Công nghệ MPLS và ứng dụng trong mạng của VNPT

Công nghệ MPLS và ứng dụng trong mạng của VNPT Công nghệ MPLS và ứng dụng trong mạng của VNPT Công nghệ MPLS và ứng dụng trong mạng của VNPT luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hµ néi thiều đình hùng luận văn thạc sĩ khoa học ngành: điện tử viễn thông công nghệ mpls ứng dụng mạng vnpt điện tử viễn thông thiều đình hùng 2004 - 2006 Hà Nội 2006 hà nội 2006 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Lời cam ®oan T«i xin cam đoan tồn nội dung đề cp lun tt nghip Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT c vit da kt qu nghiên cu theo cng bi cá nhân di s hng dn ca TS Phạm Văn Bình Mọi th«ng tin số liệu tham khảo trÝch dẫn đầy đủ nguồn sử dụng theo đóng luật quyền quy định T«i xin hồn tồn chịu trách nhim v ni dung lun ca Tác giả luận văn Thiều Đình Hùng Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT MụC LụC Thuật ngữ viết tắt A0 Danh mục bảng biểu A5 Danh mục hình vẽ. Lời nói đầu Chương Giới thiệu tổng quan công nghệ mạng 1.1 Một số xu hướng phát triển mạng 1.2 Mô hình kết nối hệ thống mở 1.3 Các kỹ thuật chuyển mạch nhìn từ khía cạnh dịch vụ 1.4 Công nghệ chuyển mạch LAN/WAN 1.4.1 Sự phát triển xử lý phân tán 1.4.2 Các thiết bị mạng LAN 1.4.3 Ethernet……………………………………………………… 1.4.4 Token Ring…………………………………………………… 1.4.5 FDDI………………………………………………………… 9 1.4.6 KÕt nèi LAN qua WAN……………………………………… 1.5 M¹ng thÕ hệ giao thức ứng dụng 1.5.1 Giới thiệu chung 1.5.2 Động lực phát triển 10 15 15 16 1.5.3 Cấu trúc mạng NGN…………………………… 1.5.4 Giao thøc m¹ng NGN………………………………… 1.5.5 Mét số đánh giá giải pháp phát triển NGN 1.6 Tổng kết chương 17 18 21 23 Chương Công nghệ IP 2.1 Địa Internet 25 2.1.1 Mô hình tham chiếu tới OSI 25 2.1.2 Tiêu đề IPv4 26 2.1.3 Địa Internet (IP v4) 28 2.1.4 Định tuyến Internet với địa IP 29 2.2 Một số giao thức công nghệ IP 31 2.2.1 Giao thức phân giải địa ARP 31 2.2.2 Giao thức tin điều khiển Internet ICMP 32 2.2.3 Giao thức điều khiển truyền tải TCP 33 i Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT 2.2.4 Giao thức lược đồ liệu ng­êi dïng UDP……………… 36 2.2.5 Giao thøc th«ng tin ®Þnh tun miỊn RIP………… 36 2.2.6 Giao thøc tìm đường ngắn OSPF 38 2.2.7 Giao thức cổng biên giới BGP 39 2.3 Mô hình chất lượng dịch vụ IP 40 2.3.1 Dịch vụ tích hợp (IntServ) 40 2.3.2 Dịch vụ DiffServ 42 2.4 Tổng kết chương 43 Chương công nghệ chuyển mạch IP chuyển mạch nhÃn 3.1 Khái niệm chuyển mạch IP 44 3.1.1 Định nghĩa thuật ngữ 44 3.1.2 Đường vào đường chuyển mạch IP 45 3.1.3 Đường tắt (Short - cut) 46 3.1.4 Hoạt động chuyển mạch IP 46 3.2 Các mô hình chuyển mạch IP 48 3.2.1 Mô hình chồng lấn (Overlay Model) 48 3.2.2 Mô hình ngang b»ng (Peer Model) 49 3.2.3 Tích hợp IP ATM 50 3.3 Các kiểu điều khiển chuyển mạch IP 3.3.1 Mô hình chuyển mạch IP điều khiển luồng 3.3.2 Mô hình chuyển mạch IP điều khiển topo 3.4 Khái niệm cấu trúc chuyển mạch nhÃn 3.4.1 Chuyển mạch nhÃn gì? 3.4.2 T¹i chóng ta sư dơng chun mạch nhÃn 51 51 54 55 3.4.3 Các thành phần mạng chuyển mạch nhÃn 3.4.4 Thành phần chuyển tiếp gói tin 3.4.5 Thành phần điều khiển 3.5 Các giao thức định tuyến chuyển m¹ch IP…………………… 59 61 65 68 55 56 3.5.1 Giao thức định tuyến OSPF OSPF mở rộng 69 3.5.2 Định tuyến cưỡng 70 3.6 Tổng kết chương 73 Chương công nghệ chuyển mạch nhÃn đa giao thức 4.1 Giới thiệu chung 74 ii Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT 4.2 Các thành phần MPLS 76 4.2.1 Các thuật ngữ 76 4.2.2 Kiểu node MPLS 77 4.3 C¸c giao thức 78 4.3.1 Điều khiển gán nhÃn độc lập theo yêu cầu 78 4.3.2 Phát chống vòng lặp 80 4.3.3 Giao thøc ph©n phèi nh·n LDP 81 4.3.4 Giao thøc RSVP…………………………………………… 89 4.3.5 Giao thøc CR-LDP…………………………………………… 93 3B 4B 5B 6B 7B 4.3.6 Giao thøc MPLS-BGP……………………………………… 94 4.4 C¸c chÕ ®é ho¹t ®éng cđa MPLS……………………………………… 95 8B 4.4.1 ChÕ ®é hoạt động khung MPLS 95 4.4.2 Chế độ hoạt động tế bào MPLS 96 4.5 Tỉng kÕt ch­¬ng……………………………………………………… 100 9B Ch­¬ng øng dơng MPLS mạng viễn thông VNPT 5.1 Các vấn đề kỹ thuật MPLS 5.1.1 Mô hình tổng đài ®a dÞch vơ………………………………… 5.1.2 TriĨn khai øng dơng MPLS mạng viễn thông VNPT 5.2 Kết luận khuyến nghị 101 101 Tài liệu tham khảo 119 B 1B 2B Tóm tắt luận văn Thesis summary iii 106 118 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Thuật ngữ viết tắt ViÕt t¾t AAL AF ARIS CPE CR CS CSPF Chó gi¶i tiÕng Anh ATM Adaptation Layer ATM Forum Aggregate Route-Based IP Switching Addresss Resolution Protocol Autonomous System Application Specific Integrated Curcuit Asynchronous Transfer Mode Border Gateway Protocol Broadband-Integrated Sevice Digital Network Customer Premise Equipment Cell Router Convergence Sublayer Constrained Shortest Path First CSR Cell Switching Router DCOM DLCI DVMRP FCS FDDI FEC FIB Distributed COMmunication Data Link Connection Identifier Distance Vector Multicast Routing Protocol Egress Cell Router Edge Gateway Protocol European Telecommunication Standard Institute Frame Check Sequence Fiber Distributed Data Interface Forwarding Equivalence Class Forwarding Infomation Base FR FRAD Frame Relay Frame Relay Access Device ARP AS ASIC ATM BGP B-ISDN ECR EGP ETSI A Chú giải tiêng Việt Lớp thích ứng ATM Diễn đàn ATM Chuyển mạch IP theo phương pháp tổng hợp tuyến Giao thức phân giải địa Hệ tự quản Mạch tích hợp ứng dụng đặc biệt Phương thức truyền tải không đồng Giao thức định tuyến cổng miền Mạng số đa dịch vụ băng rộng Thiết bị phía khách hàng Bộ định tuyến tế bào Phân lớp hội tụ Giao thức định tuyến tìm đường ngắn Thiết bị định tuyến chuyển mạch tế bào Truyền thông phân tán Nhận dạng kết nối lớp liên kết liệu Giao thức định tuyến multicast theo vec tơ khoảng cách Thiết bị định tuyến tế bào lối Giao thức định tuyến cổng biên Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu Chuỗi kiểm tra khung Giao tiếp liệu cáp quang phân tán Nhóm chuyển tiếp tương đương Cơ sở liệu chuyển tiếp định tuyến Chuyển mạch khung Thiết bị truy nhập chuyển mạch khung Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng m¹ng cđa VNPT FRND FTN FTP GFC HDTV HEC IBM ICMP ICR IETF IGP IN IP IPOA IPOS IPv4 IPv6 IPX ISC ISDN IS-IS ISR LAN LANE LAP LCATM LDP LFIB LIB Frame Relay Network Device FEC - to – NHLFE File Transfer Protocol General Flow Control High Density TeleVision Header Error Check International Bussiness Machine Internet Control Mesage Protocol Ingress Cell Router International Engineering Task Force Interior Gateway Protocol Intelligent Network Internet Protocol IP over ATM IP over SONET IP version IP version IP eXchange International Softswitch Consortium Intergrated Service Digital Network Intermediate System – Intermediate System Intergrated Switch Router Local Area Network Local Area Network Emulation Link Access Protocol Label Controlled ATM Interface ThiÕt bÞ mạng FR Sắp xếp FEC vào NHLFE Giao thức truyền tệp Điều khiển luồng chung Truyền hình độ nét cao Kiển tra lỗi tiêu đề Công ty IBM Giao thức tin điều khiển internet Thiết bị định tuyến tế bào lối vào Tổ chức tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế cho Internet Giao thức định tuyến miền Mạng trí tuệ Giao thức định tuyến Internet IP ATM IP SONET IP phiên 4.0 IP phiên 6.0 Giao thøc IPX Tỉ chøc chun m¹ch mỊm qc tÕ Label Distribution Protocol Label Forwarding Information Base Label Information Base Giao thức phân phối nhÃn Cơ sở liệu chuyển tiếp nhÃn B Mạng số liên kết đa dịch vụ Giao thức định tuyến IS-IS Bộ định tuyến chuyển mạch tích hợp Mạng cục Mô mạng cục bé Giao thøc truy nhËp liªn kÕt Giao diƯn ATM điều khiển nhÃn Bảng thông tin nhÃn định tuyến Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng m¹ng cđa VNPT LIS LMP LPF LLC LSP LSR MAC Logical IP Subnet Link Management Protocol Logical Port Fuction Logical Link Control Label Switched Path Label Switching Router Media Access Controller MAU MG MGC MIB MPLS MPOA MSF NGN NHLFE Medium Acess Unit Media Gateway Media Gateway Controller Management Information Base MultiProtocol Label Switching MPLS over ATM MultiService Switch Forum Next Generation Network NextHop Label Forwarding Entry Next Hop Resolution Protocol NHRP NIC NLPID NNI NSIF NT OAM OPSF OSI PCI PCM PDU PM PNNI Network Interface Card Network Layer Protocol Identifier Network Network Interface Network Service Interface Function Network terminator Operation Administration and Manternance Open Shortest Path First Open System Interconnection Protocol Control Information Pulse Code Mudulation Protocol Data Unit Physical Medium Private Node to Node Interface C Mạng IP logic Giao thức quản lý kênh Khối chức cổng logic Điều khiển liên kết Logic Tuyến chuyển mạch nhÃn Bộ định tuyến chuyển mạch nhÃn Thiết bị điều khiển truy nhập mức phương tiện truyền thông Khối truy nhập phương tiện Cổng chuyển đổi phương tiện Thiết bị điều khiển MG Cơ sở liệu thông tin quản lý Chuyển mạch nhÃn đa giao thức MPLS ATM Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ Mạng thÕ hƯ kÕ tiÕp Ph­¬ng thøc gưi chun tiÕp gãi tin dán nhÃn Giao thức phân tích địa nút tiÕp theo C¹c giao diƯn m¹ng NhËn d¹ng giao thøc lớp mạng Giao diện mạng - mạng Khối chức giao diện dịch vụ mạng Kết cuối mạng Quản lý vận hành bảo dưỡng Giao thức định tuyến OSPF Kết nối hệ thống mở Thông tin điều khiển giao thức Điều chế xung mà Đơn vị liệu giao thøc Ph­¬ng tiƯn vËt lý Giao diƯn nót - nót riêng Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng m¹ng cđa VNPT PPP PRCC PSTN PVC QoS RFC Point to Point Protocol Physical Router Controlled Component Public switch telephone Network Permanent Virtual Circuit Quality of Service Request for Comment RIP RSVP Realtime Internet Protocol Resource Reservation Protocol RTCP SAR SDH SGF SIP SLA Realtime Control Protocol Segmentation And Reassembly Synchronous Digital Hierrachy Signalling Gateway Function Session Initiation Protocol Service Level Agreement SNA SNAP SNI SNMP System Network Architecture Service Node Access Point Signalling Network Interface Simple Network Management Protocol Synchronous Optical Network Service Provider Shortest Path First Service Level Agreement Signalling System No7 Switched Virtual Circuit Transmission Convergence Transport Control Protocol Tag Distribution Protocol Terminal Equipment Teminal Equipment Trunking Gateway Telecommunications SONET SP SPF SLA SS7 SVC TC TCP TDP TE TE TGW TINA D Giao thøc ®iĨm - điểm Thành phần điều khiển router vật lý Mạng chuyển mạch thoại công cộng Kênh ảo cố định Chất lượng dịch vụ Các tài liệu tiêu chuẩn IP IETF đưa Giao thức báo hiệu IP thời gian thực Giao thức giành trước tài nguyên (hỗ trợ QoS) Giao thức điều khiển thời gian thực Phân tích tái hợp Hệ thống phân cấp số đồng Khối chức cổng báo hiệu Giao thức khởi tạo phiên Thoả thuận mức dịch vụ nhà cung cấp khác hàng Kiến trúc mạng hệ thống Điểm truy nhập nút dịch vụ Giao diện mạng báo hiệu Giao thức quản lý mạng đơn giản Mạng truyền dẫn quang đồng Nhà cung cấp dịch vụ Giao thức định tuyến đường ngắn Thoả thuận mức dịch vụ Hệ thống báo hiệu số Kênh ảo chuyển mạch Hội tụ truyền dẫn Giao thức điều khiển truyền tải Giao thức phân phối thẻ Thiết bị đầu cuối Thiết bị kết cuối Cổng trung kế Kiến trúc mạng thông tin viễn thông Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng m¹ng cđa VNPT TLV TMN TTL UDP UK UNI VC VCI VLSI VNS VPI VPN VPNID VR WAN WDM WFQ Information Networking Architecture Type-Length- Value Telecommunication Management Network Time To Live User Data Protocol United Kingdom User Network Interface Virtual Circuit Virtual Circuit Identifier Giá trị chiều dài tuyến (số nút) Mạng quản lý mạng viễn thông Thời gian sống Giao thức liệu người sử dụng Vương quốc Anh Giao diện mạng - người sử dụng Kênh ảo Trường nhận dạng kênh ảo tế bào Vi mạch tích hợp cực lớn Dịch vụ mạng ảo Nhận dạng đường ảo Mạng riêng ảo Nhận dạng mạng riêng ảo Very Large Scale Intergration Virtual Network Service Virtual Path Identifier Virtual Private Network Virtual Private Network Identifier Virtual Router Wide Area Network Wave Division Multiplexing Weighted Factor Queque Bộ định tuyến ảo Mạng diện rộng Ghép kênh phân chia theo bước sóng Hàng đợi theo trọng số E Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT o Giải pháp 2: Triển khai MPLS tổng đài đa dịch vụ vùng lưu lượng, mạng lõi sử dụng tổng đài ATM o Giải pháp 3: Mạng lõi tổng đài đa dịch vụ sử dụng MPLS Mỗi giải pháp có ưu nhược điểm phân tích phần 5.1.2.1.1 Giải pháp 1: MPLS mạng lõi a Nội dung giải pháp: Triển khai cấu hình mạng MPLS lớp core mạng hệ theo giai đoạn phát triển định hướng tổ chức mạng Viễn thông VNPT đến 2010 Các tổng đài lớp core mạng hệ đà xác định sau: Giai đoạn 2001-2003: o Triển khai MPLS tổng đài core Hà nội, Đà nẵng T.p Hồ Chí Minh Tất trung kế tổng đài sử dụng MPLS Như tổng đài đóng vai trò LSR core o Tại 11 tỉnh thành phố trọng điểm bao gồm: Hà nội, T.p Hồ Chí Minh, Hải phòng, Quảng ninh, Huế, Đà nẵng, Khánh hoà, Bà rịa-Vũng tàu, Đồng nai, Cần thơ, Bình dương trang bị nút ghép luồng trung kế TGW tổng đài đa dịch vụ ATM+IP có hỗ trợ cổng MPLS o Các nút truy nhập NGN 11 tỉnh thành phố nêu trang bị kết nối vào mạng MPLS thông qua tổng đài đa dịch vụ ATM+IP địa phương o Chức điều khiển thủ tục MPLS thiết lập trung tâm điều khiển đặt Hà nội T.p Hồ Chí Minh Giai đoạn 2004-2005: o Tăng thêm tổng đài MPLS vùng lưu lượng xuất hiện, hình thành hoàn chỉnh mặt chuyển tải MPLS (A B) o Bổ sung nút điều khiển Đà nẵng, tạo vùng điều khiển riêng biệt o Không mở rộng phạm vi mạng MPLS xuống cấp vùng Giai đoạn 2006-2010: o Hoàn chỉnh nút ®iỊu khiĨn (5 vïng ®iỊu khiĨn) o Kh«ng më réng phạm vi MPLS xuống cấp vùng b Cấu hình triển khai: Cấu hình triển khai thể hình 5.7 c Ưu nhược điểm: Ưu điểm: o Đơn giản tổ chức triển khai 107 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT o Thống với phương án tổ chức mạng NGN tách biệt chức lớp điều khiển chuyển tải o Sản phẩm thương mại đà có thị trường o Kết nối với cấp vùng (các tổng đài đa dịch vụ ATM+IP) thông qua giao diện ATM 155Mb/s hay 622Mb/s đơn giản thân thiết bị khai báo MPLS hay ATM cổng vật lý Nhược điểm: o Công nghệ MPLS chưa đạt đến độ chín muồi nên vÉn cßn cã thĨ xt hiƯn rđi ro MPLS không chấp nhận rộng rÃi thị trường o Chi phí đầu tư cho thiết bị chuyển mạch MPLS cao so với thiết bị chuyển mạch ATM hay IP o Cần xác định rõ chất lượng dịch vụ QoS đặc biệt dịch vụ thoại lưu lượng thoại (PSTN) chuyển tiếp qua mạng MPLS d Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết: Tuy nói phương án tương đối thuận tiện đơn giản triển khai điều nghĩa cần mua thiết bị MPLS triển khai Có nhiều vấn đề kỹ thuật cần xác định rõ trước triển khai mạng MPLS core Có thể xem xét số vấn đề sau: o Xác định chức LSR core nút truyền tải chức nút điều khiển tương ứng theo mô hình MSF đà trình bày phần Cần lưu ý đến giao diện (trong trường hợp LSR core coi MG phần điều khiển MGC) kết nối với nút điều khiển (H.248/Megaco Sigtran) o Phân vùng điều khiển rõ ràng đặc biệt giai đoạn 2001-2003 tổ chức vùng điều khiển LSR core Đà nẵng vùng hay vïng ®iỊu khiĨn? hay tỉ chøc kiĨu load-sharing? o Do mạng cấp đường trục VNPT giai đoạn tới phải đảm nhận chức kết nối quốc tế nên cần giải cổng kết nối quốc tÕ MPLS qua vƯ tinh hay m¹ng MPLS qc tế chưa hình thành Có thể phải giải viƯc bỉ sung khèi TGW ®Ĩ kÕt nèi ®Õn cỉng quốc tế cho dịch vụ PSTN, dịch vụ Internet hay truyền số liệu IP kết nối trực tiếp quốc tế qua cổng ATM Nên lựa chọn VoATM cho TGW 5.1.2.1.2 Giải pháp 2: ATM core, MPLS tổng đài đa dịch vụ a Nội dung giải pháp: 108 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Triển khai cấu hình mạng ATM lớp core, triển khai MPLS tổng đài đa dịch vụ mạng hệ theo giai đoạn phát triển định hướng tổ chức mạng Viễn thông VNPT đến 2010 Giai đoạn 2001-2003: o Triển khai tổng đài ATM core Hà nội, Đà nẵng T.p Hồ Chí Minh Các kết nối PVC SVC o Tại 11 tỉnh thành phố trọng điểm bao gồm: Hà nội, T.p Hồ Chí Minh, Hải phòng, Quảng ninh, Huế, Đà nẵng, Khánh hoà, Bà rịa-Vũng tàu, Đồng nai, Cần thơ, Bình dương trang bị nút ghép luồng trung kế TGW (sang mạng PSTN) tổng đài đa dịch vụ sử dụng công nghệ MPLS o Các nút truy nhập NGN 11 tỉnh thành phố nêu trang bị kết nối vào mạng ATM thông qua tổng đài đa dịch vụ MPLS địa phương o Chức điều khiển thủ tục MPLS thiết lập trung tâm điều khiển đặt Hà nội T.p Hồ Chí Minh Giai đoạn 2004-2005: o Tăng thêm tổng đài ATM vùng lưu lượng xuất hiện, hình thành hoàn chỉnh mặt chuyển tải ATM (A B) o Bổ sung nút điều khiển Đà nẵng, tạo vùng điều khiển riêng biệt Giai đoạn 2006-2010: o Hoàn chỉnh nút điều khiển (5 vùng điều khiển) b Cấu hình triển khai: Cấu hình triển khai thể hình 5.8 sau c Ưu nhược điểm: Ưu điểm: o Thống với phương án tổ chức mạng NGN tách biệt chức lớp điều khiển chuyển tải o Sản phẩm thương mại đà có thị trường, đặc biệt tổng đài ATM loại có khả nâng cấp hỗ trợ MPLS chØ b»ng phÇn mỊm o KÕt nèi víi cÊp vùng (các tổng đài đa dịch vụ MPLS) thông qua giao diện ATM 155Mb/s hay 622Mb/s Nhược điểm: o Không phát huy hết ưu điểm công nghệ MPLS toàn mạng o Cần giải vấn đề hợp VC đệm tổng đài ATM mạng trục triển khai MPLS tỉnh thành phố trọng điểm 109 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT o Giá thành thiết bị MPLS nói chung cao nên đầu tư với số lượng lớn chi phí ban ®Çu sÏ rÊt cao o ViƯc triĨn khai MPLS ë lớp truy nhập đa dịch vụ làm phức tạp trình điều khiển gọi nút điều khiển phải chuyển đổi sử dụng nhiều giao thức thiết lập gọi (Megaco để xác định cổng, LDP để phân phối gán nhÃn, PNNI, UNI để điều khiển chuyển mạch ATM ) d Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết: Đối với phương án có nhiều vấn đề kỹ thuật cần giải Có thể xem xét số vấn đề sau: o Tương tự phương án cần xác định chức LSR biên nút truy nhập đa dịch vụ chức nút điều khiển tương ứng theo mô hình MSF đà trình bày phần Cần lưu ý đến giao diện (trong trường hợp LSR biên coi MG phần điều khiển MGC) kết nối với nút điều khiển (H.248/Megaco Sigtran) o Phân vùng điều khiển rõ ràng đặc biệt giai đoạn 2001-2003 tổ chức vùng điều khiển LSR biên Đà nẵng sÏ vïng hay vïng ®iỊu khiĨn? hay tổ chức kiểu load-sharing? o Xác định chế độ hoạt động kiểu tế bào cho tổng đài đa dịch vụ sử dụng MPLS mạng trục đà sử dụng công nghệ ATM, cần chuẩn bị yêu cầu tổng đài ATM trục phải có khả hỗ trợ MPLS để trở thành ATMLSR 110 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Điều khiển LDP, CR-LDP Điều khiển MPLS (LSR -Core) Cấp đường trục MỈt A MỈt B MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) Cấp vùng ATM+IP Khu vực phía Bắc (trừ Hà néi) ATM+IP ATM+IP Khu vùc Hµ Néi Khu vùc miỊn Trung, Tây Nguyên ATM+IP Khu vực TP Hồ Chí Minh Hình 5.4: Cấu hình tổ chức mạng MPLS phương án đến 2010 112 ATM+IP Khu vực phía Nam Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Điều khiển SVC,PVC Điều khiển Mặt A Mặt B ATM ATM CÊp ®­êng trơc ATM ATM ATM ATM ATM ATM ATM ATM CÊp vïng MPLS (LSR- biªn) Khu vùc phía Bắc (trừ Hà nội) MPLS (LSR- biên) MPLS (LSR- biên) MPLS (LSR- biên) Khu vực miền Trung, Tây Nguyên Khu vùc TP Hå ChÝ Minh Khu vùc phÝa Nam MPLS (LSR- biên) Khu vực Hà Nội Hình 5.5: Cấu hình tổ chức mạng MPLS phương án đến 2010 113 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT 5.1.2.1.3 Giải pháp 3:Mạng MPLS hoàn toàn a Nội dung giải pháp: Triển khai cấu hình mạng MPLS t¹i líp core cđa m¹ng thÕ hƯ míi theo giai đoạn phát triển định hướng tổ chức mạng Viễn thông VNPT đến 2010 Triển khai tổng đài truy nhập đa dịch vụ công nghệ MPLS Hà nội, T.p Hồ Chí Minh, triển khai tổng đài đa dịch vụ lại công nghệ ATM+IP Giai đoạn 2001-2003: o Triển khai MPLS tổng đài core Hà nội, Đà nẵng T.p Hồ Chí Minh Tất trung kế tổng đài sử dụng MPLS Như tổng đài đóng vai trò LSR core o Tại thành phố trọng điểm: Hà nội, T.p Hồ Chí Min trang bị tổng đài đa dịch vụ MPLS o Tại tỉnh, thành phố Hải phòng, Quảng ninh, Huế, Đà nẵng, Khánh hoà, Bà rịa-Vũng tàu, Đồng nai, Cần thơ, Bình dương trang bị nút ghép luồng trung kế TGW tổng đài đa dịch vụ ATM+IP có hỗ trợ cổng MPLS o Các nút truy nhập NGN tỉnh thành phố nêu trang bị kết nối vào mạng MPLS thông qua tổng đài đa dịch vụ ATM+IP địa phương o Chức điều khiển thủ tục MPLS thiết lập trung tâm điều khiển đặt Hà nội T.p Hồ Chí Minh Giai đoạn 2004-2005: o Nâng cấp tổng đài MPLS Hà nội T.p Hồ Chí Minh để trở thành tổng đài MPLS đường trục, hình thành hoàn chỉnh mặt chuyển tải MPLS (A B) o Bổ sung nút điều khiển Đà Nẵng, tạo vùng điều khiển riêng biệt o Nâng cấp phần mềm cho tất tổng đài đa dịch vụ tỉnh thành phố nêu để hỗ trợ MPLS Giai đoạn 2006-2010: o Hoàn chỉnh nút điều khiển (5 vùng điều khiển) o Mở rộng phạm vi MPLS vùng xuất b Cấu hình triển khai: Cấu hình triển khai thể hình 5.9 c Ưu nhược điểm: Ưu điểm: o Đơn giản tổ chức triển khai 114 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT o Thống với phương án tổ chức mạng NGN tách biệt chức lớp điều khiển chuyển tải o Sản phẩm thương mại đà có thị trường o Đảm bảo mạng MPLS xuyên suốt dịch vụ Internet, truyền số liệu, VPN số địa phương có nhu cầu cao o Phương án tổ chức mạng điều khiển tương đối đơn giản yêu cầu yêu cầu thay đổi giao thức điều khiển o Khả nâng cấp thiết bị dự báo trước nên hiệu đầu tư khai thác thiết bị cao Nhược điểm: o Công nghệ MPLS chưa đạt đến độ chín muồi nên xuất rủi ro MPLS không chấp nhận rộng rÃi thị trường o Chi phí đầu tư cho thiết bị chuyển mạch MPLS cao so với thiết bị chuyển mạch ATM hay IP d Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết: Cần xem xét số vấn đề sau: o Phân vùng điều khiển rõ ràng đặc biệt giai đoạn 2001-2003 tổ chức vùng điều khiển LSR core Đà Nẵng vïng hay vïng ®iỊu khiĨn? hay tỉ chøc kiểu load-sharing? o Do mạng cấp đường trục VNPT giai đoạn tới phải đảm nhận chức kết nối quốc tế nên cần giải cổng kết nối qc tÕ MPLS qua vƯ tinh hay m¹ng MPLS quốc tế chưa hình thành Có thể phải giải qut viƯc bỉ sung khèi TGW ®Ĩ kÕt nèi ®Õn cổng quốc tế cho dịch vụ PSTN, dịch vụ Internet hay truyền số liệu IP kÕt nèi trùc tiÕp ®i qc tÕ qua cỉng ATM Nên lựa chọn VoATM cho TGW 115 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Điều khiển LDP, CR-LDP Điều khiển Mặt A Mặt B MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) CÊp ®­êng trơc MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR -Core) MPLS (LSR-biªn) MPLS (LSR-biªn) MPLS (LSR-biªn) Khu vùc Hà Nội Khu vực miền Trung, Tây Nguyên Khu vực TP Hå ChÝ Minh CÊp vïng MPLS (LSR-biªn) Khu vùc phía Bắc (trừ Hà nội) Hình 5.6: Cấu hình tổ chức mạng MPLS phương án đến 2010 116 MPLS (LSR-biên) Khu vực phía Nam Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT 5.1.2.1.4 Đánh giá Giải pháp số đưa tương đối hợp lý tổ chức mạng khả tương thích với công nghệ sử dụng cho mạng Internet, mạng PSTN Tổng công ty BCVT Việt nam Tuy nhiên cần lưu ý MPLS hay ATM hỗ trợ chủ yếu phần điều khiển thủ tục kèm, cần xác định rõ chức nút điều khiển chuyển mạch, định tuyến thiết bị điều khiển (softswitch hay MGC) Giải pháp số phức tạp tổ chức nâng cấp sau đồng thời không giảm chi phí đầu tư Giải pháp số có nhiều ưu điểm chi phí đầu tư cao, xem xét triển khai tổng đài đa dịch vụ công nghệ MPLS theo vùng có lựa chọn ®Ĩ b¶o ®¶m cÊp truy nhËp cho MPLS ®ång thêi chi phí không cao 5.2 Kết luận khuyến nghị Sự phát triển hội tụ thoại - số liệu xu tất yếu viễn thông, công nghệ thông tin ngày Có nhiều lý để nhà khai thác viễn thông độc quyền trước phải lo ngại trước phát triển nhanh Internet, nhà khai thác hệ Đứng trước thách thức chung triển vọng phát triển hiệp định thương mại Việt-Mỹ thức phê chuẩn, Tổng công ty BCVT Việt nam nhà khai thác viễn thông truyền thống đà có kế hoạch phát triển mạng mình, chuyển dần sang mạng hệ NGN Về nguyên tắc định nghĩa mạng hệ NGN sau: " Mạng viễn thông hệ sau mạng có hạ tầng thông tin dựa công nghệ gói để triển khai nhanh chóng loại hình dịch vụ khác dựa hội tụ thoại số liệu, cố định di động." Quá trình chuyển đổi lên NGN giai đoạn tương đối dài đòi hỏi có thay đổi không mặt công nghệ (chuyển tải, điều khiển) mà có thay đổi tổ chức mạng, quản lý thân cách điều hành sản xuất kinh doanh doanh nghiƯp Víi xu thÕ hiƯn nay, viƯc chun ®ỉi tất yếu cần thực cách có sở khoa học, đảm bảo yếu tố cạnh tranh với nhà khai thác tiềm tương lai Đề tài "Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch nhÃn MPLS (Multiprotocol Label Switching) đề xuất kiến nghị áp dụng công nghệ MPLS mạng hệ sau (NGN) Tổng công ty" với mục tiêu làm sáng tỏ khả triển khai phương án triển khai công nghệ MPLS mạng hệ Tổng công ty Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Các nội dung đề cập đồ án sở để đưa giải pháp ứng dụng công nghệ MPLS mạng hệ sau Tổng công ty Đề tài đà đề xuất giải pháp cho giai đoạn đến 2010 theo định hướng tổ chức mạng VNPT Các giải pháp đà phân tích sở cấu trúc tổng đài đa dịch vụ MSF, mô hình hầu hết nhà cung cấp thiết bị cho mạng hệ sau hỗ trợ Với quan điểm phân tách lớp điều khiển khỏi chức truyền tải (chuyển mạch, truyền dẫn), mô hình tổng đài đa dịch vụ MSF bảo đảm khả điều khiển tập trung theo nguyên tắc softswitch cho tổng đài cấp đường trục hay cấp vùng mạng hệ sau NGN Nh­ vËy vÊn ®Ị triĨn khai MPLS ë mức hay cấp chủ yếu liên quan đến lớp điều khiển mà ảnh hưởng đến cấu trúc mạng nói chung Theo phân tích đánh giá đồ án, giải pháp số hợp lý mạng VNPT Những nhược điểm giải pháp vấn đề kỹ thuật cần lưu ý đặc biệt mạng MPLS thực chức chuyển tiếp lưu lượng thoại PSTN Việc chín muồi công nghệ nói chung nhược điểm giải pháp đưa ra, nhiên điều lại ưu điểm lựa chọn triển khai xem xét khía cạnh kỹ thuật trường hợp MPLS bị thất bại chi phí để sửa đổi không cao (do cần thay đổi phần mềm nút điều khiển) Những kiến nghị mà đồ án nêu sau: o Có thể khẳng định tính ưu việt mà công nghệ MPLS đưa lại so với ATM hay IP o Đây giải pháp nhiều hÃng cung cấp thiết bị lựa chọn cho mạng hệ sau o Các sản phẩm hỗ trợ MPLS (tổng đài, router) hỗ trợ ATM cổng MPLS đó, việc thay đổi giao thức MPLS hay ATM thực thông qua lệnh điều khiển o Nên áp dụng mô hình tổ chức tổng đài đa dịch vụ MSF để đảm bảo việc điều khiển thiết bị chuyển mạch thiết bị điều khiển softswitch o Thực báo hiệu Megaco/H.248 để thiết lập kết nối cho phiên LDP cđa m¹ng MPLS o Sư dơng giao thøc MPLS LDP CR-LDP điều khiển phân phối nhÃn mạng MPLS o Đối với mạng Tổng công ty việc triển khai MPLS nên thực sau: Giai đoạn 2001-2003: o Triển khai MPLS tổng đài core Hà nội, Đà nẵng T.p Hồ Chí Minh Tất trung kế tổng đài sử dụng MPLS Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT o Tại 11 tỉnh thành phố trọng điểm bao gồm: Hà nội, T.p Hồ Chí Minh, Hải phòng, Quảng ninh, Huế, Đà nẵng, Khánh hoà, Bà rịa-Vũng tàu, Đồng nai, Cần thơ, Bình dương trang bị nút ghép luồng trung kế TGW tổng đài đa dịch vụ ATM+IP có hỗ trợ cổng MPLS o Các nút truy nhập NGN 11 tỉnh thành phố nêu trang bị kết nối vào mạng MPLS thông qua tổng đài đa dịch vụ ATM+IP địa phương o Chức điều khiển thủ tục MPLS thiết lập trung tâm điều khiển đặt Hà nội T.p Hồ Chí Minh Giai đoạn 2004-2005: o Tăng thêm tổng đài MPLS vùng lưu lượng xuất hiện, hình thành hoàn chỉnh mặt chuyển tải MPLS (A B) o Bổ sung nút điều khiển Đà nẵng, tạo vùng điều khiển riêng biệt o Không më réng ph¹m vi m¹ng MPLS xuèng cÊp vïng Giai đoạn 2006-2010: o Hoàn chỉnh nút điều khiển (5 vùng điều khiển) o Không mở rộng phạm vi MPLS xuống cấp vùng Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Tài liệu tham khảo I- Tiếng Việt: Ngô Đức Hiếu(2005), Các giao diện kết nối NGN, Nhà xuất Bưu điện Nguyễn Khắc Lịch(2001), Nghiên cứu khả cung cấp định hướng phát triển dịch vụ cho mạng NGN, tài liệu hội thảo Viện Khoa học kỹ thuật Bưu Điện Đỗ Mạnh Quyết, Lê Ngọc Giao, Đề tài mà số :005-2001-TCT-RDP-VT-01, th¸ng 1/2002 II – TiÕng Anh: Pilar Gonzalez-Madrid, Strategies for Broadband Networks: Creating Strategies, Solutions, Value and Growth, 2000 ERISSON, Understanding Telecommunication, last update 6/2002 Christopher Y.Metz, IP Switching-Protocols and Architectures, McGraw-Hill, 1998 Balaji Kumar, Broadband communications: A professional guide to ATM, framerelay, SMDS, Sonet and B-ISDN, McGraw-Hill, 1995 William Starlling, High-Speed Network: TCP/IP and ATM design Principles, Prenti Hall, 1998 Gerald R.Ash, Dynamic routing In Telecommunication Network, McGraw-Hill, 1998 10 Travis Russell, Telecommunication Protocol, McGraw-Hill, 2000 11 IP and ATM : Current Evolution for integrated Service , IC-techreport-199802, 1998 12 RFC 822 Simple Mail Transfer Protocol RFC1954 Ipsilon Flow Management Protocol RFC 1483 General Switch Management Protocol RFC 2340 Vitual Network Switch RFC 2370 Open Shorted Path first Routing Mechanisms and OSPF Extensions", RFC 2676, August 1999 13 Bruce Davie, Yakow Recter, MPLS Technology and Application, Morgan Kaufman, 2000 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Tóm tắt luận văn (Từ khoá: Công nghệ MPLS ) Công nghệ MPLS công nghệ chuyển mạch tiên tiến với nhiều ưu điểm bật so với công nghệ chuyển mạch khác Đề tài đà sâu nghiên cứu công nghệ MPLS đưa giải pháp triển khai công nghệ mạng hệ NGN Nội dung củ đồ án gồm ch­¬ng nh­ sau: Ch­¬ng 1: Giíi thiƯu tỉng quan công nghệ mạng Giới thiệu kiến trúc sở giao thức môi trường IP ATM, sở đưa đặc điểm hướng kết hợp công nghệ IP ATM, xu hướng phát triển sang mạng hệ Chương : Công nghệ IP Trình bày giao thức mô hình giao thức TCP/IP Các giao thức liên quan tới công nghệ chuyển mạch IP MPLS Chương 3: Công nghệ chuyển mạch IP chuyển mạch nhÃn Nội dung chương đưa khái niệm sở công nghệ chuyển mạch IP công nghệ chuyển mạch nhÃn, giải pháp công nghệ trình bày chương Chương 4: Công nghệ chuyển mạch nhÃn đa giao thức Nội dung chương trình bày đặc điểm giao thức hỗ trợ công nghệ chuyển mạch nhÃn đa giao thức Các mô hình hoạt động công nghệ đưa với giải pháp công nghệ tiến hành mạng viễn thông Chương 5: ứng dụng MPLS mạng viễn thông VNPT Chương trình bày số giải pháp triển khai ứng dụng MPLS mạng viễn thông VNPT Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Summary Key word: MPLS and application in VNPT network MPLS and application in VNPT network provides the trend of network development and convergence to the Next Generation Network requiring the selection a optimum technology for transmission layer Through the analysis IP, ATM and MPLS switching to find a suitable for netwwork MPLS technology with a lot of advantages as: simple structure, high processing in speed, solve the complex and network opening capability is choosen for core layer Contents in design are bases to provide the solutions to apply MPLS in VNPT network There are three solutions for network and are analysed base on structure of Multi – Service Exchange Design consist of fives chapter: Chapter 1: Introduce general about network technology Chapter 2: IP Technology Chapter 3: IP switching and MPLS switching technology Chapter 4: MPLS switching technology Chapter 5: Apply MPLS in the VNPT network ...Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Lời cam đoan Tôi xin cam oan ton nội dung đề cập luận văn tốt nghiệp Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT viết dựa trªn kết nghiªn... (scenaros) mạng Môi trường kiến tạo ứng dụng hỗ trợ đầy đủ việc xây dựng chu trình sống dịch vụ hay ứng dụng chạy server ứng dụng qua tất giai đoạn phân tích 17 Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT. .. hợp công nghệ IP ATM, xu hướng phát triển sang mạng hệ Đề tài: Công nghệ MPLS ứng dụng mạng VNPT Chương : Công nghệ IP Trình bày giao thức mô hình giao thức TCP/IP Các giao thức liên quan tới công