Ứng dụng kỹ thuật lưu lượng đa lớp để nâng cao chất lượng hoạt động của mạng GMPLS

MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN .iv LỜI CẢM ƠN v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ x LỜI MỞ ĐẦU xiv CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ GMPLS .1 1.1 Giới thiệu GMPLS 1.1.1 Sơ lược GMPLS 1.1.2 Quá trình phát triển MPLS đến GMPLS 1.2 Các giao thức GMPLS 1.3 Những vấn đề mạng GMPLS giải pháp .6 1.3.1 Tính chuyển hướng đa dạng 1.3.2 Tính chuyển tiếp đa dạng 10 1.3.3 Cấu hình 11 1.3.4 Tính cân đối (Scalability) 12 1.3.5 Độ tin cậy (Reliability) 15 1.4 Một số vấn đề tồn mạng GMPLS 17 1.4.1 Bảo mật 17 1.4.2 Interworking 17 1.4.3 Hệ thống quản lý mạng 18 i 1.5 Kết luận 18 CHƯƠNG II: KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG ĐA LỚP MTE 19 2.1 Kỹ thuật lưu lượng 19 2.2 Kỹ thuật lưu lượng đa lớp MTE 21 2.2.1 Quá trình hoạt động khởi tạo MTE 23 2.2.2 Thiết lập liên kết MTE 23 2.2.3 Thực cấu hình lại mạng logic 23 2.3 Cách tiếp cận MTE 24 2.3.1 Cách tiếp cận MTE Reactive 24 2.3.2 Cách tiếp cận Proactive 27 2.4 Những yêu cầu thiết kế MTE 30 2.4.1 Sử dụng dung lượng cách hiệu 30 2.4.2 Đưa mức quán tính hợp lí 30 2.4.3 Tránh hiệu ứng tích lũy nhớ .32 2.4.4 Tránh tình trạng không ổn định mạng 32 2.5 Kết luận 32 CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HOẠT ĐỘNG CỦA KỸ THUẬT MTE TRONG MẠNG GMPLS .34 3.1 Giới thiệu .34 3.2 Giải pháp MTE Reactive hiệu .35 3.2.1 Ba giai đoạn MTE mạng GMPLS 35 3.2.2 Tình nghiên cứu MTE mạng GMPLS 44 3.2.3 Nghiên cứu mô MTE .48 3.3 Giải pháp MTE tích hợp .68 ii 3.3.1 Giải pháp định tuyến kết hợp 68 3.3.2 Kỹ thuật băng thông .76 3.4 Đánh giá kết hoạt động kỹ thuật MTE mạng GMPLS 82 3.5 Cấu trúc mạng ảo điều khiển phân tán 86 3.5.1 Thiết kế topo mạng ảo 86 3.5.2 Mạng điều khiển phân tán 88 3.5.3 Thiết kế giao thức 96 3.5.4 Đánh giá hiệu suất topo mạng ảo điều khiển phân tán 99 3.6 Kết luận 108 KẾT LUẬN 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 iii LỜI CAM ĐOAN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể Thầy, Cô viện Điện tử viễn thông, Thầy, Cô viện Đào tạo sau đại học trường Đại học Bách Khoa Hà Nội quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi cho học viên trình học tập nghiên cứu Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Trần Thị Ngọc Lan tận tình bảo, hướng dẫn em hồn thành nội dung luận văn Em xin cam đoan nội dung luận văn hoàn toàn em tìm hiểu, nghiên cứu viết Có hướng dẫn, góp ý sửa chữa giáo viên hướng dẫn, số liệu cơng bố hồn tồn trung thực Các số liệu tham khảo khác có dẫn nguồn gốc xuất xứ nêu phần tài liệu tham khảo cuối luận văn Em xin chịu trách nhiệm với nội dung luận văn Hà Nội, ngày 06 tháng 05 năm 2015 Tác giả Lâm Đình Quyết iv LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin gửi lời cảm ơn tới tất Thầy, Cô bạn bè giúp đỡ em suốt q trình thực hồn thành Luận văn Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Trần Thị Ngọc Lan, Cô trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình, chu đáo có nhận xét, góp ý quý báu giúp em suốt trình thực Luận văn Luận văn hoàn thiện Em xin gửi lời cảm ơn đến tất Thầy, Cô giáo Viện Điện tử Viễn thông – Đại Học Bách Khoa Hà Nội, người tận tình bảo tạo điều kiện thuận lợi để em nghiên cứu học tập môi trường tốt Sau cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, tất bạn bè ln động viên, khích lệ em sống, lao động học tập Hà Nội, ngày 06 tháng 05 năm 2015 Lâm Đình Quyết v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT ADM ASON TỪ TIẾNG ANH NGHĨA TIẾNG VIỆT Bộ ghép xen/ rẽ Add/Drop Multiplexer Automatic Switched Optical Mạng chuyển mạch quang tự động Network ASE Amplified Spontaneous Emission Phát xạ khuếch đại tự phát ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dẫn không đồng BLSR Bi-directional Line Switched Ring BGP Border Gateway Protocol Vòng chuyển mạch đường dây hai chiều Giao thức định tuyến cổng mạng vùng giáp ranh Branch Exchange with Constrains Tổng đài nhánh với trao đổi chất on Quality-of-Service lượng dịch vụ Cell Router Bộ định tuyến tế bào Constraint-Based Routing-Label Giao thức phân bố nhãn định tuyến Distribution Protocol cưỡng CLNP Connectionless Network Protocol Giao thức mạng phi kết nối CSPF Constrained Shortest Path First DCS Digital Cross Connect Hệ thống đấu nối đầu số chéo Distributedly controlled Dynamic Kiểm soát phân bố động theo độ dài Wavelength-Conversion sóng chuyển đổi Dense Wavelength Division Ghép kênh phân chia theo bước sóng Multiplexing mật độ BXCQ CR CR-LDP DDWC DWDM Giao thức định tuyến tìm đường ngắn vi FA Forwading Adjacency Lân cận chuyển gói FSC Fiber-Switch Capable Dung lượng chuyển mạch cáp OIF Optical Internetworking Forum Cộng đồng diễn đàn mạng quang ONE Optical Network Element Phần tử mạng quang OLSP Optical Label-Switched Path Đường nhãn chuyển mạch quang OTN Optical Transport Network Mạng lưới truyền tải quang Generalized Multiprotocol Label Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng Switching quát GMPLS HCRN HDLC Hierarchical Cloud Routing Mạng định tuyến đám mây phân cấp Network Kiểm soát đường truyền liệu mức High-level Data Link Control cao Internet Engineering Task Force Tổ chức kỹ thuật Internet ILP Integer Linear Program Chương trình định tuyến nguyên IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến Internet Protocol Giao thức Internet IETF IP IS-IS Intermediate System-to- Giao thức định tuyến Cisco IS-IS Intermediate System Intermediate System-to- IS-IS-TE Giao thức IS-IS kỹ thuật lưu lượng Intermediate System-Traffic Engineering L2SC Layer Switching Capable Dung lượng chuyển mạch lớp LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân bổ nhãn LER Label Edge Router Bộ định biên nhãn LIB Label Information Base Cơ sở thông tin nhãn LMP Link-Management Protocol Giao thức quản lý kênh vii LSA Link State Advertisement Quảng bá trạng thái liên kết LSC Lamda Switch Capable Dung lượng chuyển mạch bước sóng LSP Label Switched Path Đường chuyển mạch nhãn LSR Label Switched Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LWC Limited Wavelength Convertible Mạng giới hạn chuyển đổi bước sóng MSPF Multilayer Shortest-Path-First Đường ngắn đa lớp MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MTE Multilayer Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng đa lớp NMS Network Management System Cơ chế quản lý trung tâm NWC Nonwave-Length Convertible Mạng khơng chuyển đổi bước sóng LRU Lambda Routing Unit Khối định tuyến lambda OSPF Open Shortest Path First OSPF-TE Giao thức định tuyến tìm đường ngắn Open Shortest Path First- Traffic Engineering Giao thức OSPF kỹ thuật lưu lượng OXC Optical Cross-Connect System Hệ thống kết nối chéo quang PCM Pulse Code Modulation Điều biến mã xung PNNI Private Network Network Giao diện nút mạng riêng Interface PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm-điểm PSC Packet Switch Capable Tính chuyển mạch gói PXC Photonic Cross-Connect System Hệ thống kết nối chéo quang điện từ QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dự trữ tài nguyên RSVP-TE Resource Reservation Protocol- Giao thức RSVP kỹ thuật lưu lượng viii Traffic Engineering RWA Routing and Wavelength Định tuyến gán bước sóng Assignment SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng SONET Synchronous Optical NETwork Mạng truyền dẫn quang đồng Time Division Multiplex Phân kênh theo thời gian TE Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng TLV Type-Length-Value Giá trị độ dài loại UDP User Datagram Protocol Giao thức gói liệu người dùng UNI User Network Interface Giao diện mạng người sử dụng TDM Vòng chuyển mạch đường dẫn đơn UPSR Unidirectional Path Switched Ring VPN Virtual Private Network WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng hướng Mạng riêng ảo ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Chức thực GMPLS Bảng 1.2: Các giao thức GMPLS Bảng 1.3: Các vấn đề cần giải hệ thống GMPLS Bảng 2.1: Bảng tính liên kết ứng cử 26 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Cấu trúc ngăn giao thức GMPLS Hình 1.2: Thiết lập LSP qua môi trường mạng không đồng công nghệ GMPLS Hình 1.3: Cơ chế chuyển tiếp kế cận 13 Hình 1.4: Cấu hình mạng 13 Hình 1.5: Cấu trúc phân cấp LSP 14 Hình 1.6: Quá trình thực quản lý hư hỏng mạng GMPLS 15 Hình 1.7: Cơ chế phục hồi hỗ trợ mạng GMPLS 16 Hình 2.1: Ba giai đoạn chiến lược MTE Reactive 22 Hình 2.2: Sơ đồ thực chiến lược MTE reactive 25 Hình 2.3: Giai đoạn thực định MTE 26 Hình 2.4: Hàm chi phí bước thực MTE proactive 29 Hình 2.5: Các vấn đề quan tâm thiết kế MTE 31 Hình 3.1: Tiến hành giám sát lưu lượng kích hoạt MTE 36 Hình 3.2: Quy trình kích hoạt chiến lược MTE 38 Hình 3.3: Quan tâm tới đường dẫn chung 40 Hình 3.4: Phân bố lưu lượng sau cấu hình 42 Hình 3.5: Thực cấu hình lại (sử dụng thông báo RSVP-TE [15]) 43 x Mạng lớp thấp (LSP quang học) cung cấp topo mạng ảo đến mạng lớp (LSP gói) Topo mạng ảo cấu hình cách thiết lập dỡ bỏ LSP quang lớp thấp Bằng cách sử dụng tín hiệu GMPLS giao thức định tuyến, topo mạng ảo thay đổi cách dễ dàng Bằng cách thay đổi topo mạng ảo, kỹ thuật lưu lượng thực Topo đường quang thay đổi để điều chỉnh yêu cầu lưu lượng lớp IP 3.5.3.4 Giao thức mở rộng Với hệ thống mạng đa lớp nút thực thuật tốn tính VNT địi hỏi thơng tin topo ảo yêu cầu lưu lượng gói LSP Các thơng tin u cầu lưu lượng gói LSP cần phải quảng bá Giao thức định tuyến trạng thái liên kết GMPLS mở rộng để chứa thông tin yêu cầu lưu lượng Các gói tin LSP cần phải định tuyến trước dỡ bỏ LSP quang sở, để quảng bá LSP quang không hoạt động, giao thức định tuyến GMPLS mở rộng Đôi nút nhận trạng thái liên kết khơng hoạt động, định tuyến lại gói tin LSP LSP quang khơng hoạt động đến LSP quang hoạt động khác Sau tất gói tin LSP định tuyến lại, LSP quang không hoạt động bị dỡ bỏ Bằng cách này, việc dỡ bỏ từ từ LSP thực 3.5.4 Đánh giá hiệu suất topo mạng ảo điều khiển phân tán 3.5.4.1 Hiệu thay đổi VNT động Hình 3.38: Mơ hình mạng bao gồm 11 nút đơn giản 99 Ở việc nghiên cứu hiệu phương pháp kỹ thuật lưu lượng đa lớp cách sử dụng mơ hình mạng mẫu Phương pháp BXCQ (Branch Exchange with Constraints on Quality-of-Service - Tổng đài nhánh với ràng buộc chất lượng dịch vụ) sử dụng việc tính tốn topo ảo cho lớp quang điện Mơ hình mạng bao gồm 11 nút đơn giản, thực topo mạng ảo với chi phí mạng tối ưu cục tính tốn Chi phí mạng bao gồm chi phí lớp quang chi phí lớp điện Giả định chi phí lớp quang tỷ lệ thuận với số lượng cổng LSC chi phí lớp điện tỷ lệ với số lượng cổng PSC Đặt x y biểu thị chi phí cổng PSC cổng LSC tương ứng Giả sử LSP quang có cơng suất cố định 2.4 Gbps (giá trị xác định khả máy thu phát hai đầu LSP quang) có yêu cầu lưu lượng đối xứng Yêu cầu lưu lượng tất cặp nút nguồnđích (SD) giống Bậc nút trung bình đưa để mơ tả topo mạng ảo, bậc định nghĩa số lượng trung bình (ảo) liên kết nguồn từ nút Nếu có 11 nút mạng ảo, thực tế mức độ nút trung bình 10 có nghĩa mạng ảo mạng khớp hoàn toàn Hiệu tiết kiệm chi phí: Đánh giá hiệu tiết kiệm chi phí việc cấu hình lại topo động, chi phí mạng tính cho topo cố định thay đổi topo động, chi phí so sánh Chi phí mạng hàm yêu cầu lưu lượng cặp SD thể hình 3.39 Giả sử LSP quang có công suất cố định 2.4 Gbps, tương tự OC48c/STS-16 Các topo mạng tối ưu hóa yêu cầu lưu lượng 150 Mbps sử dụng cho topo cố định Khi yêu cầu lưu lượng tăng lên, chi phí mạng giảm với topo biến thiên Như thấy hình 3.39, cấu hình topo động làm giảm chi phí mạng nửa Những kết khẳng định phương pháp kỹ thuật lưu lượng dựa cấu hình lại topo ảo có hiệu 100 Hình 3.39: Chi phí mạng yêu cầu lưu lượng cặp SD (IEEE 2003) Bậc ảo: Việc nghiên cứu topo mạng ảo cho yêu cầu lưu lượng khác nhau, hình 3.40 cho thấy mối quan hệ bậc nút trung bình tối ưu topo LSP quang ảo yêu cầu lưu lượng cặp nút SD Bậc trung bình ảo định nghĩa số lượng trung bình liên kết có nguồn gốc từ nút topo mạng ảo Với giá trị có nghĩa topo mạng ảo vịng đóng 10 có nghĩa gần khớp cho mạng vật lý bao gồm 11 nút Hình 3.40: Bậc trung bình ảo yêu cầu lưu lượng lưu bước sóng 101 Bậc ảo nút tối ưu trung bình tăng lên với yêu cầu lưu lượng cặp nút SD Mức độ trung bình ảo gần yêu cầu lưu lượng nhỏ gần 10 yêu cầu lưu lượng lớn Kết phù hợp với quan sát theo sau, yêu cầu lưu lượng nhỏ, tiết kiệm để tập hợp yêu cầu lưu lượng riêng biệt số cặp nút SD vào LSP quang đơn lẻ Khi yêu cầu lưu lượng tăng, số lượng cặp SD thực LSP quang đơn lẻ giảm LSP quang trực tiếp sử dụng để thực yêu cầu lưu lượng lớn cặp nút SD Từ kết này, xác nhận phương pháp tiếp cận sử dụng LSP trực tiếp quang cho cặp nút SD lớn có hiệu 3.5.4.2 Khả sử dụng Số lượng bước sóng liên kết số lượng cổng thu phát nút nguồn tài nguyên có giới hạn việc xác định topo mạng ảo Tác động số lượng bước sóng liên kết số lượng cổng thu phát lần sử dụng nghiên cứu NP Nl biểu diễn số lượng cổng thu phát nút w biểu diễn số lượng bước sóng liên kết WDM Topo mạng ảo phù hợp xác định cho ma trận yêu cầu lưu lượng đưa theo hạn chế số lượng bước sóng số lượng cổng thu phát Γij biểu thị ma trận yêu cầu lưu lượng có phần tử (i, j) cho thấy yêu cầu lưu lượng nút i đến nút j Giả sử i, j phân tán đồng khoảng [0, r1] Ở việc đánh giá tối đa cho phép tải rmax=maxr1 thu phương pháp cấu hình lại topo mạng ảo cách sử dụng phương pháp chia làm hai đoạn TH=0.8 TL=0.1 giả định Hình 3.41 cho thấy tải trọng cho phép hàm số lượng liên kết bước sóng w (=2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32) tỷ lệ cổng PSC định nghĩa NP/N1 (=0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0) Như thể hình 3.41, tải trọng cho phép tăng lên số lượng liên kết bước sóng tỷ lệ cổng PSC tăng Trong mơ hình mạng với bậc vật lý số cổng nút chiều dài trung bình đường ngắn tất nút, số bước sóng vừa phải (từ hai đến bốn), tăng tỷ lệ cổng PSC không cải thiện phép tải Sự thiếu 102 hụt tài nguyên bước sóng giới hạn việc sử dụng lớp Vì số lượng bước sóng tăng, tỷ lệ cổng PSC tăng làm cải thiện đáng kể tải trọng cho phép Hình 3.41: Tải cho phép hàm số bước sóng cổng PSC 3.5.4.3 Thay đổi lưu lượng động Ở nghiên cứu thay đổi lưu lượng ảnh hưởng đến hiệu suất phương pháp Giả định TH=0.8 TL=0.4, số lượng bước sóng w=24 tỷ lệ cổng PSC NP/N1 = 0.2 Ba tập hợp ma trận yêu cầu lưu lượng sử dụng Mỗi có 20 ma trận yêu cầu lưu lượng ngẫu nhiên tạo dãy Giả sử i,j phân bố đồng khoảng [r0,r1] Ba tập hợp ma trận yêu cầu lưu lượng [r0,r1] = [0, 0.3], [0.1, 0.2], [0.125, 0.175] có tải trung bình (=0.15) Số lượng LSP quang thêm vào bị loại bỏ chuỗi tính tốn kết hình 3.42, hình 3.43 3.44 biểu thị số lượng LSP quang bị loại bỏ tương ứng hàm chuỗi thời gian cho ba ma trận Thực so sánh hình cho thấy số lượng LSPs quang bị loại bỏ trung bình cho lưu lượng biến thiên [r0,r1] = [0.125, 0.175] (hình 3.44) lưu lượng biến thiên tăng [r0,r1] = [0, 0.3] (hình 3.42) 103 Hình 3.42: hàm đường quang thay đổi theo chuỗi thời gian [r0,r1] = [0,0.3] Hình 3.43: Hàm đường quang thay đổi theo chuỗi thời gian [r0,r1] = [0.1, 0,2] 104 Hình 3.44: Hàm đường quang thay đổi theo chuỗi thời gian [r0,r1] = [0.125, 0.175] Tần số cấu hình lại bị ảnh hưởng ngưỡng cao thấp cho phát tắc nghẽn sử dụng không mức Ảnh hưởng ngưỡng lên tần số cấu hình lại topo mạng ảo ước lượng cách đo số trung bình LSPs quang điều kiện lưu lượng biến thiên, 100 ma trận yêu cầu lưu lượng ngẫu nhiên tạo chuỗi cho phần tử phân tán ngẫu nhiên phạm vi [r0, r1] = [0, 0.3] Hình 3.45: Hàm đường quang thay đổi theo chuỗi thời gian [r0, r1] = [0, 0.3] 105 Hình 3.46: Một hàm tải LSP quang theo chuỗi thời gian [r0, r1] = [0.1, 0.2] Hình 3.47: Một hàm tải LSP quang theo chuỗi thời gian [r0, r1] = [0.125, 0.175] 106 Hình 3.48: Mối quan hệ ngưỡng tắc nghẽn số lượng LSPs quang Ở hình 3.48 cho thấy mối quan hệ ngưỡng tắc nghẽn (TH) số lượng LSPs quang Khi TH nhỏ, số lượng LSPs quang có lớn LSPs quang tạo để giảm tải lưu lượng LSPs quang Khi T H trở nên lớn hơn, số lượng LSPs quang có trở nên nhỏ LSP quang điều tiết nhiều yêu cầu lưu lượng Hình 3.49: Mối quan hệ ngưỡng sử dụng không mức số lượng LSP quang 107 Ở hình 3.49 cho thấy mối quan hệ ngưỡng sử dụng không mức (TL) số lượng LSPs quang Khi TL nhỏ, số lượng LSPs quang bị xóa nhỏ, số lượng LSPs quang có lớn LSP quang sử dụng không mức không giải phóng Khi TL trở nên lớn hơn, số lượng LSPs quang bị xóa trở nên lớn số lượng LSPs quang trở nên nhỏ LSP quang sử dụng khơng mức giải phóng Trong LSPs quang bị xóa, lưu lượng bị phá vỡ Khi LSP quang bị dỡ bỏ, quảng bá khơng hoạt động để nút có LSPs điện định tuyến lại xung quanh LSP quang không hoạt động LSPs điện định tuyến lại cách sử dụng kỹ thuật “thực trước phá vỡ” để giảm thiểu gói tin bị suốt q trình chuyển đổi Khi tất LSPs điện định tuyến lại xung quanh LSP quang, thực bị dỡ bỏ Bằng cách này, gián đoạn giảm thiểu 3.6 Kết luận Chúng ta nhận thấy sử dụng chiều dài TOW khác dẫn đến trạng thái thu gom lưu lượng khác Nếu TOW nhỏ, mạng logic không ổn định gây tình trạng thu gom lưu lượng khơng ổn định Một TOW thích hợp dẫn đến trạng thái ổn định ưu tiên luồng lưu lượng tốc độ thấp kiểu thu gom link-by-link tốc độ cao kiểu thu gom end-to-end Mở rộng TOW làm kiểu thu gom link-by-link trở nên quan trọng Như vậy, trường hợp TOW lớn, kiểu thu gom link-by-link trở thành kiểu thu gom chủ yếu, điều dẫn đến độ trễ đệm dài định tuyến IP kéo dài độ trễ gói tin end-to-end Nếu dung lượng mạng vật lý lớp bị giới hạn, thuật toán định tuyến nâng cao làm giảm thất bại việc thiết lập kết nối quang kênh bước sóng có sẵn Trong kết mơ phỏng, MPA trình bày chút lợi SPA thiết lập kết nối quang mạng vật lý lớp với dung lượng thấp Tuy nhiên, dung lượng mạng vật lý lớp thấp, MTE khơng có khả giữ QoS tốt bùng nổ lưu lượng đến, kết nối quang học yêu cầu ngăn chặn lớp thiếu dung lượng 108 KẾT LUẬN Khi mà tất dịch vụ mạng hội tụ IP, tất yếu dẫn đến tăng nhanh băng tần truyền dẫn, bên cạnh đó, mẫu lưu lượng lại khơng ngừng biến đổi địi hỏi hệ thống phải thật mềm dẻo xử lý Kỹ thuật lưu lượng đa lớp MTE đưa nhằm giải vấn đề Trong luận văn này, hướng nghiên cứu nghiên cứu vấn đề nâng cao chất lượng dịch vụ mạng GMPLS sử dụng kỹ thuật lưu lượng đa lớp MTE, mạng tốc độ cao đa lớp, điển hình mạng hai lớp IP/MPLS qua mạng quang WDM Đối với mạng quang WDM, lớp WDM thực kỹ thuật lưu lượng thơng qua kỹ thuật họp nhóm lưu lượng (traffic frooming) để tăng hiệu sử dụng tài ngun bước sóng, tiết kiệm chi phí đáp ứng lưu lượng gia tăng khổng lồ Lớp định tuyến đường quang sử dụng thuật toán định tuyến gán bước sóng cho phép thiết lập/ ngắt đường quang theo nhu cầu lưu lượng từ lớp nhằm cấu hình topo mạng tối ưu Ngoài ra, để tránh xảy mát liệu trường hợp xuất cố, lớp quang sử dụng chế bảo vệ đường, bảo vệ liên kết nhờ đường, liên kết dự phịng, sử dụng chế khơi phục đường, liên kết sử dụng định tuyến lại Vấn đề kỹ thuật lưu lượng đa lớp MTE kết hợp kỹ thuật lưu lượng hai lớp IP/MPLS lớp quang nhằm sử dụng tài nguyên hai lớp cách hiệu nhất, phục vụ tốt nhu cầu từ phía người dùng Đối với MTE kết hợp định tuyến online offline sử dụng băng thông co giãn với module kỹ thuật băng thông đáp ứng cho nhiều kiểu LSP với độ ưu tiên khác nên sử dụng hiệu tài nguyên mạng đáp ứng nhiều lớp dịch vụ Phân loại theo phương thức MTE chia làm hai loại: reactive proactive, khởi tạo hoạt động MTE dựa đánh giá tải lưu lượng theo ngưỡng cao thấp Nếu mạng cần thiết phải cấu hình lại lớp quang bên ln hỗ trợ 109 tạo/ ngắt đường quang để tạo nên topo logic tối ưu giải vấn đề tắc nghẽn tải mức sử dụng Các giải pháp thực MTE điều khiển MTE phân tán khôi phục đa lớp động với đề xuất nhằm mục đích đem đến tính hiệu việc sử dụng giao thức báo hiệu tồn Để thích ứng với kỹ thuật MTE hoạt động môi trường xử lý phân tán chế linh hoạt cao so với chiến lược khôi phục mạng đơn lớp Như vậy, chiến lược MTE mang lại hiệu sử dụng băng thông tối ưu phương pháp đơn lớp, nhờ nâng cao chất lượng dịch vụ Do thời gian kiến thức cịn hạn chế, nên Luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận lượng thứ ý kiến đóng góp Thầy - Cô quan tâm Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Cô giáo TS Trần Thị Ngọc Lan hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thiện Luận văn Cảm ơn Thầy – Cơ, bạn bè, đồng nghiệp góp ý kiến để Luận văn hoàn thiện 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Eric Osborne, Ajay Simha-“Traffic Engineering with MPLS”, Cisco Press, 2003 [2] Cisco System – “MPLS Traffic Engineering-Configurable Path Calculation”, Cisco Press, 2003 [3] ITU-T Rec.8080/Y.1304 “Architecture for the Automatically Switched Optical Network (ASON)”, November 2001 [4] RFC 2702, “Requirements for Traffic Engineering Over MPLS” [5] RFC 3209, “RFVP-TE: Extension to RSVP for LSP Tunnels” [6] RFC 3473, “Generalized MPLS Signaling – RSVP-TE Extensions” [7] RFC 3471, “Generalized MPLS – Signaling Functional Description” [8] Quiang Yan et al, “Multilayer Traffic Engineering: Performance Evalution under a Physical capacity Constraint”, ICTON, 2003 [9] Bart Puype, Qiang Yan, “Optical Cost Metrics in Multilayer Traffic Engineering for IP-over-Optical Networks”, ICTON, 2004 [10] Qiang Yan et al, “Performance Evaluation of Multilayer Traffic Engineering Enabled IP-over-ION Networks”, Photonic Network Communications, 2005 [11] Eiji Oki, Kohei Shiomoto, Daisaku, Naoaki Yamanaka, Wataru Imajuku and Yoshiro Takigawa, “Dynamic Multilayer Routing Schems in GMPLS-Based IP+Optical Networks”, IEEE Communication Magazine, January 2005 [12] Ayan Banerjee et al, “Generalized Multiprotocol Label Swithching: An Overview of Routing and Management Enhancement”, IEEE Communication Magazine, January 2001 [13] Muralikrishna Gandluru, “Optical Networking And Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)”, Optical Networking and Dense Wavelength Division, July 2000 [14] Qiang Yan et al, “Influence of the observation window size on the performance of Multilayer Traffic Engineering”, Proc of IT COM, 2003 111 [15] J.Ash, M.Girish, E.Gray, B.Jamoussi, G.Wright, “Applicability statement for CR-LDP, RFC 3213, Internet Draft Network Group”, Jan 2002 [16] S.Robert, J.Y.Le Boudec, “New model for pseudo self-similar traffic, Performace Evaluation, vol.30, no.1-2”, July 1997, pp.57-68 [17] Ken-ichi Sato et al, “GMPLS-Based Phtonic Multilayer Router (Hikari Router) Architecture: An Overview of Traffic Engineering and Signaling Technology”, IEEE Magazine Communications, 2002 [18] Adrian Farrel, Igor Bryskin, “GMPLS Architecture and Applications”, 2006 [19] E Rosen, A Viswanathan, and R Callon, “Multiprotocol label switching architecture”, IETF, RFC 3031, Jan 2001 [20] A Banerjee et al., “Generalized multiprotocol label switching: An overview of routing and management enhancements”, IEEE Commun Mag., pp.144-150, Jan 2001 [21] A Banerjee et al., “Generalized multiprotocol label switching: an overview of signaling enhancements and recovery techniques”, IEEE Commun Mag., pp 144151, July 2001 [22] B Davie and Y Rekhter, “MPLS Technology and Applications”, New York: Academic, 2000 [23] R Coltun, “The OSPF opaque LSA option”, RFC 2370, July 1998 [24] D Katz, “Traffic engineering (TE) extensions to OSPF version 2”, IETF RFC 3630, Sept 2003 [25] D Awduche et al., “RSVP-TE: Extensions to RSVP for LSP tunnels”, RFC 3209, Dec 2001 [26] M Peyravian and A D Kshemkalyani, “Connection preemption: issues, algorithms, and a simulation study”, in Proc IEEE INFOCOM, vol.1, 1997, pp 143-151 [27] E Mannie et al., “Generalized multi-protocol label switching (GMPLS) architecture”, work in progress IETF draft , Nov 2003 112 [28] L Berger et al., “Generalized multi-protocol label switching (GMPLS) signaling functional description”, IETF RFC 3471, Jan 2003 [29] J P Lang, “Link management protocol”, work in progress IETF draft , Oct 2003 [30] K Kompella et al., “LSP hierachy with generalized MPLS TE”, work in progress IETF draft , Mar 2002 [31] Giulia Conte, Lucia Valentini, “Performance Analysis of a Traffic Engineering Solution for Multilayer NetworksBased on the GMPLS Paradigm”, Nov 2004 [32] Đề tài Tổng công ty mã số: 005-2001-TCT-RDP-VT-01 “Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS đề xuất kiến nghị áp dụng công nghệ GMPLS mạng hệ sau (NGN) VNPT”, 2001 [33] Đề tài Tổng Công ty mã số: 010-2004-TCT-RDP-VT-09 “Nghiên cứu công nghệ giải pháp mạng MAN quang theo hướng NGN VNPT đến năm 2010”, 2004 [34] TS Vũ Tuấn Lâm, Th.S Vũ Hoàng Sơn, “Xu hướng tích hợp IP/ quang mạng hệ sau”, Tạp chí Bưu viễn thơng, Sept 2003 [35] Một số Website thường truy nhập: http://www.ietf.org/html.charters/ccamp-charter.html:GMPLS Charter, truy nhập lần cuối Sept 2015 http://www.javvin.com/protocol/rfc3031.pdf: Multiprotocol Label Switching Architecture, truy nhập lần cuối Sept 2015 http://www.javvin.com/protocol/rfc3945.pdf: Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Architecture, truy nhập lần cuối Sept 2015 http://www.ietf.org, truy nhập lần cuối Sept 2015 http://www.mplsforum.org, truy nhập lần cuối Sept 2015 113 ... nghiên cứu kỹ thuật lưu lượng đa lớp MTE Luận văn chia làm chương: Chương 1: Tổng quan GMPLS Chương 2: Kỹ thuật lưu lượng đa lớp MTE Chương 3: Đánh giá chất lượng hoạt động kỹ thuật MTE mạng GMPLS. .. lý 18 CHƯƠNG II: KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG ĐA LỚP MTE 2.1 Kỹ thuật lưu lượng Kỹ thuật lưu lượng trình điều khiển luồng lưu lượng mạng để tối ưu hóa dung lượng sử dụng khả thực thi mạng Điều thể cách... 18 CHƯƠNG II: KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG ĐA LỚP MTE 19 2.1 Kỹ thuật lưu lượng 19 2.2 Kỹ thuật lưu lượng đa lớp MTE 21 2.2.1 Quá trình hoạt động khởi tạo MTE 23