Bưu điện TP Hà Nội lựa chọn nhà cung cấp giải pháp và thiết bị là Cisco để triển khai mạng MEN tại đơn vị. Lý do lựa chọn Cisco như sau:
Cisco là một trong những nhà cung cấp thiết bị và giải pháp hàng đầu thế giới.
Các thiết bị của Cisco đã rất quen thuộc với đội ngũ cán bộ công nhân viên.
Giải pháp và mô hình Cisco đưa ra phù hợp với chi phí và nhu cầu khai thác dịch vụ của Bưu điện TP Hà Nội.
Phù hợp với cơ sở hạ tầng truyền dẫn quang tại Bưu điện TP Hà Nội.
Khả năng tương thích cao với các thiết bị sẵn có trên mạng cung cấp dịch vụ của Bưu điện TP Hà Nội.
04 Core CES (7609) kết nối với nhau theo cấu trúc RING 10GE, mỗi Core CES có năng lực chuyển mạch 400 Gbps và số lượng giao diện cụ thể của từng Core CES như sau:
Bảng 4.1. Bảng Core CES:
STT Vị trí GE Số lƣợng giao diện 10 GE Ghi chú
1 Đinh Tiên Hoàng 16 2
2 Cầu Giấy 16 2
3 Đức Giang 16 2
4 Thượng Đình 16 2
Tổng số 64 8
16 Aggregation CES (7609), mỗi Agg CES có năng lực chuyển mạch 50Gbps, tổng số 16 chiếc có 98 cổng GE quang và 218 cổng FE quang, các Agg CES kết nối lên các Core CES qua hai hướng, mỗi hướng 01xGE. Số lượng giao diện phân bổ cho mỗi Agg CES cụ thể như bảng sau:
Bảng 4.2. Bảng các Aggregation CES:
STT Vị trí Số lƣợng giao diện Ghi chú
FE GE 1 Ô Chợ Dừa 8 8 2 Thượng Đình 16 6 3 Cầu Giấy 18 9 4 Hùng Vương 9 7 5 Kim Liên 15 5 6 Láng Trung 10 9 7 Nam T. Long 14 8 8 Thanh Trì 15 5
9 Đinh Tiên Hoàng 15 7
10 Giáp Bát 13 6
11 Trần Khát Chân 15 6
12 Nguyễn Du 7 6
15 Phủ Lỗ 19 4
16 Đông Anh 16 4
Tổng 218 98
Nguyên tắc triển khai:
Cấu trúc mạng: Mạng MEN Bưu điện TP Hà nội được triển khai theo cấu trúc 03 lớp: Lớp Core, Aggregation, Access.
- Lớp Core của mạng MEN Hà nội tổ chức theo kiểu RING WDM/ROADM.
- Lớp Agg tổ chức theo kiểu Hub/Spoke kết nối lên mạng Core theo hai hướng.
- Lớp Access tổ chức kết nối hình sao lên các Agg CES theo đúng phân vùng.
Lớp Aggregation: Theo tính toán thì kích thước cỡ mạng MEN Bưu điện TP Hà Nội giao đoạn đầu chưa lớn, do vậy tại 16 vị trí đặt các thiết bị Agg CES, Bưu điện TP Hà Nội không đề xuất tăng thêm ngay một thiết bị CES làm chức năng Access đặt cùng vị trí với Agg CES mà tận dụng chung một thiết bị CES cho cả hai chức năng để kết nối lên các Core CES, đến Access CES, cung cấp các giao diện GE cho IP DSLAM/MSAN và FE/GE cho thuê bao Ethernet trong khu vực Host.
Triển khai lớp Access CES với mục tiêu: Giảm tải cáp quang trên RING 3, tập trung phát triển mạnh các thuê bao Ethernet sử dụng giao diện FE/GE... BĐHN tính toán bổ sung 48 Access CES theo các tiêu chí cụ thể như sau:
- Ưu tiên các trạm tổng đài có phân vùng phục vụ là các Khu công nghiệp, tòa nhà văn phòng cho thuê, khu triển lãm, ngân hàng, UBND huyện, thành phố, các Bộ ngành TW...
ADSL2+ (tương đương trên 700Mbps BW) trong giai đoạn đầu. Với trạm IP-DSLAM cỡ 2.000 cổng ADSL2+ có tối đa 5 IP-DSLAM Shelf sử dụng các trung kế Uplink là GE/FE quang (loại IP DSLAM nhỏ nhất hiện có tại Hà Nội : 14slot x 32 ports =448 ports/shelf). - Các trạm tổng đài là điểm tập trung ít nhất là 05 tuyến cáp quang
(10FO) từ các trạm tổng đài Outdoor/Container đi lên RING 3, các điểm chuyển mạch này được tăng cường trong kỳ điều chỉnh cấu trúc chuyển mạch 2006-2008 với mục đích giảm bán kính phục vụ cáp đồng, nâng cao chất lượng dịch vụ băng rộng.
- Mỗi Access CES nối lên Agg CES tương ứng theo vùng phục vụ bằng 02xGE quang.
Nguyên tắc kết nối IP-DSLAM/MSAN thuê bao Ethernet vào mạng MEN. - Tại trạm tổng đài đặt thiết bị Access CES, triển khai kết nối trực tiếp
các IP DSLAM/MSAN đặt tại tổng đài này vào Access CES qua các giao diện GE quang (bỏ các kết nối Star/cascading nội bộ của các IP – DSLAM). Các tổng đài Outdoor/Container và các thuê bao Ethernet nằm trong vùng phục vụ này sẽ kết nối bằng giao diện FE/GE quang lên Access CES.
- Tại các trạm tổng đài Host đặt Agg CES: Agg CES vừa làm nhiệm vụ cung cấp giao diện GE quang cho các Access CES kết nối lên và đồng thời cung cấp các giao diện GE cho IP-DSLAM/MSAN, FE/GE cho các thuê bao Ethernet nằm trong vùng phục vụ của Agg CES (trừ vùng của các vệ tinh đã thiết lập Access CES).
- Khi hệ số sử dụng trung kế GE từ một trạm IP-DSLAM đi lên MEN vượt quá 70% sẽ tiến hành đấu thêm một giao diện GE để tăng băng thông cho trạm IP-DSLAM.
dụng MPLS, sử dụng MPLS hoặc GE kết nối giữa Agg CES và Access CES. VDC VTN CORE AGGREGATION ACCESS
Hình 4.6. Mô hình MEN theo phân lớp.
Tóm lại, mạng MEN sẽ trang bị cho Bưu điện Hà Nội cơ sở hạ tầng cần thiết để hoàn thiện phân lớp tập trung lưu lượng (IP/MPLS aggregation) trong kiến trúc mạng Carrier Ethernet tổng thể, kết nối lên BRAS và tích hợp vào mạng Core IP/MPLS (VTN) của VNPT, mạng Core VNN của VDC cũng như kết nối tới các IP-DSLAM/MSAN, Wimax, E-PON, G-PON... để cung cấp dịch cho khách hàng.
Bên cạnh khả năng thực hiện tập trung lưu lượng HSI lên BRAS, việc xây dựng mạng MEN còn cho phép HNPT khả năng cung cấp dịch các dịch vụ mới đa dạng và nhanh chóng, như L2/L3 VPN, VoIP, IPTV/VoD, kết nối điểm tới điểm, làm kênh truy nhập cho dịch vụ VPN/VNN, MegAWAN/VTN, truy nhập Internet trực tiếp của VDC và nhiều dịch vụ giá trị gia tăng khác.
4.2.1.2. Giới thiệu thiết bị Switch 7609 trong mạng.
Core SW và Access SW trong mạng MEN của HNPT đều sử dụng dòng sản phẩm 7609, chỉ khác nhau số lượng và chủng loại linecard.
- 09 khe cắm (slots), 2 slot dùng riêng cho SUP (supervisor engine). Trong trường hợp controller là SUP 720, hai slot tương ứng là 5 và 6. SUP 720 có 2 cổng GE uplink và 1 cổng 10/100/1000 TX, nhưng tại mỗi thời điểm chỉ 1 cổng active.
- Tất cả các thiết bị đều dùng nguồn cấp 1+1, chạy ở chế độ redundant (share tải tự động).
Hình 4.7. Mô hình kiến trúc thiết bị 7609
Quy hoạch khe cắm trên MEN Switch:
sau:
- Slot 1: SIP_600 (1x10GE) - Slot 2: SIP_600 (1x10GE) - Slot 3: SIP_600 (10x1GE)
- Slot 4: WS_XS6724_SFP (24 cổng GE SFP).
Hình 4.8. Phân bổ khe cắm trên Switch 7609
Với các trường hợp của Agg SW và Access SW, phân bổ ke cắm cho các I/O line card như sau:
- Slot 1: SIP_400 (2x1GE).
Tất cả các thiết bị trên mạng sử dụng IOS Cisco 7600-SUP720 IOS ADVANCED IP SERVICES SSH.
Hình 4.9. Phân bổ khe cắm trên Access SW.
4.2.1.3. Kiến trúc Logic.
Việc xây dựng mạng MEN cho HNPT dựa trên nhu cầu phát triển thuê bao HSI giai đoạn 2006-2008 và khả năng cung cấp dịch vụ mới đa dạng và nhanh chóng.
Access Switch, kết thúc tại Core Switch) chạy qua mạng MEN lên BRAS. BRAS kết thúc phiên PPPoE.
- Áp dụng kiến trúc VPLS với MPLS ở biên để thực hiện các dịch vụ Multipoint.
- Các dịch vụ VoIP, Video (IPTV, VoD) sẽ triển khai trên dataplane là IP/MPLS. Với VoD, control plane sẽ là LDP và RSVP-TE. Với IPTV, control plane sẽ là PIM-SM/SSM, IGMPv2 Snooping/Proxy...
RSTP: Rapid Spanning Tree Protocol ERS: Ethernet Relay Service
EWS: Ethernet Wire Service
Hình 4.10. Kiến trúc dịch vụ HSI.
*) Qui tắc đặt tên:
Việc đặt tên cho các thiết bị phải đáp ứng các tiêu chí sau:
- Tên phải đầy đủ thông tin. - Tên phải dễ nhận biết.
bị được rộng trong tương lại. Quy tắc đặt tên như sau:
Định danh thiết bị = Vị trí-chức năng-chủng loại-thứ tự. Ví dụ :
Bảng 4.3. Ví dụ định danh các thiết bị trong mạng.
Định danh Mô tả
dth-co-76-01 Thiết bị Core Cisco 7609 đặt tại Đinh Tiên Hoàng dth-acc-76-01 Thiết bị Access Cisco 7609 đặt tại Đinh Tiên Hoàng
dth-nms-sun42-01 Hệ thống NMS cài đặt trên Sun4.2 đặt tại Đinh Tiên Hoàng
*) IP planning :
Hiện tại Bưu điện TP Hà Nội đang sử dụng dải địa chỉ IP private 172.16.0.0/12, chỉ dành cho mục đích quản lý (SNMP hoặc telnet). Cụ thể phân bổ như sau : Quản lý IP DSLAM - Vùng TDH: 172.24.0.0/16 - Vùng DGG: 172.23.0.0/16 - Vùng CGY: 172.22.0.0/16 - Vùng DTH: 172.21.0.0/16
Quản lý Core, Access Switches (Siemen) & BRASs:
- 172.20.0.0/16
Khi thực hiện mạng MEN mới, các thiết bị chạy trên L3 IP, vì vậy cần quy hoạch các dải địa chỉ bổ sung (high level) như sau:
- Địa chỉ cho các kết nối WAN link point to point giữa các MEN switches. - Địa chỉ quản lý cho các IP.DSLAM và BRAS.
- Địa chỉ cấp phát cho khách hàng (dịch vụ E.LINE & E.LAN). - Địa chỉ cấp phát cho khách hàng dùng dịch vụ L3 VPN.
Nhằm hạn chế tối đa việc thay đổi trong cấu hình mạng hiện tại, và nhận thấy dải địa chỉ quản lý đang sử dụng cũng tương đối hợp lý, liên danh nhà thầu đề nghị sử dụng lại các dải địa chỉ quản lý, với một số chỉnh sửa thích hợp. Cụ thể như sau:
- Giữ nguyên địa chỉ quản lý của các IP.DSLAM tại các vùng - Địa chỉ quản lý BRAS: 172.20.0.0/16
- Địa chỉ loopback cho các MEN switches: 172.31.0.0/16
- Địa chỉ cho các kết nối WAN link: 192.168.0.0/24; 192.168.1.0/24; 192.168.2.0/24
Bảng 4.4. Bảng quy hoạch địa chỉ IP.
Dải địa chỉ Mục đích sử dụng OSPF area
number
172.31.0.0 – 172.31.0.255 Địa chỉ Loopback 0 của Core Router 0 172.31.1.0 – 172.31.1..255 Địa chỉ Loopback 0 của Access Router –
Vùng ĐT Hà Nội 1 1
172.31.2.0 – 172.31.2.255 Địa chỉ Loopback 0 của Access Router –
Vùng ĐT Hà Nội 2 2
192.168.0.0 – 192.168.0.255 Địa chỉ WAN link giữa các Core Router 0 192.168.1.0 – 192.168.1.255 Địa chỉ WAN link giữa Core Router và
Access Router – Vùng ĐT Hà Nội 1 1 192.168.2.0 – 192.168.2.255 Địa chỉ WAN link giữa Core Router và
Chuẩn IEEE 802.1Q cung cấp cung cấp 4096 VLAN ID. Hầu hết các VLAN này là có thể sử dụng được, tuy nhiên một số VLAN ID đã được đăng kí để dùng cho những mục đích đặc biệt, cụ thể :
- Tài nguyên S-VLAN có thể sử dụng của mạng MAN Hà Nội (Note S- VLAN có thể một số hãng có ký hiệu S-VLAN).
Bảng 4.5. Bảng quy hoạch VLAN
STT VLAN/ Dải Vlan Mục đích
a/ Các VLAN không sử dụng
1 0, 1, 4095 Dự phòng, Native VLAN
2 1002 – 1005 Cisco dùng cho FDDI và Token Ring
Tổng 7 VLAN Không sử dụng 7 VLAN này cho các ứng dụng.
b/ Các VLAN có thể sử dụng cho các ứng dụng của BĐHN
1 2 – 1001 Như vậy mạng MAN HNI có thể sử dụng 4089 S-VLAN để cung cấp các kết nối cho IP- DSLAM/MSAN/ ETTx/Wimax-BTS và các dịch vụ thuê kênh riêng E-line, E-LAN,VPN. 2 1006 – 4094
Tổng 4089 VLAN
Như vậy mạng MAN Hà Nội có tổng số 4089 S-VLAN để triển khai các dịch vụ.
- Việc quy hoạch VLAN có ý nghĩa quan trọng đối với nhà cung cấp dịch vụ bởi vì VLAN là tài nguyên quan trọng trong việc cung cấp các dịch vụ cho khách hàng. Chúng tôi thực hiện việc quy hoạch VLAN dựa trên các tiêu chí sau:
- Tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên VLAN. - Dễ quản lý.
Căn cứ các tiêu chí trên, chúng tôi đề xuất phương pháp quy hoạch VLAN như sau:
Bảng 4.6. Quy hoạch VLAN cụ thể:
STT S-VLAN đầu
S-VLAN
cuối Tổng số S-VLAN Mục đích sử dụng a/ S-VLAN sử dụng cung cấp kết nối và dịch vụ cho Access node
1 2 50 49
Phục vụ thử nghiệm các dịch vụ mới như: VoD hiện đang thử VLAN 08, BTV hiện đang thử VLAN Multicast 09, tiến tới thử nghiệm E-PON, G-PON, Wimax… của các hãng khác nhau.
2 51 375 325
Sử dụng cho dịch vụ truy nhập Internet (HSI): Tương ứng 325 trạm tổng đài quy hoạch hết giai đoạn 2007-2008.
3 376 700 325
Sử dụng cho dịch vụ truy nhập VoD: Tương ứng 325 trạm tổng đài quy hoạch hết giai đoạn 2007-2008.
4 701 1029 325
Sử dụng cho dịch vụ truy nhập VoiP: Tương ứng 325 trạm tổng đài quy hoạch hết giai đoạn 2007-2008.
5 1030 1600 571
Dự phòng phát triển dịch vụ HSI, VoD, VoiP (khi bổ sung kết nối GE từ trạm Tổng đài về MAN do lưu lượng vượt 1 Gb) 6 1601 2000 400 Dự phòng kết nối các node
Wimax.
7 2001 2400 400
Dự phòng kết nối các node ETTx (E-PON, G-PON, Sw building…)
b/ S-VLAN sử dụng cung cấp dịch vụ trực tiếp trên MEN
1 2401 2600 200 Kết nối VDC
2 2601 2800 200 Kết nối VTN
3 2801 3100 300 E-Line (dịch vụ thuê kênh riêng điểm tới điểm)
4 3101 3400 300 VPN nội hạt
5 3401 3900 500
Dự phòng để phân bổ cho các dịch vụ triển khai trực tiếp trên MAN. ( hoặc dịch vụ mới hoặc phân bổ thêm cho các dịch vụ phát triển nhanh).
c/ S-VLAN sử dụng để thiết lập các kênh quản lý, kênh bảo vệ.
1 3901 4094 194
Ghi chú : Khoảng VLAN từ 4000 đến 4094 một số loại Ethernet Switch CPE hoặc Access node không cho phép cấu hình.
Tổng 1,2,3 4098 S-VLAN
Yêu cầu về khai báo S-VLAN/C-VLAN trên DSLAM để đảm bảo tính duy nhất cho mỗi thuê bao truy cập Internet (tính duy nhất cho cặp S-VLAN/C-VLAN):
- Giá trị S-VLAN được khai báo chi tiết như bảng phân bố nêu trên.
- Giá trị C-VLAN được khai báo liên tục từ 51-2500 (dự kiến với khoảng 2000 thuê bao sẽ sử dụng khoảng 1Gb băng thông); Với các trạm có lắp đặt 2/3/4 IP DSLAM thì giá trị C-VLAN này bắt buộc phải khai báo liên tục, ví dụ: IP-DSLAM thứ nhất đã khai báo C-VLAN từ 51 đến 500 thì IP-DSLAM thứ 2 được khai báo tiếp tục từ C-VLAN=501... và tiếp tục với các IP-DSLAM tiếp theo.
4.2.1.4. Giao thức định tuyến và MPLS trong mạng.
Bưu điện TP Hà Nội chọn sử dụng giao thức định tuyến OSPF cho mạng MEN bởi vì giao thức định tuyến OSPF đáp ứng được các yêu cầu quan trọng của
công nghệ IP/MPLS, cụ thể:
- OSPF không bị giới hạn bởi số Router được sử dụng trong mạng.
- OSPF hỗ trợ VLSM, cho phép các nhà cung cấp dịch vụ thiết kế mạng theo kiến trúc và địa chỉ IP phân cấp vì vậy nâng cao khả năng mở rộng của mạng.
- OSPF sử dụng IP multicast để gửi các bản tin cập nhật link-state vì vậy tiết kiệm được băng thông sử dụng trong mạng.
- OSPF có khả năng hội tụ nhanh.
- OSPF hỗ trợ việc thực hiện cân bằng tải.
- OSPF hỗ trợ việc chia mạng thành các area vì vậy hạn chế được các bản tin cập nhật trong từng area mà không bị lan truyền khắp toàn mạng. - OSPF hỗ trợ việc chứng thực định tuyến vì vậy nâng cao được tính bảo
mật trong mạng.
- OSPF hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng bằng công nghệ MPLS ( MPLS- TE).
Mạng Bưu điện TP Hà Nội được chia thành 3 area như sau:
- Area 0 bao gồm 4 thiết bị Core (Đinh Tiên Hoàng, Đức Giang, Cầu Giấy,