Công nghệ mạng MAN – e và triển khai ứng dụng tại viễn thông tây ninh

Đồ án mạng MAN-E

Đồ án tốt nghiệp Trang i Đồ án tốt nghiệp Trang ii MỤC LỤC Trang bìa lót Nhận xét của giáo viên hướng dẫn Nhận xét của giáo viên phản biện Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lịch trình thực hiện đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn i Mục lục ii Liệt kê bảng v Liệt kê hình .vi Liệt kê từ viết tắt .ix Tóm tắt .xii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN .1 1.1 Giới thiệu 1 1.2 Kiến trúc và công nghệ ứng dụng trên mạng NGN .1 1.2.1 Tổng quan về mạng hội tụ NGN 1 Hình 1.1: Các xu hướng phát triển trong công nghệ mạng 3 Hình 1.2: Các loại hội tụ trong xu thế mới 4 1.2.2 Đặc trưng cấu trúc và dịch vụ của NGN 5 1.3 Quá trình triển khai mạng NGN của VNPT .11 1.3.1 Mạng core 11 1.3.2 Các thiết bị chính của hệ thống NGN hiện tại 11 Hình 1.6: Tổng quát các khối chức năng của hiQ 9200 12 Hình 1.7: Cấu trúc mạng sử dụng hiQ 4000 13 Hình 1.8: Cấu trúc tổng thể sử dụng hiQ30 13 Hình 1.9: hiQ 20 trong giải pháp SURPASS .14 Đồ án tốt nghiệp Trang iii Hình 1.10: hiG 1000 với các chức năng phục vụ VoIP 15 Hình 1.11: Khối định tuyến của M160 .16 Hình 1.12: Khối chuyển tiếp gói tin của M160 17 Hình 1.13: Cấu trúc phần cứng của Router ERX .18 Hình 1.14: Tổng quan về mạng quản lý của SURPASS 19 Hình 1.15: Các giao thức sử dụng trong NetManager 19 1.3.3 Mạng truy nhập MSAN (MultiService Access Node) .20 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MẠNG MAN – E .23 2.1 Tổng quan về công nghệ mạng MAN – E 23 2.1.1 Tổng quan mạng quang Ethernet .23 2.1.2 Các tính năng của MAN – E 24 2.1.3 Cấu trúc mạng MAN – E .25 Hình 2.1: Cấu trúc mạng MAN-E điển hình .25 2.1.4 Mô hình phân lớp mạng MAN – E .26 Hình 2.2: Mô hình mạng MAN-E theo các lớp 26 2.1.5 Các điểm tham chiếu trong mạng MAN – E 27 Hình 2.4: Giao diện UNI và mô hình tham chiếu MAN-E 28 2.1.6 Các thành phần vật lý trong mạng MAN – E 28 2.1.7 Lợi ích dùng dịch vụ Ethernet .29 2.2 Các dịch vụ cung cấp qua mạng MAN – E 30 2.2.1 Mô hình dịch vụ Ethernet .30 Hình 2.5: Mô hình cung cấp các dịch vụ Ethernet qua mạng MAN-E 30 2.2.2 Kênh kết nối ảo Ethernet – EVC 31 2.2.3 Các loại dịch vụ trong MAN – E .32 Hình 2.9: Khuôn khổ định nghĩa dịch vụ Ethernet .33 Hình 2.10: Dịch vụ E-Line 34 Hình 2.11: Dịch vụ E-LAN 35 Đồ án tốt nghiệp Trang iv Hình 2.12. Quá trình thực hiện khi thêm một UNI vào mạng MAN-E .35 Hình 2.13: Dịch vụ E-Tree 36 Hình 2.14: Dịch vụ E-Tree nhiều gốc .37 2.2.4 Các thuộc tính dịch vụ Ethernet .37 Hình 2.15: Ghép kênh dịch vụ 38 Hình 2.16: VLAN tag Preservation/Stacking 43 Hình 2.17: VLAN tag Translation/Swapping 44 2.3 Yêu cầu về hiệu năng cho mạng MAN – E .44 2.3.1 Độ khả dụng 44 2.3.2 Độ trễ khung .45 Hình 2.18: Sự phân chia độ trễ trong mạng 45 2.3.3 Độ trôi khung 46 2.3.4 Tỷ lệ tổn thất khung 46 CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ LỰA CHỌN TRIỂN KHAI MẠNG MAN – E TẠI TẬP ĐOÀN VNPT .49 3.1 Kiến trúc mạng 49 3.2 Mạng MAN – E dựa trên công nghệ MPLS .50 3.2.1 Giới thiệu và một số khái niệm MPLS .50 Hình 3.3 Mô hình mạng MPLS .51 Hình 3.4 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) 52 Hình 3.7: Chế độ hoạt động khung trong mạng MPLS 55 3.2.4 Phục hồi đường hầm .62 3.2.5 Hỗ trợ chất lượng dịch vụ trong mạng MPLS .65 3.2.6 Phương án kết nối, quản lý 66 Hình 3.13 Phương án kết nối MAN – E .67 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG MAN-E TẠI VIỄN THÔNG TÂY NINH VÀ XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CHO MẠNG MAN-E .70 Đồ án tốt nghiệp Trang v 4.1 Tổng quan về mạng viễn thông của viễn thông Tây Ninh 70 4.2 Tổng quan về mạng truy nhập quang của viễn thông Tây Ninh .70 4.2.1 Giới thiệu về mạng truy nhập quang 70 4.2.2 Các công nghệ mạng truy nhập 70 Bảng 4.1: công nghệ xDSL 71 4.3 Mạng truyền dẫn NG – SDH tại viễn thông Tây Ninh phục vụ chuyển tải lưu lượng cho mạng truy nhập xDSL .73 4.3.1 Mạng truy nhập DSLAM 73 Hình 4.1: Sơ đồ đấu nối ATM DSLAM – HUB1 .73 Hình 4.2: Sơ đồ đấu nối IP DSLAM – HUB2 73 Hình 4.3: Sơ đồ đấu nối IP DSLAM – HUB3 74 Hình 4.4: Sơ đồ đấu nối IP DSLAM – HUB4 74 4.3.2 Mạng truyền dẫn SDH trước khi chuyển sang sử dụng NG-SDH .75 Bảng 4.2: Thống kê số lượng truyền dẫn SDH 75 Hình 4.5: Mạng truyền dẫn SDH sử dụng thiết bị FLX .78 Hình 4.6: Mạng truyền dẫn SDH sử dụng thiết bị Optix 79 4.3.3 Mạng truyền dẫn NG – SDH sau khi chuyển đổi .81 Hình 4.7: Mạng truyền dẫn NG-SDH sau khi chuyển đổi 82 Hình 4.8: Mạng truyền dẫn NG-SDH 83 4.4 Đánh giá hệ thống truyền dẫ lõi cho mạng truy nhập IP-DSLAM tại viễn thông Tây Ninh 84 Hình 4.9: Cấu trúc mạng MAN-E 84 4.5 Thiết kế mạng MAN – E cho viễn thông Tây Ninh 85 4.5.1 Nguyên tắc xây dựng mạng MAN – E 85 4.5.2 Hệ thống mạng MAN – E của viễn thông Tây Ninh 85 Bảng 4.3: Tính toán băng thông tại từng điểm đặt IP-DSLAM .87 Bảng 4.4: Tính toán số cổng GE tại từng CES 95 Hình 4.10: Sơ đồ kết nối mạng MAN-E trên bản đồ .97 Đồ án tốt nghiệp Trang vi Hình 4.11: Sơ đồ đấu nối mạng MAN-E của Viễn thông Tây Ninh .99 Hình 4.12: Sơ đồ kết kết nối có sử dụng NG-SDH trong mạng MAN-E .100 4.6 Xây dựng phần mềm tính toán cho MAN – E 100 4.6.1 Lựa chọn ngôn ngữ lập trình phần mềm Java 100 4.6.2 Hướng dẫn tính toán trên giao diện phần mềm 101 Hình 4.13: Giao diện chính của chương trình MAN – E 101 Hình 4.14: Giao diện xuất báo cáo kết quả tính toán 102 Hình 4.16: Bảng Ring table hiển thị thông tin của các Ring đã nhập 104 Hình 4.17: Chọn 1 Ring .105 Hình 4.18: Cách nhập thêm 1 CES .105 Hình 4.19: Bảng Thôn tin CES hiện thị thông tin các CES đã nhập .106 Hình 4.20: Bảng báo cáo hiện thị thông báo kết quả băng thông các CES tương ứng với từng Ring Core .107 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN .110 PHỤ LỤC 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO .122 LIỆT KÊ BẢNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN .1 1.1 Giới thiệu 1 Đồ án tốt nghiệp Trang vii 1.2 Kiến trúc và công nghệ ứng dụng trên mạng NGN .1 1.2.1 Tổng quan về mạng hội tụ NGN 1 Hình 1.1: Các xu hướng phát triển trong công nghệ mạng 3 Hình 1.2: Các loại hội tụ trong xu thế mới 4 1.2.2 Đặc trưng cấu trúc và dịch vụ của NGN 5 1.3 Quá trình triển khai mạng NGN của VNPT .11 1.3.1 Mạng core 11 1.3.2 Các thiết bị chính của hệ thống NGN hiện tại 11 Hình 1.6: Tổng quát các khối chức năng của hiQ 9200 12 Hình 1.7: Cấu trúc mạng sử dụng hiQ 4000 13 Hình 1.8: Cấu trúc tổng thể sử dụng hiQ30 13 Hình 1.9: hiQ 20 trong giải pháp SURPASS .14 Hình 1.10: hiG 1000 với các chức năng phục vụ VoIP 15 Hình 1.11: Khối định tuyến của M160 .16 Hình 1.12: Khối chuyển tiếp gói tin của M160 17 Hình 1.13: Cấu trúc phần cứng của Router ERX .18 Hình 1.14: Tổng quan về mạng quản lý của SURPASS 19 Hình 1.15: Các giao thức sử dụng trong NetManager 19 1.3.3 Mạng truy nhập MSAN (MultiService Access Node) .20 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MẠNG MAN – E .23 2.1 Tổng quan về công nghệ mạng MAN – E 23 2.1.1 Tổng quan mạng quang Ethernet .23 2.1.2 Các tính năng của MAN – E 24 2.1.3 Cấu trúc mạng MAN – E .25 Hình 2.1: Cấu trúc mạng MAN-E điển hình .25 2.1.4 Mô hình phân lớp mạng MAN – E .26 Hình 2.2: Mô hình mạng MAN-E theo các lớp 26 Đồ án tốt nghiệp Trang viii 2.1.5 Các điểm tham chiếu trong mạng MAN – E 27 Hình 2.4: Giao diện UNI và mô hình tham chiếu MAN-E 28 2.1.6 Các thành phần vật lý trong mạng MAN – E 28 2.1.7 Lợi ích dùng dịch vụ Ethernet .29 2.2 Các dịch vụ cung cấp qua mạng MAN – E 30 2.2.1 Mô hình dịch vụ Ethernet .30 Hình 2.5: Mô hình cung cấp các dịch vụ Ethernet qua mạng MAN-E 30 2.2.2 Kênh kết nối ảo Ethernet – EVC 31 2.2.3 Các loại dịch vụ trong MAN – E .32 Hình 2.9: Khuôn khổ định nghĩa dịch vụ Ethernet .33 Hình 2.10: Dịch vụ E-Line 34 Hình 2.11: Dịch vụ E-LAN 35 Hình 2.12. Quá trình thực hiện khi thêm một UNI vào mạng MAN-E .35 Hình 2.13: Dịch vụ E-Tree 36 Hình 2.14: Dịch vụ E-Tree nhiều gốc .37 2.2.4 Các thuộc tính dịch vụ Ethernet .37 Hình 2.15: Ghép kênh dịch vụ 38 Hình 2.16: VLAN tag Preservation/Stacking 43 Hình 2.17: VLAN tag Translation/Swapping 44 2.3 Yêu cầu về hiệu năng cho mạng MAN – E .44 2.3.1 Độ khả dụng 44 2.3.2 Độ trễ khung .45 Hình 2.18: Sự phân chia độ trễ trong mạng 45 2.3.3 Độ trôi khung 46 2.3.4 Tỷ lệ tổn thất khung 46 CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ LỰA CHỌN TRIỂN KHAI MẠNG MAN – E TẠI TẬP ĐOÀN VNPT .49 Đồ án tốt nghiệp Trang ix 3.1 Kiến trúc mạng 49 3.2 Mạng MAN – E dựa trên công nghệ MPLS .50 3.2.1 Giới thiệu và một số khái niệm MPLS .50 Hình 3.3 Mô hình mạng MPLS .51 Hình 3.4 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) 52 Hình 3.7: Chế độ hoạt động khung trong mạng MPLS 55 3.2.4 Phục hồi đường hầm .62 3.2.5 Hỗ trợ chất lượng dịch vụ trong mạng MPLS .65 3.2.6 Phương án kết nối, quản lý 66 Hình 3.13 Phương án kết nối MAN – E .67 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG MAN-E TẠI VIỄN THÔNG TÂY NINH VÀ XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CHO MẠNG MAN-E .70 4.1 Tổng quan về mạng viễn thông của viễn thông Tây Ninh 70 4.2 Tổng quan về mạng truy nhập quang của viễn thông Tây Ninh .70 4.2.1 Giới thiệu về mạng truy nhập quang 70 4.2.2 Các công nghệ mạng truy nhập 70 Bảng 4.1: công nghệ xDSL 71 4.3 Mạng truyền dẫn NG – SDH tại viễn thông Tây Ninh phục vụ chuyển tải lưu lượng cho mạng truy nhập xDSL .73 4.3.1 Mạng truy nhập DSLAM 73 Hình 4.1: Sơ đồ đấu nối ATM DSLAM – HUB1 .73 Hình 4.2: Sơ đồ đấu nối IP DSLAM – HUB2 73 Hình 4.3: Sơ đồ đấu nối IP DSLAM – HUB3 74 Hình 4.4: Sơ đồ đấu nối IP DSLAM – HUB4 74 4.3.2 Mạng truyền dẫn SDH trước khi chuyển sang sử dụng NG-SDH .75 Bảng 4.2: Thống kê số lượng truyền dẫn SDH 75 Hình 4.5: Mạng truyền dẫn SDH sử dụng thiết bị FLX .78 Đồ án tốt nghiệp Trang x Hình 4.6: Mạng truyền dẫn SDH sử dụng thiết bị Optix 79 4.3.3 Mạng truyền dẫn NG – SDH sau khi chuyển đổi .81 Hình 4.7: Mạng truyền dẫn NG-SDH sau khi chuyển đổi 82 Hình 4.8: Mạng truyền dẫn NG-SDH 83 4.4 Đánh giá hệ thống truyền dẫ lõi cho mạng truy nhập IP-DSLAM tại viễn thông Tây Ninh 84 Hình 4.9: Cấu trúc mạng MAN-E 84 4.5 Thiết kế mạng MAN – E cho viễn thông Tây Ninh 85 4.5.1 Nguyên tắc xây dựng mạng MAN – E 85 4.5.2 Hệ thống mạng MAN – E của viễn thông Tây Ninh 85 Bảng 4.3: Tính toán băng thông tại từng điểm đặt IP-DSLAM .87 Bảng 4.4: Tính toán số cổng GE tại từng CES 95 Hình 4.10: Sơ đồ kết nối mạng MAN-E trên bản đồ .97 Hình 4.11: Sơ đồ đấu nối mạng MAN-E của Viễn thông Tây Ninh .99 Hình 4.12: Sơ đồ kết kết nối có sử dụng NG-SDH trong mạng MAN-E .100 4.6 Xây dựng phần mềm tính toán cho MAN – E 100 4.6.1 Lựa chọn ngôn ngữ lập trình phần mềm Java 100 4.6.2 Hướng dẫn tính toán trên giao diện phần mềm 101 Hình 4.13: Giao diện chính của chương trình MAN – E 101 Hình 4.14: Giao diện xuất báo cáo kết quả tính toán 102 Hình 4.16: Bảng Ring table hiển thị thông tin của các Ring đã nhập 104 Hình 4.17: Chọn 1 Ring .105 Hình 4.18: Cách nhập thêm 1 CES .105 Hình 4.19: Bảng Thôn tin CES hiện thị thông tin các CES đã nhập .106 Hình 4.20: Bảng báo cáo hiện thị thông báo kết quả băng thông các CES tương ứng với từng Ring Core .107 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN .110 PHỤ LỤC 111 . Trang xvii E – Tree Ethernet Tree Dịch vụ mạng cây qua Ethernet EVC Ethernet Virtual Connection Đường kết nối ảo EVPL Ethernet Virtual Private Line Đường. đường thuê bao qua Ethernet EPL Ethernet Private Line Đường thuê kênh riêng Ethernet EP – LAN Ethernet Private LAN Mạng LAN riêng qua Ethernet Đồ án tốt nghiệp