 22 CHƯƠNG 2 CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN LƯU LƯỢNG TRONG MPLS Định tuyến là một chức năng không thể thiếu trong mạng viễn thông trong quá trình thực hiện đấu nối các cuộc gọi trong mạng và cũng được coi... khả năng mở rộng mạng 2.3 ĐỊNH TUYẾN TRONG MPLS Định tuyến là quá trình tìm đường đi từ nguồn đến đích, được thực hiện dựa trên bảng định tuyến lưu tại các trạm hay trên các thiết bị định tuyến. Thông tin trong các bảng định tuyến được cập nhật tự động hoặc do người dùng cập nhật MPLS hỗ trợ các kỹ thuật định tuyến: - Định tuyến từng chặng - Định tuyến hiện - Định tuyến ràng buộc Định tuyến từng chặng,... thuận tiện hơn Phần tiếp theo sẽ trình bày chi tiết về định tuyến ràng buộc và các vấn đề liên quan trong kỹ thuật định tuyến này 2.3.1 Định tuyến ràng buộc Định tuyến ràng buộc là một phương tiện để thực hiện xử lý tự động hóa kỹ thuật lưu lượng, khắc phục được các hạn chế của định tuyến theo đích Nó xác định các route không chỉ dựa trên topology mạng (thuật toán chọn đường ngắn nhất SPF) mà còn sử dụng... dung của LIB bằng việc tham chiếu tới bảng định tuyến IP của nó Với mỗi lối vào trong bảng định tuyến, mỗi node sẽ thông báo 1 ràng buộc (chứa 1 địa chỉ mạng và 1 nhãn) tới các node lân cận Tuy nhiên, nếu muốn triển khai kỹ thuật lưu lượng với MPLS, bắt buộc phải sử dụng kiểu định tuyến ràng buộc Định tuyến hiện, định tuyến hiện tương tự với định tuyến nguồn Trong phương pháp này không một node nào được... tuyến ràng buộc Để minh họa hoạt động của định tuyến ràng buộc, xét cấu trúc mạng “con cá” kinh điển như hình 2.14 Giả sử rằng định tuyến ràng buộc sử dụng số hop và băng thông khả dụng làm các metric Lưu lượng 600 Kbps được định tuyến trước tiên, sau đó là lưu lượng 500 Kbps và 200 Kbps Cả 3 loại lưu lượng này đều hướng đến cùng một ER Vì lưu lượng 600 Kbps được định tuyến trước nên nó đi theo đường ngắn... ra tham số QoS cho dòng lưu lượng Các ứng dụng phía thu phải xác định bản ghi QoS và chuyển tới RSVP Sau khi phân tích các yêu cầu này, RSVP gửi các yêu cầu tới tất cả các node tham gia trong việc vận chuyển dòng lưu lượng Hình 2.11 Các thực thể hoạt động RSVP Chất lượng dịch vụ của một dòng lưu lượng nào đó được thực hiện bằng các kỹ thuật gọi là điều khiển lưu lượng Những kỹ thuật này bao gồm: Một... độ cao Dung lượng mạng MAN-E được xây dựng để đáp ứng nhu cầu dự báo phát triển các dịch vụ: Internet, truyền số liệu, dịch vụ băng rộng và dịch vụ thoại; chuẩn bị thay thế hệ thống mạng truyền tải, thu gom lưu lượng dữ liệu thoại và lưu lượng băng rộng 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-E... tổng hợp lưu lượng, quản lý tắc nghẽn, ghép dịch vụ, chuyển mạch cục bộ cho các dịch vụ Ethernet - Lớp biên (Edge) Thực hiện dịch vụ và đưa ra các chính sách điều khiển quản lý của mạng như bảo mật mạng, ghép lưu lượng và quản lý tắc nghẽn Các dịch vụ mạng MEN được bắt đầu định nghĩa tại đây - Lớp mạng lõi (core) Chuyển tiếp gói tin nhanh (IP/MPLS), quản lý tắc nghẽn và kỹ thuật điều khiển lưu lượng phức... là một kỹ thuật mạng mới kết hợp tính mềm dẻo của định tuyến theo giao thức IP với công nghệ chuyển mạch tế bào MPLS không thay thế cho định tuyến IP, nhưng nó hoạt động song song với các phương pháp định tuyến đang tồn tại Trong chương này, tôi xin trình bày về MPLS và các vấn đề liên quan đến định tuyến lưu lượng trong MPLS [2],[4],[5] 2.1 CÁC THÀNH PHẦN VÀ PHƯƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG TRONG MPLS 2.1.1... thay thế hệ thống mạng truyền tải, thu gom lưu lượng dữ liệu thoại, mạng MEN có mục tiêu chủ yếu khác là thu gom các lưu lượng băng rộng Vì thế, để có thể hiểu rõ hơn về kiến trúc của mạng MEN, cần tìm hiểu những yêu cầu của khuyến nghị TR101 về xây dựng hạ tầng mạng thu gom băng rộng (xem phụ lục 1) 1.3.3 Kiến trúc mạng MAN-E VNPT Mạng MAN-E VNPT được xây dựng với mục tiêu triển khai mạng truy nhập quang,