Chức năng của định tuyến mặt điều khiển GMPLS bao gồm việc thông báo các thông tin về topo mạng và lựa chọn đường của các LSP trong mặt truyền tải/số liệu.
• Truyền thông tin về topo mạng: Quảng bá các thông tin về topo qua mạng để tạo thành một tập các tài nguyên mức mạng không đổi giữa các LSR. Tuy nhiên, tập không đổi này không có nghĩa là giống nhau. Vì mạng có thể được chia thành các
cấp theo khía cạnh kinh doanh, kỹ thuật hay địa lý, các LSR yêu cầu cần phải được trang bị đủ thông tin để thực hiện việc chọn đường tại các mức khác nhau. Vấn đề mấu chốt của việc truyền thông tin topo là trả lời ba câu hỏi; “cái gì”, “cho ai” và “bằng cách nào”. Nghĩa là thông tin nào cần được phân phối đến ai và bằng cách nào để truyền thông tin điều khiển này.
• Chọn đường: Việc chọn đường GMPLS là một thủ tục tính toán dựa trên các ràng buộc. Thủ tục này cần phù hợp với các ràng buộc yêu cầu kết nối, chẳng hạn như tính đa dạng về vật lý, độ thực hiện mạng tối đa, bám theo các chính sách quản lý cũng như phù hợp với các ràng buộc đặc trưng của mạng. Hai thuật toán lựa chọn đường phổ biến nhất là hop-by-hop và chọn đường xác định.
2.4.1. Quảng bá thông tin về topo mạng
Mục đích của việc quảng bá thông tin về topo là để thông báo các thông tin cần thiết, đầy đủ một cách hiệu quả cho các LSR để chúng có khả năng chọn một đường tối ưu. Mối quan tâm chính đối với quảng bá thông tin topo là khả năng nâng cấp.
Một chuyển mạch lõi điển hình có thể bao gồm hàng ngàn các cổng vật lý. Thông tin trạng thái liên kết chi tiết cho một LSR có thể rất lớn. Khả năng nâng cấp cần phải giảm thiểu việc truyền các thông tin toàn cục và duy trì các thông tin chi tiết cũng như đưa ra các quyết định nội bộ càng nhiều càng tốt.
Để có được khả năng nâng cấp, giao thức định tuyến phải hỗ trợ các mức liên kết khác nhau.
• Tại mức LSR, các kết nối liên kết song song phải được tập hợp vào một liên kết bó gộp chung, ẩn các chi tiết kết nối tuyến và chỉ phân tán thông tin tổng cho toàn mạng. Một bó liên kết được định nghĩa là một tập các kết nối tuyến có chung một số đặc tính vật lý hoặc logic quan trọng cho việc chọn đường. Các liên kết cụ thể bên trong một liên kết bó có thể tương đương với mục đích định tuyến.
• Ở mức mạng, giao thức định tuyến GMPLS cần hỗ trợ định tuyến phân cấp. Thông tin về topo của một mạng con được tập hợp và được tách ra khi truyền đến các mạng con khác. Tại biên AS, thông tin được lọc theo các cơ chế nội bộ. Tuy nhiên, mức phân phối mạng cần được tính toán rõ ràng. Nếu quá nhiều cấp có thể làm giảm khả năng thực hiện của mạng vì việc tách và tập hợp có thể sinh ra các đường tối ưu.
Khả năng nâng cấp cũng yêu cầu điều khiển thông tin cập nhật thường xuyên. Các kỹ thuật tối ưu sau nên được xem xét trong giao thức định tuyến mặt điều khiển GMPLS.
- Phân biệt thông tin tĩnh và động
- Điều khiển cập nhật thường xuyên thông qua các ngưỡng khác nhau. Tổng quát, hai loại ngưỡng có thể định nghĩa là; ngưỡng tuyệt đối và ngưỡng liên quan. (1) Ngưỡng tuyệt đối xác định sự chênh lệch về thay đổi tài nguyên.
(2) Ngưỡng liên quan mô tả phần trăm thay đổi liên quan đến số liệu trước đó. Có một sự cân bằng giữa độ chính xác về kỹ thuật và khả năng nâng cấp mặt điều khiển GMPLS. Mặt điều khiển GMPLS cần được thiết kế để nhà khai thác mạng có độ mềm dẻo để điều chỉnh cân bằng theo các đặc tính của mạng.
2.4.2. Chọn đường
Chọn đường có thể thực hiện theo phương thức offline hoặc online. Việc chọn phương án nào tuỳ thuộc vào độ phức tạp tính toán, thông tin topo có thể, tình huống mạng cụ thể. Cả hai phương thức chọn đường này đều có thể cung cấp. Chẳng hạn, nhà khai thác có thể sử dụng thuật toán online để xử lý tập các quyết định chọn đường và thuật toán offline để xử lý lưu lượng phức tạp.
2.5. Kỹ thuật lưu lượng trong trong GMPLS
Mục đích của TE (kỹ thuật lưu lượng) là tăng hiệu quả và độ tin cậy vận hành mạng khi tối ưu hoá việc sử dụng tài nguyên mạng và hiệu năng lưu lượng. Trong vài năm gần đây lượng lưu lượng bởi các dịch vụ dựa vào Internet ngày càng trở nên rõ ràng hơn. Do đó, các thiết bị trong tương lai phải có khả năng đa dịch vụ để hỗ trợ các loại dịch vụ khác nhau với các yêu cầu QoS khác nhau. Tính không ổn định và không dự đoán trước được của lưu lượng Internet, đưa ra các yêu cầu thách thức cho NGN: tính mềm dẻo và khả năng phản ứng lại nhanh chóng sự thay đổi lưu lượng. Phương pháp dựa vào cung cấp tài nguyên vượt quá được sử dụng trong các mạng viễn thông ngày nay không phải là giải pháp mang lại lợi nhuận cho NGN.
2.6. Tình hình xây dựng tiêu chuẩn GMPLS trên thế giới.
Về việc xây dựng tiêu chuẩn công nghệ GMPLS, có nhiều tổ chức quốc tế như Tổ chức nghiên cứu đặc biệt về kỹ thuật mạng liên kết IETF, Tổ chức diễn đàn mạng
quang liên kết OIF, Tổ chức tiêu chuẩn viễn thông quốc tế ITU-T
Về tình hình triển khai công nghệ GMPLS của các nước trên thế giới có các dự án quan trọng sau: Dự án MUPPED (châu Âu), Dự án NOBEL (châu Âu), Dự án GARDEN (châu Âu, Bắc Mỹ và Hàn Quốc), Dự án thử nghiệm mạng GMPLS của hãng KDDI (Nhật bản), Dự án 3TNET (Trung Quốc), Dự án của NTT
2.7. Tình hình triển khai công nghệ GMPLS ở trên thế giới
Bắt đầu từ năm 2000 các tổ chức nghiên cứu và các hãng sản xuất thiết bị và giải pháp mạng thế hệ mới đã thực hiện các dự án thử nghiệm triển khai mạng GMPLS nhằm mục đích kiểm nghiệm việc thực hiện các chức năng mạng GMPLS trên một số các thiết bị mạng được phát triển thêm các giao thức hoạt động của mạng GMPLS nhằm xác định các thông số, đặc tính, cơ chế hoạt động của các giao thức mạng GMPLS vũng như các kiến trục thực hiện mạng từ đó rút ra các kết luận cũng như các sửa đổi bổ sung về tiêu chuẩn và giao thức đề xuất áp dụng cho công nghệ này, sau đây là một số những dự án triển khai thử nghiệm mạng GMPLS điển hình.
Dự Án MUPPED (châu Âu)
Dự án này thực hiện trong 3 năm, bắt đầu từ năm 2004 với sự tham gia của 16 tổ chức nghiên cứu, nhà khai thác mạng của 18 nước châu Âu. Mục tiêu của dự án là triển khai thử nghiệm, đánh giá mạng dựa trên cấu trúc GMPLS/ASON mở cho mục đích kết nối mạng cỡ lớn giữa các cơ sở nghiên cứu tại các các quốc gia châu Âu với nhau. Các thử nghiệm của dự án nhằm xây dựng một mạng đa lớp trên cơ sở công nghệ IP/MPLS và GMPLS/ASON kết nối với nhau trên một mặt điều khiển thống nhất để có thể đáp ứng nhu cầu kết nối tốc độ cao và đa ứng dụng giữa các tổ chức nghiên cứu của châu Âu với nhau.
Những kết quả nghiên cứu ban đầu của dự án này đó là đã xác định được cấu trúc tổng thể của mạng thử nghiệm với mô hình đa lớp mạng trên cơ sở cấu trúc điều khiển quản lý thống nhất GMPLS/ASON với các tính năng thực hiện mạng cụ thể như là các giao thức, giao diện cần áp dụng cũng như các cơ chế cung cấp QoS cho các ứng dụng, cơ chế phục hồi và bảo vệ tuyến kết nối trong các phân lớp mạng, xây dựng cấu truc mạng thử nghiệm cho giai đoạn đầu.
Dự án này được triển khai thực hiện bắt đầu từ năm 2004 bởi 26 tổ chức thành viên là các viện nghiên cứu và các hãng xản xuất thiết bị hàng đầu để triển khai các nghiên cứu phân tích công nghệ, mô hình kiến trúc mạng, giải pháp phù hợp để triển khai mạng và triển khai các dự án thử nghiệm về cấu trúc mạng thế hệ mới dựa trên cơ sở mô hình kiến trúc công nghệ GMPLS/ASON cho mục đích xây dựng truyền tải đa lớp tích hợp IP quang thông minh. Quan điểm tiếp cận xây dựng mạng GMPLS/ ASON là không xây dựng một mô hình thử nghiệm mạng tập trung thống nhất mà dựa trên các kết quả nghiên cứu, triển khai thử nghiệm của các tổ chức thành viên để đưa ra kiến trúc, giao thức, mô hình triển khai mạng phù hợp áp dụng ở châu Âu. Những kết quả ban đầu mà dự án này đưa ra như là: Đề xuất giải pháp thực hiện mạng theo kiến trúc GMPLS/ASON và áp dụng kỹ thuật chuyển mạch kết hợp gói và chùm; Xác định các chức năng thực hiện theo từng phân lớp mạng; Triển khai chiến lược duy trì mạng đa lớp theo từng giai đoạn phát triển mạng nhằm giảm chi phí đầu tư xây dựng mạng và không gây xáo trộn hoạt động của các phân lớp mạng; Bước đầu xác định các khái niệm, phương thức thực hiện cụ thể về các dịch vụ cung cấp bởi mạng truyền tải quang trong suốt.
Dự án GARDEN (châu Âu, Bắc Mỹ và Hàn Quốc)
Dự án này được khởi động trong 3 năm bắt đầu từ năm 2004 với sự tham gia của 30 thành viên là các nhà khai thác và cung cấp thiết bị của châu Âu, Canada và Hàn Quốc. Một số mục tiêu cụ thể của dự án như sau: Xây dựng mạng thử nghiệm liên kết IP trên cơ sở thiết bị truyền tải quang được quản lý và điều khiển bởi công nghệ tiên tiến (GMPS/ASON) của các nhà cung cấp thiết bị thành viên để để có thể cung cấp các dịch vụ bước sóng động, kết nối theo yêu cầu cho các dịch vụ băng thông rộng và có yêu cầu cao về QoS; Phát triển các dịch vụ, giao thức và các công cụ mới phù hợp với yêu cầu triển khai mạng IP băng rộng trên cơ sở mạng truyền tải quang GMPLS/ASON; Đánh giá khả năng liên kết và phối hợp quản lý điều khiển mạng truyền tải quang và cung cấp dịch vụ tốc độ cao trên mạng thử nghiệm ở phạm vi châu Âu và mở rộng liên kết với Canada và Hàn Quốc.
Dự án thử nghiệm mạng GMPLS của hãng KDDI (Nhật bản)
Dự án này triển khai bắt đầu từ năm 2004 tại Nhật Bản. Mục tiêu của dự án này cũng nhằm triển khai mạng thử nghiệm liên kết giữa mạng IP và quang trên cơ sở
công nghệ GMPLS, cụ thể là thực hiện kết nối giữa các thiết bị chuyển mạch PSC với các thiết bị định tuyến có chức năng GMPLS nhằm cung cấp các dịch vụ có QoS, tốc độ cao truyền tải trên mạng GMPLS.
Dự án 3TNET (Trung Quốc)
Dự án này thuộc chương trình 863 nhằm mục đích xây dựng một mạng liên kết tốc độ cao Tetabit (Tbit) tại vùng châu thổ sông Yangtze. Mạng này được xây dựng nhằm cung cấp dịch vụ liên kết các hệ thống máy tính GRID của một số tổ chức nghiên cứu đào tạo tại 3 thành phố lớn Shanghai, Jiangsu và Zhejiang với nhau. Các thiết bị mạng cơ bản đó là hệ thống truyền tải quang DWM tốc độ Tbit, thiết bị định tuyến tốc độ Tbit, thiết bị chuyên mạch ASON Tbit được triển khai trên cơ sở công nghệ GMPLS với các giao diện kiết nối chuẩn là UNI cho phạm vi mạng – người sử dụng và giao diện E-NNI cho phạm vi kết nối OXC-OXC, OXC-Core Router. Các dịch vụ có thể cung cấp trong mạng thử nghiệm là ứng dụng GRID, SAN, Parallel Computing. Mạng thử nghiệm cũng đã triển khai hệ thống quản lý NMS thống nhất trong toàn mạng nhằn thực hiện chức năng điều khiển uqản lý tài nguyên mạng một cách hiệu quả và tự động cung cấp dịch vụ.
Dự án của NTT
Cisco Systems đã hợp tác với NTT Communication (NTT Com) triển khai mạng thử nghiệm cung cấp các dịch vụ kết nối theo yêu cầu dựa trên cơ sở công nghệ GMPLS kết nối giữa hai thành phố lớn là Tokyo và Osaka. Các thiết bị mạng sẽ sử dụng dòng sản phẩm định tuyến Cisco 12000 của Cisco. Đây là bước khởi đầu của NTT nhằm xây dựng cơ sở hạ tầng mạng NGN cung cấp dịch vụ kết nối cấp cao cho khách hàng. Trong pha thử nghiệm này NTT Com sẽ triển khai mặt phẳng điều khiển GMPLS trên các thiết bị của Cisco kết nối qua hệ thống truyền dẫn quang SDH thương mại của mình. Hệ thống điều khiển và quản lý GMPLS này cung cấp các chức năng tự động trong mạng tự trị (autonomous network) nhằm thiết lập các tham số kết nối theo yêu cầu trên các nút mạng.