Các giao thức GMPLS cung cấp một tập các khối được xây dựng kỹ lưỡng cho mặt phẳng điều khiển của các mạng truyền tải, vì thế GMPLS tạo ra một hướng đi mới cho cấu trúc mạng ASON. Từ quan điểm của các nhà sản xuất thiết bị và các nhà vận hành mạng rằng sẽ có lợi khi phát triển song song GMPLS và ASON thế nên việc phát triển đơn lẻ mặc dù có thể tạo ra được giải pháp tốt nhất song nó rất không hữu dụng để có nhiều giải pháp được xem xét như các chuẩn hóa. Điều này nghĩa là nhà cung cấp thiết bị phải phát triển và kiểm tra tất cả sự kết hợp có thể có và người vận hành phải quyết định sẽ triển khai cái gì. Các tổ chức IETF, ITU-T và diễn đàn liên kết mạng quang (OIF) đã đề xuất rất nhiều các cách khác nhau để sử dụng GMPLS đểđáp ứng các yêu cầu của cấu trúc mạng ASON.
3.2.3.1. Các mở rộng giao thức OIF UNI
OIF đã khởi xướng giải pháp chuẩn hóa giao thức UNI cho mạng quang. Xuất phát từ tài liệu đã ban hành của IETF, OIF tạo ra một chuỗi các thỏa thuận thực thi mà được mong đợi để cho phép các nhà sản xuất thiết bịđưa ra các đề xuất giữa các thiết bị UNI-C và UNI-N. Bản chất của OIF UNI là một tập các bổ sung cho các giao thức báo hiệu GMPLS. Các mở rộng này chủ yếu giải quyết các phát sinh về gán tên/địa chỉ và cần thông tin bổ sung để mô tả các cuộc gọi. Các bổ sung trước đây đơn giản chỉ cho phép gán các nhận dạng non-IP cho các điểm truy nhập UNI-C để tạo cho chúng giống hơn với các thiết bị truyền tải truyền thống. Sẽ là không rõ ràng nếu việc vận hành hoàn toàn giống như tất cả các điểm truy nhập vẫn cần được gán địa chỉ IP trong chức năng lõi của mạng GMPLS, nhưng việc sử dụng các tên truyền tải có thể tạo cho các nhà vận hành cảm thấy thoải mái hơn với công nghệ mới. Do UNI là một hop đơn nên đã có xu hướng tự nhiên để mang thông tin cuộc gọi trên các bản tin báo hiệu và OIF UNI đã được phát triển theo giả thuyết này với các tham số cuộc gọi trong đối tượng giao thức RSVP-TE. Cách tiếp cận
này giới hạn chức năng của UNI để cho đúng một cuộc gọi trên một kết nối, và có nghĩa rằng không thể thiết lập một cuộc gọi mà không có kết nối và không thể cung cấp một dịch vụ như dịch vụđược bảo vệ, dịch vụ này chỉ được hỗ trợ bởi các kết nối song song trong cung một cuộc gọi. Tuy nhiên, chú ý rằng UNI v2.0 của OIF bắt đầu nghiên cứu đề xuất về multi-homing (cho phép một UNI-C có thể giao tiếp với hai UNI-N). Một đề xuất quan trọng của OIF UNI là làm sao để truyền đạt thêm thông tin cuộc gọi UNI cho các điểm tham chiếu E-NNI và cho UNI đầu xa. Bởi vì thông tin mới dễ dàng được mạng trong một đối tượng giao thức, và bởi vì RSVP- TE đã có các cơ chế để chuyển tiếp các đối tượng một cách trong suốt xuyên qua mạng nên thông tin cuộc gọi được mang dọc theo thông tin kết nối như quá trình bản tin giao thức đi xuyên qua mạng. Đây là chức năng tất yếu nhưng có một vài lỗi trong việc vận hành và kiến trúc.
Về mặt kiến trúc, mối quan tâm chính là các node chuyển tiếp trong mạng GMPLS (nghĩa là, các node này chỉ tham gia vào I-NNI) được yêu cầu để chuyển tiếp thông tin cuộc gọi. Mặc dù chúng không cần cho việc kích hoạt xử lý thông tin nhưng chúng định dạng một phần trạng thái của kết nối. Do trong giao thức RSVP, các node chuyển tiếp được yêu cầu lưu giữ tất cả thông tin và phản ứng lại nếu chúng phát hiện một thay đổi cho bất kỳ node nào. Yêu cầu này đi ngược lại hoàn toàn với nguyên tắc của kiến trúc end-to-end trong Internet. Trong kiến trúc Internet, thông tin này sẽ được báo hiệu trực tiếp giữa các điểm mà cần thông tin này (các điểm tham chiếu UNI và U-NNI) và sẽ không gây ra thêm bất kỳ sự xử lý nào tại các node chuyển tiếp.
Về vận hành, có hai vấn đề phát sinh. Vấn đề thứ nhất đó là xử lý quá trình thiết lập cuộc gọi trong khi không có một cuộc gọi nào được thiết lập như thế nào. Đây không phải là vấn đề cơ bản với việc thiết lập một kết nối end-to-end (hoặc một chuỗi các kết nối móc nối với nhau) như trong mạng GMPLS. Mối quan tâm này trở thành vấn đề là khi chức năng cuộc gọi được thêm vào thì chỉ khi cuộc gọi được xử lý bởi UNI-C đầu xa và trở về đến UNI-C khởi tạo thì chúng ta mới biết kiểu kết
mang đi xuyên qua mạng sử dụng giao thức báo hiệu GMPLS thì việc thiết lập kết nối được tạo nên tại cung thời điểm với thời điểm cuộc gọi được yêu cầu. Vì thế, có thể có một xác suất thiết lập kết nối cần thiết để loại bỏ và thử lại bằng định tuyến khác hoặc với các tham số khác. Tuy nhiên, không có cách nào để loại bỏ kết nối mà không loại bỏ cuộc gọi bởi vì cuộc gọi về cơ bản được liên kết bởi việc mang thông tin trên một bản tin.
Vấn đề phát sinh thứ hai liên quan đến sự định tuyến đa hướng của các kết nối phải thực hiện tại UNI. Vấn đề là gây ra sự phức tạp hơn trong mạng bởi vì các kết nối được cần đến để hỗ trợ một dich vụ có thể cần có các định tuyến khác thông qua một mạng con và thậm chí là sử dụng các mạng con khác nhau để chúng đi xuyên quan mạng phục vụ. Vậy mỗi kết nối sẽ yêu cầu tất cả thông tin cuộc gọi hoặc các kết nối bổ xung được thêm vào cuộc gọi hiện tại như thế nào?
Cũng có một số giao thức khá quan trọng khác được giới thiệu riêng trong thỏa thuận thực thi OIF UNI, và một số giao thức bị thì bị loại bỏ do các phát triển mới trong GMPLS. Nếu mạng lõi (cụ thể là UNI-N) là nhạy cảm cho các giao thức này thì có thể mạng đã làm cho giao thức này hoạt động. Nhưng nếu UNI-N đưa cách vận hành OIF UNI vào trong mạng lõi GMPLS thì có thể có các vấn đề về sự tương tác.
Cuối cùng, có một vài phiên bản của OIF UNI là không được đảm bảo, ngoài ra, thỏa thuận thực thi hiện tại đã giới hạn khả năng ứng dụng, chủ yếu là TDM với mặt phẳng điều khiển ngoài band. Tất cảđiều này đưa đến một số vấn đề về sự vận hành phức tạp, và đưa ra các câu hỏi như làm thế nào để triển khai thực tế một cách đúng đắn OIF UNI trong các mạng GMPLS.
3.2.3.2. Các giao thức UNI và E-NNI
Không dừng lại ở việc chỉđịnh nghĩa một kiến trúc trừu tượng, ITU-T đã xác định các yêu cầu riêng cho các điểm tham chiếu và sau đó phát triển các khuyến nghị cho cá giải pháp giao thức đối với các điểm tham chiếu UNI và E-NNI. ITU-T đã chỉ ra ba đặc tả giao thức riêng cho ASON UNI và E-NNI. Đặc tả thứ nhất dựa trên giao thức PNNI (giao diện mạng-mạng riêng) được sử dụng trong ATM. Rất
khó để biết tại sao giao thức này lại dẫn đến sự cố trong việc phát triển UNI hoặc E- NNI cho mạng ASON dựa trên PNNI, nhưng không có yêu cầu nào đối với việc GMPLS sẽ là giao thức mạng lõi (I-NNI). Trong bất kỳ trường hợp nào thì vẫn hoàn toàn có thể thực hiện một chức năng ánh xạ cho UNI-N hoặc E-NNI. Giao thức PNNI là một giao thức báo hiệu rõ ràng và ổn định đã được tương thích để cung cấp một UNI và E-NNI cho ATM.
Đặc tả thứ hai dựa trên giao thức RSVP-TE GMPLS mà trong thực tế nó rất giống với giao thức của thỏa thuận thực thi UNI của OIF. Đặc tả này sử dụng cùng các mở rộng mà không định dạng một phần các định nghĩa GMPLS mạng lõi.
Đặc tả thứ ba là dựa trên CR-LDP, CR-LDP đã khởi xướng đề xuất một sự thay thế cho RSVP-TE bằng một giao thức báo hiệu MPLS TE và GMPLS. Cần chú ý rằng tùy chọn CR-LSP sử dụng báo hiệu cuộc gọi độc lập trên bản tin CR-LDP riêng, có nghĩa là các cuộc gọi và các kết nối có thể được quản lý độc lập và nhiều kết nối có thể được thêm vào đối với một cuộc gọi. Tất cả các đề xuất UNI/E-NNI của ITU-T đều có cùng các phát sinh như trong các thỏa thuận UNI của OIF. Hơn nữa, nếu GMPLS được sử dụng như giao thức báo hiệu mạng lõi chuẩn thì mã ánh xạ phải được ghi để chuyển đổi các thay thế PNNI hoặc CR-LDP và điều này gây nên sự phức tạp hơn cho việc thực hiện.
Hơn nữa, có thể thấy rằng các định nghĩa ba giao thức UNI dễ gây lúng túng cho việc phối hợp thực hiện, bởi vì mỗi một cặp node UNI-C và INI-N phải được lựa chọn để sử dụng cùng một giao thức.
3.2.3.3. Áp dụng mô hình GMPLS xếp chồng
Như chúng ta biết, các đặc tả giao thức GMPLS hoàn toàn tập chung vào các kết nối mà không tạo nên bất kỳ sự tham chiếu nào cho các cuộc gọi. Hơn nữa, mô hình kết nối là mô hình end-to-end mặc dù đã hỗ trợ sự liên kết các LSP báo hiệu riêng đểđịnh dạng một kết nối dài hơn.
Tuy nhiên, trong thực tế tiện ích của các giao thức GMPLS không bị giới hạn trong kiến trúc ASON và một phác thảo Internet mô tả mô hình kiến trúc GMPLS
Hình 3.11: Mạng xếp chồng sử dụng các dịch vụ của mạng lõi cho kết nối Hình 3.11 thể hiện cách thức một mạng xếp chồng có được kết nối nhờ sử dụng các dịch vụ của một mạng lõi. Một node trong một phân đoạn cô lập của mạng xếp chồng tạo nên một LSP xuyên qua mạng lõi đến một node trong phân đoạn khác của mạng xếp chồng. LSP này có thể được sử dụng để mang lưu lượng (IP hoặc MPLS) giữa các thành phần của mạng xếp chồng thông qua các thủ tục tunnel hoặc đâm xuyên. Mạng lõi cung cấp một kỹ thuật chuyển mạch khác với mạng xếp chồng, ví dụ, mạng xếp chồng có thể được xây dựng từ các router gói trong khi mạng lõi lại bao gồm các switch TDM. Nhưng chú ý rằng kiến trúc này khác biệt đáng kể với việc sử dụng thông thường các LSP phân cấp, một phần bởi vì dịch vụđược yêu cầu trực tiếp từ mạng khách (theo kiểu của một UNI) và một phần bởi vì dịch vụ kết nối các thành phần của mạng khách mà ở đó kỹ thuật phân cấp thông thường sẽ xây dựng các tunnel xuyên qua mạng lõi (giữa các node bên ngoài rìa mạng lõi). Điều này tương tự như mô hình dựa vào yêu cầu UNI tạo cho mô hình xếp chồng một cách thích hợp để thõa mãn các yêu cầu của kiến trúc ASON. Như trong hình 3.12, điểm tham chiếu UNI có thể được đặt giữa mạng xếp chồng và mạng lõi, và các dịch vụ end-to-end có thể đạt được giữa các node vành đai xuyên qua mạng lõi. Các node vành đai mạng xếp chồng được yêu cầu để đưa ra các yêu cầu về bảo vệ và chất lượng còn mạng lõi sẽ áp dụng các quy tắc quản trị, các chính sách của nó và sử dụng bất kỳ chức năng GMPLS nào. Theo cách này,
một mạng lõi có thể hỗ trợ nhiều mạng xếp chồng riêng biệt và nhiều kết nối đa hướng song song.
Hình 3.12: Mô hình tham chiếu mạng xếp chồng GMPLS
Mặc dù điểm tham chiếu E-NNI ít liên quan đến mạng GMPLS (bởi vì nó có khuynh hướng đồng nhất trong mặt phẳng điều khiển) nhưng E-NNI có thể vẫn được xem xét cho sự tồn tại giữa các miền quản trị (như các hệ thống tự trị) và giữa các vùng mạng có các dung lượng chuyển mạch khác nhau. Các kỹ thuật báo hiệu được sử dụng trong mô hình xếp chồng phải là các giao thức GMPLS và phù hợp cho việc xử lý các loại phân chia này trong mạng, do đó mô hình xếp chồng mở rộng cho điểm tham chiếu E-NNI mà không cần phát sinh thêm điều gì.
3.2.3.4. Các cuộc gọi và các kết nối trong GMPLS
Mô hình xếp chồng GMPLS theo một khía cạnh nào đó rất khác với kiến trúc ASON do nó không hỗ trợ các cuộc gọi. Mặc dù chức năng cuộc gọi không thực sự cần thiết ngay trong mô hình end-to-end được sử dụng bởi mạng xếp chồng, nhưng đây là một tính năng hữu dụng trong việc áp dụng các chính sách bổ sung tại các điểm tham chiếu UNI và E-NNI. Hiện tại, có ba phương án đã được IEFT tích hợp đầy đủ cho cuộc gọi ASON vào kiến trúc GMPLS. Phương án thứ nhất khá giống với các đề xuất để hỗ trợ thông tin cuộc gọi ITU-T và OIF UNI, nghĩa là, nó nhờ vào việc mang các tham số cuộc gọi trên các bản tin kết nối. Tuy nhiên, một số sự
đến kết nối (không cần dành rieeng các tài nguyên mạng) và các kết nối thêm có thể được thêm vào cho các cuộc gọi đã thiết lập mà không cần phải yêu cầu mang đầy đủ thông tin cuộc gọi khi chúng được báo hiệu. Tuy thế, đây không phải là giải pháp kiến trúc rõ ràng và không thích hợp để xem xét triển khai, hơn nữa, nó là một sự thay thế tạm thời cho việc kiểm tra phối hợp và hoạt động như một nền móng kiểm tra phát triển cho hai phương án còn lại.
Phương án thứ hai dựa trên ý tưởng trên, nhưng sử dụng báo hiệu riêng cho việc thiết lập cuộc gọi. Bằng cách sử dụng bản tin RSVP-TE Notify mà có thể là mục tiêu cho cho các bộ thu riêng trực tiếp, nó có thể báo hiệu các cuộc gọi giữa các điểm tham chiếu (các UNI và E-NNI) mà không liên quan đến các node chuyển tiếp. Khi cuộc gọi đã được thiết lập và các tham số chính xác của dịch vụ đã được chấp nhận thì các kết nối (các LSP) có thể được thiết lập từ node vành đai đến node vành đai thông qua mạng lõi, hoặc là end-to-end hoặc là đâm xuyên vành đai quản trị tùy theo từng yêu cầu chính sách của các mạng thành phần.
Phương án cuối cùng chắc chắn là giải pháp kiến trúc đúng bởi vì nó kiến trúc một sự phân tách hoàn toàn và đúng đắn giữa các bộđiều khiển cuộc gọi và các bộ điều khiển kết nối. Mô hình này sử dụng giao thức báo hiệu riêng cho việc thương lượng và thiết lập các phân đoạn cuộc gọi và các cuộc gọi end-to-end xuyên qua mạng lõi. Giao thức quản lý cuộc gọi của IETF là giao thức khởi tạo phiên (SIP) và được thiết kế riêng cho hoạt động giữa các bộ điều khiển cuộc gọi. Các tương tác giữa bộđiều khiển cuộc gọi và các bộ điều khiển kết nối có thể là nội bộ bên trong các thực thi, nhưng ở đó cac bộ điều khiển cuộc dọi và bộ điều khiển kết nối là không được sắp xếp, giao thức dịch vụ chính sách mở chung (COPS) được sử dụng đểđiều phối các cuộc gọi và các kết nối.
3.2.3.4. Sự tương phản giữa ASON và GMPLS
Phần lớn những khác biệt và hạn chế của các phương pháp tiếp cận khác nhau đã được thực hiện trong các phần trước để xây dựng mạng quang học. Nhưng trong thực tếđây là những vấn đề tương đối nhỏ và có nhiều điểm chung giữa GMPLS và ASON hơn là những điểm khác biệt. Điều này không ngạc nhiên bởi hai kiến trúc
đang cố gắng giải quyết cùng một vấn đề và đang được thúc đẩy bởi cùng 1 dịch vụ. Cả GMPLS và ASON là các mạng đang được tiến hành, nó tiếp tục được cải tiến và cập nhật để có thể đáp ứng một cách hiệu quả những yêu cầu mà các nhà khai thác mạng đưa ra. Một vài năm gần đây, giữa GMPLS và ASON có một số khác biệt chưa được thống nhất, nhưng điều này đang dần được thay đổi. Một dự thảo về