DSpace at VNU: Nghiên cứu và triển khai công nghệ Metro Ethernet Network

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Trần Vũ Cường NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ METRO ETHERNET NETWORK LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2007 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Trần Vũ Cường NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI CƠNG NGHỆ METRO ETHERNET NETWORK Ngành: Cơng nghệ Điện tử - Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật vô tuyến điện tử thông tin liên lạc Mã số: 2.07.00 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN KIM GIAO Hà nội- 2007 MỞ ĐẦU Trong xã hội thông tin ngày nay, băng thông yếu tố đặt lên hàng đầu Bởi khơng dịch vụ truyền thống truy cập Internet, gửi nhận e-mail hay chia sẻ file thông thường Mà với bùng nổ mạng Internet tồn cầu nhu cầu loại hình dịch vụ đòi hỏi băng thơng lớn Voice, Data hay Video nhu cầu cấp thiết việc hội tụ thoại liệu trở lên thiết hết Chính nhiều năm gần nghe nhiều thuật ngữ mạng MEN (Metro Ethernet Network) lợi ích mà mang lại Thực ra, mạng MEN khơng có xa lạ mạng MAN (Metropolitan Area Network) mà triển khai Ethernet Để làm rõ khái niệm mạng MEN, cơng nghệ mạng mơ hình triển khai dịch vụ mạng MEN luận văn chia làm chương: Chương 1: Tổng quan cơng nghệ Metro Ethernet Network Chương 2: Các mơ hình kiến trúc mạng tiêu biểu Chương 3: Các dịch vụ Metro Ethernet Network Chương 4: Nghiên cứu triển khai mạng Metro Ethernet Network Với luận văn này, tác giả mong muốn giúp người đọc làm quen với khái niệm hiểu cách chung mạng MEN việc triển khai mạng MEN cụ thể Hơn giúp cho tác giả nhiều việc triển khai khai thác mạng MEN đơn vị cơng tác CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ METRO ETHERNET NETWORK 1.1 Khái niệm Metro Ethernet Network 1.1.1 Sự hình thành phát triển Metro [7] Metro phần mà khách hàng doanh nghiệp kết nối tới mạng WAN Những thực thể mà Metro bao gồm khu dân cư (residential), khách hàng doanh nghiệp lớn (LEs - Large Enterprises), SOHO (Small Office/Home Office), doanh nghiệp vừa nhỏ (SMBs - Small Medium-size Bussiness) Hình 1.1 mơ tả thành phần mạng Metro SMB: Small Medium-size Bussiness SOHO: Small Office/Home Office LE: Large Enterprise MDU: Multidwelling Unit MTU: Multitenant Unit Hình 1.1 Mạng Metro Phần mạng nhà cung cấp kết nối đến khách hàng gọi last mile mô tả phần kết thúc mạng truyền tải (carrier network) Phần gọi first mile khách hàng coi trung tâm quan tâm đến Một thuật ngữ xác để giới hạn cuối Metro phần khó khăn chi phí cao việc xây dựng cản trở cho việc tăng tốc độ truyền tải liệu Metro vào trung tâm liệu Mạng Metro truyền thống dùng cơng nghệ TDM chủ yếu, tối ưu hóa dịch vụ thoại Mạng Metro gồm thiết bị như: ILEC, DAC, ADM, TDM, SONET/SDH Hình 1.2 mơ tả mạng Metro với cơng nghệ TDM: Hình 1.2 Mạng Metro với cơng nghệ TDM Đây mơ hình kết nối on-net off-net tới khách hàng doanh nghiệp Mạng onnet mạng cáp quang kéo tới tận tòa nhà khách hàng lắp đặt ADM tòa nhà để kết nối tới khách hàng khác tòa nhà qua giao diện kết nối T1 DS3/OCn Bộ ghép kênh số M13 ghép kênh T1 thành DS3 kênh DS3 thành kênh OCn để truyền tải qua vòng ring SONET/SDH tới CO Ngược lại, mạng off-net cáp quang khơng kéo tới tòa nhà khách hàng mà kết nối đạt qua cáp đồng T1 DS3 tập trung CO thông qua DAC Các mạch tập trung tạo kết nối chéo CO tới Core CO truyền tải qua WAN tùy theo dịch vụ yêu cầu Chi phí để xây lắp trì hoạt động mạng TDM đắt khơng hấp dẫn để triển khai, thân cơng nghệ TDM cứng nhắc, không mềm dẻo không kinh tế mở rộng theo yêu cầu khách hàng Chi phí để triển khai mạng Metro tổng chi phí tiêu dùng cho thiết bị cho hoạt động Chi phí hoạt động bao gồm chi phí lên kế hoạch, lắp đặt, hoạt động, quản lý, tu bảo dưỡng, sửa chữa Điều quan trọng chi phí lên tới 70% tổng chi phí cho mạng truyền tải, gánh nặng cho vấn đề truyền tải lựa chọn sản phẩm công nghệ để lắp đặt mạng Chi phí để cung cấp dịch vụ cho khách hàng ảnh hưởng lớn đến thành công truyền tải dịch vụ Khó khăn TDM giao diện kết nối nó, loại giao diện cố định sẵn băng thơng định Cho ví dụ giao diện T1 băng thông 1,5Mbps, DS3 45Mbps, OC3 155Mbps Bởi khách hàng yêu cầu băng thơng lớn 1,5Mbps buộc phải dùng nhiều đường T1 dùng giao diện DS3 Việc thay đổi dẫn đến đầu cuối khách hàng phải thay đổi chi phí cho phía nhà cung cấp dịch vụ tăng lên Các dịch vụ kênh DS1, DS3 kênh OCn mềm dẻo triển khai tăng băng thơng chi phí cho dịch vụ cao có tính chất giới hạn Đây động lực để gia tăng phát triển Ethernet giao diện mạng Metro Các giao diện Ethernet 10/100/1000 mở rộng tốt từ tốc độ Megabit tới Gigabit, với phần chi phí TDM POP: Point of Presence ISP: Internet Service Provider Hình 1.3 Mơ hình TDM Ethernet Ngày nay, công nghệ Ethernet chấp nhận triển khai rộng rãi hàng triệu cổng triển khai Tính đơn giản cơng nghệ Ethernet cho phép mở rộng giao diện Ethernet tới băng thông cao mà chi phí Chi phí giảm, tính dễ sử dụng thúc đẩy mạng truyền tải sử dụng Ethernet cơng nghệ truy cập Trong mơ hình mới, khách hàng sử dụng giao diện Ethernet giao diện TDM Dưới vài đặc điểm dùng Ethernet:  Khả mở rộng băng thơng: Chi phí thấp giao diện Ethernet CPE khách hàng thiết bị phía nhà cung cấp, thay đổi tốc độ với thiết bị Trong TDM muốn thay đổi tốc độ phải thay đổi thiết bị tốc độ cao thiết bị đắt  Bandwidth Granularity: Một giao diện Ethernet cung cấp băng thơng tối đa giao diện, với TDM cứng nhắc vấn đề lớn  Cung cấp nhanh: Triển khai dịch vụ Ethernet nhanh TDM có yêu cầu thay đổi khách hàng Ethernet triển khai nhanh chóng Hình 1.4 mơ tả mơ hình kết nối mạng Metro WAN : Wide Area Network Hình 1.4 Dữ liệu mạng Metro Trên sơ đồ ta nhận thấy mạng Metro chia làm phần:  Metro Access: Phần phần gần khách hàng nhất, thiết bị đặt tủ dây doanh nghiệp  Metro Egde: Phần tạo thành cấp độ tập trung Metro Kết nối nhà tập trung vùng CO vào đường truyền lớn đường truyền tải Metro qua WAN  Metro Core: Phần tạo thành cấp độ thứ phần tập trung nơi nhiều CO biên tập trung vào Core CO Các Core CO nối với thành Core Metro nơi lưu lượng kiểm tra qua WAN Một vài thuật ngữ thay đổi tùy theo mơ hình, nhiều trường hợp có cấp độ Aggregation, từ kết nối tòa nhà tập trung nơi tới Router-Core, Core CO gọi Metro Hub Một vài dịch vụ tiêu biểu Metro:  Dịch vụ kết nối Internet  Dịch vụ mạng LAN-to-LAN  Dịch vụ VPN lớp (VPN layer 2)  Truy cập tài nguyên từ xa  LAN to Frame Relay/ATM VPN  Storage Area Networks (SANs)  Dịch vụ truyền tải Metro  Dịch vụ điện thoại IP (VoIP) 1.1.2 Động lực thúc đẩy xu hướng [3] 1.1.2.1 Động lực thúc đẩy Trong năm gần đây, phát triển mạnh mẽ kinh tế xu hướng hội nhập ngày cao thị thành phố lớn nhu cầu trao đổi thông tin đa dạng loại hình dịch vụ, tốc độ Với hình thành phát triển bùng nổ tổ hợp văn phòng, khu cơng nghiệp, cơng nghệ cao, khu chung cư thêm vào dự án phát triển thơng tin phủ, quan, công ty làm cho nhu cầu trao đổi thơng tin trao đổi tiếng nói, liệu, hình ảnh, truy cập từ xa, truy cập băng rộng tăng dẫn đến vấn đề cần giải Các mạng nội LAN đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin với phạm vi địa lý hẹp Trong đó, nhu cầu kết nối với bên (truy cập Internet, truy cập sở liệu, kết nối chi nhánh văn phòng ) lớn Điều dẫn đến việc sở hạ tầng thông tin với công nghệ TDM khó đáp ứng nhu cầu trao đổi thơng tin lớn loại hình dịch vụ cường độ lưu lượng trao đổi thông tin Do việc tìm kiếm cơng nghệ để xây dựng sở hạ tầng mạng đô thị đáp ứng u cầu trao đổi thơng tin nói cơng việc cấp thiết nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng giới nói chung Việt Nam nói riêng 1.1.2.2 Xu hướng phát triển Metro Ethernet thị trường sôi động với lý sau:  Sự phát triển lưu lượng kết nối băng rộng: Có lẽ thách thức lớn lĩnh vực mạng MEN tăng trưởng theo hàm mũ lưu lượng qua mạng mà chủ yếu phát triển bùng nổ dịch vụ truy cập Internet với vai trò phương tiện thơng tin tồn cầu sử dụng rộng rãi cá nhân doanh nghiệp cho mục đích nghiên cứu, kinh doanh giải trí  Bên cạnh xuất hàng triệu khách hàng chất ứng dụng trao đổi liệu qua mạng Internet ngày đòi hỏi lượng băng thơng lớn Internet trở thành mơi trường trực quan trao đổi thông tin cách sinh động khái niệm đa phương tiện trở lên quen thuộc Đối với người sử dụng, xuất kết nối băng rộng hình thức kết nối với mạng cung cấp dịch vụ qua tiện ích truyền dẫn cáp quang cáp đồng cho phép tốc độ truy cập cao đáp ứng nhu cầu trao đổi lưu lượng với cường độ lớn người sử dụng Sự xuất dịch vụ mới, đa dạng loại hình dịch vụ, ngồi ra, xu hướng tích hợp dịch vụ để truyền sở hạ tầng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bản thiết kế chi tiết mạng xDSL Bưu điện Hà Nội (2007), “Mở rộng hệ thống xDSL Bưu điện Thành phố Hà Nội giai đoạn 2006-2008, phần mạng MAN”, Bưu điện Hà Nội, 14-11-2007 [2] Bản thuyết minh MAN HNI 2007-2008 Bưu điện Hà Nội trình Tập đồn (04-2007) [3] Vũ Long Oanh (2006), “Các giải pháp mạng đô thị MAN”, Đại học Quốc gia Hà Nội, 2006 Tiếng Anh [4] Alcatel-Lucent (2006), “HNPT MPLS Metro Ethernet Proposal v2” [5] Cisco Systems, Inc (2006), “Advance Services’ Metro Ethernet Switching Deployment Boot Camp” [6] Cisco Systems, Inc (2006), “Implementing Cisco MPLS” [7] Sam Halabi (2003), “Metro Ethernet”, Cisco Press [8] Siemens (2006), “SURPASS HiD 6600/6615/6650” [9] www.metroethernetforum.org [10] www.dslforum.org  ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Trần Vũ Cường NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ METRO ETHERNET NETWORK Ngành: Công nghệ Điện tử - Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật... công nghệ Metro Ethernet Network Chương 2: Các mơ hình kiến trúc mạng tiêu biểu Chương 3: Các dịch vụ Metro Ethernet Network Chương 4: Nghiên cứu triển khai mạng Metro Ethernet Network Với luận... triển khai mạng MEN cụ thể Hơn giúp cho tác giả nhiều việc triển khai khai thác mạng MEN đơn vị cơng tác CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ METRO ETHERNET NETWORK 1.1 Khái niệm Metro Ethernet Network