Giải pháp tổ chức và điều khiển lưu lượng mạng thông tin truyền thông vùng tây nguyên (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - THÂN VĂN THÁI GIẢI PHÁP TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VÙNG TÂY NGUYÊN Chuyên ngành: KỸ THUẬT VIÊN THƠNG Mã số: 60.52.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2014 Luận văn hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN THIỆN CHÍNH Phản biện 1: …TS HOÀNG ỨNG HUYỀN…………………………… Phản biện 2: ….TS LÊ NHẬT THĂNG……………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: 15 ngày 15 tháng 02 năm 2014 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng MỞ ĐẦU Tây Ngun vùng đất có nhiều tiềm nơng - lâm nghiệp, thủy điện, khoáng sản, du lịch có nhiều thách thức khai thác tài ngun-mơi trường văn hóa xã hội Trong năm gần đây, đầu tư Nhà nước vào Tây Nguyên không ngừng gia tăng, tăng trưởng kinh tế chưa bền vững, GDP đầu người thấp, tỷ lệ nghèo đói cao; khai thác tài nguyên ạt sử dụng đất không hợp lý, gia tăng dân số nhanh, xâm hại tài ngun, mơi trường, an ninh, quốc phịng mà khơng phát hiện, cảnh báo, kiểm sốt kịp thời Vì vậy, cần thiết phải có nghiên cứu xây dựng sở hạ tầng thông tin truyền thông đại, thuận tiện phục vụ yêu cầu đạo, kiểm sốt, ngăn chặn kịp thời, góp phần tạo mơi trường phát triển bền vững cho vùng Tây Nguyên Đồ án thu thập, phân tích thực trạng hạ tầng thơng tin truyền thông vùng Tây Nguyên, nghiên cứu lựa chọn công nghệ cho hạ tầng mạng thông tin truyền thơng, qua đề xuất giải pháp tổ chức kiểm sốt lưu lượng mạng thơng tin truyền thơng vùng Tây Nguyên Luận văn gồm chương: Chương I: Tổng quang mạng thông tin truyền thông Việt Nam Chương II: Mạng thông tin truyền thông vùng Tây Nguyên Chương III: Giải pháp điều khiển lưu lượng mạng truyền tải đường trục Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy đặc biệt TS Trần Thiện Chính nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Do hạn chế thời gian kiến thức, luận văn không tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong thày bạn hướng dẫn góp ý Tác giả xin tiếp thu chân thành cảm ơn Học viên THÂN VĂN THÁI Chương I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VIỆT NAM 1.1 Thực trạng phát triển mạng thông tin truyền thông nước ta 1.1.1 Khái quát mạng thông tin truyền thông Mạng thông tin truyền thơng hay cịn gọi mạng truyền số liệu bao gồm hai hay nhiều hệ thống truyền (nhận) tin ghép nối với theo nhiều hình thức phân cấp phân chia thành trung tâm xử lý trao đổi tin với chức riêng DTE (Data terminal Equipment – thiết bị đầu cuối liệu): Đây thiết bị lưu trữ xử lý thông tin DCE (Data Circuit terminal Equipment – thiết bị cuối kênh liệu): Đây thuật ngữ dùng để thiết bị dùng để nối DTE với đường (mạng) truyền thơng modem, multiplexer, card mạng… thiết bị số máy tính nút mạng DTE nối với mạng qua nút mạng Kênh truyền tin: mơi trường mà thiết bị DTE trao đổi liệu với phiên làm việc 1.1.2 Phân loại mạng thông tin truyền thông 1.1.2.1 Phân loại theo địa lý: Mạng nội bộ, mạng diện rộng, mạng tồn cầu 1.1.2.2 Phân loại theo tính chất sử dụng: Mạng truyền số liệu dùng chung, mạng truyền số liệu chuyên dùng 1.1.2.3 Phân loại theo topo mạng: Mạng tuyến tính, mạng hình sao, mạng vịng 1.1.2.4 Phân loại theo kỹ thuật: Mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch gói, mạng chuyển mạch thơng báo 1.1.3 Phạm vi nghiên cứu luận văn - Mạng truyền số liệu chuyên dùng quan Đảng, Nhà nước Mạng xây dựng để phục vụ cho kết nối truyền thông tin quan nhà nước Việt Nam Cho đến nay, mạng truyền số liệu chuyên dùng quan Đảng, Nhà nước tổ chức thống từ trung ương tới địa phương (tỉnh, thành) cấp sở (quận, huyện, phường, xã, ) Mạng tổ chức kết nối UBND Tỉnh ủy 63 tỉnh, thành, đồng thời kết nối mạng quan quản lý nhà nước Hiện tương lai, với xu hướng phát triển ứng dụng công nghệ thông tin - truyền thơng (ICT), mạng truyền số liệu chun dùng trở nên quan trọng Do đó, khn khổ luận văn này, tập trung nghiên cứu giải pháp tổ chức điều khiển lưu lượng mạng thông tin truyền thông (mạng truyền số liệu chuyên dùng) vùng Tây Nguyên gồm tỉnh: Gia Lai, Kon Tum, Lâm Đồng, Đắk Lắk, Đắk Nông 1.1.4 Hiện trạng mạng truyền số liệu chuyên dùng Việt Nam Dự án mạng thông tin truyền thông chuyên dùng thực theo giai đoạn: - Giai đoạn I, kết nối mạng cho toàn quan Đảng Nhà nước Trung ương, bộ, ban, ngành Trung ương UBND tỉnh, thành phố, Tỉnh ủy, Thành ủy 63 tỉnh/thành toàn quốc - Giai đoạn II, thực kết nối mạng cho tất đơn vị sở, ban, ngành, quận, huyện toàn quốc 1.1.4.1 Cấu trúc tổng thể mạng thông tin truyền thông Mạng TSLCD sau giai đoạn II tổ chức 03 nút mạng quan trọng Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh Đà Nẵng kết nối với qua đường kết nối STM4POS để hình thành nên mạng đường trục cho toàn mạng TSLCD Triển khai mặt phẳng Core để dự phòng cho mạng đường trục thiết bị đường truyền (03 Core Router 03 Trung tâm vùng kết nối với đường kết nối STM4-POS) Kết nối Internet Gateway Router (IGR) 03 Trung tâm vùng sang Internet VDC để cung cấp truy cập Internet cho khách hàng mạng TSLCD toàn quốc (kết nối sang VDC Hà Nội Tp Hồ Chí Minh tốc độ 1Gbps, Đà Nẵng tốc độ 200Mbps) Kết nối từ tỉnh/thành phố lên Core router Trung tâm vùng có tốc độ STM-1, 50Mbps qua truyền dẫn VTN (mạng VNPT-SDH VN2) Các tỉnh có kết nối 50Mbps có kết nối 3E1 qua mạng VNPT-SDH để dự phòng 1.1.4.2 Phân cấp quy mô mạng thông tin truyền thông Mạng tin học diện rộng quan Đảng Nhà nước bao gồm cấp:  Mức A: Cấp Trung ương  Mức B: Cấp Bộ, Tỉnh  Mức C: Cấp Sở, Ban, Ngành, quận/huyện, Cục, Vụ, đơn vị thuộc Bộ  Mức D: Cấp xã, phường 1.1.4.3 Tổ chức mạng thông tin truyền thông Mạng tổ chức thành lớp:  Lớp mạng đường trục: Được đặt Hà Nội, TP Hồ Chí Minh Đà Nẵng  Lớp truy nhập: Kết nối lớp chuyển mạch lõi qua cổng E1, Fast Ethernet (100 Mbps) STM-1 (tùy theo lưu lượng liệu khả bố trí kênh truyền dẫn)  Lớp đầu cuối: Bao gồm đầu cuối đặt phía mạng quan Đảng, Nhà nước; kết nối lớp truy nhập thông qua cổng E1, xDSL, STM-1, Fast Ethernet hay Gigabit Ethernet có u cầu 1.1.4.4 Cơng nghệ áp dụng cho mạng thông tin truyền thông - Giao thức mạng: Giao thức xuyên suốt mạng công nghệ IP - Công nghệ mạng đường trục: Công nghệ sử dụng cho mạng đường trục công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) - Công nghệ cho mạng truy nhập: Sử dụng công nghệ truy nhập đường dây thuê bao số - Công nghệ cho mạng WAN: thông qua sử dụng kênh truyền dẫn mạng SDH tận dụng khả sẵn có mạng truyền dẫn, khả tách ghép kênh 1.1.4.5 Hiện trạng kết nối mạng thông tin truyền thông - Kết nối qua kênh SHDSL - Kết nối cáp quang tốc độ cao 1.1.4.6 Dịch vụ cung cấp mạng thông tin truyền thông - L2, L3 MPLS/VPN - Internet IP/MPLS VPN - Dịch vụ gia tăng mạng: - Hosting (Web /Email /DNS /Application, Data…) - Video Conference - Datacenter: lưu trữ liệu tập trung máy chủ 1.1.4.7 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối khu vực Hà Nội 1.1.4.8 Hiện trạng hạ tầng mạng truyền số liệu chuyên dùng kết nối khu vực thành phố Hồ Chí Minh 1.1.4.9 Hiện trạng hạ tầng mạng truyền số liệu chuyên dùng kết nối Đà Nẵng 1.2 Mạng thông tin truyền thông hệ NGN 1.2.1 Khái niệm đặc điểm mạng NGN Khái niệm NGN (Next Generation Network) - Mạng hệ sau hay Mạng hệ khái niệm dùng để xu hướng ngành viễn thông xuất vào cuối năm 90 kỷ 20 Mạng NGN có đặc điểm chính:  Nền tảng hệ thống mạng mở  NGN dịch vụ thúc đẩy, dịch vụ phải thực độc lập với mạng lưới  NGN mạng chuyển mạch gói, dựa giao thức thống  Là mạng có dung lượng, tính thích ứng ngày tăng có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu 1.2.2 Kiến trúc NGN 1.2.2.1 Kiến trúc chức Cấu trúc mạng NGN có đặc điểm chung bao gồm lớp sau: - Lớp kết nối (Acess +Transport/Core) - Lớp kết nối trung gian hay lớp truyền thông (Media) - Lớp điều khiển (Control) - Lớp quản lý (Management) 1.2.2.2 Các phần tử mạng NGN NGN hiểu mạng hệ sau hay mạng hệ mà mạng hoàn toàn mới, nên xây dựng phát triển mạng theo xu hướng NGN, người ta ý đến vấn đề kết nối NGN với mạng truyền thống tận dụng thiết bị viễn thơng có mạng nhằm đạt hiệu khai thác tối đa Các mạng kết nối tới mạng lõi IP thông qua cổng - Cổng phương tiện (MG – Media Gateway) - Bộ điều khiển cổng phương tiện (MGC) - Cổng báo hiệu (SG – Signaling Gateway) - Server phương tiện (MS – Media Server) 1.2.3 Các công nghệ NGN 1.2.3.1 Công nghệ truyền dẫn 1.2.3.2 Công nghệ mạng truy nhập  Công nghệ truy nhập hữu tuyến  Công nghệ truy nhập vô tuyến 1.2.3.3 Công nghệ chuyển mạch 1.3 Kết luận chương I Chương I luận văn nêu sơ lược thực trạng mạng truyền thông nước ta cụ thể trung tâm Hà Nội, Đà Nẵng, TP.HCM Đồng thời tác giả nêu khái quát mạng thông tin truyền thông hệ (NGN): khái niệm, đặc điểm, kiến trúc, cơng nghệ…., qua cho thấy nhìn tổng quan thực trạng tình hình mạng thông tin truyền thông nước ta Chương II: MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VÙNG TÂY NGUYÊN 2.1 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông tỉnh Tây Nguyên 2.1.1 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối phạm vi nội tỉnh Lâm Đồng 2.1.2 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối phạm vi nội tỉnh Gia Lai 2.1.3 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối phạm vi nội tỉnh Kon Tum 2.1.4 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối phạm vi nội tỉnh Đắk Lắk 2.1.5 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối phạm vi nội tỉnh Đắk Nông 2.1.6 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chung tỉnh vùng Tây Nguyên  Hiện dịch vụ truyền số liệu thuê kênh riêng sử dụng công nghệ kết nối mạng riêng ảo (VPN) tỉnh khu vực Tây Nguyên bao gồm: Dịch vụ Intranet IP/MPLS VPN; Dịch vụ Extranet IP/MPLS VPN; Dich vụ Internet IP/MPLS VPN; Dịch vụ IP VPN truy nhập từ xa; Dịch vụ VPN liên kết nhà cung cấp  Dịch vụ hội nghị truyền hình  Các dịch vụ giá trị gia tăng gồm: Dịch vụ truy nhập Internet; 10 phương án kết nối SHDSL  Với huyện có đường quang nội tỉnh, sử dụng kết nối quang cho tốc độ cao 2.1.7 Đánh giá trạng mạng thông tin truyền thông kết nối phạm vi nội tỉnh vùng Tây Nguyên  Với mục tiêu xây dựng mạng thông tin truyền thơng đảm bảo có hạ tầng truyền thông tốc độ cao, đa dịch vụ, cung cấp cổng kết nối để liên kết mạng quan Đảng, Nhà nước với công nghệ đại - bảo mật - an toàn nhất, phục vụ hiệu chương trình quản lý Đảng Nhà nước  Với mục tiêu trên, mạng thông tin truyền thơng nước nói chung mạng thông tin truyền thông kết nối phạm vị nội tỉnh vùng Tây Nguyên nói riêng xây dựng dựa yếu tố chính: Sử dụng công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) công nghệ chuyển mạch nay, cho phép triển khai đa dịch vụ cách thuận tiện – nhanh chóng Cơng nghệ MPLS cịn hỗ trợ nhiều tính quan trọng như: sử dụng lại tài nguyên không gian, tăng cường chất lượng dịch vụ (QoS), tạo mềm dẻo mạng với tính Fast Re-Route (FRR), khả điều khiển lưu lượng (Traffic Engineering), dịch vụ VPN lớp 2/3 dựa MPLS  Hiện nay, mạng thông tin truyền thông kết nối phạm vị nội tỉnh vùng Tây Nguyên hoàn thiện kết nối cho toàn UBND tỉnh, Tỉnh Ủy, đồng thời kết nối mạng tới tất đơn vị Sở, Ban, Ngành, Quận, Huyện tất tỉnh vùng Tây Nguyên  Kết đạt giai đoạn II mạng Truyền số liệu Chuyên dùng tiền đề cho việc thực giai đoạn III, thực kết nối từ Trung ương tới cấp xã, phường, thị trấn đảm bảo 100% số xã có đường kết nối mạng thơng tin truyền thơng tới UBND HĐND xã 11 2.2 Công nghệ GMPLS 2.2.1 Vài nét công nghệ GMPLS 2.2.2 Một số giải pháp tổ chức mạng khu vực Tây nguyên  Hiện khu vực Tây Nguyên tổ chức theo mạng truyền tải độc lập, tỉnh: Đăk Lăk, Đăk Nông, Kom Tum, Gia Lai kết nối trực tiếp trung tâm Đà Nẵng, riêng tỉnh Lâm Đồng kết nối trung tâm Hồ Chí Minh Trên sở mục tiêu, yêu cầu mạng thông tin truyền thông để thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội Mà để phát triển KT-XH theo định hướng quốc gia, trọng phát triển KT-XH theo vùng riêng biệt (06 vùng kinh tế - xã hội) cần mạng có khả hỗ trợ tỉnh khu vực Do đó, mạng thơng tin truyền thông hay mạng TSLCD tác giả đề xuất hướng tới phát triển chuyên biệt tương ứng, phù hợp với vùng KT-XH (vùng Tây Nguyên), tạo liên kết tỉnh khu vực, tạo hỗ trợ tỉnh Giải vấn đề truyền thông tin liên lạc vùng thơng suốt, xác thời gian ngắn  Có thể đưa số giải pháp topo mạng sử dụng cho khu vực TÂY NGUYÊN sau: 2.2.2.1 Topo mạng lưới đầy đủ Topo dạng full mesh có ưu điểm vượt trội có tất kết nối với nút mạng lại, tạo nên khả truyền tải cao tính độc lập cao cho nút 12 mạng Tuy nhiên nhận thấy topo dạng yêu cầu số lượng kết nối lớn, chi phí kinh tế khả quản lý cao topo 2.2.2.2 Topo mạng lưới phần Topo dạng có khả truyền tải tính độc lập cao sau topo dạng full mesh Topo Partial mesh phù hợp cho yêu cầu truyền tải với dung lượng trung bình (vùng Tây Nguyên) 2.3 Kết luận chương II Chương II luận văn, tác giả đề xuất giải pháp thơng tin, xây dựng mơ hình mạng tỉnh Tây Nguyên: Lâm Đồng, Gia Lai, Kon Tum, Đăk Lăk, Đăk Nơng Qua để tăng hiệu quả, tính hỗ trợ thơng tin liên lạc tỉnh đánh giá để thấy kết thực giai đoạn mạng truyền số liệu chuyên dùng, xây dựng mạng thông tin truyền thông tốc độ cao, đa dịch vụ dựa yếu tố sử dụng công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức 13 Chương III: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG MẠNG TRUYỀN TẢI ĐƯỜNG TRỤC 3.1 Một số đặc điểm GMPLS 3.1.1 Tính chuyển hướng đa dạng GMPLS phát triển mở rộng để có khả hỗ trợ phần tử mạng truyền tải thông tin từ đầu cuối tới đầu cuối thông qua nhiều mạng với công nghệ khác với tốc độ xử lý truyền tải nhanh Để thực điều công nghệ GMPLS, người ta chèn thêm thông tin nhãn MPLS Định dạng nhãn gọi "nhãn tổng quát" (Generalized Label) cho phép thiết bị thu nhận liệu dạng nguồn khác 3.1.2 Tính chuyển tiếp đa dạng GMPLS thực mở rộng tính để thiết bị GMPLS nhận biết loại mào đầu mà chúng thu Trường hợp GMPLS cho phép mặt phẳng điều khiển truyền tải tách rời khơng mặt lơgíc mà cịn tách rời vật lý Việc lựa chọn tiện ích truyền tải thông tin điều khiển nút mạng GMPLS có ý nghĩa mặt kinh tế 3.1.3 Cấu hình Khi LSP cần tạo lập khởi đầu từ phạm vi mạng truy nhập,nó yêu cầu thiết lập vài LSP khác dọc theo tuyến từ nút đầu tới nút cuối Các LSP trung gian tạo lập qua thiết bị TDM LSC Các thiết bị có đặc điểm riêng khác chức GMPLS cần phải thống đặc tính khác để tạo lập LSP từ đầu cuối tới đầu cuối 14 3.1.4 Nhãn đề xuất Một đường lên nút mạng lựa lựa chọn nhãn đề xuất với đường xuống Đường xuống có quyền từ chối tham số kiến tạo LSP nhãn đề xuất đưa đề xuất tham số Nhãn đề xuất trường hợp sử dụng để tìm đường bên từ cửa vào tới cửa cách nhanh chóng Nhãn đề xuất cho phép DCS tự định cấu hình nhãn đề nghị (Proposed Label) thay chờ nhãn đưa lại từ hướng ngược lại đường xuống Nhãn đề xuất đóng vai trị quan trọng việc thiết lập đường dự phịng LSP trường hợp có hư hỏng tuyến 3.1.5 LSP hai hướng Có tác dụng bảo vệ mạng chống lại hư hỏng mạng, chẳng hạn đứt sợi cáp quang mạng quang cung cấp chức tìm sợi quang thay cấu cấu trúc mạng cụ thể Cũng tương tự vậy, LSP thiết lập mạng quang cần phải bảo vệ Vấn đề giải cách thực LSP hai chiều đơn hướng, LSP hướng phịng cho LSP hướng 3.1.6 Tính mở rộng Chức chuyển tiếp LSP cận kề (Forwarding kế cận–LSP (FA–LSP) Chức FA-LSP thực sở LSP mạng GMPLS để truyền tải LSP khác Một FA-LSP thực hai nút mạng GMPLS xem đường kết nối ảo có đặc tính kỹ thuật lưu lượng riêng biệt thông báo cho chức OSPF/IS-IS đường thông giống đường thông vật lý 15 3.1.7 Cấu hình LSP Cấu trúc mạng (bao gồm lớp truy nhập, lớp lõi lớp mạng trục) Giả thiết nhu cấu kết nối mạng tăng lên, nghĩa xuất kết nối dòng lưu lượng từ đầu cuối tới đầu cuối doanh nghiệp từ lớp mạng truy nhập u cầu Nếu nút mạng khơng có chế định băng thông cách mềm dẻo, nghĩa có băng thơng cố định kết nối gắn với đường thơng vật lý vần đề khó giải Trong trường hợp vậy, luồng băng thông kết nối vật lý STM-64 hai chuyển mạch OXC mạng đường trục truyền tải dòng lưu lượng yêu cầu với tốc độ 100 Mbps từ lớp truy nhập 3.1.8 Cơ chế bó đường Trong tương lai phát triển mạng quang dày đặc Một mạng cáp quang có cần phải quản lý lên tới hoàng chục tới hàng trăm sợi quang tuyến, sợi quang lại truyền tải hàng trăm tới hàng ngàn bước sóng quang, việc quản lý đường, quản lý tuyến trở lên phức tạp khơng có cách thức hợp lý GMPLS đưa phương thức quản lý đường tuyến mạng quang tương đối hợp lý phương thức bó đường Phương thức bó đường cho phép ghép vài đường vào làm thơng báo đường cho giao thức định tuyến, chẳng hạn OSPF, IS-IS Thông tin truyền tải theo phương thức mang tính chất rút gọn không đầy đủ ưu điểm dung lượng xử lý giảm nhiều sử dụng phương pháp lưu trữ sở liệu định tuyến Kỹ thuật bó đường cần đường điều khiển, điều cho phép giảm số lượng tin báo hiệu điều khiển cần phải xử lý 16 3.1.9 Độ tin cậy GMPLS thực chế bảo vệ chống lại hư hỏng kênh kết nối (hoặc đường thông) hai nút mạng cận kề (bảo vệ đoạn) bảo vệ từ đầu cuối tới đầu cuối (bảo vệ tuyến) chức mở rộng định tuyến OSPF ISIS mạng GMPLS cung cấp thông tin định tuyến tuyến trình thiết lập Khi tuyến truyền tải lưu lượng thiết lập chức điều khiển báo hiệu thực để kiến tạo tuyến dự phòng theo hướng ngược lại giao thức RSVP–TE CR–LDP Phương thức bảo vệ tuyến dạng 1+1 M:N Chức phục hồi đường thực mạng GMPLS thực theo chế phục hồi động 3.2 Kỹ thuật lưu lượng MPLS/GMPLS Kỹ thuật lưu lượng (TE) trình điều khiển cách thức luồng lưu lượng qua mạng cho tối ưu hoá việc sử dụng tài nguyên hiệu mạng Nó ứng dụng nguyên lý khoa học công nghệ để đo lường, mơ hình hố, đặc trưng hố điều khiển lưu lượng nhằm đạt mục tiêu khác Trong mạng truyền số liệu, kĩ thuật lưu lượng cung cấp giải pháp tích hợp để điều khiển lưu lượng lớp mơ hình OSI Phương pháp thay đổi việc chuyển tiếp gói dựa địa đích sang di chuyển lưu lượng từ nơi bị tắc nghẽn đến nơi không bị nghẽn MPLS đưa mơ hình chuyển tiếp đơn giản mà cho phép cung cấp nhiều kiểu dịch vụ mạng, bất chấp giao thức điều khiển sử dụng tính tốn để đưa bảng chuyển tiếp MPLS bị phá huỷ phạm vi chuyển mạch mà khơng có khả phân tích tiêu đề lớp mạng, lại đưa tìm kiếm nhãn thay Trong nhãn có chiều dài ngắn 17 cố định, việc tìm kiếm mã hố nhãn vào gói liệu thực hiệu phần cứng Trong định tuyến lớp mạng truyền thống, định tuyến nhận gói, thực định chuyển tiếp độc lập cho gói Mỗi định tuyến phân tích tiêu đề gói thực tra cứu bảng định tuyến để đưa định độc lập việc bước truyền nên sử dụng cho gói Trong MPLS, gói định tới lớp chuyển tiếp tương đương FEC định tuyến đầu vào mà đặt biên miền MPLS FEC mà gói gắn vào phụ thuộc vào số lượng thuộc tính bao gồm tiền tố địa tiêu đề gói, cổng mà gói đến Kỹ thuật lưu lượng q trình kiểm sốt luồng lưu lượng qua mạng để tối ưu sử dụng tài nguyên mạng tính thực thi mạng Cơ chế điều khiển lưu lượng mạng MPLS Ý tưởng MPLS sử dụng mơ hình việc quét nhãn để chứa đựng xếp kiểu điều khiển khác Mỗi kiểu điều khiển phải chịu trách nhiệm việc gán phân phối cách thiết lập nhãn, phải tốt việc trì thơng tin điều khiển khác có liên quan đến Vì MPLS cho phép kiểu khác gán nhãn cho gói sử dụng tiêu chuẩn đa dạng, tách gói từ số mào đầu gói IP Kỹ thuật lưu lượng (Traffic Engineering) Kỹ thuật lưu lượng đề cập đến khả điều khiển luồng lưu lượng mạng, với mục đích giảm thiểu tắc nghẽn tạo mức sử dụng hiệu cho phương tiện sẵn có Lưu lượng IP truyền thống định tuyến theo 18 Hop by Hop theo IGP sử dụng kỹ thuật đường dẫn ngắn để truyền lưu lượng Lưu lượng đường dẫn IP khơng đạt tối ưu phụ thuộc vào thông tin liên kết Metric tĩnh không với hiểu biết tài nguyên mạng sẵn có yêu cầu lưu lượng cần thiết để mang đường dẫn Kỹ thuật lưu lượng phạm vi MPLS phát sinh từ nhu cầu khai thác mạng để cung cấp sở hạ tầng mạng đáng tin cậy đưa thực quán cho mạng Kỹ thuật lưu lượng cho phép người khai thác mạng khả định tuyến lại luồng lưu lượng từ đường dẫn cost thấp “least cost” tính tốn giao thức định tuyến đường dẫn vật lý bị tắc nghẽn mạng Và kết có gia tăng mạnh mẽ nhu cầu tài nguyên mạng cạnh tranh nhà cung cấp Kỹ thuật lưu lượng trở thành ứng dụng hàng đầu cho MPLS Mục đích kỹ thuật lưu lượng phải sử dụng hiệu tài nguyên mạng giới hạn 3.2.1 Giao thức phân bổ nhãn LDP (Label Distribution Protolcol) Sự phân phối nhãn hoạt động MPLS MPLS giúp nhãn nằm đỉnh giao thức khác PIM dùng để phân phối nhãn truờng hợp định tuyến multicast Trong trường hợp Unicast, MPLS dùng giao thức phân phối nhãn Label Distribution Protocol (LDP) Border Gateway Protocol (BGP) Giao thức phân phối nhãn sử dụng trình gán nhãn cho gói thơng tin u cầu Giao thức LDP giao thức điều khiển tách biệt LSR sử dụng để trao đổi điều phối trình gán nhãn FEC Giao thức tập hợp thủ tục trao đổi tin cho phép LSR sử dụng giá trị nhãn thuộc FEC định để truyền gói thơng tin Giao thức dành trước tài nguyên RSVP 19 RSVP dự tính để đảm bảo hiệu việc dành trước tài nguyên cần thiết node tham gia việc hỗ trợ dòng lưu lượng (chẳng hạn hội nghị video hay audio) Cần nhớ IP giao thức khơng hướng kết nối, khơng thiết lập trước đường cho dịng lưu lượng, RSVP thiết lập trước đường đảm bảo cung cấp đủ băng tần cho đường RSVP không cung cấp hoạt động định tuyến mà sử dụng IPv4 hay IPv6 chế truyền tải giống cách mà giao thức tin điều khiển Internet (ICMP) giao thức tin nhóm Internet (IGMP) hoạt động RSVP yêu cầu phía thu đưa tham số QoS cho dịng lưu lượng Các ứng dụng phía thu phải xác định ghi QoS chuyển tới RSVP Sau phân tích yêu cầu này, RSVP gửi yêu cầu tới tất node tham gia việc vận chuyển dòng lưu lượng 3.2.2 Giao thức BGP với việc phân bổ nhãn 3.3 Đánh giá đề xuất giải pháp nâng cao khả truyền dẫn mạng truyền tải vùng Tây Nguyên Để nâng cao khả truyền dẫn, hỗ trợ kết nối với mạng đường trục tỉnh Tây Nguyên cần phân tích hai vấn đề chính: TE, NE (Network Engineering) Bên cạnh việc sử dụng MPLS kỹ thuật TE nhằm làm tăng cường khả truyền dẫn chất lượng dịch vụ mạng truyền tải vùng Tây Nguyên, cần ý phân tích đến mơ hình mạng mà tỉnh Tây Ngun sử dụng Hiện tỉnh Tây Nguyên sử dụng mạng có kết nối độc lập, tỉnh kết nối trực tiếp Đà Nẵng tỉnh (Lâm Đồng) kết nối trực tiếp với Thành Phố Hồ Chí Minh Thực tế khiến cho tỉnh có kết nối riêng biệt, thiếu hỗ trợ thơng tin lần khả dự phòng thấp 20 Đề xuất giải pháp cho vùng Tây Nguyên: - Mạng vịng Ring: + Ưu điểm: Mạng dạng vịng có thuận lợi mở rộng xa, tổng đường dây cần so với kiểu khác Ngồi trạm đạt tốc độ tối đa truy nhập + Nhược điểm: Đường dây phải khép kín, bị ngắt nơi tồn hệ thống bị ảnh hưởng phải thay đổi đường truyền, gây tăng đột biến lưu lượng, độ linh động dự phịng khơng cao - Mơ hình Full Mesh: + Ưu điểm: Topo cho phép tỉnh nối trực tiếp với mà không cần thông qua trạm tỉnh khác Mơ hình có độ dự phịng cao + Nhược điểm: Tuy nhiên với lưu lượng trao đổi tỉnh hạn chế kết nối theo mơ hình gây lãng phí, chi phí cao, quản lý phức tạp - Chính mơ hình Partial Mesh mơ hình mạng hợp lý cho việc kết nối nội tỉnh Tây Ngun Để làm rõ tính hợp lý mơ hình Partial Mesh vấn đề trình bày NE, đồng thời giúp luận văn thể nhìn trực quan kỹ thuật TE, tác giả mô mạng đường trục tỉnh Tây Ngun với mơ hình mạng Partial Mesh kết hợp kỹ thuật TE MPLS Việc kết hợp sử dụng hợp lý NE TE giúp cho khả truyền dẫn nội tỉnh khu vực Tây Nguyên nâng cao, khơng cịn giúp cho lưu lượng mạng đường trục thông suốt Do có lợi khoảng cách nên việc trao đổi trực tiếp tỉnh lân cận khu vực Tây Nguyên phương án hợp lý mang lại nhiều lợi ích, tăng tính hỗ trợ nội tỉnh 21 Tây Nguyên Tuy nhiên lợi ích khơng thể trì từ tỉnh lân cận lại tạo đường kết nối tới tỉnh khu vực Tây Nguyên, gây mơ hình mạng phức tạp khó quản lý Để giải vấn đề cần quản lý lưu lượng mạng khu vực Tây Nguyên theo hướng tập trung: tức lựa chọn khu vực nút trung tâm để tập trung điều phối lưu lượng tỉnh khu vực lân cận Dựa đặc điểm vị trí địa lý,cơ sở hạ tầng tương đối đầy đủ, lưu lượng yêu cầu, kết nối thiết bị có sẵn Lâm Đồng phù hợp để trở thành nút mạng trung tâm khu vực Tây Nguyên Dự kiến thời gian tới, có nhu cầu, việc trao đổi thông tin tỉnh khu vực Tây Nguyên thực sau: - Trao đổi thông tin nội bộ: với cấu hình đề xuất – Partial Mesh sử dụng kết nối trực tiếp, thông qua liên kết tỉnh trung gian khu vực - Trao đổi thông tin với tỉnh, khu vực lân cận khu vực có khoảng cách lớn lấy Lâm Đồng làm nút trung tâm để trung chuyển chuyển tiếp lưu lượng Với cách xây dựng mơ trên, thời gian tới phải nâng cấp trang thiết bị, sở hạ tầng nút mạng Lâm Đồng để đáp ứng yêu cầu truyền tải lưu lượng nút mạng trung tâm Tuy nhiên, khuôn khổ luận văn tác giả khơng vào vấn đề mà tập trung vào xây dựng mạng truyền tải nội vùng Tây Nguyên để tăng tính hỗ trợ tỉnh khu vực sử dụng kỹ thuật điều khiển lưu lượng để nâng cao chất lượng giảm tình trạng tắc nghẽn vùng 22 3.4 Mô lưu lượng mạng truyền tải cho vùng Tây Nguyên 3.4.1 Q trình mơ Mục đích mơ xây dựng mơ hình mạng tỉnh TÂY NGUN tác giả đề xuất, mơ hình tác giả triển khai MPLS kỹ thuật TE nhằm giải vấn đề lưu lượng tăng tính hỗ trợ tỉnh, cân tải đường truyền tránh tình trạng tắc nghẽn thơng tin khu vực 3.4.2 Kết mô Kết mô chứng minh hiệu việc sử dụng kỹ thuật điều khiển lưu lượng áp dụng vào topo mạng Partial Mesh tỉnh Tây Nguyê Đồng thời đề xuất tác giả nhằm giải nhu cầu lưu lượng, giúp cân tải trình truyền tải lưu lượng, giảm bớt tình trạng tắc nghẽn nâng cao chất lượng truyền tải mạng đường trục tỉnh Tây Nguyên Trong thực tế, nhu cầu dung lượng truyền nguồn lớn so với băng thông cho phép đường truyền, xảy tình trạng nghẽn thời gian truyền tin lớn Để khắc phục tượng đồng thời nâng cao khả truyền tin mà không cần tác động đến thiết bị đường truyền vật lý (yêu cầu kinh tế cao vô phức tạp), sử dụng kỹ thuật TE để điều 23 khiển lưu lượng tuyến đường khác (cũng cảnh sát giao thông điều khiển giao thông xảy ùn tắc) Kỹ thuật giúp việc truyền tải mạng vô linh hoạt đạt hiệu suất cao 3.5 Kết luận chương III Chương luận văn trình bày chi tiết cụ thể MPLS kỹ thuật lưu lượng (TE) MPLS Với phát triền bùng nổ Internet, yêu cầu thiết bị , công nghệ, tốc độ truyền, băng thông … ngày cao, đặc biệt dịch vụ yêu cầu thời gian thực Ngoài việc nâng cao chất lượng sở hạ tầng, thiết bị, việc sử dụng công nghệ thông minh điều đặc biệt cần thiết, MPLS kỹ thuật lưu lượng MPLS số Đối với đối tượng cụ thể mạng đường trục tỉnh Tây Nguyên, tác giả đề xuất xây dựng topo mạng nội tỉnh khu vực lấy Lâm Đồng làm nút mạng trung tâm việc sử dụng kỹ thuật TE MPLS đồng thời kết hợp với việc sử dụng mơ hình mạng hợp lý (partial mesh) nhằm giúp mạng hoạt động cách hiệu trước yêu cầu tình hình Bên cạnh tác giả vào mơ GNS3 nhằm có nhìn trực quan kỹ thuật lưu lượng TE Đặc biệt phần mô cho thấy tác dụng kỹ thuật cân tải – kỹ thuật lưu lượng giúp cho lưu lượng chia đường truyền khác nhau, phần hạn chế, giảm bớt tình trạng tải, tắc nghẽn gây thông tin 24 KẾT LUẬN Với mục đích nghiên cứu xây dựng sở hạ tầng thông tin truyền thông đại, thuận tiện phục vụ yêu cầu quản lý nhà nước, lãnh đạo, đạo, kiểm soát, ngăn chặn kịp thời vấn đề phát sinh, nhằm góp phần tạo mơi trường phát triển bền vững cho vùng Tây Nguyên, luận văn thu thập, phân tích thực trạng hạ tầng thơng tin truyền thông vùng Tây Nguyên (gồm tỉnh: Lâm Đồng, Gia Lai, Kom Tum, Đắk Lắk, Đắk Nông), nghiên cứu lựa chọn công nghệ cho hạ tầng mạng thông tin truyền thơng, qua đề xuất giải pháp tổ chức kiểm sốt lưu lượng mạng thơng tin truyền thơng vùng Tây Nguyên nói riêng mạng đường trục nói chung Luận văn trình bày cụ thể với thơng tin thơng số xác chân thực mạng thơng tin truyền thơng Việt Nam nói chung tỉnh Tây Nguyên nói riêng Tác giả dựa thơng tin để đưa đề xuất mơ hình (partial mesh) kỹ thuật TE MPLS nhằm nâng cao khả truyền thông mạng đường trục tỉnh Tây Nguyên Để tiếp cận hiểu cụ thể kỹ thuật TE, tác giả mô kỹ thuật cân tải (một kỹ thuật lưu lượng) phần mềm GNS3 Kết luận văn sử dụng để tham khảo áp dụng trình xây dựng mạng đường trục tỉnh Tây Nguyên nhằm giúp mạng truyền thông tỉnh Tây Nguyên đạt hiệu suất truyền tải tốt ... pháp tổ chức kiểm sốt lưu lượng mạng thơng tin truyền thông vùng Tây Nguyên Luận văn gồm chương: Chương I: Tổng quang mạng thông tin truyền thông Việt Nam Chương II: Mạng thông tin truyền thông vùng. .. THÁI Chương I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VIỆT NAM 1.1 Thực trạng phát triển mạng thông tin truyền thông nước ta 1.1.1 Khái quát mạng thông tin truyền thông Mạng thơng tin truyền thơng... nhìn tổng quan thực trạng tình hình mạng thơng tin truyền thơng nước ta 8 Chương II: MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VÙNG TÂY NGUYÊN 2.1 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông tỉnh Tây Nguyên