2. 4S lc v bộ giao th c trong GMPLS
5.2.3 Mô hình lai ghép (Hybrid Model)
Mô hình lai ghép lƠ mô hình k t h p 2 mô hình ngang hƠng vƠ ph lấp. Mô hình lai ghép cho phép trao đ i thông tin đ c qu n lý h n ch giữa các m ng dựa trên chính sách tho thu n. Thông tin trao đ i có thể lƠ toƠn bộ thông tin nh trong mô hình ngang hƠng hoặc không có bất kỳ thông tin nƠo nh trong mô hình ph lấp. Cũng giống nh trong mô hình lấp ph , trong mô hình lai ghép có khái ni m giao di n d ch v giữa 2 m ng. Giao di n nƠy ch y một số giao th c (giống nhau hoặc khác nhau) c a các m ng. Tuy nhiên GMPLS đ c khuy n ngh nên dùng cho c giao th c m ng l n giao th c yêu cầu d ch v .
Mô hình nƠy hỗ tr một số d ch v k t nối nơng cao nh băng thông theo yêu cầu RSV, L1VPN,… dựa trên vi c trao đ i thông tin đ nh tuy n có giới h n giữa các lớp m ng.
Mô hình lai ghép chính lƠ mô hình mƠ Internet phát triển. Các AS không chia sẻ toƠn bộ thông tin đ nh tuy n trong vùng c a mình cho nhau để tránh quá t i dữ li u đ nh tuy n trên các router nh ng v n chia sẻ cho nhau các thông tin đ nh tuy n cần thi t để đ nh tuy n các gói tin t đầu cuối ậđ n ậđầu cuối qua m ng Internet.
5.3 M ng quang chuyển m ch tự đ ng (ASON)
5.3.1 Sự phát triển c a ASON trong ITU-T.
ASON đ c phát triển b i nhóm nghiên c u 15 c a ITU-T. Dự án nƠy đ c thực hi n nhằm đáp ng yêu cầu c a các thƠnh viên ITU-T t o ra một đ nh nghĩa đầy đ v ho t động c a các m ng truy n d n chuyển m ch tự động bao g m mặt phẳng số li u, đi u khiển, qu n lý. ASON không ph i lƠ một giao th c hay một t p các giao th c. Đó lƠ một cấu trúc trong đó đ nh nghĩa các thƠnh phần trong một mặt phẳng đi u khiển quang vƠ t ng tác giữa chúng. ASON còn ch ra các t ng tác nƠy t i vùng giáp danh giữa các nhƠ cung cấp khác nhau vƠ vì th các giao th c yêu cầu ph i đ c chuẩn hóa. Các vùng khác không đ c tiêu chuẩn hóa để các nhƠ cung cấp hay các nhƠ khai thác m ng tự đ a ra. Nh phần lớn các dự án ITU-T, ASON đ c phát triển theo kiểu t trên xuống, bắt đầu với một danh sách yêu cầu đầy đ vƠ rõ rƠng t cấu trúc m c cao đ n cấu trúc thƠnh phần riêng. Ch khi ki n trúc các thƠnh phần đ c đ nh nghĩa một cách chi ti t mới có thể đánh giá xem các giao th c có thích h p với cấu trúc nƠy hay không. Bất kỳ giao th c nƠo phù h p với các yêu cầu c a các cấu trúc thƠnh phần đ u có kh năng đ c xem lƠ h p chuẩn ASON.
Các tiêu chuẩn căn b n liên quan đ n ASON bao g m:
- Cấu trúc c a các m ng quang chuyển m ch tự động (Architecture for Automatically Switched Optical Networks) G.8080, tr ớc đơy lƠ G.ason.
- Đi u khiển k t nối vƠ cuộc g i phơn bố (Distributed Call and Connection Control) G.7713, tr ớc đơy lƠ G.dccm, bao g m c phần báo hi u
- Cấu trúc vƠ yêu cầu đối với đ nh tuy n trong các m ng quang chuyển m ch tự động (Architecture and Requirements for Routing in the Automatic Switched Optical Networks) G.7715, tr ớc đơy lƠ G.rtg.
- Các kỹ thu t nh n bi t tự động t ng quát (Generalized Automated Discovery Techniques) G.7714, tr ớc đơy lƠ G.disc.
Các giao th c khác nhau cũng đ c đối chi u với ki n trúc ASON để xem xét sự phù h p vƠ bên c nh vi c tiêu chuẩn hóa ASON, ITU cũng đ nh nghĩa s l c các giao th c phù h p với ASON.
- Báo hi u trên c s PNNI (G.7713.1) - Báo hi u trên c s RSVP-TE (G.7713.2) - Báo hi u trên c s CR-LDP (G.7713.3)
- Tính năng tự phát hi n trong m ng SONET/SDH, liên quan với một số khía c nh trong giao th c LMP (G.7714.1).
5.3.2 Sự k t h p cấu trúc ASON c a ITU-T vƠ b giao th c GMPLS c a IETF
ASON ra đ i dựa trên vi c xơy dựng vƠ áp d ng bộ giao th c GMPLS cho mặt phẳng đi u khiển c a m ng quang.
Vi c phát triển ki n trúc m ng quang chuyển m ch tự động - ASON do Hi p hội vi n thông quốc t ITU-T. ITU-T đƣ đ nh nghĩa ASON bằng một t p các khuy n ngh trong đó t p trung vào các yêu cầuđối với mặt phẳng đi u khiển, xây dựng ki n trúc m ng và cách th c qu n lý m ng. ITU-T lƠ một t ch c đặc bi t chuyên trách trong vi c xơy dựng vƠ phát triển các ki n trúc m ng truy n t i đa vùng, đa lớp, thi t b m ng vƠ xơy dựng các thông số kỹ thu t đối với mặt phẳng v n hƠnh vƠ chuyển ti p dựa trên yêu cầu c a các thƠnh viên trong t ch c.
Công vi c phát triển bộ giao th c chuyển m ch nhƣn đa giao th c t ng quát GMPLS do nhóm đặc trách kỹ thu t Internet IETF ph c trách. IETF đ a ra các giao th c đáp ng các yêu cầu chuẩn vi n thông. IETF đặc bi t chuyên trách trong các m ng gói, phát triển giao th c Internet. IETF cộng tác với ITU-T để đ a ra mặt phẳng đi u khiển ASON/GMPLS, công vi c chính đó lƠ xác đ nh các giao th c báo hi u vƠ đ nh tuy n vƠ qu n lý liên k t cho m ng đi u khiển ASON. Vì th , ASON/GMPLS lƠ hai phần b sung nhau trong một h thống.
5.3.3 Cấu trúc v t lý h thống ASON.
M ng ASON đ c đ nh nghĩa lƠ một t p tuỳ ý các node m ng vƠ/hoặc các m ng con (subnetwork). Nh v y, có 3 đ n v thƠnh phần c b n trong m ng ASON đó lƠ Nút m ng (node), Liên k t (link), M ng con (subnetwork). Hình 5.4 [7, tr333] ch ra cách th c m ng ASON đ c xơy dựng t các Node, Link và Subnetwork.
Một subnetwork lớn có thể xem các subnetwork con trong nó nh một nút o. Do đ c xơy dựng t các tôpô truy n d n truy n thống (nh các vòng ring SDH) nên khái ni m subnetwork trong ki n trúc ASON rất hữu ích. Trong hình d ới, bằng vi c thay th một subnetwork bằng một nút tr u t ng, thì mặt phẳng đi u khiển trong subnetwork B không cần lo lắng v vi c subnetwork A s lƠm nh th nƠo để truy n t i dữ li u d ch v mƠ subnetwork B muốn truy n t ngu n 1 đ n đích 1. Đi u nƠy thuộc v trách nhi m c a nút đầu vƠo subnetwork A ( đơy lƠ nút U).
Hình 5.4: Subnetwork đ c xem nh một nút o với các liên k t ngoƠi
5.3.4 Các điểm tham chi u giao di n m ng ASON.
Khái ni m n n t ng trong ki n trúc ASON lƠ các điểm tham chi u (reference point). Một điểm tham chi u lƠ một giao di n ch c năng tr u t ng, rất hữu ích khi phơn chia các thƠnh phần m ng vƠ xác đ nh thông tin trao đ i giữa các thƠnh phần m ng nƠy.
Hình 5.5: Các điểm tham chi u ASON
Giao di n ng i dùng ậđ n ậ m ng UNI (User-to-Network Interface) t n t i t i biên m ng vƠ đ c dùng để yêu cầu d ch v end-to-end do m ng cung cấp. Giao di n M ng-đ n-M ng bên ngoƠi E-NNI (External Network-to-Network Interface) đặt giữa các subnetwork hoặc các vùng m ng (network domain) vƠ dùng để mang các yêu cầu d ch v giữa các vùng m ng khác nhau v kỹ thu t hoặc quy n qu n tr . Giao di n M ng-đ n-M ng nội bộ I-NNI (Internal Network-to-Network Interface) t n t i giữa các thƠnh phần m ng bên trong một subnetwork vƠ ph trách vi c triển khai d ch v ngang qua subnetwork. Cơu h i lƠ li u GMPLS có đáp ng đ c các yêu cầu c a ASON UNI và E-NNI mƠ không cần thay đ i gì hoặc ch thay đ i chút ít hay không. I-NNI có điểm rất gần giống với các giao th c GMPLS đó lƠ: Ch quan tơm đ n thông tin đ nh tuy n vƠ báo hi u t i I-NNI khi d ch v đ c cung cấp bên trong subnetwork. Hình 5.5 [7, tr 335] mô t v trí c a các điểm tham chi u ASON. K t nối end-to-end c a m ng khách hƠng (client network) đ c cung cấp b i m ng ch (server network) g m 2 domain. Client node trực ti p k t nối với server network đ c g i lƠ UNI-C (UNI Client) vƠ đóng vai trò ng i dùng d ch v . UNI-C yêu cầu d ch v k t nối đ n UNI-C đầu xa ngang qua m ng server network bằng cách báo hi u cho UNI-N (UNI Network Node) qua giao di n UNI.
Vi c báo hi u ngang qua một domain hay subnetwork s d ng I-NNI cũng giống nh trong GMPLS. Tuy nhiên t i biên domain thì yêu cầu d ch v s ph i đi qua giao di n E-NNI để vƠo domain k ti p. Cần có sự phơn chia giữa các điểm
tham chi u nƠy lƠ b i vì nó s giúp các subnetwork/domain ch cần s d ng các giao th c báo hi u chuẩn t i E-NNI để yêu cầu subnetwork/domain k ti p thi t l p d ch v mƠ không cần bi t v cách th c các subnetwork/domain nƠy s thực hi n để ph c v d ch v .
5.3.5 Phơn l p h thống m ng ASON.
ASON lƠ một m ng quang bao g m các thi t b ASON thực hi n truy n báo hi u vƠ chuyển m ch. Các node ASON l u thông tin v đ hình vƠ tuy n c a toƠn m ng, tự động t o vƠ xóa b d ch v thông qua báo hi u. Phơn lớp h thống ASON g m có ba lớp lƠ: mặt phẳng đi u khiển, mặt phẳng qu n lý vƠ mặt phẳng truy n d n. Hình 5.6 minh h a cấu trúc h thống ASON nƠy.
Mặt phẳng Quản lý Mặt phẳng điều khiển OSPF Mặt phẳng truyền dẫn CFPS NMI-A NMI-T Hình 5.6:Cấu trúc h thống ASON
M ng đi u khiển ASON có một số thƠnh phần chung nh khám phá tƠi nguyên, tách thông tin tr ng thái, thƠnh phần qu n lý lu ng vƠ lựa ch n lu ng. Các modul ch c năng baog m:
- Khám phá tài nguyên. - K t nối thông tin tr ng thái. - Lựa ch n lu ng.
- Qu n lý lu ng.
Mặt phẳng đi u khiển ASON g m một nhóm các thực thể thông tin, nó thực hi n đi u khiển thi t l p, gi i phóng, theo dõi vƠ duy trì các k t nối. Mặt phẳng đi u khiển lƠ sự khác bi t giữa SDH, OTN vƠ ASON. ASON lƠ một sự nơng cấp c a m ng truy n d n quang với vi c đ a thêm vƠo cấu trúc m ng truy n d n một mặt phẳng đi u khiển. Do đó, giúp c i thi n hi u qu vƠ năng lực truy n d n.
Mặt phẳng truy n d n trong ASON thực hi n vi c ghép, truy n các tín hi u quang, đấu chéo, chuyển m ch b ov vƠ đ m b o độ tin c y c a các lu ng tín hi u quang.
Mặt phẳng qu n lý trong ASON lƠm hoƠn thi n mặt phẳng đi u khiển, nó duy trì mặt phẳng truy n t i, mặt phẳng đi u khiển vƠ toƠn bộ h thống. Ch c năng c a mặt phẳng qu n lý bao g m qu n lý tính năng, qu n lý lỗi, cấu hình vƠ b o m t c a h thống.
Công ngh ASON đ c ng d ng theo hai mô hình, mô hình t p trung và mô hình phơn tán. Trong mô hình t p trung, phần m m ASON đ c khai báo t i h thống qu n lý m ng NMS (Network Management System), các node trên m ng không cần tích h p phần m m ASON. Mô hình nƠy có u điểm lƠ h thống d nơng cấp h n do ch cần nơng cấp t i NMS. Tuy nhiên nó có nh c điểm lƠ n u NMS lỗi thì toƠn bộ h thống ASON s ng ng ho t động.
Trong mô hình phơn tán phần m m ASON đ c tích h p mỗi thi t b trong m ng, mô hình nƠy có u điểm h n so với mô hình t p trung, th nhất, nguy c x y ra lỗi h thống ASON khi NMS lỗi s thấp h n, th hai, khi một trong các node trong m ng lỗi thì các node khác v n ho t động bình th ng.
5.3.6 Cấu trúc node ASON.
Các node ASON cũng có các ch c năng c b n nh một node m ng truy n thống. Cấu trúc node ASON nh minh h a trong Hình 5.7 g m hai phần, phần th nhất thực hi n các ch c năng chuyển m ch đơy lƠ các ch c năng c b n c a một node truy n d n quang, phần th hai m rộng để hỗ tr các giao th c GMPLS thực hi n các ch c năng đ nh tuy n, báo hi u vƠ qu n lý k t nối trong m ng. Các ch c năng nƠy do phần m m ASON đi u khiển.
Wavelength grooming WDM-side/ Client-side Interface WDM-side/ Client-side
Interface
Communication and Control
Signaling (RSVP-TE) Routing (OSPF-TE)
Link Managerment Protocol (LMP)
Tranditional NE ASON NE
Hình 5.7:Cấu trúc node ASON
Hình 5.8 minh h a cấu trúc d ng module c a phần m m đi u khiển ASON, mỗi module thực hi n một ch c năng khác nhau. Theo qui đ nh c a ITU-T, ASON có cấu t o g m ba mặt phẳng, mặt phẳng đi u khiển, mặt phẳng qu n lý vƠ mặt phẳng truy n t i. Mặt phẳng đi u khiển liên quan đ n lớp qu n lý m ng (NM), mặt phẳng truy n t i liên quan đ n các công ngh truy n d n nh SDH, hay WDM. ASON s d ng mặt phẳng đi u khiển với các giao th c LMP, OSPE-TE, RSVP-TE m rộng.
Ch c năng c a các khối:
Hình 5.8:Cấu trúc c a phần m m ASON
- Khối báo hi u dùng để t o hoặc xóa các d ch v theo yêu cầu c a ng i dùng, đ ng bộ vƠ khôi ph c các d ch v khi cần.
- Khối đ nh tuy n thực hi n các ch c năng thu th p vƠ chuyển thông tin trung k TE; thu th p vƠ chuyển thông tin trung k báo hi u; tính toán tuy n cho các d ch v .
- Khối đi u khiển chuyển m ch thực hi n các ch c năng t o hoặc xóa các k t nối chéo; thông báo tr ng thái liên k t vƠ c nh báo.
5.3.7 Các lo i k t nối vƠ liên k t trong ASON.
Trong ASON s d ng các lo i k t nối sau [3]:
- SC (Switched connection) lƠ kiểu k t nối đ c yêu cầu b i ng i s d ng đầu cuối vƠ đ c t o ra trong mặt phẳng đi u khiển c a ASON thông qua các báo hi u.
- PC (permanent connection) lƠ k t nối đ c tính toán t tr ớc vƠ đ c t o ra thông qua phần m m qu n lý m ngbằng cách s d ng các l nh đối với thi t b .
- SPC (Soft permanent connection) lƠ k t nối giữa ng i s d ng vƠ m ng truy n d n đ c cấu hình trực ti p b i phần m m qu n lý m ng. K t nối trong m ng truy n d n đ c yêu cầu b i phần m m qu n lý m ngvƠ đ c t o ra b i mặt phẳng đi u khiển thông qua báo hi u.
5.3.8 Ho t đ ng c a m ng quang v i nền điều khiển GMPLS.
Trong ASON/GMPLS, các giao th c c a GMPLS đ c s d ng trong vi c thi t l p cũng nh gi i phóng vƠ duy trì các k t nối. Khi các node đ c nối với nhau, giao th c LMP đ c s d ng để xác đ nh các node cũng nh các k t nối lơn c n. Giao th c đ nh tuy n OSPF-TE đ c s d ng để tìm đ ng đi tối u trong m ng. Cuối cùng, giao th c báo hi u RSVP-TE đ c s d ng để thi t l p vƠ duy trì các k t nối d ch v . Khi mất k t nối, giao th c LMP c a GMPLS s phát hi n c nh báo. Giao th c đ nh tuy n c a GMPLS s thực hi n đ nh tuy n l i đ ng đi. Giao th c báo hi u c a GMPLS s thực hi n t o các k t nối OXC để thi t l p