Mạng metro ethernet

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN ĐẮC ANH MẠNG METRO ETHERNET Ngành : Công nghệ Điện tử Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số: 60 52 70 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS VƯƠNG ĐẠO VY Hà Nội - 2009 Trang M ỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN Error! Bookmark not defined DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ METRO ETHERNET 12 1.1 Khái niệm Metro Ethernet 12 1.1.1 Khái niệm mạng Metro Ethernet 12 1.1.2 Mơ hình phân lớp mạng MEN 13 1.1.3 Các điểm tham chiếu mạng MEN 15 1.1.4 Các thành phần vật lý mạng MEN 16 1.2 Ƣu điểm Metro Ethernet 17 1.3 Kênh kết nối ảo Ethernet (EVC: Ethernet Virtual Connection) 18 1.3.1 Kênh EVC điểm- điểm 19 1.3.2 Kênh EVC đa điểm 19 1.4 Các dịch vụ Metro Ethernet 20 1.4.1 Mơ hình dịch vụ mạng MEN 20 1.4.2 Các loại dịch vụ mạng MEN 21 1.4.3 Các thuộc tính dịch vụ Ethernet 24 1.5 Tổng kết chƣơng 31 CHƢƠNG CÁC YÊU CẦU VỀ HIỆU NĂNG CHO MẠNG METRO ETHERNET 33 2.1 Tổng quan giám sát lƣu lƣợng Ethernet 33 2.2 Độ trễ khung 35 2.2.1 Độ trễ khung cho kênh EVC điểm – điểm 36 2.2.2 Độ trễ khung cho kênh EVC đa điểm 37 2.3 Độ trôi khung 39 2.3.1 Độ trôi khung cho kênh EVC điểm- điểm 40 2.3.2 Độ trôi khung cho kênh EVC đa điểm 42 2.4 Tỉ lệ khung 43 2.4.1 Tỉ lệ khung cho kênh EVC điểm- điểm 44 2.4.2 Tỉ lệ khung cho kênh EVC đa điểm 45 2.5 Tổng kết chƣơng 46 Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang CHƢƠNG MƠ HÌNH TRIỂN KHAI MẠNG METRO ETHERNET TẠI VNPT 47 3.1 Kiến trúc mạng 47 3.2 Mạng Metro Ethernet dựa công nghệ MPLS 48 3.2.1 Thiết kế lƣu lƣợng MPLS 49 3.2.2 Hồi phục đƣờng hầm 51 3.2.3 Hỗ trợ chất lƣợng dịch vụ mạng MPLS 53 3.3 Phƣơng án kết nối, quản lý 55 3.3.1 Phƣơng án kết nối 55 3.3.2 Phƣơng án quản lý mạng 56 3.4 Tổng kết chƣơng 57 CHƢƠNG TRIỂN KHAI ĐO KIỂM HIỆU NĂNG MẠNG METRO ETHERNET 58 4.1 Mơ hình mạng thiết bị test 58 4.1.1 Xây dựng mơ hình mạng 58 4.1.2 Thiết bị tester 59 4.1.3 Thiết bị Router biên Cisco 7609 66 4.2 Cấu hình thiết bị phục vụ test 71 4.2.1 Cấu hình thiết bị đƣợc đo kiểm 72 4.2.2 Cấu hình thiết bị Tester 73 4.3 Đánh giá kết thu đƣợc từ test 75 4.4 Tổng kết chƣơng 77 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 1: CÂU LỆNH CẤU HÌNH CÁC THIẾT BỊ UPE 81 Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BRAS C-VLAN DUT E-LAN Broadband Remote Access Server Committed Burst Size Customer Edge Customer Edge Virtual LAN Committed Information Rate Class of Service Customer Premises Equipment Constraint-based Routing Label Distribution Protocol Carrier VLAN Device Under Test Ethernet LAN E-LINE Ethernet Line EPL Ethernet Private Line EP-LAN Ethernet Private LAN E-Tree Ethernet Tree EVC EVPL Ethernet Virtual Connection Ethernet Virtual Private Line EVP-LAN Ethernet Virtual Private LAN FRR HDTV Fast ReRoute High Definition Television IGP Interior Gateway Protocol ISP LAN Internet Service Provider Local Area Network CBS CE CE-VLAN CIR CoS CPE CR-LDP Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Server truy nhập từ xa băng rộng Kích thƣớc bùng nổ cam kết Phía khách hàng VLAN phía khách hàng Tốc độ truyền thông cam kết Lớp dịch vụ Thiết bị phía khách hàng Giao thức phân phối nhãn định tuyến cƣỡng VLAN truyền tải Thiết bị đƣợc đo kiểm Dịch vụ mạng LAN qua Ethernet Dịch vụ đƣờng thê bao qua Ethernet Đƣờng thuê kênh riêng Ethernet Mạng lan riêng qua mạng Ethernet Dịch vụ dạng qua mạng Ethernet Đƣờng kết nối ảo Đƣờng thuê kênh riêng ảo Ethernet Mạng lan riêng ảo qua mạng Ethernet Định tuyến lại nhanh Truyền hình độ phân giải cao Giao thức định tuyến gateway bên Nhà cung cấp dịch vụ Mạng cục Luận văn thạc sĩ Trang LSP LSR MAC Label Switching Path Label Switch Router Media Access Control address MBS MEF MEN MP2MP MPLS Maximum Burst Size Metro Ethernet Forum Metro Ethernet Network Multi Point to Multi Point Multiprotocol Label Switching NE NNI NT OSI SUT S-VLAN Network Element Network-Network interface Network Termination Open Systems Interconnection Reference Model Point to Point Peak Information Rate Quality of Service Resource reservation protocol Synchronous Digital Hierarchy Synchronous Optical NETworking System Under Test Service Provider VLAN TDM TE ToS UNI Time Division Multiplexing Transport Edge Type os Service User- Network interface VLAN VLAN ID VoIP VPN WAN Virtual LAN Virtual LAN Identify Voice over Internet Protocol Virtual Private Network Wide Area Network P2P PIR QoS RSVP SDH SONET Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Đƣờng chuyển mạch nhãn Router chuyển mạch nhãn Địa điều khiển truy nhập vật lý Kích thƣớc bùng nổ tối đa Diễn đàn Metro Ethernet Mạng Metro Ethernet Đa điểm đến đa điểm Chuyển mạch nhãn đa giao thức Thành phần mạng Giao diện Mạng - Mạng Kết cuối mạng Mơ hình tham chiếu kết nối hệ thống mở Điểm đến điểm Tốc độ truyền thông tối đa Chất lƣợng dịch vụ Giao thức dự trữ tài ngun Mơ hình truyền đồng Mạng quang đồng Hệ thống đƣợc đo kiểm VLAN phía nhà cung cấp dịch vụ Ghép kênh theo thời gian Kết cuối truyền dẫn Loại dịch vụ Giao diện Ngƣời dùng Mạng Mạng LAN ảo Số VLAN Thoại qua giao thức IP Mạng riêng ảo Mạng diện rộng Luận văn thạc sĩ Trang DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 0-1: Doanh thu mảng dịch vụ Ethernet theo khu vực Bảng 2-1: Các loại khung dịch vụ 34 Bảng 2-2: Các tham số cho độ trể khung kênh EVC điểm- điểm 37 Bảng 2-3: Các tham số cho độ trễ khung kênh EVC đa điểm 39 Bảng 2-4: Các tham số cho độ trôi khung kênh EVC điểm – điểm 41 Bảng 2-5: Các tham số cho độ trôi khung kênh EVC đa điểm 43 Bảng 2-6: Các tham số cho tỉ lệ khung kênh EVC điểm – điểm 45 Bảng 2-7: Các tham số cho tỉ lệ khung kênh EVC đa điểm 46 Bảng 4-1: Các model thiết bị tester 65 Bảng 4-2: Các model thiết bị card giao diện thiết bị tester 65 Bảng 4-3: Cấu hình Supervisor Engine 720 Route Switch Processor 69 Bảng 4-4: So sánh tính ƣu điểm card điều khiển 70 Bảng 4-5: Thông tin giao diện kết nối 72 Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 0-1: Dự đoán doanh số mảng dịch vụ dựa Metro Ethernet Hình 0-2: Chỉ số tăng trƣởng doanh thu hàng năm dịch vụ Ethernet Hình 1-1: Mạng Metro 12 Hình 1-2: Kết nối: mơ hình TDM mơ hình Ethernet 13 Hình 1-3: Mơ hình phân lớp mạng MEN 14 Hình 1-4: Các giao diện bên MEN điểm tham chiếu 15 Hình 1-5: Giao diện UNI mơ hình tham chiếu MEN 16 Hình 1-6: Các thiết bị vật lý mạng MEN 17 Hình 1-7: Kênh EVC điểm – điểm 19 Hình 1-7: Kênh EVC đa điểm – đa điểm 19 Hình 1-8: Kênh EVC dạng 20 Hình 1-9: Mơ hình dịch vụ Ethernet 20 Hình 1-10: Dịch vụ E-Line 21 Hình 1-11: Dịch vụ E-LAN 22 Hình 1-12: Dịch vụ E-Tree gốc 23 Hình 1-13: Dịch vụ E-Tree nhiều gốc 24 Hình1-14: VLAN Tag Preservation/Stacking 30 Hình1-15: VLAN Tag Translation/Swapping 31 Hình 2-1: Tổng quan quản lý lƣu lƣợng Ethernet 33 Hình 2-2: Độ trễ khung 35 Hình 2-3: Sự phân chia độ trễ mạng 36 Hình 2-4: Độ trơi khung 41 Hình 2-5: Tỉ lệ khung 44 Hình 3-1: Cấu trúc phân lớp mạng Carrier Ethernet 47 Hình 3-2: Header chèn MPLS 48 Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang Hình 3-3: Bao gói gói tin gán nhãn MPLS 48 Hình 3-4: Luồng gói tin/nhãn thực FRR cho bảo vệ tuyến kết nối 52 Hình 3-5: Luồng gói tin/nhãn thực FRR cho bảo vệ nút 52 Hình 3-6: Mơ hình kết nối mạng Metro Ethernet đến mạng trục 55 Hình 4-1: Mơ hình mạng kiểm tra thực tế 58 Hình 4-2a: Thế hệ thứ 62 Hình 4-2b: Thế hệ thứ hai 62 Hình 4-2c: Thế hệ thứ ba 63 Hình 4-3: Tiến trình xây dựng Test 63 Hình 4-4: Q trình tự động hóa test 64 Hình 4-5: Thiết bị Test Spirent 65 Hình 4-6: Một số card giao diện 66 Hình 4-7: Thị phần hệ thống mạng Carrier Ethernet Cisco 67 Hình 4-8: CiscoRouter 7609 68 Hình 4-9: Lắp đặt thiết bị phịng Lab 71 Hình 4-10: Sơ đồ đấu nối vật lý 71 Hình 4-11: Tạo 8K host thiết bị Tester 74 Hình 4-12: Thiết lập tỉ lệ gói tin có kích thƣớc khác 74 Hình 4-13: Xem trƣớc lƣu lƣợng mạng 74 Hình 4-14: Kết Test đo đƣợc Tester 75 Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang MỞ ĐẦU Truy nhập băng rộng phát triển với tốc độ nhanh chóng, ngƣời sử dụng khơng mong muốn đƣợc cung cấp dịch vụ liệu nhƣ truy nhập internet mà cịn muốn kết hợp dịch vụ khác nhƣ VoIP, dịch vụ video, game trực tuyến cao HDTV – dịch vụ địi hỏi nhiều băng thơng Khơng doanh nghiệp cần dịch vụ tốc độ cao mà ngƣời dùng cá nhân có nhu cầu kết nối tốc độ cao cho công việc nhƣ giải trí Các dịch vụ game online, dịch vụ giám sát từ xa, điều khiển từ xa ngày đƣợc ứng dụng rộng rãi Các nhu cầu tạo áp lực cho nhà khai thác điện thoại cố định truyền thống để nâng cấp dịch vụ băng rộng Hệ thống cáp quang cho phép cung cấp dịch vụ với tốc độ ngày cao giá thành ngày giảm Tốc độ truyền dẫn 100Mbps dần đƣợc thay tốc độ Gbps, 10Gbps chí 40Gbps Việc cho phép nhà cung cấp dịch vụ truyền tải sử dụng cơng nghệ ethernet đơn giản để truyền thông tin với khoảng cách xa Với công nghệ Ethernet truyền thống mạng cáp đồng, khoảng cách truyền dẫn tính đơn vị hàng chục mét 100met với hệ thống cáp quang, khoảng cách truyền dẫn tăng hàng trăm nghìn lần lên đến hàng chục Km Sử dụng công nghệ Metro Ethernet để cung cấp dịch vụ chất lƣợng cao, đa dạng dịch vụ đến khách hàng nhà cung cấp dịch vụ xu hƣớng chung toàn thể giới Doanh số đạt đƣợc từ dịch vụ cung cấp mạng Metro Ethernet đến năm 2012 đƣợc dự đoán tăng gấp lần so với năm 2007 từ gần 10 tỷ đô la năm 2007 lên đến 30 tỷ la vào năm 2012 (theo chƣơng trình nghiên cứu dịch vụ mạng nhóm nghiên cứu Vertical Systems Group: www.verticalsystems.com) Hình 0-1: Dự đốn doanh số mảng dịch vụ dựa Metro Ethernet Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang Chỉ số tăng trƣởng năm doanh số cung cấp dịch vụ Ethernet vào khoảng 54% Trong dịch vụ truy nhập internet chiếm tỉ trọng lớn Hình 0-2: Chỉ số tăng trưởng doanh thu hàng năm dịch vụ Ethernet Theo số liệu khảo sát nhà khảo sát thị trƣờng, doanh số dịch vụ Ethernet châu Á cao so với khu vực khác giới Bảng 0-1: Doanh thu mảng dịch vụ Ethernet theo khu vực Doanh số năm 2008 (Tỉ đô la ) Chỉ số tăng trƣởng hàng năm Asia Pacific $15.4 31.5% (Frost & Sullivan) Europe $5 40% (Probe Group) North America $4 57% (Yankee Group) Vùng lãnh thổ Đơn vị khảo sát Tại Việt Nam xu hƣớng sử dụng mạng Metro Ethernet để cung cấp dịch vụ khơng nằm ngồi xu hƣớng chung giới khu vực Hiện có hai nhà cung cấp dịch vụ FPT VNPT triển khai mạng Metro Ethernet để cung cấp dịch vụ cho ngƣời sử dụng Việt nam Nhà cung cấp dịch vụ VNPT có mạng Metro Ethernet Hà nội, Thành phố Hồ Chí Minh Hải phòng cung cấp dịch vụ, tỉnh khác trình triển khai mạng Cả hai nhà cung cấp dịch vụ sử dụng giải pháp hãng Cisco System Inc Vì đề tài này, thiết bị đƣợc đo kiểm thiết bị hãng Cisco System đƣợc sử dụng thực tế Việt Nam Mạng Metro Ethernet phân khúc mạng nằm lớp Core lớp Access, có chức tập trung thuê bao thực chức đảm bảo yêu cầu chất lƣợng dịch vụ cho khách hàng Vì hiệu cho mạng Metro quan trọng Nếu không đạt tiêu chuẩn, lỗi hệ thống Metro Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 70 Không hỗ trợ chuyển tiếp gói tin lớp với tốc độ cao lên đến 720Gbps, card hỗ trợ gói tin lớp có hiệu cao Thiết bị sử dụng đo kiểm sử dụng card chuyển tiếp gói tin lên đến 400Mpps cho gói tin IPv4 200Mpps cho gói tin IPv6 Các card đƣợc thiết kế từ vi xử lý chuyên dùng tốc độ xử lý nhanh, độ trễ thấp góp phần nâng cao hiệu mạng MSFC card nằm Supervisor Engine 720, lực xử lý cao dựa xử lý phần cứng ASIC MSFC chạy giao thức điều khiển lớp CPU (SP - giao thức lớp (STP, VTP )) giao thức điều khiển lớp CPU thứ hai (RP - bao gồm giao thức định tuyến, dịch vụ bảo mật) MSFC xây dựng bảng chuyển tiếp thơng tin FIB dựa phần mềm, sau đẩy bảng thông tin tới ASIC (vi mạch xử lý dựa phần cứng chuyên dụng) PFC DFC (distributed forwarding card - nằm I/O linecard) PFC DFC dựa FIB để thực chuyển tiếp thông tin phần cứng, cho hiệu cao tốc độ chuyển tiếp thông tin line – rate Supervisor Engine 720 có chứa card PFC, đƣợc trang bị ASIC (vi mạch chuyên dụng xử lý thơng tin phần cứng) hỗ trợ tính định tuyến, IPv4, IPv6, QoS, nhân gói tin multicast, ACLs (access control lists) số tính khác Bảng 4-4: So sánh tính ưu điểm card điều khiển Name Uplinks Ipv4 Routing Ipv6 Routing MPLS MAC Routing Table SUP720-3B SUP7203BXL 2-Gb 2-Gb 400-Mpps 400-Mpps S720-10G3C SFP 450-Mpps S720-10G3CXL SFP 450-Mpps 200-Mpps 200-Mpps 225-Mpps 225-Mpps Yes 64k 256k (Ipv4); 128k (Ipv6) Yes 64k 1M (Ipv4); 500k (Ipv6) Yes 96k 256k (Ipv4); 128k (Ipv6) Yes 96k 1M (Ipv4); 500k (Ipv6) Ngồi phần cứng có hiệu cao, thiết bị Cisco 7600 đƣợc chứng nhận Metro Ethernet Forum dịch vụ Metro Ethernet theo Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 71 MEF9 MEF14 Thiết bị cung cấp dịch vụ E-Line, E-LAN, E-Tree Trong đo kiểm hiệu giới hạn đề tài sử dụng dịch vụ E-Line kết nối từ điểm đến điểm 4.2 Cấu hình thiết bị phục vụ test Hình 4-9: Lắp đặt thiết bị phòng Lab Các thiết bị đƣợc đấu nối vật lý nhƣ Hình 4-10: N-PE3 3.3.3.3 Ten1/0/0 Ten1/4 1 16 92 13 24 0/ N-PE1 1.1.1.1 Tester Ten1/0/1 19 192.168.12.0/24 2.1 68 23 0/ Ten2/4 Ten2/3 N-PE2 2.2.2.2 Ten2/2 Ten1/1 192.168.14.0/24 192.168.25.0/24 Ten1/0/0 Ten1/0/0 U-PE1 4.4.4.4 Ten3/0/0 Ten1/0/1 Ten3/0/1 Tester1 Tester4 192.168.45.0/24 U-PE2 5.5.5.5 Ten3/0/0 Ten3/0/1 Ten1/0/1 Tester3 Tester Hình 4-10: Sơ đồ đấu nối vật lý Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 72 Các thiết bị UPE1, UPE2, NPE1, NPE2, NPE3 sử dụng thiết bị Cisco 7609 Thiết bị Tester sử dụng thiết bị TestCenter Spirent Kết nối thiết bị mạng với thiết bị mạng thiết bị tester sử dụng kết nối 10Gbps Chi tiết kết nối nhƣ sau: Bảng 4-5: Thông tin giao diện kết nối TT STên Tên cổng thiết bị 1UPE1 Tengigabit 3/0/0 Tengigabit 1/0/0 2UPE2 Tengigabit 3/0/0 Tengigabit 1/0/0 3NPE1 Tengigabit 1/1 Tengigabit 1/2 Tengigabit 1/4 3NPE2 Tengigabit 2/2 Tengigabit 2/3 Tengigabit 2/4 3NPE3 Tengigabit 1/0/0 Tengigabit 1/1/1 Địa IP 192.168.45.4/24 192.168.14.4/24 192.168.45.5/24 192.168.25.5/24 192.168.14.1/24 192.168.12.1/24 192.168.13.1/24 192.168.25.2/24 192.168.12.2/24 192.168.23.2/24 192.168.13.3/24 192.168.23.3/24 Kết nối Ghi đến UPE2 NPE1 UPE1 NPE2 UPE1 NPE2 NPE3 UPE2 NPE1 NPE3 NPE1 NPE2 Để kiểm tra hiệu mạng, sử dụng hai thiết bị UPE đấu trực tiếp với nhau, thiết bị cấu hình 16.000 khách hàng truyền liệu cho mạng Metro Ethernet Mỗi thiết bị kết nối 8.000 khách hàng truyền đồng thời mạng 4.2.1 Cấu hình thiết bị đo kiểm Sau thực kết nối vật lý thiết bị, tiến hành cấu hình tham số để thiết bị kết nối với Các tham số bao gồm: - Cấu hình thơng số quản lý: bao gồm thơng số quản lý ngƣời truy nhập, hình thức truy nhập - Cấu hình giao diện: cấu hình địa IP cho giao diện, cấu hình VLAN Địa IP thiết bị tuân theo bảng 4-5 - Cấu hình giao thức định tuyến: Giao thức định tuyến sử dụng OSPF Để quản lý lƣu lƣợng tăng khả mềm dẻo chuyển tiếp gói tin sử dụng MPLS Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 73 Để thực dịch vụ Metro Ethernet mạng cần cấu hình dịch vụ kết nối Ở sử dụng dịch vụ E-Line để kết nối từ UPE1 UPE2 Các dịch vụ Metro Ethernet đƣợc sử dụng thông qua kênh EVC Với mơ hình EVC, giao diện đƣợc xem tập luồng Ethernet (EFP: Ethernet Flow Point) Cisco đƣa khái niệm service instance (mẫu dịch vụ) tƣơng ứng với luồng Ethernet EFP Mỗi giao diện có nhiều service instance tƣơng ứng với khách hàng khác khách hàng sử dụng dịch vụ khác Sự mềm dẻo service instance cho phép ánh xạ dịch vụ khác (E-Line, E-LAN, E-Tree) khách hàng khác (tùy theo VLAN khách hàng) Để cho phép 16.000 khách hàng khác tham gia trao đổi liệu mạng có 16.000 service instance hai thiết bị UPE Mỗi thiết bị khởi tạo 16.000 service instance với hai VLAN dịch vụ VLAN 100 VLAN 200 Các khách hàng có tên VLAN giống nhau, nhƣng để dễ phân biệt, khởi tạo 8.000 VLAN khách hàng thiết bị UPE Với VLAN dịch vụ cho phép hai khách hàng tên VLAN kết nối đến nhà cung cấp nên có 8.000 VLAN khách hàng khác đánh số từ VLAN1 đến VLAN 4000 đƣợc lien kết đến VLAN dịch vụ khác VLAN 100 VLAN 200 Mơ hình khởi tạo dịch vụ thơng qua câu lệnh sau: service instance ethernet encapsulation dot1q 100 second-dot1q xconnect 5.5.5.5 encapsulation mpls service instance ethernet encapsulation dot1q 100 second-dot1q xconnect 5.5.5.5 encapsulation mpls service instance 8000 ethernet encapsulation dot1q 200 second-dot1q 4000 xconnect 5.5.5.5 8000 encapsulation mpls Chi tiết câu lệnh cấu hình cho thiết bị đƣợc đo kiểm (thiết bị Cisco 7609 mang vai trò UPE1 UPE2) xin tham khảo phụ lục 4.2.2 Cấu hình thiết bị Tester Khởi tạo 8k host Tester 8k host Tester Từ tester truyền đến cổng Tester từ Tester truyền đến tester Thời gian truyền gói tin 30 giây Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 74 Hình 4-11: Tạo 8K host thiết bị Tester Để giả lập lƣu lƣợng nhƣ thực tế, ta thiết lập nhiều loại gói tin với kích thƣớc khác Cụ thể đo thiết lập sáu loại gói tin với độ kích thƣớc 128 byte, 512 byte, 1024 byte, 4096 byte 9000 byte Tỉ lệ số lƣợng gói tin loại nhƣ sau Thiết lập tỉ lệ gói tin có kích thƣớc khác TestCenter đƣợc mơ tả nhƣ Hình 4-12 Hình 4-12: Thiết lập tỉ lệ gói tin có kích thước khác Ta xem trƣớc lƣu lƣợng đƣợc chuyển nhƣ Hình 4-13 Hình 4-13: Xem trước lưu lượng mạng Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 75 4.3 Đánh giá kết thu đƣợc từ test Thời gian truyền nhận gói tin 30 giây Tuy nhiên khoảng thời gian quan sát đƣợc lƣu lƣợng truyền theo thời gian thực từ điểm đến điểm khác thông qua phần mềm TestCenter Hình 4-14: Kết Test đo Tester Sau thời gian truyền 30 giây, kết đo đƣợc nhƣ sau: Kết máy đo cho thấy số lƣợng gói tin nhận đƣợc đầu thu số lƣợng gói tin gửi đầu phát Nhƣ khơng có mát gói tin, hay tỉ lệ khung khoảng thời gian 30 giây khơng Độ trễ khung trung bình khoảng thời gian 30 giây cho kết nối khác nằm khoảng 120,76µs đến 121,63 µs Độ trễ đáp ứng tốt cho nhu cầu truyền liệu, video, voice mạng thực tế (theo chuẩn ITU-T G.114 độ trễ cho ứng dụng đƣợc khuyến nghị nhỏ thua 150ms) Hình 4-15: Tác động độ trễ đến hài lòng người sử dụng dịch vụ (theo ITU-T G.114) Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 76 Độ trôi khung dịch vụ cho kết nối nhỏ, nằm khoảng 0,20µs đến 0,34µs Độ trễ chấp nhận đƣợc cho dịch vụ voice, video, data  Packet Loss: packet Loss  Latency: 120.9us~121.63us  Jitter: 0.20us~0.34us Những tham số hiệu chịu ảnh hƣởng yếu tố: đệm thiết bị đƣợc đo kiểm, thời gian đo kiểm, chất lƣợng đƣờng truyền, loại lƣu lƣợng So với môi trƣờng mạng thực tế mơi trƣờng phịng Lab yếu tố liên quan đến thiết bị thời gian đo kiểm giống nhau, khác yếu tố chất lƣợng đƣờng truyền lƣu lƣợng Về thiết bị đƣợc test sử dụng Cisco router 7600 với điều khiển SUP 720 có lực xử lý cao đến 720Gbps Thiết bị sử dụng trƣờng chuyển mạch dùng chung có đệm đến 512KB nhớ Ram 512MB, hàng đợi cho phép đến hàng đợi song song nên ảnh hƣởng hiệu thiết bị nhỏ Về thời gian test 30 giây cho phép quan trắc lƣu lƣợng cho kết nối thông thƣờng Đây thời gian mà nhà khai thác dịch vụ yêu cầu đo kiểm (VNPT, Viettel) thực tế Vì kết đo kiểm phản ánh trung thực hiệu hệ thống mạng thực tế Bài test đƣợc thực phịng Lab, mơi trƣờng truyền tƣơng đối lý tƣởng Tuy nhiên test đƣợc thực với số lƣợng gói tin lớn với kích thƣớc đa dạng, đƣợc truyền hai chiều nên phần sát với thực tế mạng thực Các tham số hiệu thƣờng bị ảnh hƣởng yếu tố khoảng cách truyền dẫn, số lƣợng gói tin truyền đồng thời, chất lƣợng đƣờng truyền Tuy nhiên đƣờng truyền cáp quang có tốc độ truyền dẫn cao nên độ trễ thấp Theo Annex A khuyến nghị G.114 ITU-T độ trễ theo độ dài 1km cáp quang khoảng µs Với khoảng cách truyền dẫn hệ thống mạng thực tế dƣới 40Km độ trễ chiều dài cáp quang khoảng 200µs Với kết đo đƣợc phịng Lab, độ trễ thực tế mạng thực nhỏ thua 400 µs Độ trễ chấp nhận đƣợc với dịch vụ voice, video data Tỉ lệ gói tin thƣờng bị ảnh hƣởng chất lƣợng đƣờng truyền, độ dài truyền dẫn, công suất phát, độ nhạy thu Với khoảng cách thực tế khoảng 10-30km, sử dụng đầu connector cáp quang đơn mode yếu tố nêu Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 77 hầu nhƣ không thay đổi thực tế so với phòng Lab Vì phịng Lab với khoảng cách nhỏ thua 10m phải sử dụng thêm suy hao 10db, suy hao cho khoảng cách thực tế cho khoảng cách 30Km khoảng 15db Tỉ lệ lỗi Bit khoảng 10-12 đến 10-9 cáp quang, nên hệ thống mạng thực tế so với phòng Lab yếu tố khoảng cách truyền dẫn hầu nhƣ không ảnh hƣởng đến kết đo tham số tỉ lệ khung Đối với cáp quang đơn mode, độ trôi khung bị ảnh hƣởng khoảng cách mà chủ yếu bị ảnh hƣởng chênh lệch định thời hai đầu thu phát Đối với hệ thống mạng MEN, xung đồng hồ dựa đồng hồ nội thiết bị chuyển mạch Do mơi trƣờng phịng Lab mơi trƣờng thực tế hầu nhƣ khơng khác Vì tham số độ trơi khung đo đƣợc phịng Lab so với mạng thực tế khơng có sai khác nhiều Với điều kiện tƣơng đƣơng môi trƣờng phịng Lab mơi trƣờng mạng thực tế, kết đo đƣợc phịng Lab kết chấp nhận đƣợc để triển khai mạng thực tế 4.4 Tổng kết chƣơng Chƣơng trình bày phƣơng pháp đo kiểm nhƣ trình đo kiểm tham số tỉ lệ khung, độ trễ khung độ trôi khung mạng Metro Ethernet Q trình đƣợc thực phịng Lab nhƣng có kết sát với thực tế Từ đo đƣợc trình bày đây, sử dụng để đo kiểm hiệu mạng thực tế Nếu hệ thống mạng đạt tiêu chuẩn nhƣ đo hồn tồn cung cấp dịch vụ truy cập internet tốc độ cao, liệu, thoại, IPTV Video Bài đo thực thiết bị Cisco 7600 xác nhận thiết bị hoàn toàn đáp ứng đƣợc hiệu mạng Metro Ethernet theo mơ hình triển khai VNPT Hiện thiết bị hãng Cisco đƣợc triển khai VNPT đƣợc đo kiểm tham số hiệu vào tháng 11/2009 Các đo kiểm theo phƣơng pháp đo kiểm luận văn đƣợc VNPT chấp nhận Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 78 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Nhu cầu sử dụng nhiều loại hình dịch vụ tốc độ cao với đƣờng truyền tốc độ cao từ nhà cung cấp dịch vụ ngày lớn Đặc biệt năm 2009 dịch vụ Video on demand, dịch vụ IPTV đƣợc triển khai dịch vụ truyền liệu mạng 3G đƣợc triển khai thời gian ngắn tới nhu cầu mạng truyền số liệu tốc độ cao thực vấn đề thiết Mạng Metro Ethernet đƣợc triển khai với quy mô nƣớc Việt nam đáp ứng nhu cầu Luận văn trình bày đƣợc khái niệm mạng Metro Ethernet nhƣ dịch vụ đƣợc cung cấp thông qua hệ thống mạng Mạng Metro Ethernet phân khúc mạng nằm lớp Core lớp Access, có chức tập trung thuê bao thực chức đảm bảo yêu cầu chất lƣợng dịch vụ cho khách hàng Vì hiệu cho mạng Metro quan trọng Nếu không đạt tiêu chuẩn, lỗi hệ thống Metro ảnh hƣởng đến hàng trăm nghìn, hàng triệu khách hàng Do việc đo kiểm hiệu mạng Metro vấn đề thiết cần phải thực Luận văn trình bày khái niệm tham số hiệu nhƣ tính tham số hiệu mạng Metro Ethernet tham số tỉ lệ khung, độ trễ khung độ trôi khung Đây tham số nhằm đánh giá hiệu mạng giúp nhà cung cấp dịch vụ cung cấp dịch vụ tốc độ cao tới khách hàng Luận văn ―Mạng Metro Ethernet‖ trình bày đƣợc mơ hình triển khai mạng Metro Ethernet VNPT, nhà cung cấp dịch vụ lớn Việt nam, nhằm đánh giá vai trị mạng Metro Ethernet mơ hình cung cấp dịch vụ VNPT Luận văn cung cấp kiến thức mạng Metro Ethernet nhƣ mơ hình triển khai thực tế Từ rút kết luận phƣơng pháp đo kiểm tham số hiệu mạng Metro Ethernet Các đo đƣợc trình bày đo thực phòng Lab Tuy nhiên phƣơng pháp đo thiết bị đo, thiết bị đƣợc đo kiểm phù hợp với tình hình thực tế triển khai mạng Metro Ethernet Việt nam Với kết đo đạt đƣợc, luận văn kết luận thiết bị đƣợc đo kiểm hoàn toàn đáp ứng tham số hiệu triển khai mạng thực tế Việt nam Từ phƣơng pháp đo nêu đề tài, áp dụng để đo kiểm hiệu mạng Metro Ethernet cho nhà cung cấp dịch vụ Nếu đo kiểm tham số hiệu hệ thống mạng Metro Ethernet mạng thực Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 79 tế tuân theo phƣơng pháp đo nêu luận văn kết luận mạng đáp ứng u cầu hiệu để cung cấp dịch vụ truy cập liệu với tốc độ cao Với kết đo đƣợc trình bày luận văn, kết luận thiết bị đƣợc đo kiểm tƣơng đƣơng triển khai mạng thực tế Việt nam hoàn toàn đáp ứng tham số hiệu Các phƣơng pháp đo đƣợc áp dụng đề tài, áp dụng để đo kiểm hiệu mạng Metro Ethernet cho nhà cung cấp dịch vụ khác Một việc đo kiểm tham số hiệu hệ thống mạng Metro Ethernet mạng thực tế tuân theo phƣơng pháp đo nêu luận văn kết luận mạng đáp ứng yêu cầu hiệu để cung cấp dịch vụ truy cập liệu với tốc độ cao Với hiểu biết hạn chế, luận văn cịn nhiều thiếu sót Tơi mong muốn đƣợc đóng góp ý kiến quý thầy cô giáo, anh chị, bạn bè, đồng nghiệp Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Thị Thúy Hằng, TS Lê Nhật Thăng (2007), ―Một số tham số đánh giá chất lƣợng dịch vụ Metro Ethernet‖, Tạp chí Bưu viễn thơng Tiếng Anh Halabi, Sam (2003) Metro Ethernet Cisco Press MEF forum (2003), Metro Ethernet Services – A technical overview, Metro Ethernet forum White paper MEF forum, MEF 12 - Metro Ethernet Network Architecture, MEF forum Document Specifications MEF forum, MEF 6.1 - Metro Ethernet Services Definitions Phase 2, MEF forum Document Specifications MEF forum, MEF 10.1- Ethernet Services Attributes Phase 2, MEF forum Document Specifications Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 81 PHỤ LỤC 1: CÂU LỆNH CẤU HÌNH CÁC THIẾT BỊ UPE Cấu hình thiết bị UPE1 Cấu hình giao diện kết nối với UPE2 interface TenGigabitEthernet3/0/0 description Connect To Port Ten3/0/0 U-PE2 mtu 9216 ip address 192.168.45.4 255.255.255.0 ip pim sparse-mode ipv6 address FEC0:0:0:45::4/64 ipv6 enable ipv6 ospf area mls qos trust dscp mpls traffic-eng tunnels mpls ldp igp sync delay mpls label protocol ldp mpls ip ip rsvp bandwidth percent 90 Cấu hình giao thức định tuyến router ospf router-id 4.4.4.4 log-adjacency-changes nsf ietf timers throttle spf 200 1000 1000 timers lsa arrival 500 redistribute connected subnets redistribute bgp subnets network 3.0.1.0 0.0.0.255 area network 4.4.4.4 0.0.0.0 area network 4.4.4.44 0.0.0.0 area network 192.168.14.0 0.0.0.255 area network 192.168.24.0 0.0.0.255 area network 192.168.45.0 0.0.0.255 area mpls traffic-eng router-id Loopback0 mpls traffic-eng area mpls traffic-eng multicast-intact ! address-family ipv4 synchronization network 10.1.10.0 mask 255.255.255.0 redistribute ospf match internal external external neighbor 3.3.3.3 activate neighbor 3.3.3.3 send-community both neighbor 5.5.5.5 activate neighbor 10.1.10.6 activate no auto-summary exit-address-family ! address-family vpnv4 neighbor 3.3.3.3 activate neighbor 3.3.3.3 send-community both Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 82 neighbor 5.5.5.5 activate neighbor 5.5.5.5 send-community both exit-address-family ! address-family ipv4 mdt neighbor 3.3.3.3 activate neighbor 3.3.3.3 send-community both neighbor 5.5.5.5 activate neighbor 5.5.5.5 send-community both exit-address-family ! address-family ipv4 vrf mvpn no synchronization redistribute connected exit-address-family ! address-family ipv4 vrf vpn1 no synchronization redistribute ospf 60 vrf vpn1 match internal external external nssa- external nssa-external Cấu hình 8K host Cấu hình cho 4K host kết nối đến Tester interface TenGigabitEthernet1/0/1 service instance ethernet encapsulation dot1q 100 second-dot1q xconnect 5.5.5.5 encapsulation mpls service instance ethernet encapsulation dot1q 100 second-dot1q xconnect 5.5.5.5 encapsulation mpls service instance 8000 ethernet encapsulation dot1q 200 second-dot1q 4000 xconnect 5.5.5.5 8000 encapsulation mpls Cấu hình cho 4K host kết nối đến Tester interface TenGigabitEthernet3/0/1 service instance ethernet encapsulation dot1q 100 second-dot1q xconnect 5.5.5.5 8001 encapsulation mpls ! service instance ethernet encapsulation dot1q 100 second-dot1q xconnect 5.5.5.5 8002 encapsulation mpls ! service instance 8000 ethernet encapsulation dot1q 200 second-dot1q 4000 xconnect 5.5.5.5 16000 encapsulation mpls Cấu hình thiết bị UPE2 Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 83 Cấu hình giao diện kết nối với UPE1 interface TenGigabitEthernet3/0/0 description Connect To Port Ten3/0/0 u-PE1 mtu 9216 ip address 192.168.45.5 255.255.255.0 ip pim sparse-mode ipv6 address FEC0:0:0:45::5/64 ipv6 enable ipv6 ospf area mls qos trust dscp mpls traffic-eng tunnels mpls ldp igp sync delay mpls label protocol ldp mpls ip ip rsvp bandwidth percent 90 Cấu hình giao thức định tuyến router ospf router-id 5.5.5.5 ispf log-adjacency-changes nsf ietf timers throttle spf 200 1000 1000 timers lsa arrival 500 redistribute connected subnets redistribute bgp subnets network 3.0.2.0 0.0.0.255 area network 5.5.5.5 0.0.0.0 area network 5.5.5.55 0.0.0.0 area network 192.168.15.0 0.0.0.255 area network 192.168.25.0 0.0.0.255 area network 192.168.45.0 0.0.0.255 area mpls traffic-eng router-id Loopback0 mpls traffic-eng area mpls traffic-eng multicast-intact ! address-family ipv4 synchronization network 10.2.10.0 mask 255.255.255.0 redistribute ospf match internal external external neighbor 3.3.3.3 activate neighbor 3.3.3.3 send-community both neighbor 4.4.4.4 activate neighbor 4.4.4.4 send-community both neighbor 10.2.10.6 activate no auto-summary exit-address-family ! neighbor 4.4.4.4 activate neighbor 4.4.4.4 send-community both exit-address-family Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 84 ! address-family ipv4 mdt neighbor 3.3.3.3 activate neighbor 3.3.3.3 send-community both neighbor 4.4.4.4 activate neighbor 4.4.4.4 send-community both exit-address-family ! address-family ipv4 vrf VPN_IPv6Test no synchronization exit-address-family ! address-family ipv4 vrf mvpn no synchronization redistribute connected exit-address-family ! address-family ipv4 vrf vpn1 no synchronization redistribute ospf 60 vrf vpn1 match internal external external nssa-external nssa-external exit-address-family Cấu hình 8K host Cấu hình cho 4K host kết nối đến Tester interface TenGigabitEthernet1/0/1 service instance ethernet encapsulation dot1q 100 second-dot1q xconnect 4.4.4.4 encapsulation mpls service instance ethernet encapsulation dot1q 100 second-dot1q xconnect 4.4.4.4 encapsulation mpls service instance 8000 ethernet encapsulation dot1q 200 second-dot1q 4000 xconnect 4.4.4.4 8000 encapsulation mpls Cấu hình cho 4K host kết nối đến Tester interface TenGigabitEthernet3/0/1 service instance ethernet encapsulation dot1q 100 second-dot1q xconnect 4.4.4.4 8001 encapsulation mpls ! service instance ethernet encapsulation dot1q 100 second-dot1q xconnect 4.4.4.4 8002 encapsulation mpls ! service instance 8000 ethernet encapsulation dot1q 200 second-dot1q 4000 xconnect 4.4.4.4 16000 encapsulation mpls Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ ... khai Metro Ethernet, Đo kiểm hiệu mạng Metro Ethernet, Metro Backhaul, Chất lƣợng dịch vụ cho mạng Metro Ethernet … Tuy nhiên luận văn xin nghiên cứu sâu vấn đề đo kiểm hiệu mạng Metro Ethernet. .. niệm mạng Metro Ethernet bao gồm khái niệm mạng Metro Ethernet, ƣu nhƣợc điểm Trần Đắc Anh – Lớp K12D2 Luận văn thạc sĩ Trang 32 mạng Metro Ethernet, khái niệm kênh kết nối ảo mạng Metro Ethernet. .. thƣớc bùng nổ tối đa Diễn đàn Metro Ethernet Mạng Metro Ethernet Đa điểm đến đa điểm Chuyển mạch nhãn đa giao thức Thành phần mạng Giao diện Mạng - Mạng Kết cuối mạng Mơ hình tham chiếu kết nối