Định hướng xây dựng mạng truyền tải NGN theo công nghệ GMPLS

Định hướng xây dựng mạng truyền tải NGN theo công nghệ GMPLS Nguyễn Đức Thủy – Phạm Hồng Nhung Tóm tắt: Bài báo phân tích số sở cần thiết xây dựng dựng mạng truyền tải NGN tương lai theo công nghệ GMPLS, phân tích số mô hình triển khai mạng áp dụng cho việc xây dựng mạng từ đưa định hướng lựa chọn mô hình phù hợp để triển khai nghị lộ trình xây dựng mạng truyền tải NGN theo công nghệ GMPLS tương lai Các yếu tố thúc đẩy xu hướng triển khai xây dựng mạng sở công nghệ GMPLS 1.1 Các yếu tố xu hướng công nghệ dịch vụ viễn thông giới Việt Nam Xu hướng phát triển xây dựng mạng hệ NGN quan tâm nhiều đối tượng tham gia vào thị trường Có hai nhóm đối tượng chủ yếu mang tính định đến chiến lược phát triển lộ trình triển khai thực xây dựng mạng nhóm nhà cung cấp thiết bị giải pháp mạng nhóm nhà xây dựng thác mạng NGN Nhà khai thác mạng có tiêu chí xây dựng mạng ban đầu khả cung cấp dịch vụ, tiên tiến công nghệ, hiệu suất khai thác mạng tất nhằm đạt mục tiêu cuối tính hiệu vốn đầu tư xây dựng mạng mà nhà khai thác mạng bỏ Đối với nhà cung cấp thiết bị, họ thực nghiên cứu xu hướng phát triển thị trường, xu hướng phát triển thành tựu công nghệ, sở phát triển sản xuất sản phẩm thiết bị với tảng công nghệ chủ đạo lựa chọn giải pháp riêng mang tính đặc thù riêng nhằm chiếm lợi thị trường cung cấp thiết bị giải pháp mạng Do đó, hai đối tượng nói cần có tiếng nói chung để đưa kế hoạch triển khai mạng cách cụ thể nhằm đạt mục đích bên Hiện nhận thấy rằng: Xu hướng triển khai mạng tích hợp dịch vụ xu hướng chung hầu hết nhà cung cấp giải pháp mạng nhà khai thác mạng giới Một mối quan tâm chủ yếu nhà khai thác mạng xây dựng sở hạ tầng mạng NGN có khả truyền tải đa dịch vụ sở hạ tầng mạng quản lý điểu khiển hệ điều khiển chung Trong nhà cung cấp thiết bị thường phát triển sản phẩm có đặc thù riêng đề xuất giải pháp xây dựng mạng sở họ sản phẩm Do đó, cần thiết tìm kiếm công nghệ tích hợp quản lý điều khiển hầu hết phân lớp mạng, tạo tạo thị trường mở giải pháp xây dựng phát triển mạng viễn thông, việc xây dựng mạng không phụ thuộc vào giải pháp đặc thù hãng thiết bị cần thiết nhà khai thác mạng nguời sử dụng dịch vụ Công nghệ GMPLS cho phép tạo mặt phẳng quản lý điều khiển chung cho phân lớp mạng Hiện trạng mạng viễn thông nhà khai thác giới nói chung Việt Nam nói riêng trộn lẫn mạng hoạt động sở công nghệ khác phân lớp mạng, chẳng hạn công nghệ SDH truyền thống, SDH-NG, WDM, công nghệ DSL… cho lớp truyền tải; công nghệ TDM, Ethernet, ATM, IP/MPLS… cho lớp mạng chuyển mạch/chuyển tiếp gói Song song với mạng tại, định hướng, dự án phát triển mạng tương lai áp dụng công nghệ mạng giải pháp mạng kết hợp công nghệ Do vấn đề đặt việc xây dựng sở hạ tầng mạng tương lai cần phải tính đến việc tận dụng sở hạ tầng mạng có Việc thực giải pháp, mô hình triển khai mạng phù hợp xét đến khả triển khai giải pháp quản lý mạng nhằm phát huy tối đa hiệu suất hoạt động mạng Xét khía cạnh này, công nghệ GMPLS thỏa mãn yêu cầu đặt nói Xét bối cảnh tương lai, nhu cầu trao đổi thông tin người sử dụng phát triển mang tính bùng phát số lượng loại hình dịch vụ Đặc biệt, cần nhấn mạnh đến nhu cầu kết nối tốc độ cao lĩnh vực kinh tế xã hội, quan tổ chức, doanh nghiệp, sở nghiên cứu, đào tạo nhu cầu liên kết trao đổi thông tin nội quan đầu não với chi nhánh, sở phân tán sở phạm vi địa lý rộng lớn tách biệt Có thể nói rằng, dung lượng khả mạng khó đáp ứng nhu cầu loại hình kết nối Nếu phát triển mở rộng mạng để đáp ứng nhu cầu sở mạng theo công nghệ áp dụng (SDH, MPLS, Fast Ethernet…) khó đáp ứng phức tạp mặt quản lý, thời gian tính mềm dẻo việc cung cấp dịch vụ Để đáp ứng nhu cầu nói cần xây dựng mạng có khả chuyển mạch/ ghép kênh cấu hình cao, tốc độ lớn Điều thực sở công nghệ WDM, SDH-NG, chuyển mạch quang Đây xu hướng công nghệ truyền tải nhà sản xuất thiết bị nhà khai thác mạng định hướng lựa chọn cho mạng tương lai Trong đó, GMPLS mặt phẳng điều khiển quản lý thống lựa chọn áp dụng cho mạng dựa công nghệ nói Việc áp dụng mặt điều khiển quản lý thống cho phép nhà điều hành mạng thực thi việc quản lý điều hành mạng cách thống nhất, linh hoạt, tạo khả cung ứng dịch vụ cách mềm dẻo, nhanh chóng trực tuyến; chẳng hạn dịch vụ cung ứng băng thôngtheo yêu cầu, mạng riêng ảo quang (OVPN) Với dịch vụ này, GMPLS cho phép người sử dụng tự kiến tạo dịch vụ cách linh hoạt, theo yêu cầu không hạn chế khả mạng 1.2 Định hướng phát triển viễn thông Việt Nam đến năm 2010 Những yếu tố quan trọng để định hướng phát triển mạng viễn thông là: Quyết định Thủ tướng phủ phê duyệt quy hoạch phát triển Viễn thông Internet tới năm 2010 với nội dung chủ yếu chiến lược phát triển công nghệ thông tin truyền thông Việt Nam đến năm 2010 định hướng đến năm 2020 với nội dung chủ yếu cần đặc biệt ý sau: Về khía cạnh mục tiêu: Đưa Viễn thông Internet trở thành ngành kinh tế mũi nhọn, có tỷ trọng đóng góp cho tăng trưởng GDP ngày cao Về khía cạnh định hướng công nghệ: Từng bước triển khai mạng NGN phù hợp với nhà khai thác mạng, nhằm cung cấp dịch vụ sở hạ tầng mạng viễn thông thống nhất, đẩy mạnh phát triển mạng cáp quang nội hạt, cáp quang xuống huyện, xã, khu dân cư, khu công nghiệp, thương mại dịch vụ, xây dựng mạng đường trục dung lượng lớn, nhiều hướng đáp ứng truyền tải đa dịch vụ Về khía cạnh định hướng dịch vụ: Phát triển truy nhập băng rộng, dịch vụ thuê kênh, mạng riêng ảo VPN, dịch vụ gia tăng, phủ điện tử, truyền thông đa phương tiện… Về khía cạnh phát triển thị trường nhu cầu dịch vụ: phát triển dịch vụ truy nhập Internet tới hầu hết vùng nông thôn, miền núi, cung cấp dịch vụ truy nhập băng rộng tới toàn vùng trọng điểm kinh tế vùng phát triển kinh tế nông thôn thành thị Để đáp ứng nội dung nói phát triển Viễn thông Internet Việt Nam đến năm 2010 cho năm cần phải xây dựng sở hạ tầng viễn thông với giải pháp công nghệ tiên tiến để tạo mạng có dung lượng lớn có khả đáp ứng nhu cầu phát triển theo mục tiêu đặt có khả tích hợp sở hạ tầng, tích hợp thống quản lý điều khiển Có thể nói GMPLS giải pháp công nghệ phù hợp áp dụng cho xây dựng mạng tương lại Đối với VNPT có định hướng qui hoạch cấu trúc mạng viễn thông tới năm 2010 (Quyết định số 510/QĐ/VT Quyết định số 393/QĐ/VT/ HĐQT) Trong định hướng mạng phát triển theo công nghệ truyền tải gói Theo đó, mạng phân thành lớp: - Lớp ứng dụng - Lớp điều khiển - Lớp truyền tải - Lớp truy nhập - Lớp quản lý (bao trùm toàn phân lớp trên) Định hướng phân lớp mạng nói hoàn toàn phù hợp cho việc áp dụng công nghệ GMPLS để thực quản lý điều khiển mạng viễn thông tương lai Định hướng mô hình triển khai công nghệ GMPLS mạng viễn thông Việt Nam Những định hướng riển khai mạng GMPLS cho mạng viễn thông Việt Nam xây dựng sở tham khảo nghiên cứu xu hướng phát triển công nghệ mạng trên giới cho năm tới phân tích trên, mô hình đề xuất triển khai mạng tổ chức nghiên cứu, xây dựng tiêu chuẩn, nhà cung cấp thiết bị giải pháp mạng, đặc biệt cấu hình triển khai thực tế dự án xây dựng mạng GMPLS nhà cung khai thác mạng giới thể kết đề tài nghiên cứu [1] Ngoài ra, điều quan trọng cần phải xét tới định hướng nói có xét đến trạng định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam tương lai 2.1 Mô hình tổ chức mạng GMPLS đường trục Có ba phương án tổ chức mạng đường trục: mô hình chồng lấn (Overlay Model) mô hình ngang hàng (Peer Model) mô hình lai ghép (Augmented Model) 2.1.1 Phương án triển khai mạng GMPLS đường trục theo mô hình chồng lấn (Overlay Model) NMI I NMI NM NM NM I I CCI CCI CCI UNI Hình 1: Tổ chức mạng GMPLS đường trục theo mô hình Overlay Mạng đường trục tổ chức theo mô hình chồng lấn cấu trúc tô-pô mạng dựa sở mạng đường trục (hình 1) Mạng bao gồm nút trục nút trục Hà Nội, Đà Nẵng Tp Hồ Chí Minh Tại nút đường trục đặt thiết bị chuyển mạch quang OXC có chức GMPLS Các nút OXC đấu chéo thông qua hệ thống truyền dẫn quang DWDM để thực chuyển mạch bước sóng mang tín hiệu với tốc độ đạt tới tốc độ STM 16/64 10Gbit Ethernet Tại nút mạng trục đặt định tuyến Router đường trục (Backbone Router) kết nối với chuyển mạch OXC nút tương ứng Giao diện kết nối điều khiển báo hiệu Router trục OXC giao diện UNI, giao diện điều khiển báo hiệu OXC là giao diện INNI Thiết bị Router trục sử dụng để kết nối mạng ngang cấp kết nối với mạng cung cấp loại hình dịch vụ/công nghệ khác nhau, chẳng hạn kết nối với mạng PSTN, xDSL, PLMN, MAN khu vực với đa dạng công nghệ TDM, ATM, Ethernet, MPLS….Đặc điểm mô hình công nghệ GMPLS triển khai phạm vi mạng truyền tải quang đường trục Thiết bị OXC thực chức chuyển mạch quang, cung cấp dịch vụ kết nối quang cung ứng băng thông, băng thông theo theo yêu cầu, mạng quang ảo OVPN, kênh quang riêng…Mặt phẳng điều kiển/báo hiệu tạo lên liên kết đối tượng OCC (kênh điều khiển báo hiệu quang) thông qua giao diện I-NNI thực giáo thức báo hiệu định tuyến GMPLS mạng quang đường trục Các thiết bị Router trục kết nối trao đổi báo hiệu với thiết bị OXC trục tương ứng thông qua giao diện UNI Như vậy, Router trục quyền kiểm soát tài nguyên mạng truyền tải quang Mạng truyền tải quang đường trục kết nối với thiết bị định tuyến khái niệm “đám mây’ IP/MPLS Ưu điểm phương án triển khai mạng đường trục theo mô hình chồng lấn: - Phù hợp với việc kết nối mạng nhiều nhà khai thác mạng khác nhau, thực hệ thống điều khiển báo hiệu quản lý riêng theo nhà khai thác - Phù hợp cho thực kết nối mạng định tuyến Router với mạng truyền tải quang có hệ thống định tuyến, điều khiển báo hiệu riêng rẽ - Cho phép triển khai mở rộng quản lý mạng truyền tải quang mà không ảnh hưởng tới mạng định tuyến Router có Nhược điểm phương án triển khai mạng đường trục theo mô hình chồng lấn: - Thông tin điều khiển/báo hiệu định tuyến bị “che dấu” ranh giới phạm vi phân lớp mạng, hạn chế hiệu sử dụng tài nguyên chung mạng - Cơ chế thực quản lý điểu khiển cố hư hỏng mạng phức tạp - Không phù hợp với mạng có cấu trục kết nối Mesh đầy đủ (mạng cấu trúc kết nối O (N2)) 2.1.2 Phương án triển khai mạng GMPLS đường trục theo mô hình ngang hàng (Peer Model) Về cấu trúc kết nối mô hình mạng ngang hàng tương tự mô hình mạng chồng lấn Chỉ có khác biệt Router trục kết nối với OXC theo chế ngang hàng (hình 2), nghĩa OXC coi Router trục có chức hoạt động giống OXC ngược lại Trong trường hợp này, mặt điều khiển quản lý OXC Router trục thống Các Router trục hiểu rõ cấu trúc tô-pô có khả sử dụng tài nguyên mạng truyền tải quang ngược lại Để thực điều này, giao diện kết nối điều khiển báo hiệu Router trục OXC giao diện I-NNI giao diện kết nối OXC với Các giao thức định tuyến thực xuyên suốt qua OXC Router trục Điều khác với mô hình chồng lấn, giao thức định tuyến GMPLS thực miền truyền tải quang (giữa OXC với nhau) Hình 2: Tổ chức mạng GMPLS đường trục theo mô hình Peer Ưu điểm phương án triển khai mạng theo mô hình ngang hàng: - Tối ưu hóa việc chọn lựa tuyến kết nối qua Router OXC, không phát sinh tượng chồng lấn cấu trúc tô-pô mạng truyền tải quang mạng định tuyến Router - cho phép sử dụng tài nguyên mạng cách hiệu môi trường không đồng thiết bị mạng truyền tải quang thiết bị định tuyến Router - Sử dụng mặt điều khiển quản lý thống cho phần tử mạng khác phân lớp truyền tải quang định tuyến Router - Dễ dàng việc phát điều khiển cố mạng hỗn hợp IP quang Nhược điểm phương án triển khai mạng theo mô hình ngang hàng: - Không hỗ trợ môi trường mạng bao gồm nhiều nhà khai thác mạng khác thân nhà khai thác mạng không muốn nhà khai thác mạng khác biết thông tin mạng nội 2.1.3 Phương án triển khai mạng GMPLS đường trục theo mô hình lai ghép (Augmented Model) Phương án triển khai mạng đường trục theo mô hình lai ghép kết hợp phương án triển khai theo mô hình chồng lấn mô hình ngang hàng (hình 3) Theo phương án phạm vi mạng theo công nghệ IP/MPLS mạng OXC có thiết bị định tuyến kết nối với mạng truyền tải quang theo mô hình ngang hàng đồng thời phần tử đóng vai trò định tuyến mạng IP/MPLS gọi thiết bị định tuyến ranh giới (Border Router) Thiết bị vừa thực chức định tuyến mạng truyền tải quang (quản lý cấu trúc tô-pô mạng quang) vừa có chức định tuyến mạng IP/MPLS Mặt phẳng quản lý điều khiển mạng IP/MPLS mạng truyền tải quang OXC tách biệt riêng rẽ, trao đổi thông tin định tuyến, báo hiệu điều khiển hai mặt điều khiển quản lý nói Hình 3: Tổ chức mạng GMPLS đường trục theo mô hình lai ghép Ưu điểm phương án triển khai mạng theo mô hình lai ghép: - Tận dụng ưu điểm mạng ngang hàng xét khía cạnh quản lý điều khiển mạng theo phạm vi mạng, nghĩa sử dụng tài nguyên mạng cách hiệu thiết lập kết nối mạng môi trường không đông mạng định tuyến IP/MPLS mạng truyền tải quang - Cơ chế quản lý điều khiển lỗi mạng đơn giản phân biệt rõ ranh giới mạng IP/MPLS mạng quang - Tạo thuận lợi việc mở rộng mạng quang từ mạng sang xây dựng mặt phẳng điều khiển quản lý thống Nhược điểm phương án triển khai mạng theo mô hình lai ghép: - Vẫn tồn hai mặt phẳng điều khiển quản lý: quang mạng định tuyến IP/MPLS - Phương án không phù hợp với mạng có cấu trúc tô-pô tương đồng mạng truyền tải quang mạng định tuyến Router IP/MPLS (tương ứng với nút mạng có phần tử chuyển mạch quang thiết bị định tuyến IP/MPLS) Như với việc tổ chức mạng theo cấu trúc tô- pô tương đồng mạng đường trục VNPT không nên triển khai mạng theo mô hình lai ghép 2.2 Mô hình tổ chức mạng GMPLS mạng Metro Cấu trúc phân lớp mạng Metro tổ chức thành hai phân lớp mạng: Phân lớp mạng lõi (Metro Core) phân lớp mạng truy nhập (Access Metro) Trong phân lớp mạng có thành phần mạng chủ yếu phần tử thuộc mạng định tuyến/chuyển mạch (Router/Switch) phần tử thuộc mạng truyền tải quang (TDM/OXC) Lớp truyền tải mạng truy nhập chủ yếu sử dụng phần tử truyền tải dựa công nghệ TDM (các thiết bị SDH-NG thiết bị MSTP) số hình thức truy nhập khác Lớp mạng truyền tải mạng lõi sử dụng thiết bị OXC kích thước mạng lớn sử dụng hỗn hợp thiết bị TDM OXC hay dùng thiết bị TDM với mạng kích cỡ trung bình nhỏ Tương tự mạng đường trục, việc triển khai GMPLS mạng Metro theo ba phương án tổ chức mạng khác nhau: mô hình chồng lấn, mô hình ngang hàng mô hình lai ghép 2.2.1 Phương án triển khai mạng GMPLS Metro theo mô hình chồng lấn (Overlay Model) Mạng Metro tổ chức theo mô hình chồng lấn cấu trúc phân lớp mạng dựa sở cấu trúc phân lớp mạng Metro bao gồm lớp mạng: Lớp mạng lõi (Metro Core) lớp mạng truy nhập (Access Metro) hình Mạng truyền tải quang phân lớp mạng lõi Metro mạng truy nhập Metro bao gồm phần tử SDH-NG/MSTP phần tử OXC kết nối với thông qua giao diện I-NNI Ranh giới hai lớp mạng kết nối với thông qua giao diện E-NNI Và vậy, mặt phẳng điều khiển quản lý mạng truyền tải quang Router biên mặt phẳng thống theo công nghệ GMPLS Các giao diện vật lý kết nối thuộc mạng truyền tải giao diện STM-n, FE (100 Mbit/s), GE (1/10 Gbit/s) giao diện với tốc độ luồng VC-n đơn lẻ hay chuỗi liên kết luồng (VC Concatenation) để cung cấp kênh truyền tải với nhiều tốc độ khác Hình 4: Tổ chức mạng GMPLS Metro theo mô hình Overlay Phương án triển khai mạng GMPLS Metro theo mô hình chồng lấn có ưu điểm nhược điểm việc triển khai mạng GMPLS đường trục, cụ thể sau: - Tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối phần tử mạng mạng cung cấp loại hình dịch vụ khác có hệ thống điều khiển quản lý hệ thống có sẵn - Phù hợp cho thực kết nối mạng định tuyến Router với mạng truyền tải quang có hệ thống định tuyến, điều khiển báo hiệu riêng rẽ - Cho phép triển khai mở rộng quản lý mạng truyền tải quang mà không ảnh hưởng tới mạng định tuyến Router có Nhược điểm phương án triển khai mạng đường trục theo mô hình chồng lấn: - Hạn chế hiệu sử dụng tài nguyên chung mạng thông tin định tuyến tình trạng tài nguyên có ý nghĩa phạm vi mạng GMPLS, cụ thể lớp định tuyến Router thực yêu cầu kết nối dịch vụ với lớp truyền tải quang qua giao thức báo hiệu mà quyền nhận xử lý thông tin tài nguyên mạng - Cơ chế thực quản lý điểu khiển cố hư hỏng mạng phức tạp - Không phù hợp với mạng có cấu trúc kết nối Mesh đầy đủ - Không thực chức thống điều khiển, quản lý (GMPLS) phạm vi toàn mạng 2.2.2 Phương án triển khai mạng đường trục theo mô hình ngang hàng (Peer Model) Về cấu trúc kết nối mô hình mạng ngang hàng mạng GMPLS Metro tương tự mô hình mạng ngang hàng áp dụng cho đường trục hình Điểm khác biệt phần tử mạng Router OXC kết nối không phân biệt với theo giao thức thống báo hiệu, định tuyến điều khiển quản lý theo công nghệ GMPLS Tuy nhiên, phạm vi phân lớp mạng (truy nhập mạng lõi) cần kết nối định tuyến quản lý bên thông qua giao diện I-NNI Phương án triển khai mạng ngang hàng cho mạng GMPLS Metro cho phép tạo mặt phẳng điều khiển quản lý thống theo giao thức GMPLS IETF mô hình kiến trúc mạng ASON/ G.8080 ITU-T đề xuất Ưu, nhược điểm phương án triển khai mạng GMPLS Metro theo mô hình mạng ngang hàng tương tự triển khai mạng GMPLS đường trục theo mô hình mạng ngang hàng Ngoài có số điểm sau Ưu điểm: - Tối ưu hóa việc chọn lựa tuyến kết nối qua Router SDHNG/MSTP/OXC, không phát sinh tượng chồng lấn cấu trúc tô-pô mạng truyền tải quang mạng định tuyến Router - Cho phép sử dụng tài nguyên mạng cách hiệu môi trường không đồng thiết bị mạng truyền tải quang thiết bị định tuyến Router - Sử dụng mặt điều khiển quản lý thống cho phần tử mạng khác phân lớp truyền tải quang định tuyến Router - Dễ dàng việc phát điều khiển cố mạng hỗn hợp IP quang - Linh hoạt hơn, mềm dẻo nhanh chóng việc tiếp cần với khách hàng để cung cấp kiến tạo dịch vụ MSTP I-N IP/MPLS Truy nhập I-N NI NI Mạng truyền tải quang GMPLS Truy nhập Metro I-N NI OXC NI I-N I-N NI GMPLS NI I-N I-N NI Mạng truyền tải quang Lõi Metro E-NNI GMPLS NI I-N GMPLS IP/MPLS Lõi Hình 5: Tổ chức mạng GMPLS Metro theo mô hình Peer Nhược điểm: - Không hỗ trợ môi trường mạng bao gồm nhiều nhà khai thác mạng khác thân nhà khai thác mạng không muốn nhà khai thác mạng khác biết thông tin mạng nội 2.2.3 Phương án triển khai mạng GMPLS Metro theo mô hình lai ghép (Augmented Model) Triển khai mạng GMPLS Metro theo mô hình lai ghép tương tự triển khai mạng GMPLS đường trục theo mô hình lai ghép Điểm khác biệt phạm vi mạng GMPLS bao gồm phần tử mạng truyền tải quang hai phân lớp mạng truy nhập mạng lõi Metro tới Router biên (Border Router) đóng vai trò cổng liên kết với mạng định tuyến IP/MPLS (hình 6) Các Router biên thực hai chức năng: phạm vi mạng GMPLS hoạt động phần tử mạng GMPLS kết nối với phần tử mạng GMPLS khác thông qua giao diện NNI (I-NNI E-NNI) thực chức quản lý, điều khiển định tuyến mạng GMPLS Đối với phạm vi mạng IP/MPLS thực chức quản lý, điều khiển định tuyến thông qua giao thức áp dụng cho mạng IP/MPLS Mặt phẳng quản lý điều khiển mạng IP/MPLS mạng GMPLS tách biệt riêng rẽ, trao đổi thông tin định tuyến, báo hiệu điều khiển hai mặt điều khiển quản lý nói Hình 6: Tổ chức mạng GMPLS Metro theo mô hình lai ghép Ưu nhược điểm phương án triển khai mạng GMPLS Metro theo mô hình lai ghép tương tự việc triển khai mạng GMPLS đường trục theo mô hình mạng lai ghép nêu nghĩa là: - Tận dụng ưu điểm mạng ngang hàng xét khía cạnh quản lý điều khiển mạng theo phạm vi mạng, nghĩa sử dụng tài nguyên mạng cách hiệu thiết lập kết nối mạng môi trường không đồng mạng định tuyến IP/MPLS mạng truyền tải quang - Cơ chế quản lý điều khiển lỗi mạng đơn giản phân biệt rõ ranh giới mạng IP/MPLS mạng quang - Tạo thuận lợi việc mở rộng mạng quang từ mạng sang tạo mặt phẳng điều khiển quản lý thống - Vẫn tồn hai mặt phẳng điều khiển quản lý: Quang mạng định tuyến IP/MPLS - Phương án không phù hợp với mạng có cấu trúc tô-pô tương đồng mạng truyền tải quang mạng định tuyến Router IP/MPLS (tương ứng với nút mạng có phần tử chuyển mạch quang thiết bị định tuyến IP/MPLS) 2.3 Mô hình tổ chức mạng GMPLS tổng thể Xét mặt thực tế, triển khai mạng GMPLS thực sở thành phần cấu thành mạng thành phần mạng GMPLS đường trục thành phần mạng Metro hay gọi mạng vùng Về thực chất kiến trúc mạng vùng tương đương với mạng Metro kích thước lớn tập hợp nhiều phần khác mạng Metro (các phân mảnh mạng truy nhập nút mạng lõi triển khai vùng theo phạm vi địa lý hành chính) để tạo thành mạng theo kiến trúc hoàn chỉnh mạng Metro Với quan điểm xây dựng mạng coi thành phần mạng cấu thành lên mạng GMPLS hoàn chỉnh mạng GMPLS đường trục mạng vùng (hay mạng Metro) Các phương án triển khai thành phần mạng nói trình bày mục trước Vấn đề triển khai mạng GMPLS tổng thể VNPT thực chất vấn đề xây dựng phương án kết nối lộ trình triển khai thành phần mạng 2.3.1 Phương án triển khai mạng với mạng trục GMPLS Hình 7: Phương án triển khai mạng với mạng trục GMPLS Phương án thực thể hình với việc triển khai công nghệ GMPLS toàn phạm vi đường trục với việc trang bị thiết bị OXC cho nút đường trục Hà Nội, Đà Nẵng Tp Hồ Chí Minh Trong tương lai gần mạng đường trục phát triển thêm nút mạng trục để hình thành cấu trúc tô-pô dạng Mesh song song với việc phát triển nâng cấp hệ thống truyền dẫn WDM (xem chi tiết tài liệu tham khảo [4]) nhằm đáp ứng yêu cầu kết nối mạng đường trục Hệ thống triển khai với đầy đủ chức điều khiển, quản lý, định tuyến mạng GMPLS để tạo thành mặt phẳng điều khiển quản lý thống toàn mạng theo công nghệ GMPLS Trong mạng vùng 1, vùng vùng chưa triển khai mạng hoàn chỉnh theo công nghệ MPLS Giải pháp kết nối mạng vùng với mạng đường trục kịch mạng GMPLS đường trục thực chức cung cấp kết nối vật lý cho thiết bị Router vùng, đồng thời thực chức bảo vệ phục hồi kết nối cách tối ưu theo cấu trúc tô-pô cụ thể mạng đường trục Ngoài ra, mạng đường trục thực cung cấp dịch vụ cung ứng bước sóng (theo phương thức kết nối cứng kết nối mềm) có nhu cầu từ khách hàng, mạng cung cấp dịch vụ nhà khai thác khác Việc cung cấp dịch vụ kết nối nói hoàn toàn tự động thiết lập từ hệ thống quản lý đường trục tập trung (OAM) Cơ chế định tuyến mạng PSC thực qua chức định tuyến Router vùng Router trục (thực giao thức định tuyến IP IP/MPLS) Như việc kết nối mạng vùng mạng đường trục đơn kết nối mặt truyền tải vật lý, không áp dụng giao thức định tuyến, báo hiệu, quản lý điều khiển mạng vùng mạng truyền tải trục Ưu điểm: - Phương án phù hợp với trạng lộ trình phát triển mạng theo kích chồng lấn (hay phương thức “Top-Down”) - Phương thức kết nối mạng vùng mạng đường trục đơn giản, không đòi hỏi giao thức báo hiệu định tuyến phạm vi mạng đường trục mạng vùng, phù hợp với việc kết nối mạng với mạng đường trục dựa sở công nghệ Nhược điểm: - Chưa thực mặt phẳng quản lý điều khiển mạng thống - Mạng đường trục chưa thực hỗ trợ, phối hợp cung cấp dịch vụ GMPLS cho mạng vùng - Tài nguyên mạng thành phần mạng bị phân tách, sử dụng tài nguyên mạng truyền tải quang đường trục theo chế cung cấp kết nối cố định định tuyến vùng theo chế cung ứng kết nối nhân công Khả áp dụng: Phương án triển khai có phù hợp cho giai đoạn đầu phát triển mạng theo công nghệ GMPLS, mạng vùng giữ nguyên phát triển theo lộ trình qui hoạch theo giai đoạn (hướng tới IP/MPLS giai đoạn tại) 2.3.2 Phương án triển khai mạng với mạng trục GMPLS mạng vùng mạng IP/MPLS Trong phương án này, chức GMPLS thực phạm vi toàn mạng đường trục (hình 8) Các mạng vùng 1, vùng vùng triển khai hoàn chỉnh theo công nghệ IP/MPLS Như vậy, xét kiến trúc mạng nói mạng vùng xem “đám mây” IP/MPLS Giải pháp để kết nối mạng vùng trường hợp là: định tuyến đường trục vùng 1, vùng vùng thực chức GMPLS client (nghĩa thực chức UNI) kết nối với mạng đường trục Chức thực nâng cấp phần mềm định tuyến vùng bổ sung vùng định tuyến có thêm chức GMPLS Giải pháp cho phép phạm vi mạng GMPLS mở rộng tới định tuyến vùng để thực chức quản lý, điều khiển cung cấp dịch vụ mạng GMPLS Đồng thời, ứng dụng mạng MPLS triển khai phạm vi toàn mạng VNPT Các ứng dụng mạng MPLS việc triển khai mạng nội vùng mà triển khai liên vùng phạm vi toàn quốc Các ứng dụng MPLS liên thông mạng vùng truyền tải qua mạng trục GMPLS thông qua phương thức “đường hầm” theo cấu hình “bó” LSP Ưu điểm: - Phù hợp trường hợp mạng vùng triển khai theo công nghệ MPLS - Mạng đường trục thực chức hỗ trợ truyền tải ứng dụng MPLS - Tài nguyên mạng truyền tải đường trục sử dụng mềm dẻo linh hoạt Nhược điểm: - Chưa thực mặt phẳng quản lý điều khiển mạng thống - Hạn chế việc cung cấp dịch vụ tốc độ cao mạng nội vùng toàn mạng (dịch vụ cung cấp mức bước sóng) Khả áp dụng: Trong trường hợp mạng vùng xây dựng hoàn toàn dựa sở công nghệ MPLS giải pháp triển khai mạng MPLS qua mạng GMPLS đường trục phương án đưa coi giải pháp phù hợp Hình Phương án triển khai mạng với mạng trục GMPLS mạng vùng mạng IP/MPLS 2.3.3 Phương án triển khai GMPLS hoàn toàn Phương án triển khai mạng GMPLS hoàn toàn thực toàn mạng vùng triển khai hoàn toàn sở công nghệ GMPLS (hình 9) Các mạng GMPLS vùng 1, vùng vùng triển khai theo phương án mô tả mục Phương thức kết nối mạng GMPLS đường trục mạng GMPLS vùng thực thông qua giao diện truyền tải, giao thức điều khiển, báo hiệu quản lý đầy đủ theo chuẩn G.ASON/ GMPLS Cụ thể giao diện kết nối sử dụng mạng đường trục mạng vùng giao diện E-NNI/GMPLS Như vậy, mặt phẳng điều khiển báo hiệu quản lý phạm vi toàn mạng Đồng thời, ứng dụng dịch vụ mạng MPLS/GMPLS cung cấp toàn mạng Hình 9: Phương án triển khai GMPLS hoàn toàn Ưu điểm: - Phù hợp trường hợp mạng vùng triển khai theo công nghệ GMPLS - Mạng đường trục thực chức hỗ trợ truyền tải toàn ứng dụng dich vụ IP-MPLS/GMPLS - Tài nguyên mạng quản lý, sử dụng hiệu quả, mềm dẻo linh hoạt phạm vi toàn mạng - Chức quản lý điều khiển mạng thực thông qua mặt phẳng quản lý điều khiển mạng thống toàn mạng - Cung cấp loại hình dịch vụ toàn mạng (kể dịch vụ cung ứng bước sóng) Nhược điểm: - Giá thành xây dựng mạng đắt Khả áp dụng: Là phương án xây dựng mạng phù hợp với kiến trúc mạng theo mô hình chuẩn GMPLS/G.ASON khuyến nghị cho mạng tương lai Đề xuất lộ trình triển khai xây dựng mạng GMPLS Tại thời điểm công nghệ GMPLS giai đoạn nghiên cứu triển khai thử nghiệm nhằm hoàn thiện chức đầy đủ mạng GMPLS xét khía cạnh thiết bị tiêu chuẩn giao diện, giao thức áp dụng Theo nghiên cứu dự báo phát triển thị trường cônng nghệ giai đoạn tới năm 2010, nhà khai thác thúc đẩy việc triển khai xây dựng sở hạ tầng mạng theo xu hướng mạng IP quang (IP+Optical Transport Network) trọng tâm việc triển khai mạng theo kiến trúc giao thức GMPLS/ASON nhằm đáp ứng nhu cầu truyền tải liệu thông tin ngày tăng từ người sử dụng thuộc mạng sở công nghệ có công nghệ áp dụng phân lớp Mạng VNPT phát triển theo xu hướng chuyển sang mạng NGN phát triển hướng tới mạng công nghệ IP/MPLS Một số dịch vụ dựa sở công nghệ triển khai áp dụng dịch vụ mạng riêng ảo (VPN) lớp mạng đường trục Bước tiếp phát triển năm mở rộng khả áp dụng công nghệ MPLS xuống mạng bưu điện tỉnh/ thành phố để triển khai dịch vụ mạng MPLS phạm vi mạng toàn quốc Một điều khẳng định chắn rằng, phương án triển khai mạng GMPLS phạm vi mạng toàn quốc (bao gồm mạng đường trục mạng vùng) thời điểm khởi đầu phương án tính khả thi trạng công nghệ, nhu cầu thực tế, giá thành xây dựng mạng, khả phối hợp với mạng có Do cần phải vạch lộ trình hợp lý cho tiến trình xây dựng mạng hướng tới GMPLS Lộ trình sau: Giai đoạn 2008-1010 Giai đoạn thực triển khai mạng GMPLS theo phương án mô tả mục 2.3.1 triển khai công nghệ GMPLS toàn phạm vi đường trục với việc trang bị thiết bị OXC cho nút đường trục Hà Nội, Đà Nẵng Tp Hồ Chí Minh song song với việc mở rộng nâng cấp hệ thống truyền dẫn WDM đường trục (các tuyến mới, dung lượng phát triển, mở rộng theo qui hoạch) nhằm đáp ứng yêu cầu kết nối mạng đường trục Hệ thống triển khai với đầy đủ chức điều khiển, quản lý, định tuyến mạng GMPLS để tạo thành mặt phẳng điều khiển quản lý thống toàn mạng theo công nghệ GMPLS Trong mạng vùng 1, vùng vùng chưa triển khai mạng hoàn chỉnh theo công nghệ MPLS Việc kết nối mạng vùng mạng đường trục đơn kết nối mặt truyền tải vật lý, không áp dụng giao thức định tuyến, báo hiệu, quản lý điều khiển mạng vùng mạng truyền tải trục Giai đoạn từ năm 2010 đến năm 2015 Giai đoạn thực phương án triển khai mạng với mạng trục GMPLS mạng vùng mạng IP/MPLS mô tả muc 2.3.2 Khi mạng đường trục xây dựng để thực chức GMPLS phạm vi toàn mạng đường trục, mạng vùng 1, vùng vùng triển khai hoàn chỉnh theo công nghệ IP/MPLS Trong giai đoạn thực triển khai ứng dụng MPLS liên thông mạng vùng thông qua mạng trục GMPLS theo phương thức “đường hầm” theo cấu hình “bó” LSP Cũng giai đoạn việc xây dựng mạng GMPLS hoàn tất mạng vùng riêng lẻ (hoặc thành phố lớn Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng) Khi giải pháp kết nối mạng với mạng trục theo phương thức mạng GMPLS hoàn toàn mô tả mục 2.3.3 Giai đoạn sau năm 2015 Giai đoạn mạng GMPLS vùng 1, vùng vùng triển khai hoàn tất Phương án triển khai mạng GMPLS vùng lựa chọn theo phương án mô tả mục 2.2 Trong giai đoạn thực triển khai mạng GMPLS hoàn toàn toàn mạng VNPT (bao gồm mạng trục, mạng vùng 1, vùng vùng 3) theo phương án mô tả mục 2.3.3 Như vậy, mặt phẳng điều khiển báo hiệu quản lý phạm vi toàn mạng Đồng thời, ứng dụng dịch vụ mạng MPLS/GMPLS cung cấp toàn mạng Việc kết nối mạng GMPLS VNPT với mạng cung cấp dịch vụ khác, nhà khai thác mạng khác thực tùy theo cấp kết nối phụ thuộc vào đổi công nghệ mạng Tuy nhiên giải pháp kết nối mạng mạng GMPLS áp dụng cách phù hợp mô hình kịch kết nối mạng trục mạng vùng mô tả mục 4 Kết luận Xây dựng mạng truyềng tải NGN đáp ứng dung lượng truyền tải ngày tăng mạng cung cấp dịch vụ theo nhiều công nghệ khác sở hạ tầng truyền tải chung mạng vần đề cần phải giải giai đoạn tương lai Bài báo đề cập đến định hướng mô hình xây dựng mạng, phân tích yêu tố để từ lựa chọn mô hình phù hợp với thực trạng định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam đè xuất lộ trình cụ thể xây dựng mạng Các mốc thời gian lộ trình phát triển mạng GMPLS mà báo đưa thay đổi dài ngắn tùy thuộc vào tình hình thực tế khả thực công nghệ nhu cầu thực tế phát triển mạng, nhiên trình tự bước thực theo lộ trình không thay đổi Tài liệu tham khảo [1] Đề tài Tổng công ty mã số: 031-2005-TCT-RDS-VT-09: “Giải pháp công nghệ phát triển mạng viễn thông NGN VNPT giai đoạn 2006-2010”, nhánh – Nghiên cứu công nghệ truyền dẫn NG-SDH, GMPLS phương án ứng dụng mạng truyền tải VNPT giai đoan 2006 - 2010 [2] Đề tài Tổng công ty mã số: 005-2001-TCT-RDP-VT-01 “Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS đề xuất kiến nghị áp dụng công nghệ GMPLS mạng hệ sau (NGN) Tổng công ty” [3] Đề tài Tổng Công ty mã số: 010-2004-TCT-RDP-VT-09 “Nghiên cứu công nghệ giải pháp mạng MAN quang theo hướng NGN TCT đến năm 2010” [4] Đề tài Tổng công ty mã số: 006-2003-TCT-RDP-VT-16 “Nghiên cứu xây dựng giải pháp bảo vệ phục hồi mạng thông tin quang WDM Tổng công ty [5] Đề tài Bộ mã số 52-04-KHKT-RD: “Nghiên cứu tiêu chuẩn tổ chức tiêu chuẩn giới mạng quang hệ sau đề xuất định hướng phát triển mạng quang tương lai Việt Nam” Theo Tập san “Nghiên cứu Khoa học Công nghệ 2006” Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện