Tầng 1-tầng vật lý: Tầng này liờn quan đến mặt điện ỏp, kết nối vật lý của phương tiện truyền dẫn, và tớn hiệu điện. Những giao thức thuộc lớp vật lý cú thể là WDM (Wave Division Multiplexing), Ethernet và SDH.
Tầng 2-Tầng LKDL: Tầng này xử lý truyền dẫn dữ liệu tin cậy giữa cỏc điểm
vật lý trờn mạng. Vớ dụ cỏc giao thức tầng này gồm: SDH, Ethernet, ATM, RPR, GMPLS.
Tầng 3-tầng mạng: Tầng mạng cú chức năng định tuyến - chuyển thụng tin giữa cỏc điểm kết nối logic trờn mạng. IP và ATM là những vớ dụ của cỏc giao thức lớp mạng. MPLS được dựng để bọc cỏc gúi IP tại lớp 3.
59
Tầng 4 – 7: Những tầng này bao gồm (transport, session, presentation and application) khụng tập trung vào kiến trỳc hạ tầng cơ sở của mạng mà là phỏt triển cỏc dịch vụ ứng dụng mạng.
Nhiều giao thức cú thể được phõn loại xếp chồng tuỳ thuộc vào từng loại mạng. Lược đồ sau chỉ ra một số vớ dụ cỏc kiến trỳc xếp chồng giao thức xử lý cỏc dịch vụ IP.
Protocols: Một số giao thức quan trọng làm nổi bật khả năng chuyển mạch gúi được mụ tả như sau:
ATM (Asynchronous Transfer Mode)
Ethernet
SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
Internet Protocol (IP version4, IP version6)
IP ver6 sẽ giải quyết được vấn đề thiếu hụt địa chỉ IP trờn mạng, với IP ver4 đạt được 4 tỉ thiết bị mạng được đỏnh địa chỉ, IP ver6 cú dải địa chỉ luụn sẵn cú cho nhu cầu gia tăng của cỏc thiết bị mạng cũng như sự phỏt triển kết hợp nhiều loại mạng IP với nhau (vớ dụ, WLAN, 3G)…Hơn nữa, địa chỉ IP được thiết kế để đơn giản hơn trong quỏ trỡnh cấu hỡnh. Sự thiết lập cỏc địa chỉ Ipver6 cú nhiều thuận lợi khi trong tương lai sẽ được dựng để đỏnh số thiết bị thoại cho NGN
Optical (DWDM) SDH ATM IP Optical (DWDM) ATM IP Optical (DWDM) IP SDH Optical (DWDM) IP Optical (DWDM) Ethernet IP Optical (DWDM) RPR IP
Hỡnh 4.7: Một số phương phỏp khỏc nhau cung cấp cỏc dịch vụ IP
RPR (Resilient Packet Ring): là một giao thức mới được IEEE (IEEE 802.17) định nghĩa để kết nối cỏc thiết bị với nhau. RPR được thiết kế để kết nối mạng dữ liệu qua cỏc mạng vũng quang (optical ring) trong MAN và WAN. Kỹ thuật này cho phộp cỏc cụng nghệ optical ring trở nờn hiệu quả hơn khi truyền dữ liệu dạng gúi. Nú giảm được trễ thời gian khi dựng cho những ứng dụng thời gian thực. RPR độc lập với lớp vật lý và chạy trờn SDH (lớp vật lý) hoặc DWDM. RPR cũng cú thể được ứng dụng trờn mạng dựng cụng nghệ Ethernet cú độ tin cậy cao.
IntServ: Dịch vụ tớch hợp được phỏt triển bởi IETF (Internet Engineering Task Force), là một nỗ lực để ứng dụng QoS vào mạng IP. Cụng việc của nú là gửi thụng tin trờn một băng thụng được định sẵn theo mức yờu cầu của dịch vụ, việc này được thực hiện bởi RSVP (resource reservation protocol )
DiffServ: Những dịch vụ hiện cú nhận được QoS sử dụng nguyờn lý gỏn cho mỗi gúi IP một mức ưu tiờn phõn theo lớp dịch vụ, nú ảnh hưởng đến cỏi cỏch mà trong đú DiffServ cho phộp cỏc router điều khiển cỏc gúi
Giao thức chuyển mạch nhón MPLS (Multi Protocol Label Switching) và GMPLS (generalised multi-protocol label switching) là những chuẩn nổi bật của IETF. Nú cho phộp quản lý lưu thụng cỏc gúi IP bằng cỏch cộng thờm cỏc nhón (label) hoặc “tag” vào gúi IP. Sự sử dụng cỏc nhón này cho phộp phõn biệt cỏc đường truyền riờng. Như vậy, mỗi loại dịch vụ sẽ ứng từng QoS riờng biệt. Cỏc router chuyển mạch nhón làm chức năng cộng thờm cỏc nhón MPLS được cộng thờm vào gúi IP, và sau đú chuyển tiếp đến cỏc router chuyển mạch nhón khỏc trong mạng MPLS. Hơn nữa, cỏc chuyển mạch nhón đa giao thức cú thể được thực hiện trờn mạng quang, và tạo ra một dạng GMPLS
Control Plane Protocols: Cú nhiều giao thức cú chức năng dựng để điều khiển và giao tiếp dịch vụ thoại và cỏc dịch vụ khỏc giữa cỏc mạng chuyển mạch gúi và chuyển mạch kờnh. Những giao thức này cho phộp cỏc chức năng điều khiển cuộc gọi (vớ dụ, thiết lập, huỷ bỏ) và cỏc dịch vụ giỏ trị gia tăng trờn mạng chuyển mạch gúi. Những giao thức SIP (Session Initiation Protocol), MGCP (Media Gateway Control Protocol), MEGACO (MEdia GAteway COntrol , ITU-T H.248) and ITU-T H.323 đang được khai thỏc sử dụng trong NGN.
61
Cụng nghệ quang: NGN cú cụng nghệ chớnh yếu là cụng nghệ quang. Trong hầu hết trường hợp, cỏc kết nối cỏp quang sử dụng kỹ thuật WDM (wavelength division multiplexing ) để gia tăng khả năng và cho phộp truyền dẫn nhiều loại dịch vụ độc lập trờn cựng sợi cỏp, như vậy sẽ làm đơn giản thiết bị đầu cuối mạng
Sau đõy là một số thành phần chủ yếu của mạng quang:
Ghộp kờnh phõn chia theo bước súng(Wavelength Division Multiplexing):
WDM cho phộp truyền dẫn cỏc dịch vụ khỏc nhau độc lập trờn cựng sợi cỏp quang, chớnh vỡ vậy đơn giản thiết bị đầu cuối mạng. WDM đạt được điều này bằng cỏch chỉ định rừ luồng dữ liệu riờng ứng với một bước súng riờng (vớ dụ, cú 160 bước súng, mỗi bước súng cú thể mang được dũng dữ liệu 10Gbps). carrying 10Gbit/s).
Optical Add/Drop Multiplexing : Một vấn đề chung với mạng quang truyền thống là để thờm, nhận lại được thụng tin thỡ trước hết tớn hiệu quang cần được chuyển đổi ngược lại tớn hiệu điện. Những sự chuyển đổi điện <-> quang như vậy yờu cầu những phần cứng trợ giỳp khỏc gia tăng sự phức tạp, tiờu thụ nguồn…tiờu tốn tiền. Với giải phỏp OADM (Optical Add/Drop Multiplexing ) được sử dụng sẽ hiệu quả về giỏ cũng như trễ sẽ bị hạn chế.
Optical Switches/Cross connects: OXC (Optical switching ) phõn tỏch cỏc bước súng quang riờng biệt và chuyển tiếp cỏc bước súng quang đến những tuyến khỏc nhau. Việc này loại bỏ nhu cầu sử dụng thiết bị chuyển đổi điện-quang.
All Optical Networks: Mở rộng ý tưởng hơn nữa mang đến một khỏi niệm của mạng toàn quang AON (all optical network ), khi mà với AON thỡ chỉ cú tớn hiệu quang được truyền, sự chuyển đổi điện-quang chỉ xảy ra tại cỏc điểm tạo/khai thỏc dữ liệu.
Optical Access Networks: Cụng nghệ quang bắt đầu được sử dụng trong cỏc phõn đoạn mạng NGN gồm đường dẫn cỏp quang đến building FTTB (fibre to the building ),đường dẫn cỏp quang đến nhà FTTH (fibre to the home ). Sự bắt đầu từ cỏc nước như Norway, Italy, France, Germany, Australia, Canada, Japan, Korea. Triển khai mạng quang thụ động PON (passive optical networks) hiện nay cho phộp nhiều người dựng được nối kết hệ thống quang mà khụng cần triển khai thiết bị đắt tiền tại mỗi nỳt mạng. Những mạng nhiều người dựng sẽ cú thể cú những đường cỏp quang kết nối trực tiếp đến nhà cung cấp dịch vụ của họ.
63
CHƯƠNG 5
THIẾT KẾ, XÂY DỰNG HỆ THỐNG THễNG TIN