Chuyển mạch nhãn đa giao thức và khả năng ứng dụng tại việt nam

TRƯƠNG MINH ĐỨC BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM TRƯƠNG MINH ĐỨC 2003 - 2005 Hµ nội - 2005 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa Hà Nội luận văn thạc sỹ khoa học Chuyển mạch nhÃn đa giao thức khả ứng dụng Việt Nam Ngành : Điện tử - Viễn thông MÃ số : Trương Minh Đức Người hướng dẫn khoa học: Ts Nguyễn Nam Quân Hà Nội - 2005 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS 1.1 Chuyển mạch nhãn đa giao thức 1.1.1 Chuyển mạch nhãn đa giao thức gì? 1.1.2 Tại MPLS cần thiết? 1.2 Lịch sử phát triển MPLS 1.3 Các thành phần MPLS 1.3.1 Các khái niệm MPLS 1.3.2 Các thao tác nhãn 12 1.4 Hoạt động MPLS 16 1.4.1 Chế độ hoạt động khung MPLS 16 1.4.2 Chế độ hoạt động tế bào MPLS 22 CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC SỬ DỤNG TRONG MPLS 29 2.1 Giao thức phân phối nhãn LDP 29 2.1.1 Khái quát LDP 29 2.1.2 LDP Peers 29 2.1.3 Các tin LDP 30 2.1.4 Trao đổi tin LDP 31 2.1.5 Phát LSR lân cận 32 2.1.6 Mã hoá TLV (Type – Length - Value) 32 2.1.7 Các chế độ phân phối LDP 33 2.2 Giao thức định tuyến cưỡng CR-LDP 34 2.2.1 Khái niệm định tuyến cưỡng 35 2.2.2 Các phần tử định tuyến cưỡng 38 2.2.3 Điều kiện cưỡng “chọn đường ngắn nhất” 39 2.2.4 Sử dụng MPLS làm phương tiện chuyển tiếp thông tin 41 2.3 Giao thức RSVP (Resource Reservation Protocol) 42 CHƯƠNG 3: CÁC VẤN ĐỀ KỸ THUẬT TRONG MPLS 47 3.1 Chất lượng dịch vụ 47 3.1.1 Dịch vụ Besteffort 47 3.1.2 Mơ hình dịch vụ tích hợp IntServ 47 3.1.3 Mơ hình dịch vụ DiffServ 49 3.2 Kỹ thuật lưu lượng (TE – Traffic Engineering) 51 3.2.1 Các mục tiêu chất lượng kỹ thuật lưu lượng 51 3.2.2 Hạn chế chế điều khiển IGP 52 3.2.3 Quản lý lưu lượng MPLS 53 3.2.4 Quản lý lưu lượng qua MPLS 54 3.2.4.1 Hoạt động trung kế lưu lượng 54 3.2.4.2 Các thuộc tính kỹ thuật lưu lượng trung kế lưu lượng 55 3.2.5 Các thuộc tính tài nguyên 55 3.2.5.1 Bộ phân bổ lớn MAM 55 3.2.5.2 Thuộc tính lớp tài nguyên 56 3.3 Phát phòng ngừa định tuyến vòng 56 3.3.1 Chế độ khung 57 3.3.1.1 Phát chuyển tiếp vòng liệu 57 3.3.1.2 Ngăn ngừa chuyển tiếp vòng liệu điều khiển 58 3.3.2 Chế độ tế bào 58 3.3.2.1 Phát ngăn ngừa chuyển tiếp vịng thơng tin điều khiển 59 3.3.2.2 Phát chuyển tiếp vòng liệu 62 CHƯƠNG 4: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN 64 4.1 Những mục tiêu hạ tầng sở thông tin quốc gia 64 4.1.1 Phát triển dịch vụ thông tin 65 4.1.2 Phát triển mạng viễn thông 66 4.2 Khả ứng dụng MPLS Việt Nam 67 4.2.1 Những điểm định hướng phát triển ngành viễn thôngViệt Nam 67 4.2.2 Các công nghệ khả triển khai 67 4.2.2.1 Công nghệ IP 68 4.2.2.2 Công nghệ ATM 69 4.2.2.3 Công nghệ MPLS 69 4.2.3 Các giải pháp ứng dụng MPLS 69 4.2.3.1 Giải pháp 1: MPLS mạng lõi 70 4.2.3.2 Giải pháp 2: ATM lõi, MPLS tổng đài đa dịch vụ 71 4.2.3.3 Giải pháp 3: Mạng MPLS hoàn toàn 74 4.2.3.4 Đánh giá 75 4.3 Xu hướng phát triển 76 4.3.1 Những yếu tố thúc đẩy đời GMPLS 76 4.3.2 Nguyên lý hoạt động 77 4.3.3 Tiến trình chuẩn hố 80 4.3.4 Các vấn đề triển khai 80 KẾT LUẬN 82 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 LỜI GIỚI THIỆU Trong năm gần đây, mạng Internet phát triển nhanh chóng có phạm vi rộng khắp, kéo theo phát triển nhiều ứng dụng lĩnh vực học tập, nghiên cứu, mua bán hàng hóa, thực giao dịch ngân hàng, thị trường chứng khốn Ngồi dịch vụ liệu truyền thống cung cấp qua Internet, ứng dụng thoại đa phương tiện phát triển triển khai Những ứng dụng đòi hỏi nhu cầu ngày tăng yêu cầu đảm bảo băng thơng chất lượng dịch vụ, tính bảo mật mạng đường trục Mạng Internet ngày nghiên cứu phát triển để trở nên tinh vi hơn, thơng minh an tồn Một cách đáp ứng tìm phương pháp chuyển mạch kết hợp ưu điểm định tuyến IP ưu điểm chuyển mạch ATM Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS đời dựa công nghệ chuyển mạch IP sử dụng chế hốn đổi nhãn ATM Nó tăng tốc độ chuyển tiếp gói tin mà khơng cần thay đổi giao thức định tuyến IP Mặc dù cịn có nhiều trở ngại ban đầu MPLS đóng vai trị quan trọng định tuyến, chuyển mạch chuyển tiếp gói tin mạng hệ sau để đáp ứng nhu cầu ngày tăng dịch vụ người dùng Hiện nay, hầu hết nhà cung cấp dịch vụ định hướng triển khai mạng hệ sau sở sử dụng chuyển mạch nhãn đa giao thức Việc tìm hiểu chất cơng nghệ để ứng dụng cần thiết CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS 1.1 Chuyển mạch nhãn đa giao thức 1.1.1 Chuyển mạch nhãn đa giao thức gì? Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) công nghệ lai ghép mới, tập hợp công nghệ Internet mở, dựa chuẩn MPLS tổ hợp định tuyến lớp chuyển mạch lớp để chuyển gói sử dụng nhãn ngắn, chiều dài cố định Trong mạng IP, phương thức vận chuyển gói tin dựa vào địa IP đích Tại router, gói tin kiểm tra địa đích truyền đến nút dựa vào thơng tin bảng định tuyến Thay chế vận chuyển gói tin mạng IP, chuyển mạch nhãn thực cách gắn nhãn cho gói tin nút mạng dựa vào giá trị nhãn để vận chuyển gói tin đến đích Chuyển mạch nhãn đa giao thức xây dựng dựa cơng nghệ lớp nên không phụ thuộc vào công nghệ truyền dẫn cụ thể Các phương tiện truyền dẫn lớp bao gồm ATM, FR, PPP Ethernet Ban đầu MPLS hỗ trợ giao thức internet IPv4 mở rộng để hỗ trợ IPv6 giao thức lớp mạng khác MPLS có khả hỗ trợ nhiều giao thức lớp (lớp mạng) mà MPLS gọi đa giao thức 1.1.2 Tại MPLS cần thiết? Nhóm làm việc MPLS xác định bốn vấn đề mạng Internet sau: - Khả mở rộng định tuyến lớp mạng - Tăng hiệu chuyển gói - Tổ hợp cơng nghệ dựa tế bào - Tăng khả định tuyến phục vụ việc chuyển gói mềm dẻo Khả mở rộng mạng Internet khả hỗ trợ lượng lớn phát triển số lượng người dùng Internet Nếu định tuyến phải lưu giữ thông tin đường tất người sử dụng khối lượng thơng tin lớn khó đáp ứng phát triển nhanh chóng mạng Internet MPLS đưa giải pháp cho vấn đề cách gộp số lớn địa IP liên kết với vài nhãn Cách tiếp cận làm giảm kích cỡ bảng thông tin nhãn, cho phép định tuyến hỗ trợ nhiều người dùng Hiệu chuyển gói tăng lên nhiều việc tra cứu bảng định tuyến cho nhãn ngắn, độ dài cố định nhanh nhiều so với việc tra cứu địa IP đích dài dùng định tuyến IP truyền thống Hơn nữa, chế vận chuyển gói mạng IP vốn dựa phần mềm để thực thao tác phức tạp với khối lượng liệu lớn, nên tốc độ chậm Vì vậy, gây tượng tổn thất lưu lượng, kết nối giảm hiệu suất toàn mạng Trong MPLS, giá trị nhãn đặt phần tiêu đề gói tin đến, dùng làm mục tìm kiếm bảng liệu Cơ chế thực giải pháp phần cứng thực mạch tổ hợp chuyên dụng ASIC (Application Specific Intergrated Circuit) mảng cổng lập trình FPGA (Field Programable Gate Array) Do đó, gói tin vận chuyển mạng MPLS nhanh so với mạng IP Có nhiều nhà cung cấp dịch vụ sử dụng mạng backbone dựa ATM cung cấp dịch vụ truy nhập FR nên MPLS đưa phương thức quan trọng để cung cấp dịch vụ IP gia tăng phương tiện tồn Các cơng nghệ dựa chuyển mạch tế bào ATM dựa khung FR tổ hợp, di chuyển vài trường hợp thay giải pháp IP chuẩn ví dụ MPLS Việc định tuyến dựa vào địa đích dẫn đến lưu lượng tập trung đường dẫn đến việc sử dụng tài nguyên mạng không hiệu Hơn nữa, mạng IP khơng có chế điều khiển đường hiệu Mạng MPLS điều khiển đường lưu lượng tốt chế định tuyến ràng buộc, theo sách nhà quản trị thiết lập đường buộc liệu người dùng phải theo đường 1.2 Lịch sử phát triển MPLS MPLS dựa khái niệm chuyển mạch nhãn, nhãn độc lập thêm vào gói liệu sử dụng để chuyển mạch định tuyến gói tin mạng Nhãn thực chất đoạn ngắn thông tin phần mào đầu gói tin, thiết bị mạng tối ưu hố việc xử lý nhãn chuyển tiếp lưu lượng Khái niệm nhãn đề cập đến lĩnh vực truyền thông liệu nhiều năm X25, Frame Relay ATM ví dụ công nghệ chuyển mạch nhãn Một vài ý tưởng chuyển mạch nhãn xuất thập kỷ 90 nhằm cải thiện hoạt động phần mềm định tuyến dựa IP cung cấp chất lượng dịch vụ chuyển mạch IP Ipsilon, chuyển mạch thẻ Cisco, ARIS (Aggregate Route based IP Switching - Chuyển mạch IP theo phương thức tổng hợp nhãn) IBM, VNS Nortel Với hỗ trợ nhiều công ty, năm 1996 IETF triệu tập họp BOF với mục đích chuẩn hố MPLS Q trình phát triển kết nhóm làm việc MPLS IETF đạt tóm lược lại sau: - Đầu năm 1997, hiến chương MPLS thơng qua - Tháng năm 1997 nhóm làm việc MPLS tiến hành họp - Tháng 11 năm 1997, tài liệu chuẩn MPLS ban hành - Tháng năm 1998, tài liệu cấu trúc MPLS ban hành - Tháng tháng năm 1998, 10 tài liệu Internet bổ sung ban hành, bao gồm MPLS LDP, Mark Encoding, ứng dụng ATM … MPLS hình thành - IETF hoàn thiện tiêu chuẩn MPLS năm 1999 đưa tài liệu RFC - Sau năm 1999 liên tục ban hành tiêu chuẩn MPLS đặc biệt quản lý, tương thích với cơng nghệ khác, bảo mật … Hầu hết tiêu chuẩn MPLS ban hành dạng RFC Sau toàn RFC hoàn thiện chúng tập hợp lại để xây dựng hệ thống tiêu chuẩn MPLS 1.3 Các thành phần MPLS 1.3.1 Các khái niệm MPLS Nhãn (Label): Nhãn thực thể có độ dài ngắn cố định, khơng có cấu trúc bên Nhãn khơng trực tiếp mã hố thơng tin mào đầu lớp mạng địa lớp mạng Nhãn gán vào gói tin cụ thể đại diện cho FEC (Forwarding Equivalence Classes – Nhóm chuyển tiếp tương đương) mà gói tin ấn định Dạng nhãn phụ thuộc vào phương thức truyền tin mà gói tin đóng gói Ví dụ gói ATM (tế bào) sử dụng giá trị VPI/VCI nhãn, FR sử dụng DLCI làm nhãn Đối với phương tiện khơng có cấu trúc nhãn, đoạn đệm chèn thêm để sử dụng cho nhãn Khuôn dạng đoạn đệm byte cú cu trỳc nh sau: Mào đầu Đệm MPLS IP Tải NhÃn (20) EXP (3) S (1) Mào đầu lớp TTL (8) Hình 1.1: Khn dạng nhãn cho gói khơng có cấu trúc nhãn gốc 73  Nhược điểm - Không phát huy hết ưu điểm MPLS toàn mạng - Cần giải vấn đề hợp VC đệm tổng đài ATM mạng đường trục triển khai MPLS tỉnh thành phố trọng điểm - Giá thành thiết bị MPLS nói chung cịn cao - Việc triển khai MPLS 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  Các vấn đề kỹ thuật cần giải - Xác định chức LSR biên nút truy nhập đa dịch vụ chức nút điều khiển tương ứng theo mơ hình MSF Cần lưu ý đến giao diện kết nối với nút điều khiển trung tâm điều khiển - Phân vùng điều khiển rõ ràng - Xác định chế độ hoạt động tế bào cho cho tổng đài đa dịch vụ sử dụng MPLS mạng đường trục sử dụng công nghệ ATM, tổng đài ATM phải có khả hỗ trợ MPLS để trở thành ATM-LSR 74 4.2.3.3 Giải pháp 3: Mạng MPLS hồn tồn  Cấu hình triển khai Điều khiển LDP, CR-LDP Điều khiển Chuyển tải MPLS (LSR-Core) CÊp ®­êng trơc MPLS (LSR-Core) MPLS (LSR-Core) MPLS (LSR-Core) MPLS (LSR-Core) MPLS (LSR-Core) MPLS (LSR-Core) MỈt A MỈt B MPLS (LSR-Core) MPLS (LSR-Core) MPLS (LSR-Core) MPLS LSR biªn MPLS LSR biªn MPLS LSR biªn MPLS LSR biªn MPLS LSR biên Khu vực phía Bắc Khu vực Hà Nội Khu vực miền Trung, Tây Nguyên Khu vực TP Hồ Chí Minh Khu vùc phÝa Nam CÊp vïng Hình 4.3: Cấu hình tổ chức mạng MPLS phương án  Ưu điểm - Đơn giản tổ chức triển khai - Thống với phương án tổ chức mạng NGN tách biệt chức lớp điều khiển chuyển tải - Sản phẩm thương mại có thị trường - Đảm bảo mạng MPLS xuyên suốt dịch vụ Internet, truyền 75 số liệu, VPN số địa phương có nhu cầu cao - Phương án tổ chức mạng điều khiển tương đối đơn giản khơng có u cầu thay đổi giao thức điều khiển - Khả nâng cấp thiết bị dự báo trước nên hiệu đầu tư khai thác thiết bị cao  Nhược điểm - Chi phí đầu tư ban đầu cao  Các vấn đề kỹ thuật cần giải - Phân vùng điều khiển hợp lý - Do mạng đường trục VNPT giai đoạn tới phải đảm nhận chức nên cần giải cổng kết nối quốc tế mạng MPLS quốc tế chưa hình thành Có thể phải giải việc bổ sung khối TGW (Trunking Gateway) để kết nối đến cổng quốc tế cho cho dịch vụ PSTN, dịch vụ Internet hay truyền số liệu IP kết nối trực tiếp quốc tế qua cổng ATM 4.2.3.4 Đánh giá Giải pháp tương đối hợp lý tổ chức mạng khả tương thích với cơng nghệ sử dụng cho mạng Internet, mạng PSTN Tổng cơng ty Bưu Viễn thơng Việt Nam Tuy nhiên, cần lưu ý MPLS hay ATM hỗ trợ chủ yếu phần điều khiển thủ tục kèm Giải pháp phức tạp tổ chức nâng cấp sau này, mà không giảm chi phí đầu tư Giải pháp có nhiều ưu điểm, phát huy khả điều khiển lưu lượng ưu việt công nghệ MPLS, dịch vụ VPN chất lượng xuyên suốt cung cấp Tuy chi phí đầu tư ban đầu cao xem xét triển khai tổng đài đa dịch vụ công nghệ MPLS theo vùng chọn lựa để đảm 76 bảo cấp truy nhập cho MPLS để giảm chi phí đầu tư ban đầu 4.3 Xu hướng phát triển Sự phát triển hội tụ thoại - số liệu tất yếu viễn thông Việt Nam có nhiều thuận lợi có nhiều thách thức Công nghệ vấn đề then chốt định thành công doanh nghiệp mà góp phần vào thành bại Sự lựa chọn MPLS coi lựa chọn đắn cho tất nhà khai thác, từ nhà khai thác độc quyền trước nhà khai thác xuất Tuy nhiên nguyên tắc hoạt động, tổ chức, giao thức phát triển để ứng dụng cho công nghệ sau mà xác định GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching) 4.3.1 Những yếu tố thúc đẩy đời GMPLS Ngày nhu cầu sử dụng ngày tăng dịch vụ địi hỏi băng thơng lớn Các khách hàng doanh nghiệp đồng thời chuyển dần mạng WAN sử dụng kênh thuê riêng hay mạng công cộng sang mạng riêng ảo VPN Xu hướng xuất chủ yếu VPN có giá thành rẻ độ mềm dẻo cao Các nhà cung cấp dịch vụ thiết bị cần phải thoả mãn nhu cầu để giữ khách hàng lơi kéo khách hàng Mặc dù có tăng đột biến băng tần giá thành chuyển tải tăng nhanh doanh thu Vì nhà khai thác mạng phải giảm giá thành kết nối mạng Các tiến đạt công nghệ quang làm giảm giá thành xây dựng Mặc dù băng tần coi mặt hàng thời gian tới nhà khai thác cần tối ưu hoá việc sử dụng tài nguyên mạng Việc giảm giá thành khai thác xem giải pháp khả thi 77 4.3.2 Nguyên lý hoạt động GMPLS giai đoạn phát triển nâng cao MPLS, cung cấp mảng điều khiển chung dựa sở IP cho tất lớp; sử dụng phương thức chuyển mạch gói (bộ định tuyến chuyển mạch), chuyển mạch kênh (SDH ADM), chuyển mạch quang Một ứng dụng MPLS sử dụng định tuyến cưỡng chủ yếu để phục vụ cho kỹ thuật lưu lượng tái định tuyến nhanh Giao thức dựa vào thành phần sau: - Giao thức định tuyến mở rộng IGP (IS-IS hay OSPF) để trao đổi thông tin tơpơ sử dụng tài ngun - Thuật tốn định tuyến cưỡng tính tốn đường chuyển mạch nhãn LSP dựa vào thông tin IGP cung cấp yêu cầu thiết lập đường và/hoặc tối ưu hoá mạng - Giao thức báo hiệu RSVP-TE (hay CR-LDP) để thiết lập hay giải phóng đường chuyển mạch nhãn tính tốn thuật tốn định tuyến (điều khiển kết nối phân bổ nhãn) - Chuyển tiếp nhãn Cấu trúc GMPLS tạo giải pháp phù hợp để thiết kế mảng điều khiển tổng qt phân tách rõ ràng mảng liệu, mảng báo hiệu mảng định tuyến GMPLS phát huy tối đa tính đồng vận LSR nút chuyển tải Trong LSR chuyển đổi “cổng vào/nhãn vào” sang “cổng ra/nhãn ra”, nút mạng chuyển tải chuyển đổi “cổng vào/kênh quang hay kênh TDM vào” sang “cổng ra/kênh quang hay TDM đầu ra” Trong hai trường hợp trên, chuyển mạch độc lập với tải thông tin cần chuyển Sự khác biệt nằm việc mã hố nhãn miền truyền tải GMPLS tạo băng cách chấp nhận định tuyến MPLS thời 78 giao thức báo hiệu Giao thức định tuyến tổng quát thể thuộc tính như: - Dạng kênh: cho chuyển mạch quang, cho chuyển mạch TDM, cho chuyển mạch gói Tuỳ thuộc vào nút kết cuối kênh - Khả kết cuối kênh - Độ mịn phân bổ băng tần kênh - Khả bảo vệ kênh (không bảo vệ, hồi phục nhanh hay có bảo vệ) - “Nhóm chia sẻ kênh” thông thường hai kênh sử dụng sợi cáp quang thuộc nhóm chia sẻ kênh Các giao thức báo hiệu GMPLS có thêm nhiều thuộc tính khả thiết lập LSP hai chiều cung cấp thông báo lỗi Yêu cầu nhãn tổng quát chứa số trường dạng LSP yêu cầu, hình thức bảo vệ cần thiết trường lựa chọn nhãn đề xuất hay nhãn Hơn nữa, GMPLS có thêm thành phần thuộc tính đáp ứng nhu cầu riêng miền truyền tải Kênh điều khiển: kênh hai nút có chứa kênh điều khiển hay nhiều kênh tải liệu Kênh điều khiển sử dụng để trao đổi thông tin mảng điều khiển GMPLS (các tin LMP, tin giao thức định tuyến, tin giao thức báo hiệu), thơng tin băng băng Giao thức quản lý kênh (LMP): Giao thức hoạt động hai nút cận kề để kiểm tra lại kết nối kênh tải tin LMP tự động cung cấp kênh cô lập cố Tạo nhóm kênh: cho phép tạo số kênh song song giống hai nút thành nhóm kênh IGP Băng tần lớn yêu cầu cho LSP phải nhỏ băng tần kênh thành phần nhóm kênh Do có nhiều 79 kênh kết nối hai nút cận kề nên thuộc tính làm tăng khả mở rộng định tuyến Lồng xếp LSP: LSP xem “kênh chuyển tiếp liền kề FA” IGP Nút khác muốn tạo LSP sử dụng FA kênh Nó tăng khả mở rộng hệ thống cho phép tích hợp lớp khác nhờ tự động hố q trình tạo lập LSP phân cấp FSC Link(s) TDM Links TDM-LBP1 TDM-LBP j TDM-LBP1 PSC-LSP1 PSC-LSP2 TDM-LBP j PSC-LSPi PSC-LSP1 PSC-LSP2 LSC Links λ PSC-LSP1 PSC-LSP2 PSC-LSPi PSC-LSP1 PSC-LSP2 Fiber PSC-LSPn λi PSC-LSP n Hình 4.4: Lồng xếp LSP GMPLS cho phép tận dụng kinh nghiệm khai thác, hoạt động MPLS Mảng điều khiển GMPLS sở tiêu chuẩn mở cho phép nhà khai thác lựa chọn thiết bị từ nhà cung cấp khác Hơn nữa, GMPLS cho phép nhà cung cấp dịch vụ tạo độ mềm dẻo thiết kế mạng Điều làm đơn giản hố q trình phát triển tiến đến mạng hình lưới 80 Nó tạo thuận lợi cho nhà khai thác mạng việc thiết lập chế bảo vệ thông minh, phục hồi nhanh lớp gần cố Các lớp quang cho phép giảm thời gian phục hồi xuống mức tương tự ring SDH 4.3.3 Tiến trình chuẩn hố Tiến trình chuẩn hố GMPLS thực hiện, khó khăn lớn vấn đề định nghĩa sử dụng tham số để tịch hợp đặc điểm riêng đặc tính lớp Sự khác biệt lớp chuyển mạch gói chuyển mạch kênh độ mịn thông tin cần thiết để tính tốn đường chuyển mạch Một số thuộc tính không phụ thuộc vào trạng sủ dụng mạng Ví dụ, bên cạnh thuộc tính kênh thuộc tính riêng kênh SDH đưa vào dạng bảo vệ lớp quang, dạng xích chuỗi tính khơng thay đổi kênh Một số thuộc tính khác liên quan đến tình trạng sử dụng kênh Số lượng thông tin chi tiết cần thông báo chưa xác định rõ Ví dụ, thơng báo xác tài nguyên phân bổ cho kênh SDH tạo điều kiện cho nhà khai thác mạng tối ưu hoá sử dụng mạng tạo lượng lớn thông tin cần chuyển xuất vấn đề liên quan đến khả mở rộng định tuyến Mặt khác, việc thông báo mức tổng băng tần có kết ngược lại tăng xác suất lỗi thiết lập LSP Khôi phục nhanh báo hiệu chưa định nghĩa Đặc điểm GMPLS quan tâm bảo vệ phục hồi LSP độc lập với chế bảo vệ SDH thay Định tuyến miền tiến hành chuẩn hoá 4.3.4 Các vấn đề triển khai GMPLS có nhiều phương thức triển khai từ mơ hình chồng lấn đến mơ hình ngang cấp để tích hợp đa lớp Mơ hình chồng lấn giữ lại số mảng điều 81 khiển riêng Mỗi mảng điều khiển hoạt động lớp Các thành phần mạng lớp coi khách hàng lớp Chúng yêu cầu kênh thông qua giao diện UNI Lớp cao tôpô tuyến lớp thấp Kết số chức lớp khác coi dự phịng Mơ hình tạo vấn đề liên quan đến khả mở rộng định tuyến giống mơ hình IP qua ATM số lượng tuyến tăng nhanh theo cấp số nhân định tuyến biên Mơ hình ngang cấp dựa mảng điều khiển tích hợp định tuyến, thiết bị SDH thiết bị chuyển mạch quang ngang cấp Các định tuyến biết tôpô chuyển tải Số lượng tuyến (N) tạo mạng mắt lưới có N2 kết nối điểm - điểm định tuyến biên Nó cho phép độ mềm dẻo cao lựa chọn tuyến miền nhà quản lý Mơ hình ghép chồng lấn ngang cấp có ưu điểm hai mơ hình Nó hoạt động môi trường nhiều nhà quản lý đa cơng nghệ mạng GMPLS cịn có khả phối hợp hoạt động môi trường đa nhà cung cấp qua thiết bị đa lớp Giao diện UNI sử dụng mơ hình triển khai chồng lấn thành phần báo hiệu đo kiểm môi trường đa nhà cung cấp Tuy nhiên số nhà sản xuất thiết bị có kế hoạch triển khai hoạt động đo kiểm phối hợp hoạt động lớp, thiết bị GMPLS 82 KẾT LUẬN Có thể khẳng định ưu điểm mà chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS mang lại vượt trội so với công nghệ chuyển mạch ATM hay công nghệ định tuyến IP Hiện nay, MPLS giải pháp nhiều hãng sản xuất thiết bị quan tâm Các sản phẩm tổng đài, định tuyến họ có hỗ trợ MPLS Để ứng dụng cơng nghệ MPLS cho mạng viễn thông quốc gia, cần phải nghiên cứu cụ thể nhằm phát huy hết ưu điểm MPLS đồng thời phải phù hợp với mạng có Việt Nam 83 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AS Autonomous System ATM Asynchronous Transfer Mode BGP Boder Gateway Protocol BOF Board Of a Founders CPE Customer Premise Equipment CR Cell Router CSPF Constrained Shortest Path First CSR Cell Switch Router DLCI Data Link Connection Identifier DWDM Density-Wave Division Multiplexing ECR Egress Cell Router EGP Edge Gateway Protocol FEC Forwarding Equivalence Class FIB Forwarding information Base FR Frame Relay FTN FEC to NHLFE GMPLS Generalized Multiprotocol Label Switching ICR Ingress Cell Router 84 IGP Interior Gateway Protocol IP Internet Protocol IPOA IP over ATM IPOS IP over SONET IPv4 IP version ISDN Integrated Service Digital Network IS-IS Intermediate System – Intermediate System LAN Local Area Network LC-ATM Label Controled ATM Interface LDP Label Distribution Protocol LFIB Label Forwarding Information Base LIB Label Information Base LIS Logical IP Subnet LMP Link Management Protocol LSP Label Switched Path LSR Label Switching Router MAC Media Access Controller MIB Management Information Base MPLS Multiprotocol Label Switching MPOA MPLS over ATM NGN Next Generation Network NHLFE Next Hop Label Forwarding Entry NHRP Next Hop Resolution Protocol NLPID Network Layer Protocol Identifier 85 OSPF Open Shortest Path First PDU Protocol Data Unit PE Provider Edge PPP Point to Point Protocol PSTN Public Switch Telephone Network PVC Permanent Virtual Circuit QOS Quality Of Service RFC Request For Comment RIP Routing Information Protocol RSVP Resource Reservaton Protocol SDH Synchronous Digital Hierarchy SLA Service Level Agreement SNMP Simple Network Management Protocol SONET Synchronous Optical Network SPF Shortest Path First SVC Switched Virtual Circuit TCP Transport Control Protocol TDM Time Division Multiplexing TDP Tag Distribution Protocol TE Traffic Engineer/Termial Equipment TGW Trunking Gateway 86 TLV Type Length Value UDP User Data Protocol UNI User Network Interface VC Virtual Circuit VCI Virtual Circuit Identifier VPI Virtual Path Identifier VPN Virtual Private Network VPNID Virtual Private Network Identifier VSC Virtual Switched Controller WAN Wide Area Network WANDL Wide Area Network Design Laboratory WDM Wave Division Multiplexing 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO Eric W.Grey, MPLS Implementing the technology, 2001 RFC 3031, Multiprotocol Label Switching Architecture, 2001 RFC 3036, LDP Specification, 2001 RFC 3037, LDP Applicability, 2001 RFC 3113, Applicability Statement for CR-LDP, 2002 TS Lê Hữu Lập, Hồng Trọng Minh, Cơng nghệ chuyển mạch IP, 2002 Website: www.wandl.com www.cisco.com www.juniper.com www.iec.org ... nghệ để ứng dụng cần thiết 5 CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS 1.1 Chuyển mạch nhãn đa giao thức 1.1.1 Chuyển mạch nhãn đa giao thức gì? Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS)... CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS 1.1 Chuyển mạch nhãn đa giao thức 1.1.1 Chuyển mạch nhãn đa giao thức gì? 1.1.2 Tại MPLS cần thiết? 1.2... đáp ứng tìm phương pháp chuyển mạch kết hợp ưu điểm định tuyến IP ưu điểm chuyển mạch ATM Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS đời dựa công nghệ chuyển mạch IP sử dụng chế hoán đổi nhãn