Các giao thức định tuyến Định tuyến cho mạng quang

Cỏc giao thc nh tuyn nh tuyn cho mng quang Mng thụng tin quang n S dng ỏnh sỏng truyn tớn hiu trờn ng truyn ăDựng cỏp quang dn ỏnh sỏng n u im ăBng thụng rng ¨ Truyền được xa với độ suy hao thấp n  Nhược điểm ¨ Xử lý phức tạp vì chưa có bộ nhớ quang học (bộ nhớ hiện tại lưu tín hiệu ở dạng điện) ¨ Đơi khi phải chuyển tín hiệu sang dạng điện để xử lý, sau đó chuyển tín hiệu ngược lại dạng quang n  Ứng dụng cho các mạng trục Mạng thơng tin quang •  Mạng cáp quang Fiber optics Các nút mạng là các chuyển mạch Các nút được kết nối bằng cáp quang Sử dụng các sóng ánh sáng để truyền tín hiệu giữa các nút thơng qua sợi quang –  Tốc độ 10-100 Gbps –  –  –  –  •  Mạng quang khơng dây –  Free space optics –  Sử dụng các bước sóng xung quanh dải ánh sáng nhìn thấy được, hồng ngoại, … –  Chủ yếu sử dụng trong các kết nối point-to-point –  Tốc độ 1 Gbps Mạng cáp quang User Local Network User User User Freq Convert Local Traffic Blocking Filter User Opt ic Am al p User Optical Router/ switch User User User Mạng quang không dây (FSO) Cáp sợi quang (a) Một sợi cáp (b) Một đường cáp với 3 lõi IV Cáp quang Mng thụng tin quang ã Cỏp quang c khai thỏc di 2 ch n Multi-mode (c) ă Truyn nhiu tia sỏng trờn 1 si quang Lừi ln, ngun sỏng r Nhiu gia cỏc ch truyn Sinh li tớn hiu sau mi 10km ă Tc 32-140 Mbps ă ă ă n Single-mode (mi) ă ă ¨  ¨  ¨  Truyền một tia sáng trên 1 sợi quang Lõi nhỏ, nguồn sáng đắt tiền Loại bỏ nhiễu Sinh lại tín hiệu sau mỗi 40km Tốc độ vài trăm Mbps Cáp quang Truyền sóng ánh sáng trong cáp quang Tính sẵn sàng Availability xác suất thiết bị hoạt động bình thường Availability = Reliability Reliability + Recovery Định lượng tính sẵn sàng Tính sẵn sàng tương ứng với thời gian mạng khơng hoạt động •  99% 2-Nines 5,000 Min/Yr •  99.9% 3-Nines 500 Min/Yr •  99.99% 4-Nines 50 Min/Yr •  99.999% 5-Nines 5 Min/Yr •  99.9999% 6-Nines 0.5 Min/Yr n  Mỗi Ví dụ mạng PSTN thành phần mạng có tính sẵn sàng 99.99% PSTN End-2-End Availability 99.94% NI 0.005 % AN LE 0.01 % 0.005 % LD : Long Distance AN : Access Network AN Facility Entrance NI : Network Interface LE : Local Exchange NI 0.005 % Facility Entrance LD LE 0.005 % 0.02 % Source : http://www.packetcable.com/downloads/specs/pkt-tr-voipar-v01-001128.pdf 0.01 % Các phương pháp bảo vệ mạng Network Survivability Architectures Restoration Self-healing Network Protection Re-Configurable Network Mesh Restoration Architectures Protection Switching Linear Protection Architectures Ring Protection Architectures Phõn loi cỏc phng phỏp d phũng n Theo topo ăVũng ¨ Tuyến tính: link, đoạn, đường n  Theo sử dụng tài ngun ¨ Dự phịng dành riêng ¨ Dự phịng chia sẻ Topo dự phịng - vịng n  Các nút được nối với nhau qua các link tạo thành vịng trịn ¨ Dữ liệu được truyền theo chiều ngược lại khi có sự cố W D E L E L W Working Protect W E E W Topo dự phịng– Tuyến tính Dự phịng theo link Dự phòng theo đường Dự phòng theo đoạn Dự phòng dành riêng vs chia s n D phũng dnh riờng ăMt ti nguyờn d phũng ch dựng bo v mt ng truyn chớnh n D phũng chia s ăMt ti nguyờn d phũng cú th c dựng trong nhiu ng d phũng bo v nhiu ng truyn chớnh n D phũng chia s cú tc khụi phc chm hn d phũng dnh riờng ăMt thi gian thnh lp ng d phũng t cỏc ti nguyờn d phũng khi s c xy ra D phũng dnh riờng vs chia s Bng thụng cần thiết cho đường bảo vệ link chung v3-v4 P-cycle Mạng mesh khơng có topo hình vịng n  Tạo các vịng trong mạng à p-cycle n  Sử dụng cơ chế bảo vệ theo topo vịng n  Các link trên p-cycle và các đoạn cắt p-cycle được bảo vệ n  Bài tốn định tuyến có dự phịng Tìm kiếm đường đi chính và đường đi dự phịng cho mỗi kết nối n  Ràng buộc n ă Trong trng hp ch cú ti a mt li n trong mng thỡ ng i chớnh v ng i d phũng phi khụng b nh hng ng thi li n n Hai ng i khụng dựng chung 1 cỏp Hai ng i khụng dựng chung mt thit b ă Tc khụi phc chp nhn c ¨  Đường đi dự phịng khơng q dài làm ảnh hưởng độ trễ n  Tiêu chí ¨  Tiết kiệm tài ngun tổng cộng n  Có 2 dạng tĩnh và động tương ứng với bài tốn định tuyến thơng thường Bi toỏn nh tuyn cú d phũng n Hng tip cn ăTỏch thnh 2 bc nh tuyn: n nh tuyn cho ng chớnh trc sau ú tỡm ng d phũng ănh tuyn ng thi cho c ng chớnh v d phũng n Rất khó trong trường hợp định tuyến động Định tuyến có dự phịng dành riêng •  Mỗi đường làm việc và dự phịng sử dụng tài ngun riêng •  Thuật tốn tìm 2 đường đi phân biệt –  Surballe –  Sử dụng đường đi ngắn nhất •  Với mỗi cặp nguồn đích (s,d) tìm 1 đường đi chính là đường đi ngắn •  Loại bỏ các cạnh của đường đi chính khỏi đồ thị •  Tìm đường đi dự phịng là đường đi ngắn nhất giữa s và d •  Gán bước sóng cho đường làm việc và dự phịng bằng các thuật tốn thơng thường •  Có thể thực hiện định tuyến trước cho tất cả các đường trước rồi mới gán bước sóng hoặc thực hiện xen kẽ Định tuyến có dự phịng chia sẻ •  Các đường dự phịng có thể dùng chung tài ngun với điều kiện đường làm việc của chúng khơng cùng gặp sự cố •  Định tuyến sao cho các đường dự phịng có thể chia sẻ nhau nhiều tài ngun (bước sóng) chung nhất với nhau à tiết kiệm tổng lượng tài ngun dự phịng Tìm hiểu các giao thức định tuyến trong MANET •  DSDV: Perkins, Charles E.; Bhagwat, Pravin (1994) "Highly Dynamic Destination-Sequenced Distance-Vector Routing (DSDV) for Mobile Computers” http://www.netlab.tkk.fi/opetus/s38030/k02/Papers/03Guoyou.pdf •  AODV: RFC 3561 •  OLSR: RFC 3626 •  ... ú chuyn tớn hiu ngc li dng quang n ng dng cho cỏc mng trc Mng thụng tin quang ã Mng cỏp quang Fiber optics Các nút mạng là các chuyển mạch Các nút được kết nối bằng cáp quang Sử dụng các sóng ánh sáng để truyền tín hiệu giữa các nút... (a) Một sợi cáp (b) Một đường cáp với 3 lõi IV Cáp quang Mạng thơng tin quang •  Cỏp quang c khai thỏc di 2 ch n Multi-mode (c) ă Truyn nhiu tia sỏng trờn 1 si quang Lừi ln, ngun sỏng r Nhiu gia cỏc ch truyn... Mạng cáp quang User Local Network User User User Freq Convert Local Traffic Blocking Filter User Opt ic Am al p User Optical Router/ switch User User User Mạng quang khơng dây (FSO) Cáp sợi quang