2. Ngày hoàn thành đồ ỏn: / /20
2.2.1.Giải phỏp IP/ATM/SDH/WDM
Đõy là giai đoạn đầu tiờn trong cụng nghệ truyền tải IP trờn ATM, sử dụng kỹ thuật kiểu xếp chồng. Trong giai đoạn này, để thực hiện truyền dẫn IP trờn quang phải qua cỏc tầng ATM, SDH. Khi đú, phải sử dụng cỏc giao thức định nghĩa cho mỗi tầng. Xột theo mụ hỡnh phõn lớp thỡ mạng ATM đúng vai trũ như lớp liờn kết dữ liệu cũn IP thuộc lớp mạng. Giao thức của cỏc lớp này là hoàn toàn độc lập với nhau.
2.2.1.1. Mụ hỡnh và chức năng cỏc phõn lớp
Giải phỏp này cú mụ hỡnh phõn lớp như hỡnh 2.1:
Hỡnh 2.1: Ngăn giao thức IP/ATM/SDH.
-Tầng IP: Tầng này nhận dữ liệu, đúng gúi thành cỏc datagram cú độ dài từ 255 đến 65535 byte, cỏc IP datagram được xữ lý độc lập với nhau, nú khụng quan tõm đến thứ tự truyền gúi tin cũng như khụng đảm bảo gúi tin sẽ đến đớch hay gõy ra tỡnh trạng lặp gúi tin ở đớch đến. Cỏc datagram này sẽ trở thành dịch vụ cho cỏc tầng dưới.
-Tầng LLC/SNAP (Điều khiển kết nối logic/điểm gắn vào mạng con):
Phương phỏp này đũi hỏi phải xử lý và truyền dẫn nhiều hơn nhưng nú là phương phỏp được sử dụng cho nhiều mạng và là kiểu đúng gúi mặc định cho phương phỏp IP truyền thống trờn ATM. Trong phương phỏp đúng gúi này, đơn vị dữ liệu giao thức trờn Internet được gắn thờm phần tiếp đầu điều khiển liờn kết logic cú độ dài 3 Bytes như hỡnh:
Bytes 1 2 3
DSAP SSAP Ctrl
Hỡnh 2.2: Cấu trỳc đầu điểu khiển liờn kết logic
Trong đú:
+ DSAP (1 Byte): Destination Servive Access Point - Điểm truy nhập dịch vụ đớch. + SSAP (1 Byte): Source Service Access Point - Điểm truy nhập dịch vụ nguồn. + Ctrl (1 Byte): Xỏc định cỏc loại khung khỏu nhau.
IP AAL5 LLC/SNAP ATM SDH WDM Fiber Optical
Ngoài ra đơn vị số liệu giao thức cũn được gắn thờm phần tiếp đầu điểm gắn vào mạng con SNAP nếu giao thức khụng phải là giao thức chuẩn ISO. Cấu trỳc phần tiếp đầu điểm gắn vào mạng con cú dạng như sau:
Bytes 1 2 3 4 5
OUI PID
Hỡnh 2.3: Cấu trỳc phần tiếp đầu điểm gắn vào mạng con.
Trong đú:
+ OUI (3 Bytes): Organizationally Unique Identifier - Xỏc định tổ chức quy định ý nghĩa trường PID.
+ PID (2v Bytes): Protocol Identifier – Xỏc định giao thức lớp trờn.
IP datagram LLC (3 Byte) OUI (3 Byte) PID (2 Byte) IP datagram AAL5 SDU Hỡnh 2.4: Đúng gúi LLC/Snap
Sử dụng LLC/SNAP cho phộp cỏc giao thức khỏc nhau ở tầng trờn cú thể cựng đi trờn một VC, cỏc giao thức được xỏc định bởi trường Protocol trong tiờu đề IP datagram. LLC/SNAP là kết cấu tuỳ chọn trong IP over ATM.
-Tầng AAL5 (ATM Adaption Layer): Tầng AAL đặt trờn tầng ATM nhằm mục đớch cung cấp cỏc phương tiện hội tụ cho phộp cỏc dạng truyền thụng khỏc nhau cú thể tương thớch với dịch vụ ATM. Lớp này thực hiện thờm 8 byte tiờu đề (1 byte chỉ thị người dựng đến người dựng UU, 1 byte chỉ thị phần chung CPI, 2 byte độ dài trong trường hợp dữ liệu thụng tin theo byte, 4 byte mó kiểm tra chộo CRC) và từ 0 đến 47 byte đệm để đảm bảo PDU-AAL5 cú kớch thước là bội của 48 byte. Sau đú, AAL5-PDU được cắt ra thành một số nguyờn lần cỏc tải 48 byte của tầng ATM.
Thụng thường việc truyền cỏc gúi tin càng lớn thỡ quỏ trỡnh truyền càng hiệu quả. Tuy nhiờn kớch thước cực đại cho phộp cho phộp cỏc gúi tin truyền trong cỏc mạng khỏc nhau. Để trỏnh tỡnh trạng cỏc gúi tin bị phõn mảnh khi đi qua cỏc mạng khỏc nhau thỡ cỏc kớch thước cực đại này cú xu hướng xấp xỉ nhau. Độ dài mặc định
của cỏc gúi trong phương phỏp IP truyền thống trờn ATM là 9480 Bytes, như thế nú đủ lớn truyền qua cỏc mạng Ethernet, Token Ring… mà khụng phải phõn mảnh.
-Tầng ATM: Đõy là lớp cú vai trũ quan trọng nhất liờn quan tới việc truyền tải thụng tin qua mạng ATM.Phương thức truyền tải ATM là sử dụng cỏc kết nối ảo và cỏc kết nối ảo này được chia làm hai mức: đường ảo VP và kờnh ảo VC.Lớp này cú chức năng chớnh là phõn tỏch cỏc PDU-AAL5 thành cỏc tải 48 byte, sau đú thờm 5 byte tiờu đề cho mỗi phần tải 48 byte để tạo ra cỏc tế bào ATM 53 byte. Trong đú 5 bytes dành cho phần chứa thụng tin điều khiển (cell header) và 48 bytes chứa dữ liệu của tầng trờn. Phục vụ điều khiển luồng tớn hiệu từ khỏch hàng vào mạng, chức năng này giỳp khỏch hàng cú thể tham gia vào việc điều khiển lưu lượng phụ thuộc vào cỏc chất lượng dịch vụ (Qos) khỏc nhau theo hướng khỏch hàng về phớa mạng.
-Tầng SDH: Cấu trỳc khung STM-N SDH như hỡnh 2.5:
Hỡnh 2.5: Cấu trỳc khung của SDH.
Cú hai tốc độ bit sử dụng cho lớp vật lý tại điểm tham chiếu tế bào: 155520 Kbit cho cả 2 hướng và 622080 Kbit cho ớt nhất một hướng. Giao diện cú thể là giao diện điện hoạc quang và cú thể dựa trờn cấu trỳc tế bào hoạc cấu trỳc khung SDH.
Đối với giao diện 622080 Kbit/s, tế bào cú thể vượt ranh giới của C4-4c, đối với giao diện 155520 Kbit/s luồng tế bào ATM trước tiờn được chuyển đổi vào container C-4 và sau đú cộng với cỏc thụng tin phụ của VC-4 để thành container C- 4 ảo. Do dung lượng của C-4 khụng phải là bội số nguyờn của kớch thước tế bào (53 octet) nờn cho phộp tế bào cuối cựng trong VC-n được vượt ra ngoài phạm vi của
N VC-4 hay (3N VC-3) MSOH PTR RSOH 9 d ũn g 9 x N cột 261 x N cột
VC-n này và lấn sang VC-n tiếp theo. Khi đú, byte H4 trong POH đúng vai trũ như là một con trỏ để chỉ thị khoảng cỏch, tớnh theo byte, từ byte H4 đến giới hạn bờn trỏi của tế bào đầu tiờn xuất hiện trong khung sau byte này. Hai bit đầu tiờn của byte H4 sử dụng cho bỏo hiệu trạng thỏi tuyến, 6 bit cũn lại là cỏc bit giỏ trị của con trỏ H4. Số giỏ trị cú khả năng của H4 là 26 = 64, nhưng cỏc giỏ trị yờu cầu chỉ từ 0 đến 52, nghĩa là bằng độ dài một tế bào. Trường tải tin của tế bào gồm 48 byte được ngẫu nhiờn trước khi sắp xếp vào VC-n hoặc VC-n-Xc.
Cỏc tế bào sau khi sắp xếp vào cỏc khung VC-n sẽ được ghộp kờnh thành cỏc khung STM-N (N = 1, 4, 16 hay 64) theo sơ đồ ghộp kờnh SDH. Khi tạo thành cỏc khung STM-N thỡ ngoài phần tải là cỏc khung VC-n cũn cú cỏc tiờu đề quản lý đoạn ghộp MSOH, tiờu đề quản lý đoạn lặp RSOH và cỏc con trỏ AU3/AU4 PTR.
Cỏc luồng STM-N sẽ được thực hiện ghộp kờnh và truyền dẫn trờn mạng WDM tới đớch.
2.2.1.2. Biểu diễn kiến trỳc mạng khả thi sử dụng IP/ATM/SDH /SDH
Khi tỡm hiểu phương phỏp tớch hợp IP trờn ATM thỡ cú hai phương phỏp để kết nối lớp mạng truyền thống hoạt động ở trờn lớp ATM là IP/ATM cổ điển và mụ hỡnh mụ phỏng LAN.Ở đõy, chỳng ta tập trung chủ yếu vào giao thức cổ điển đó được chuẩn hoỏ và hoàn thiện. Trong truyền dẫn cự ly xa bằng WDM hiện nay thỡ hầu hết khuụn dạng tớn hiệu truyền dẫn được chuẩn hoỏ và sử dụng nhiều nhất là cỏc khung SDH.
Theo cỏch này, cỏc gúi IP được phõn tỏch trong cỏc tế bào ATM và được gỏn vào cỏc Kết nối ảo (VC) qua Card đường truyền SDH/ATM trong bộ định tuyến IP. Tiếp đến cỏc tế bào ATM được đúng trong khung SDH và được gửi tới chuyển mạch ATM hoặc trực tiếp tới bộ Transponder WDM để truyền tải qua lớp mạng quang (biểu diễn như trong Hỡnh 2.6 cho ring OADM).