Kiến trỳc mạng hiện tại gồm cú bốn lớp: IP, ATM, SONET/SDH và DWDM. Trong đú, IP mang cỏc dịch vụ và ứng dụng, ATM thực hiện chức năng xử lý lƣu lƣợng và QoS, SONET/SDH để tỏch/ghộp kờnh và đảm bảo độ tin cậy truyền tải và WDM cung cấp dung lƣợng truyền tải qua sợi quang. Vấn đề đối với kiến trỳc cú 4 lớp này là hạn chế khả năng nõng cấp của toàn mạng. Ở đõy cú sự chồng chộo cỏc chức năng giữa cỏc lớp mạng (chẳng hạn IP, ATM và SONET đều cung cấp cỏc mức về độ tin cậy và chức năng ghộp kờnh đƣợc thực hiện tại cả 4 lớp).
Để giảm chi phớ hoạt động, cần phải bỏ bớt cỏc chức năng chồng nhau bằng cỏch giảm cấp mạng. Hiện tại, IP cú thể bao gồm cả QoS và khả năng xử lý lƣu lƣợng dƣới ảnh hƣởng của MPLS. Điều này dựa trờn một số khỏi niệm sau:
L3 (Packet) IP L2 (data Link) ATM MPLS PNNI (Q.29 31) Q.931 /SS7 MPλS OSRP GMP LS ASON
Kiểu mạng Giao thức bỏo hiệu và định tuyến
Năm 1980s 1996 1998 1998 2000 2001
L1(Physical) TDM/ISDN SONET/SDH DWDM
- Mặt điều khiển tỏch biệt về mặt lụgic so với mặt số liệu
- Một lƣợc đồ phỏt chuyển đơn sử dụng cỏc label, cho phộp cỏc kỹ thuật định tuyến khỏc nhau.
- Cơ chế phỏt chuyển sử dụng ngăn xếp nhón.
- Cú độ mềm dẻo cao khi tạo cỏc lớp phỏt chuyển tƣơng đƣơng.
Việc tỏch biệt giữa mặt số liệu và mặt điều khiển cho phộp MPLS đƣợc sử dụng trờn cỏc thiết bị mà mặt điều khiển khụng cụng nhận cỏc tiờu đề IP (vớ dụ cỏc chuyển mạch ATM). Mặt điều khiển MPLS hoạt động dựa trờn cỏc khỏi niệm phỏt chuyển và trao đổi nhón. Khỏi niệm một cơ chế phỏt chuyển thụng qua ngăn xếp nhón cho phộp tƣơng tỏc với cỏc thiết bị mà cú khả năng hỗ trợ chỉ một khụng gian nhón.
Cỏc mạng hiện tại đƣợc thực hiện để mở rộng mặt điều khiển nhằm sử dụng khụng chỉ cho cỏc chuyển mạch gúi/cell mà cũn cho cỏc chuyển thời gian, bƣớc súng và khụng gian. Do đú kỹ thuật mới gọi là GMPLS đó đƣợc phỏt triển và hiện đang đƣợc chuẩn hoỏ bởi IETF.
Bờn cạnh đú, cỏc mạng truyền tải hiện tại cung cấp cỏc dịch vụ SONET/SDH và WDM cú cỏc kết nối đƣợc cung cấp thụng qua cỏc giao thức quản lý mạng. Quỏ trỡnh này vừa chậm (mất hàng tuần đến hàng thỏng) và chi phớ lớn. Xu hƣớng phỏt triển của lƣu lƣợng số liệu cũng đặt ra một số thỏch thức khụng chỉ về lƣu lƣợng tổng mà cũn liờn quan đến tớnh khụng đối xứng và sự bựng nổ lƣu lƣợng. Sự xuất hiện cỏc mạng doanh nghiệp và cỏc ứng dụng đầu cuối là nguyờn nhõn dẫn đến sự thay đổi về nhu cầu băng tần một cỏch đột xuất. Cỏc mạng truyền tải cần phải đỏp ứng đƣợc cỏc yờu cầu mới nảy sinh nhƣ cung cấp đầu cuối - đầu cuối một cỏch nhanh chúng và tự động, khụi phục và định tuyến lại, hỗ trợ nhiều client, triển khai cỏc mạng riờng ảo quang (OVPN) và phối hợp hoạt động IP dựa trờn mạng truyền tải quang. Mạng quang chuyển mạch tự động sẽ đỏp ứng đƣợc những yờu cầu này.