Sự trưởng thành của Ethernet so với TDM như giao diện truy cập, nhưng Ethernet không giới hạn bởi một công nghệ truy cập mà Ehernet còn được mở rộng như một công nghệ truyền tải trong MAN. Từ năm 2000 Metro Ethernet triển khai nhiều kiểu và nhìều dạng, khi Ethernet được sử dụng như công nghệ truyền tải, mạng truy cập có thể được xây dựng cả dạng Ring và Hub-and-Spoke.
1.2.3.1. Cấu hình GE dạng Hub-and-Spoke.
Trong cấu hình GE Hub-and-Spoke, chuyển mạch Ethernet được triển khai trong tòa nhà gần với POP hoặc CO. Các kết nối sử dụng cáp quang với bước sóng sử dụng WDM. Đây là phương án triển khai tương đối tốn kém bởi chi phí của cáp quang. Với mô hình Hub-and-Spoke thì băng thông trong mỗi tòa nhà có thể mở rộng, bởi vì mỗi toà nhà có đủ cáp quang dự phòng. Cơ chế bảo vệ có thể đạt được
giống như link aggregation 802.3ad hoặc dual-homed. Với link aggregation, 2 sợi quang được tập trung vào một ống to hơn và được kết nối tới CO. Lưu lượng cần bằng tải giữa 2 sợi và khi một sợi bị fail thì tải sẽ tràn cả sang sợi còn lại. Điều này cũng thừa nhận rằng 2 sợi quang chạy qua 2 ống khác nhau tới CO được bảo vệ tốt hơn.
Hình 1.19 mô tả kết nối giữa tòa nhà 1 và CO:
CO: Central Office
Hình 1.19. Mô hình Ethernet Hub-and-Spoke.
Một phương pháp khác là dual-homed, sợi quang vào các chuyển mạch khác nhau tại CO, trên hình vẽ tòa nhà 1 và 2. Điều này tạo ra nhiều phức tạp hơn bởi vì STP phải chạy giữa tòa nhà và CO, gây ra lãng phí lưu lượng vì có thể một dual- home bị block.
1.2.3.2. GE RING.
Phần lớn triển khai sợi quang trong mạng Metro được đặt trong vòng Ring. Bởi vậy, cấu hình RING là tự nhiên để thực hiện và kết quả là tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên nó cũng phụ thuộc vào từng hoàn cảnh và tùy từng mô hình triển khai. Triển khai RING có thể cực kỳ hiệu quả với nhà cung cấp này nhưng lại có bất tiện với nhà cung cấp khác. RING GE là một chuỗi các kết nối điểm-điểm giữa các chuyển
mạch được đặt trong tòa nhà và CO. RING GE có thể tạo ra nhiều vấn đề cho nhà khai thác bởi vì cơ chế bảo vệ và giới hạn về băng thông. Dung lượng của RING là vấn đề chính, RING GE chỉ có dung lượng là 1GB để chia sẻ cho toàn bộ toàn nhà và một phần dung lượng không sẵn sàng vì STP đã block một phần RING để chống loop.
GE : Gigabit Ethernet CO: Central Office
Hình 1.20. Vòng Ring Gigabit Ethernet
Với hoạt động chuyển mạch Ethernet L2 thì RING trở thành tập hợp các kết nối điểm -điểm. Nếu khi có sợi quang bị đứt thfi STM block một phần của Ring để chống lại bão broadcast bởi loop. Bão broadcast xuất hiện khi một gói không biết đâu là đích để tới. Thuật toán STP sử dụng BPDU để phát hiện ra loop và block lại, STP mất khoảng 30-60s để hội tụ, RSTP hội tụ nhanh hơn. Khi sợi quang bị đứt, STP điều chỉnh lại và đường mới giữa các node khác nhau được thiết lập
Hình 1.21. Bảo vệ (Spanning Tree).
Mặc dù RING 10GE sẽ làm giảm bớt vấn đề nghẽn, giải pháp khởi tạo cho 10GE với chi phí cao. Thiết bị ban đầu với giao diện 10GE thiết kế cho mạng lõi hơn là xây dựng mạng truy cập. Với giải pháp 10GE thì chi phí cho mạng truy cập phải giảm bớt thì mới là giải pháp khả thi.
Chúng ta đã xem xét các công nghệ khác nhau có thể sử dụng cho kết nối vật lý của Metro. EoS, RPR và Ethernet Transport là các phương pháp có thể để triển khai dịch vụ Metro Ethernet. EoS là giải pháp có thể triển khai dịch vụ Ethernet trên nền tảng hạ tầng sẵn có. Để có được hiệu quả hơn khi VCAT cho phép ánh xạ các ống Ethernet vào Ring SONET/SDH. RPR là giải pháp hấp dẫn và được quan tâm bởi vì giải pháp này có mức độ hồi phục tốt khi có lỗi và giải quyết tương đối hiệu quá vấn đề băng thông của Ring SONET/SDH. Ethernet như một công nghệ truyền tải là cách đơn giản và hiệu quả để triển khai dịch vụ Ethernet. Tuy nhiên giải pháp này thừa hưởng nhiều thiếu sót của mạng Ethernet chuyển mạch tầng 2. Nhiều chức năng vẫn cần được đưa ra trên thiết bị Metro để truyền tải dịch vụ như kết nối
Internet và dịch vụ VPN. Ethernet luôn sử dụng trong môi trường một khách hàng đơn lẻ như một mạng doanh nghiệp. Giờ đây môi trường nhiều khách hàng được truyền tải dịch vụ trên cùng một loại thiết bị tới các khách hàng khác nhau qua mạng truyền tải chia sẻ. Vì thế vấn đề dịch vụ ảo và mở rộng dịch vụ trở thành một vấn đề nan giải. EoMPLS trở thành một giải pháp khả thi để triển khai dịch vụ Metro Ethernet. Mặt phẳng điều khiển MPLS truyền tải hầu hết các chức năng còn thiếu trong mạng chuyển mạch Ethernet như khả năng mở rộng và sự hồi phục. Chúng ta sẽ nghiên cứu công nghệ MPLS ở chương 3 của tài liệu này.
Kết luận: Trong phạm vi chương 1 này, tác giả mong muốn giới thiệu được một cách ngắn gọn nhất, tường minh nhất các khái niệm của mạng Metro, lịch sử hình thành và phát triển của mạng Metro. Bên cạnh đó giới thiệu được một số công nghệ tiêu biểu được sử dụng nhiều trong mạng Metro cũng như các dịch vụ được khai thác và triển khai trên nền mạng Metro một cách chung nhất.
CHƢƠNG 2: CÁC MÔ HÌNH KIẾN TRÚC MẠNG TIÊU BIỂU