IP trên nền WDM

giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội - luận văn thạc sĩ khoa học Ip wdm ngành : kỹ thuật điện tử mà số:2 đỗ Lê Linh Người hướng dẫn khoa học: GS-TS Trần đức hân Hà Nội 2008 LI CAM OAN Từ kiến thức ứng dụng thực tế, qua thời gian học giai đoạn đại học cao học trường đại học Bách Khoa Hà Nội, đồng ý hướng dẫn PGS-TS Trần Cơng Hân, tơi tìm hiểu thêm sách báo, tạp chí tài liệu mạng, từ tập hợp thơng tin để hồn thành đồ án Do trình độ có hạn chưa có kiến thức thực tế triển khai mạng IP/WDM nên có sai sót, mong thầy góp ý kiến Tơi xin cam đoan lời kể thật, sai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm Học viên: Đỗ Lê Linh SUMARY The main object of this thesis is IO over WDM system This thesis includes chapters Basic components, principles, networking models and evolution of WDM are discussed in chapter I This chapter also talk over the convergence of IP and WDM technologies is on the roadmapping of telecommunication technology in general and optical communication in particular In chapter II, basic components including IP/WDM networking architectures, IP/WDM connection models and service models is introduced in detail via important elements such as , optical packet switching, optical burst switching, peer to peer connection model, IP over reconfigurable WDM, IP over switched WDM, domain service model and unified service model In chapter 3, the thesis focus on transport function of IP/WDM network including aspects of network addresses, routing and signaling techniques in IP/WDM, access network control, and inter-domain network control In Chapter 4, the thesis investigate the traffic engineering in IP/WDM which is discussed in detail in calculation models, measurement methods and capacity calculation TÓM TẮT LUẬN VĂN Đối tượng nghiên cứu luận văn hệ thống IP WDM Luận văn trình bày thành chương Những thành phần bản, nguyên lý, mô hình mạng giai đoạn phát triển WDM trình bày chương I Sự hội tụ hai công nghệ IP WDM xu hướng tất yếu tiến hóa cơng nghệ viễn thơng nói chung cơng nghệ truyền dẫn thơng tin quang nói riêng trình bày chương Trong chương II, thành phần bao gồm kiến trúc mạng IP/WDM, mơ hình kết nối IP/WDM mơ hình dịch vụ luận văn giới thiệu chi tiết qua yếu tố quan trọng chuyển mạch gói quang, chuyển mạch cụm quang, mơ hình kết nối điểm-điểm, mơ hình mạng có khả tái cấu hình, mơ hình dựa ngun tắc chuyển mạch, mơ hình miền dịch vụ mơ hình miền dịch vụ thống Trong chương 3, luận văn tập trung nghiên cứu chức truyền tải mạng IP/WDM bao gồm khía cạnh địa mạng, kỹ thuật báo hiệu định tuyến IP/WDM, điều khiển truy cập mạng điều khiển mạng liên miền Chương luận văn nghiên cứu kỹ thuật lưu lượng điều khiển lưu lượng cho hệ thống IP qua WDM Thiết kế lưu lượng cho hệ thống IP/WDM luận văn thể chi tiết mơ hình tính tính tốn phương pháp đo lường tính tốn lưu lượng SUMARY The main object of this thesis is IO over WDM system This thesis includes chapters Basic components, principles, networking models and evolution of WDM are discussed in chapter I This chapter also talk over the convergence of IP and WDM technologies is on the roadmapping of telecommunication technology in general and optical communication in particular In chapter II, basic components including IP/WDM networking architectures, IP/WDM connection models and service models is introduced in detail via important elements such as , optical packet switching, optical burst switching, peer to peer connection model, IP over reconfigurable WDM, IP over switched WDM, domain service model and unified service model In chapter 3, the thesis focus on transport function of IP/WDM network including aspects of network addresses, routing and signaling techniques in IP/WDM, access network control, and inter-domain network control In Chapter 4, the thesis investigate the traffic engineering in IP/WDM which is discussed in detail in calculation models, measurement methods and capacity calculation BẢNG TRA CỨU CÁC TỪ VIẾT TẮT A API APS ARP ARQ AS ASBR ASN ASON AWHG Application Program Interface Automatic Protection Switching Address Resolution Protocol Automatic Repeat Request Autonomous System AS Boundary Router Abstract Syntax Notation Automatic Switched Optical Network Average Weighted Hop-distance Gain B BER BFR BGMP BGP BLSR BPSR Bit Error Rate (ratio) Best-Fit Rate routing Border Gateway Multicast Protocol Border Gateway Protocol Bi-directional Line Switched Ring Bi-directional Path Switched Ring C CBR CIDR CLNP CMIP CORBA CPE CR-LDP CSPF CTP CWDM Constant Bit Rate Classless Interdomain Routing Connectionless Network Protocol Common Management Information Protocol Common Object Request Broker Architecture Customer Premises Equipment Constraint-based Routing Label Distribution Protocol Constraint-based Shortest Path First routing Connection Termination Point Coarse Wavelength Division Multiplexing D DCC DCN DD OSPF DHCP DWDM DCX Data Communication Channel Data Communication Network Database Description message Dynamic Host Configuration Protocol Defense Wavelength Division Multiplexing Digital Cross Connect E EBGP Exterior Border Gateway Protocol ECMP EDFA EGP Equal Cost Multiple Path Erbium-Doped Fibre Amplifier Exterior Gateway Protocol F FEC FIB FIN FQ FTTH FTTN FWM Forward Error Correction, Forwarding Equivalence Class Forwarding Information Base Finish Flag (TCP header) Fair Queuing Fibre to the Home Fibre to the Neighbourhood Four Wave Mixing G GMPLS GSMP Generalised Multiprotocol Label Switching General Switch Control Protocol I IAB IANA IBGP ICMP ID IDMR IDRP IGMP IGP INNI IPng IPSec ISDN IS-IS Internet Architecture Board Internet Assigned Numbers Authority Interior Border Gateway Protocol Internet Control Message Protocol Identifier Inter-Domain Multicast Routing Inter-Domain Routing Protocol Internet Group Management Protocol Interior Gateway Protocol Internal Network-to-Network Interface IP next generation IP Security Integrated Service Digital Network Intermediate System to Intermediate System routing protocol J JIT Just In Time L LBS LC LDAP LDP LIB LinkTP Label-Based Switching Link Connection Lightweight Directory Access Protocol Label Distribution Protocol Label Information Base Link Termination Point LLR LMP LOF LOS LSA LSP LSR LSU LTE Least Loaded Routing Link Management Protocol Loss of Frame Loss of Signal Link State Advertisement Label Switched Path Label Switch Router, Link State Request Link State Update Line Terminating Equipment M MAC MAN MIB MONET MOSPF MPlS MPLS Media Access Control Metropolitan Area Network Management Information Base Multiwavelength Optical Networking Consortium Multicast Open Path Shortest First Multiprotocol Lambda Switching Multiprotocol Label Switching N NAT NBMA NC&M NDP NE NFS NGI NHRP NIC NSAP Network Address Translation NonBroadcast Multiple Access Network Control and Management Neighbour Discovery Protocol Network Element Network File System Next Generation Internet Next Hop Resolution Protocol Network Interface Card Network Service Access Point O OADM OAM OAM&P OBS OLS OLSR OMS OPR OSCP OSPF OSPF-OMP Optical Add/Drop Multiplexer Operations and Maintenance Operations, Administration, Maintenance, and Provisioning Optical Burst Switching Optical Label Switching Optical Label Switching Router Optical Multiplex Section Optical Packet Router Optical Switch Control Protocol Open Shortest Path First protocol OSPF Optimised Multi Path OTS OVPN OXC Optical Transmission Section Optical Virtual Private Network Optical Cross Connect P PDU PE PHB PHY PNNI PON PPP PSTN PTE PVC Protocol Data Unit Provider Edge Per Hop Behaviour Physical layer Private Network-to-Network Interface Passive Optical Network Point to Point Protocol Public Switched Telephone Network Path Terminating Equipment Permanent Virtual Circuit Q QA QoS Q-Adaptor Quality of Service R RARP RIP RMP RMTP RPC RPF RSpec RSVP RTCP RTP RTT Reverse Address Resolution Protocol Routing Information Protocol Reliable Multicast Protocol Reliable multicast Transfer Protocol Remote Procedure Call Reverse Path Forwarding Resource Specification Resource Reservation Protocol Real-Time Transport Control Protocol Real-Time Transport Protocol Round Trip Time S SAN SAP SDH SDU SLA SLIP SML SMTP SNC Storage Area Network Service Access Point Synchronous Digital Hierarchy Service Data Unit Service Level Agreement Serial Line Internet Protocol Service Management Layer Simple Mail Transfer Protocol SubNetwork Connection SNMP SNR SPF SRLG SS7 SSL SVC Simple Network Management Protocol Signal-to-Noise Ratio Shortest Path First Shared Risk Link Group Signalling System Number Secure Socket Layer Switched Virtual Circuit T TCP TE TECP TED TIA TMN TOS TReq TResp TSpec TTL TTP Transmission Control Protocol Terminal Equipment, Traffic Engineering Traffic Engineering to Control Protocol Traffic Engineering Database Telecommunications Industry Association Telecommunications Management Network Type of Service Trail Request message Trail Response message Traffic Specification Time To Live Trail Termination Point U UBR UDP ULSR UNI UNI-C UNI-N UPSR UTP Unspecified Bit Rate User Datagram Protocol Unidirectional Line Switched Ring User to Network Interface User Network Interface - Client side (signaling functionality) User Network Interface - Network side (signaling functionality) Unidirectional Path Switched Ring Unshielded Twisted Pair V VBR VC VCC VCI VLAN VPC VPI VPN VoIP VT Variable Bit Rate Virtual Channel Virtual Channel Connection Virtual Channel Identifier Virtual Local Area Network Virtual Path Connection Virtual Path Identifier Virtual Private Network Voice over IP Virtual Tributary LuËn Văn Thạc Sỹ IP over WDM chuyn vớ d nh nhà cung cấp muốn chuyển sang mạng đường trục chuyển mạch quang Một điều nên ý vùng OSPF tập hợp phân mảnh mạng, tập hợp định tuyến Một ABR định tuyến mà có giao diện hoạt động thuộc hai hay nhiều vùng Cấu trúc định tuyến phân cấp ứng dụng cho liên mạng IP WDM Trong trường hợp đường trục vật lý thay với mạng WDM mà đạt cách đơn giản thay ABR với OXC Trong đặc điểm mặt phẳng liệu mạng WDM hoàn toàn khác với vùng OSPF đường trục này, mặt phẳng liệu giữ nguyên miễn OSPF tham gia định tuyến OSPF, mạng WDM đáp ứng vùng đường trục OSPF Mạng WDM thơng báo địa ngồi vùng, với địa OXC tương ứng với địa mà trận giá trị kết hợp với Thơng tin giá trị sử dụng để chọn đường đưa dọc theo mạng client theo khác  BGP cho trao đổi thông tin BGP thiết kế để phổ biến thơng tin tính khả dụng theo miền BGP vector đường dựa giao thức định tuyến mà nghĩa phần tử mạng thơng qua việc vận hành BGP tạo đồ thị kết nối mà đổ topo mức miền Với đọng lại thơng tin topo có đảm bảo tối ưu lựa chọn đường Khả kỹ thuật lưu lượng bị giới hạn thiếu thông tin topo cách đầy đủ Tuy nhiên sách khả định tuyến hướng ứng dụng vốn có BGP khơng thể bác bỏ điểm thuận lợi điểu khiển liên miền quản lý liên miền Những miền IP liên kết miền WDM có ba loại định tuyến sở liệu định tuyến : nhng b nh tuyn c nh, nhng cỏi Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 80 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM chuyển kế cận, chuyển kế cận tiềm Những định tuyến cố định thường kết hợp với kết nối cố định định tuyến Những chuyển kế cận định nghĩa thiết lập đường quang mà chúng tồn định tuyến biên mà trực tiếp kết nối vào miền WDM Nhứng chuyển kế cận tiềm xuất hai định tuyến biên mà trao đổi qua nhiều miền WDM( chưa đường quang tạo để nối hai đó) GMPLS sử dụng lược đồ báo hiệu, mạng IP ngăn xếp nhãn sử dụng để chuyển gói nhiều mạng con, theo miền khơng GMPLS Khơng có ngăn xếp nhãn tương ng nh vy mt mng quang WDM Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 81 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM CHƯƠNG IV Thiết kế lưu lượng IP/WDM IV.1 Khái niệm thiết kế lưu lượng IP/WDM Thiết kế lưu lượng IP/WDM nhằm tối ưu việc sử dụng tài nguyên IP/WDM (các IP router đệm điện, switch WDM, sợi quang bước sóng) để chuyển gói dịng IP Thiết kế lưu lượng IP/WDM gồm thiết kế lưu lượng IP/MPLS thiết kế lưu lượng WDM Hình IV-1 Hình IV-1: Thiết kế lưu lượng IP/WDM Việc thiết kế lưu lượng MPLS phải đối mặt với vấn đề thiết kế hướng phát chuyển nhãn cấp phát luồng Với việc sử dụng điều khiển đường MPLS, việc thiết kế lưu lượng MPLS cho phép cân lưu lượng topo IP tồn Các MPLS LSP có vai trò đường ảo dùng chung topo IP thiết lập từ trước Việc thiết kế lưu lượng WDM không cần quan tâm đến giả thiết topo IP tĩnh mạng WDM Kỹ thuật lưu lượng WDM quan tâm nhiều đến vấn đề thiết kế topo cho hướng quang việc kết hợp với topo IP Trong mạng R-WDM, việc thiết kế lưu lượng WDM MPLS layer khác Trong cỏc mng chuyn mch gúi quang, vic Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 82 Luận Văn Thạc Sü IP over WDM thiết kế lưu lượng WDM MPLS thực thi theo kiểu phân lớp hay theo kiểu tích hợp Việc thiết kế theo kiểu phân lớp giống với việc phân lớp IP mạng R-WDM (ở mặt phẳng liệu) Lúc này, MPLS LSP phân bố để tạo đường quang WDM Kiểu tích hợp tạo đường quang, phân bố luồng vào đường quang IV.2 Phân loại thiết kế lưu lượng IP/WDM Việc thiết kế lưu lượng IP/WDM chia làm hai loại: thiết kế lưu lượng tích hợp thiết kế lưu lượng phân lớp Với thiết kế lưu lượng IP/WDM phân lớp, có module thiết kế lưu lượng cho lớp IP WDM Các hoạt động mạng độc lập với hoạt động mạng khác Các giải pháp thiết kế lưu lượng phát triển cho mạng IP mạng WDM, trực tiếp áp dụng vào lớp tương ứng Với thiết kế lưu lượng tích hợp, thành phần mạng IP WDM coi ngang hàng việc tối ưu hóa hiệu Trong trường hợp có nhiều phần cứng phức tạp tích hợp chức IP WDM NE, việc thiết kế lưu lượng tích hợp hoạt động hiệu IV.2.1 Thiết kế lưu lượng phân lớp Nguyên tắc thiết kế lưu lượng phân lớp tối ưu hóa cho lớp thời điểm Điều nghĩa là, giải pháp tối ưu không gian nhiều chiều sử dụng chiều khác Rõ ràng, giải pháp tối ưu phụ thuộc vào thứ tự tìm kiếm, khơng đảm bảo tối ưu tồn thể lớp Sự có mặt trước chiều thứ tự tìm kiếm, làm kết tối ưu Một ưu điểm thiết kế lưu lượng phân lớp, chế thiết kế để phù hợp với yêu cầu lớp cụ thể với mục đích định trước Hình IV-2 mơ tả thiết kế lu lng phõn lp Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 83 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM Hỡnh IV-2: Thiết kế lưu lượng phân lớp Thiết kế lưu lượng phân lớp thực thi cách kết nối router IP thành mạng WDM dựa OXC, thông qua OADM Các mạng IP/WDM tạo theo cách có tính chất mạng WDM dựa OXC Lớp server gồm NE sợi quang Mỗi sợi quang mang nhiều bước sóng định tuyến mềm dẻo Lớp client tạo thành router IP kết nối đường quang mạng vật lý Topo mạng ảo cấu hình lại đường quang cấu hình lại lớp server Các giao diện router IP kết nối với OADM giao diện cấu hình lại Do đó, khơng nguồn lưu lượng điều chỉnh gói trước gửi vào mạng, mà mạng thay đổi để đáp ứng với kiểu liệu nguồn Trong lớp IP, điều khiển tắc nghẽn sở điều khiển lưu lượng Trong lớp WDM, điều khiển phân bố sử dụng để quản lý tài nguyên mạng bước sóng, phân bố chúng vào kết nối IP ảo Điều khiển phân bố lớp WDM tĩnh, hay động, thay đổi q trình kết nối Tính linh động cho phép lớp WDM cung cấp kết nối tới lớp cao hơn, với chất lượng dch v khỏc Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 84 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM IV.2.2 Thiết kế lưu lượng tích hợp Hình IV-3: Thiết kế lưu lượng tích hợp Nguyên tắc thiết kế lưu lượng tích hợp tối ưu hóa đồng thời mạng IP mạng WDM Điều có nghĩa giải pháp tối ưu toàn sử dụng không gian đa chiều Thiết kế lưu lượng tích hợp áp dụng cho mạng tích hợp chức IP WDM NE Khi chức IP WDM tích hợp NE, có mặt phẳng điều khiển tích hợp Quản lý lưu lượng IP, quản lý tài nguyên WDM giám sát xem xét lúc Hình IV-3 mơ tả thiết kế lưu lượng tích hợp IV.2.3 So sánh hai kiểu thiết kế Hai kiểu thiết kế phân biệt mối quan hệ tối ưu hiệu phân bố tài nguyên Với thiết kế lưu lượng phân lớp, tối ưu hiệu cân tải định tuyến lưu lượng thực lớp IP, phân bố tài nguyên vật lý WDM thực lớp WDM Vì lý này, tối ưu hiệu lớp IP tái cấu hình tốt chế truyền thống khơng tái cấu hình Khi khơng tái cấu hình, tối ưu hiệu dựa tài nguyên định trước Khi sử dụng tái cấu hình, phân bố tài nguyên ng cho topo o s Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 85 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM tính đến Do đó, tối ưu hiệu lớp IP lựa chọn mức độ quan tâm đến trạng thái tài nguyên lớp WDM Nói theo cách khác, tối ưu hiệu phân bố tài nguyên mạng kết hợp kiểu thiết kế lưu lượng tích hợp Nếu việc tối ưu hiệu gồm thay đổi tài nguyên mạng, phân bố tài ngun tự động hồn thiện q trình tối ưu Mơ hình phân lớp thực thi theo kiểu tập trung hay phân tán, có lần thiết kế lưu lượng lớp IP cho lớp WDM, chúng liên hệ với WDM biên UNI, hay giao diện IP NMS WDM NMS Trong thực thi kiểu phân lớp tập trung, quản lý CN&M lớp IP lớp WDM thu thập thơng tin trạng thái lớp Tuy nhiên, mức độ khác có nút thắt cổ chai quản lý CN&M lớp IP WDM Mơ hình tích hợp hiển nhiên có kiểu thực thi phân tán Thực thi phân tán cải thiện tính mềm dẻo, gặp phải vấn đề đồng bộ, tính chất khác việc định địa điểm phân tán Tóm lại, mơ hình phân lớp khơng hoạt động hiệu kích thước mạng tăng, server IP WDM có nhiều khả tạo thành nút thắt cổ chai Mơ hình tích hợp gặp phải phức tạp thực thi Đồng nhiều node IP/WDM theo trạng thái mạng thông tin tái cấu hình tốn nhiều thời gian để hội tụ Tuỳ thuộc lưu lượng ứng dụng, nhà điều hành mạng lựa chọn thực thi mơ hình phân lớp hay tích hợp Tuy nhiên, khung thiết kế lưu lượng trình bày bao gồm hai mơ hình Các thành phần khung thơng thường cho ứng dụng thiết kế lưu lượng mạng IP/WDM IV.3 Khung chức thiết kế lưu lượng IP/WDM Cơ chế kích hoạt chủ yếu cho khung thiết kế lưu lượng trữ sẵn theo yêu cầu đường quang đường ảo Một đặc tính đơn mạng WDM khả tái cấu hình topo ảo đường quang Đó là, với topo cáp vt lý, Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 86 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM mng WDM cú thể cung cấp số topo ảo tạo nên đường quang Như Hình IV-4, thành phần chức khung tái cấu hình thiết kế lưu lượng gồm: − Theo dõi lưu lượng: thành phần có nhiệm vụ thu thập trạng thái lưu lượng từ router/switch Các mạng IP/WDM giám sát lưu lượng IP − Phân tích lưu lượng: thành phần áp dụng cho thông tin thu thập để định Nếu có cập nhật, báo cáo phân tích tạo − Dự đốn băng thơng: thành phần có nhiệm vụ dự đốn băng thơng u cầu tương lai gần, dựa vào đặc tính lưu lượng đo đạc − Theo dõi hiệu tín hiệu: thành phần có nhiệm vụ theo dõi chất lượng tín hiệu quang kênh bước sóng khác Chất lượng tín hiệu biểu thị nhân tố động cho định tuyến bước sóng quản lý lỗi Quản lý lỗi WDM trọng tâm khung Do đó, chất lượng tín hiệu sử dụng cho tái cấu hình đường quang − Trigger tái cấu hình thiết kế lưu lượng: thành phần gồm tập hợp tiêu chí định tái cấu hình Nó dựa điều kiện lưu lượng, dự đốn băng thơng, hay vấn đề vận hành, khử tác động nhân tố truyền, hay dự trữ thời gian để hội tụ mạng − Thiết kế topo đường quang: thành phần tính tốn topo mạng dựa đo lường dự đốn dung lượng Nó coi tối ưu biểu đồ với số mục đích xỏc nh (vớ d thụng lng ln Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 87 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM nhất) Việc tìm kiếm biểu tối ưu tốn việc thay đổi kiểu lưu lượng gây việc tái cấu hình Trên thực tế người ta trọng đến số mục tiêu cụ thể, hội tụ nhanh, tiết kiệm… − Thay đổi topo: Thành phần bao gồm thuật toán nhằm thay đổi từ topo có thành topo Ngay tài ngun lớp WDM có khả thay đổi topo, có vấn đề cần lưu tâm thay đổi topo Ví dụ, việc tái cấu hình WDM gặp phải vấn đề kênh dung lượng lớn, việc thay đổi tài nguyên sử dụng cho kênh ảnh hưởng nhiều tới end-user Thủ tục thay đổi topo gồm bước có thứ tự để thiết lập không sử dụng đường quang WDM riêng biệt Các dòng lưu lượng phải thay đổi theo thay đổi đường quang bước thay đổi topo Hình IV-4: Khung chức nng thit k lu lng IP/WDM Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 88 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM − Tái cấu hình đường quang: thành phần sử dụng để tái cấu hình đường quang riêng lẻ Nó gồm thành phần: + Giải thuật định tuyến đường quang: cần thiết tính tốn đường quang Khi đường định tuyến đường quang chưa xác định, thành phần tính tốn đường định tuyến tại, để đưa kết Nếu có giao thức định tuyến, OSPF, đường định tuyến thiết lập từ bảng định tuyến + Cơ chế thiết lập/hủy bỏ path: cần thiết để thiết lập hay hủy bỏ đường định tuyến + Quản lý giao diện: có vai trị giao diện thông tin cập nhật liên quan Sự tái cấu hình đường quang gán lại giao diện client WDM tới đường quang khác, ảnh hưởng đến giao diện WDM tới mạng IP Định tuyến IP yêu cầu đánh địa IP, cho phép gói tin truyền mạng IP Topo IP yêu cầu thay đổi địa giao diện IP IV.3.1 Cơ sở liệu thông tin trạng thái mạng IP/WDM Một sở liệu thông tin trạng thái mạng cần thiết cho việc điều khiển quản lý mạng IP/WDM Dựa kiểu thiết kế lưu lượng mục tiêu cụ thể, sở liệu thông tin trạng thái mạng đuợc xây dựng trì cách phù hợp Ví dụ kiểu thiết kế tích hợp, sở liệu IP/WDM tích hợp trì site, giao thức phân tán có nhiệm vụ đồng sở liệu site Trong kiểu thiết kế phân lớp, sở liệu IP lưu trữ tách rời khỏi sở liệu WDM Thông tin trạng thái mạng dùng để thiết kế lưu lượng xét hai mặt: tài nguyên sử dụng chúng Các quy ước biểu diễn tài nguyên mạng đơn giản hóa thơng tin topo Tuy nhiờn, thit k lu lng yờu Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 89 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM cầu nhiều thơng tin (ví dụ tổng lượng băng thơng tình trạng sử dụng kết nối) Có hai bước thực mạng IP/WDM phân lớp Một định tuyến đường quang mạng vật lý, hai định tuyến liệu qua đường quang Thiết kế lưu lượng WDM khơng có ưu điểm tính sử dụng tài ngun mạng, mà cịn đặc tính quang kết nối quang WDM chất lượng tín hiệu Trong thiết kế lưu lượng phân lớp, chức thực mục tiêu xác định lớp khác khác Trong thiết kế lưu lượng tích hợp, điều khiển lưu lượng phân bố tài nguyên xem xét để tối ưu đồng thời mục tiêu Cho dù mô hình thiết kế lưu lượng khác yêu cầu cách thiết kế thực thi sở liệu trạng thái mạng khác nhau, có nhiều đặc điểm chung Trong thiết kế lưu lượng phân lớp, sở liệu thông tin trạng thái mạng gồm thông tin sau: − Topo ảo IP: đồ thị trực tiếp, đỉnh biểu thị router IP đường biểu thị đường quang Bao gồm có thơng tin tốc độ liệu, đinh dạng tín hiệu mà giao diện IP hỗ trợ Điều có ích cho việc cấu hình động − Trạng thái kết nối IP: gồm dung lượng kết nối mức độ sử dụng (tính theo phần trăm) Các thông số đo lường khác yêu cầu thuật toán thiết kế lưu lượng số gói rớt xuống giao diện router cung cấp trạng thái kết nối IP Mục tiêu quản lý lớp WDM mạng vật lý, lưu lượng tải biểu thị thông qua trail đường quang Thiết kế lưu lượng lớp thông qua việc “nhúng” topo IP ảo vào mạng vật lý Các thao tác quản lý mạng định tuyến gán bước sóng Nếu u cầu tính liên tục độ dài bước sóng trail, phải dùng bước sóng nhất, WDM NE có khả nng thay Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 90 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM i bc súng, nút quang khác sử dụng bước sóng khác Cơ sở thơng tin trạng thái mạng bao gồm thơng tin sau: − Topo vật lý: thể WMD NE đỉnh, đường biểu thị sợi cáp − Các thuộc tính NE: khả chuyển mạch, khả port Một NE có khả chuyển mạch sợi quang (như kết nối bước sóng định sợi với bước sóng sợi khác) Hơn nữa, tín hiệu điều chế vào tần số khác thông qua điều chế quang Một NE có số hữu hạn port để add/drop nên có tranh chấp tín hiệu add/drop card chuyển mạch − Trạng thái sợi quang: gồm số bước sóng, hướng, kiểu bảo vệ link, chất lượng tín hiệu quang tổng cơng suất bước sóng sợi quang, xác nhận bước sóng, cơng suất bước sóng, tỷ lệ SNR cho bước sóng − Trạng thái đường quang: gồm ID NE nguồn, ID port nguồn, ID NE đích, ID cổng đích, ID bước sóng (với “hop” quang), đặc tính trực tiếp ID sợi quang tốc độ bit, tỷ lệ SNR end-to-end, SRLG ID Trong mơ hình thiết kế tích hợp, topo độ dài bước sóng topo sợi quang kết hợp nhau, việc tối ưu dựa việc định tuyến độ dài bước sóng theo topo sợi quang có trước IV.3.2 Quản lý giao diện IP/WDM Cách thức để sử dụng tối ưu hiệu giao diện điều khiển IP WDM mạng IP/WDM vấn đề quan trọng Điều thực cách sử dụng tiến tính nng phn cng nh tớnh Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 91 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM mềm dẻo có khả mở rộng Hiện tại, giao diện IP đơn kết hợp với đường quang khiến mạng IP/WDM nhiều đặc biệt so với mạng IP mạng chuyển mạch ảo Thiết kế lưu lượng, hay điểu khiển, quản lý mạng nói chung, sử dụng nhiều kỹ thuật phát triển Về mặt phần mềm, IP/WDM yêu cầu phần mềm tương ứng để quản lý giao diện phần cứng IP tới WDM, “dịch” cách đánh địa IP WDM cần Trong thiết kế phân lớp cần thiết có phương pháp phân giải địa để trì xếp hai lớp Lưu ý lớp WDM sử dụng địa IP thay địa vật lý, cần có phương pháp phân giải địa lớp IP lớp WDM sử dụng hai không gian đánh địa khác dùng trường hợp đánh địa khác Một ưu điểm phương pháp phân lớp thúc đẩy chế điều khiển có sử dụng cho mạng IP mạng WDM Trong phương pháp tích hợp, giao diện NE IP/WDM địa IP Do đó, sử dụng kiểu đánh địa Tuy nhiên, thuật tốn IP có hội tụ OSPF cần phải mở rộng để s dng c c mng IP/WDM Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 92 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM KẾT LUẬN Những nguyên lý hệ thông IP/WDM luận văn đề cập cách chi tiết Thơng qua đó, chế báo hiệu, chế định tuyến điều khiển lưu lượng phân tích cụ thể Những phân tích khơng ngồi mục đích chung đề tài chứng minh ưu điểm vượt trội đáp ứng dung lượng lớn, tốc độ cao linh hoạt mạng cho dịch vụ viễn thông đa dạng ngày Việc triển khai hệ thống IP/WDM điều kiện tất yếu hình thành nên cấu trúc mạng lừi cho cỏc mng vin thụng th h sau Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 93 Luận Văn Thạc Sü IP over WDM TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt [1] PGS Trần Đức Hân Cơ sở kỹ thuật thơng tin cáp sợi quang, giáo trình cao học, ĐHBK Hà Nội, 1998 II Tài liệu tiếng Anh [2] Cost comparision between IP over DWDM and other Core Transport Architectures http://www.cisco.com [3] Kevin H.Liu, IP over WDM [4] Srinivasan Seetharaman IP OVER DWDM http://www.cs.wustl.edu [5] Sudhir Dixit, IP Over WDM: Building the Next-generation Optical Internet Đỗ Lê Linh - CH §T 2006-2008 94 ... Sü IP over WDM CHƯƠNG II II.1 IP WDM Kiến trúc mạng IPoWDM Công nghệ mạng dựa tảng hệ thống ghép bước sóng WDM chia làm hai loại: WDM cấu hình lại (R -WDM) WDM chuyển mạch (S -WDM) Hệ thống R -WDM. .. lp IP v WDM Đỗ Lê Linh - CH ĐT 2006-2008 12 Luận Văn Thạc Sỹ IP over WDM Hình II-4: IP WDM điểm – điểm II.1.3.2 IP WDM cấu hình lại (R -WDM) Với kiến trúc IP R -WDM, giao diện router từ router IP. .. Mạng chồng IP/ WDM sử dụng địa IP lớp IP lớp WDM, địa lớp khác nhìn thấy Địa IP lớp WDM hiểu ví dụ địa lớp Do cần thiết phải phân giải địa địa lớp IP địa lớp WDM Việc đưa địa IP lớp WDM sử dụng