Sự phỏt triển nền tảng MPLS đó mở ra nhiều chiến lược tớch hợp cho cỏc mạng vận chuyển IP và cỏc lớp liờn kết. Đặc tớnh tổng quỏt của kiến trỳc này làm cho nú cú thể ứng dụng như cơ sở cung cấp nền tảng cơ bản cho rất nhiều cụng nghệ mạng dữ
liệu. Vớ dụ, MPLS ứng dụng trong cỏc cụng nghệ liờn kết lớp (ATM, frame relay…) mặc dự khụng thể mụ tả hoặc xử lý cỏc gúi tin IP nhưng nú cú thể thực hiện một số cỏc hoạt động xử lý nhón. Hiện nay, chuyển mạch lamda đa giao thức (MPλS) đó coi cỏc
kết nối chộo quang (cỏc bộ định tuyến bước súng) như là cỏc LSR và cỏc bước súng như cỏc nhón để cung cấp cỏc đường dẫn định tuyến dựa bước súng. Hỡnh 3.6 mụ tả
mối quan hệ tương tỏc giữa MPLS và MPλS. (Chi tiết trong [20][13][16])
Hỡnh 3.6 Tương tỏc giữa mạng MPLS và MPLambdaS[36]
3.3.2.1 Mạng IP/MPLS định tuyến theo bước súng
Như đó giới thiệu trong phần 2.2.1, định tuyến bước súng là một dạng của chuyển mạch kờnh quang, trong đú một kờnh quang được thiết lập riờng khi cú yờu cầu. Kết nối này được gọi là quang tuyến, nú bao gồm cỏc cấp phỏt giống nhau trờn mỗi liờn kết dọc theo hướng truyền. Quang tuyến này cú thể bao gồm nhiều bước súng khỏc nhau nếu như trong mạng cú cỏc bộ chuyển đổi bước súng. Thường thỡ gần như là khụng cú yờu cầu về định dạng và tốc độ bit đối với dữ liệu truyền trờn quang tuyến. Mạng định tuyến bước súng bao gồm cỏc bộ chuyển mạch kờnh quang cú thể được sử
dụng để kết nối cỏc bộ chuyển mạch IP trục chớnh (như hỡnh 3.7).
Chuyển mạch lamda đa giao thức được sử dụng để thiết lập cỏc quang tuyến giữa cổng vào (ingress) và một bộ định tuyến IP cổng ra (egress). Với MPLS, mụt OXC cung cấp cỏc quang tuyến bằng cỏch thiết lập mối quan hệ giữa cổng vào cựng bước súng vào và cổng ra cựng bước súng ra. Cỏc gúi tin IP được chuyển tiếp bởi cỏc bộ định tuyến thụng thường cho đến khi nú đến được một bộ định tuyến trục chớnh cổng vào. Dựa vào địa chỉ đớch của cỏc gúi tin này mà chỳng được bộ định tuyến IP cổng vào gửi đi trờn một bước súng phự hợp tới bộ định tuyến đầu ra qua mạng trục chớnh toàn quang bao gồm cỏc OXC. Từ bộđịnh tuyến IP lối ra, cỏc gúi tin IP tiếp tục
được cỏc bộđịnh tuyến thụng thường chuyển tiếp cho đến khi nú đến được địa chỉđớch. Cỏc khỏi niệm của chuyển mạch nhón đa giao thức cú thểđược mở rộng cho mạng vận chuyển quang (gọi là MPLambdaS). Với MPLambdaS, ý tưởng cơ bản là sử dụng cỏc kờnh bước súng như là cỏc nhón và thiết lập cỏc tuyến đường phự hợp trong mạng. Cỏc tuyến quang này cho phộp chuyển mạch nhanh dữ liệu mà khụng cần yờu cầu cỏc bước xử lý định tuyến phức tạp dọc theo tuyến.[23]
3.3.2.2 Kết nối chộo quang hỗ trợ OBS và MPLS
Chỳng ta hóy hỡnh dung một mạng IP hoạt động trờn mạng đường trục quang sử
dụng OBS như là kỹ thuật truyền dẫn như mụ tả trong hỡnh 3.8. Cỏc gúi tin IP đến
được vận chuyển dọc theo mạng lừi quang tới bộđịnh tuyến IP lối ra. Mạng trục chớnh quang này cú thể khụng sử dụng bộđệm hoặc sử dụng rất giới hạn (dựng cỏc đường trễ
quang FDL) tại cỏc điểm kết nối chộo quang.
Ở trong phần này chỳng ta sẽ cựng xem xột cỏc kỹ thuật dạng MPLS được sử
dụng cựng với OBS như thế nào để chuyển tiếp cỏc chựm quang dữ liệu qua mạng lừi quang. Sau đú chỳng ta mụ tả cỏc vấn đề thiết kế tại lớp OBS-MAC và cỏc chức năng tại điểm kết nối chộo quang.
Hỡnh 3.8 Truyền dẫn trục chớnh IP/ OBS WDM dựng MPLS[35]
3.3.2.2.1 OBS sử dụng MPLS
Như chỳng ta đó đề cập đến một số vấn đề của MPLS trong phần 3.3.1, ta cú thể
thấy rằng MPLS cú thể đảm nhận một vai trũ quan trọng trong kỹ thuật lưu lượng và nõng cao hiệu năng thụng lượng của một mạng dựa OBS, như mụ tả trong hỡnh 3.9. Mỗi điểm kết nối chộo trong mạng trục chớnh quang sẽ cú thụng tin trao đổi nhón về
cỏc tuyến được tớnh toỏn trước cú chứa trong cơ sở thụng tin nhón (LIB) của nú. Một LIB cú thểđược thiết lập sử dụng cỏc kỹ thuật tiờu chuẩn vớ dụ như cỏc kỹ thuật định tuyến cựng kỹ thuật lưu lượng mở rộng để phõn phối thụng tin về miền quang (băng thụng cho từng bước súng, số bước súng trờn một sợi quang…) và giao thức phõn phối nhón định tuyến dựa trờn sự ộp buộc(CR-LDP) hoặc giao thức chiếm dụng tài nguyờn
(RVSP) để phõn phối nhón. Mỗi khi bộđịnh tuyến đầu vào cú chựm quang dữ liệu cần truyền, nú sẽ tham chiếu đến LIB của nú để xỏc định nhón tương ứng. Nhón này bao gồm cả gúi tin điều khiển đến trước chựm quang dữ liệu. Khi gúi tin điều khiển đến bất kỳ một nỳt trung gian nào, cỏc hoạt động sau sẽđược thực hiện:
- Nhón trong gúi tin điều khiển được sử dụng để trỏ đến chựm quang dữ liệu chuyển tiếp thụng tin trong LIB vớ dụ như giao diện đầu ra và mức ưu tiờn hoặc thụng tin QoS.
Hỡnh 3.9 Mụ hỡnh chức năng tại OXC hỗ trợ OBS và MPLS[35]
- Điểm kết nối chộo được thiết lập để chuyển mạch chựm quang dữ liệu tương
ứng với gúi tin điều khiển trong toàn miền quang. Để thực hiện điều này, thụng tin trong gúi tin điều khiển vềđộ dài và offset của chựm quang dữ liệu được sử
dụng để chuyển tiếp thụng tin lấy từ LIB. Trong trường hợp này, thụng tin offset
được sử dụng để xỏc định sự ỏnh xạ từ sợ quang đến và bước súng tới bước súng của sợi quang đầu ra. Để cú thể chuyển tiếp cỏc chựm quang dữ liệu liờn tiếp đến từ cựng một kết nối trờn cỏc bước súng khỏc nhau trong một sợi quang cho trước, chỳng ta giả sử rằng nhón chỉ xỏc định ỏnh xạ tư sợi quang đầu vào tới sợi quang đầu ra, trong khi đú thụng tin về bước súng được gắn thờm vào nhón đầu ra tại tất cả cỏc nỳt. LIB cũng cú thể cung cấp cỏc thụng tin QoS khỏc. Vớ dụ nhưđịnh rừ danh sỏch cỏc bước súng cú thể sử dụng trờn sợi quang đầu ra,
xỏc định tớnh phự hợp của chựm quang dữ liệu để sử dụng bộ chuyển đổi bước súng, chỉ rừ khi nào thỡ gúi tin điều khiển được phộp giành quyền ưu tiờn đó cấp cho một dữ liệu để gỏn cho một chựm quang dữ liệu cú mức ưu tiờn thấp hơn … - Sau đú gúi tin điều khiển chịu sự thay đổi thụng tin nhón (và gắn thờm thụng tin
bước súng) và được chuyển tiếp trờn kờnh điều khiển dành riờng của sợi quang
đầu ra như chỉ định bởi LIB. Sơđồ chức năng của một kết nối chộo quang hỗ trợ
OBS và sử dụng kỹ thuật chuyển tiếp dạng MPLS được mụ tả trong hỡnh 3.9.
3.3.2.2.2 Lớp OBS-MAC
Lớp MAC được sử dụng để thực hiện cỏc chức năng nằm giữa lớp IP và lớp quang. Mục đớch là lớp quang sử dụng OBS xuất hiện dưới lớp IP như là một phương tiện truyền dẫn đỏng tin cậy và đảm bảo xỏc suất chặn chựm quang dữ liệu thấp. Hỡnh 3.10 thể hiện cỏc khối chức năng cần thiết của lớp OBS MAC. Cỏc chức năng chớnh của lớp OBS MAC được thực hiện tại bộ chuyển mạch đầu vào như sau:
- Kết hợp cỏc gúi tin IP thành cỏc chựm quang.
- Khi một chựm quang nằm ở đầu hàng đợi, xỏc định giỏ trị trễ (offset) được sử
dụng cho chựm quang đú và tạo một gúi tin điều khiển chứa thụng tin về offset,
độ dài của chựm quang và thụng tin định tuyến (nhón).
- Tạo khung cho chựm quang sau khi thời gian trễ trụi qua và gửi chựm quang vào lớp quang.
Tại bộ chuyển mạch đầu ra, lớp OBS-MAC thực hiện thao tỏc tỏch khung cỏc chựm quang và sau đú tỏch lấy cỏc gúi tin IP từ cỏc chựm quang này.
Vấn đề quan trọng trong thiết kế OBS-MAC là xỏc định khoảng trễ giữa gúi tin
điều khiển và chựm quang dữ liệu tương ứng. Tất nhiờn giỏ trị này phải đủ lớn để gúi tin điều khiển cú thểđược xử lý tại cỏc điểm kết nối chộo quang trong LSP để tối thiểu húa hoặc loại bỏ sự sử dụng bộ đệm quang. Hơn thế nữa, thuật toỏn xỏc định độ trễ cú thểđược phỏt triển để giảm thiểu sự xung đột giữa cỏc chựm quang dữ liệu đến từ cỏc bộ định tuyến đầu vào khỏc nhau tại một nỳt trong lớp quang. Hiệu quả của một kỹ
thuật thiết lập độ trễđiển hỡnh cú thểđược đỏnh giỏ dựa vào xỏc suất chặn chựm quang.
Ở phần 2.2.3.3 chỳng ta đó đề cập đến một giao thức thiết lập độ trễ được sử dụng trong mạng OBS, đú là giao thức JET (just- enough-time). Về vấn đề chất lượng dịch vụ, [13] đưa ra giải phỏp gỏn thời gian offset dài hơn cho cỏc chựm quang cú độ ưu tiờn cao.
3.4 TỔNG KẾT CHƯƠNG
Trong chương này chỳng ta đó đề cập đến việc tớch hợp IP trờn WDM, cụng nghệ truyền dẫn IP trờn WDM và một số vấn đề nảy sinh. Sau đú chương này cũng đó giới thiệu cụng nghệ chuyển mạch nhón đa giao thức MPLS và sự tớch hợp của nú trờn mạng WDM.
Chương 4