Ngày nay lưu lượng IP đó trở thành lưu lượng lấn ỏt trờn hầu hết cỏc mạng viễn thụng. Sự phỏt triển và sử dụng rộng rói của cỏc mạng TCP/IP ủy thỏc cỏc mạng IP khụng chỉ đỏp ứng được sự phỏt triển mong muốn theo số lượng mà nú cũn thỏa món cỏc khớa cạnh khỏc của cỏc mạng viễn thụng truyền thống vớ dụ như sự chọn lọc và cỏc phương thức điều khiển làm nú thuận tiện trong hoạt động hoặc hiệu năng. Mặt khỏc, cỏc mạng quang ngày càng được ứng dụng rộng rói nhằm nõng cao băng thụng, đỏp
ứng yờu cầu truyền thụng ngày càng cao trờn mạng. Do đú, để nõng cao năng lực của hệ thống, cụng nghệ mạng IP cần phải được tớch hợp với một mạng quang chặt chẽ hơn.
Để đạt được yờu cầu này, mạng quang cần phải linh hoạt, cú khả năng tự cấu hỡnh và cú khả năng hỗ trợ cỏc mụ hỡnh bảo vệ và khụi phục lỗi.
3.1.1 Khỏi niệm
3.1.1.1 Mụ hỡnh mạng quang
Cú rất nhiều phương phỏp tớch hợp IP trờn mạng quang. Tuy nhiờn, vấn đề đầu tiờn cần phải được đề cập đến đú là một mạng quang chớnh xỏc là như thế nào. Chỳng ta cú thể định nghĩa mạng quang là một hệ thống truyền thụng sử dụng cỏc thiết bị
quang và cỏc kỹ thuật như là thực thể vận chuyển cơ bản được sử dụng rộng rói trong cỏc mạng SDH/SONET, WDM và cỏc cụng nghệ kết nối quang như Ethernet quang tốc
độ gigabit… Mục đớch là làm cho mạng quang trở nờn khỏc biệt với những mụ hỡnh mạng truyền thống như mạng điểm-điểm, mạng ring và mạng dạng lưới.
Hỡnh 3.1 Mụ hỡnh mạng quang [36]
Tổng quan thỡ mụ hỡnh mạng IP bao gồm rất nhiều bộđịnh tuyến IP tốc độ cao
được kết nối với nhau bởi mạng lừi quang. Cỏc bộ định tuyến này thường nằm ở biờn của mạng quang. Như chỳng ta cú thể thấy ở hỡnh 3.1, một mạng quang được kết nối bởi rất nhiều mạng khỏch hàng khỏc thụng qua cỏc giao diện người dựng (User Network Interface-UNI). Chỳ ý rằng cỏc mạng khỏch hàngcú thể bao gồm cỏc mạng IP và cỏc dạng mạng khỏc, vớ dụ như mạng STM. Hơn nữa, chỳng ta vẫn cú thể thấy rằng bản thõn một mạng quang bao gồm rất nhiều mạng con quang được kết nối với nhau thụng qua giao diện nỳt mạng (Network Node Interface –NNI). Mạng quang được coi là mạng vận chuyển dữ liệu người dựng. Mạng này là trong suốt đối với tốc độ và sự
mó húa của lưu lượng khỏch hàng.
3.1.1.2 Cỏc vấn đề chớnh
Vấn đề đầu tiờn là làm thế nào để thớch nghi và sử dụng cỏc giao thức điều khiển IP trong sự điều khiển mạng quang. Trong trường hợp này “nú bao gồm thiết kế mới cỏc giao thức bỏo hiệu và điều khiển hoặc trang bị thờm cỏc giao thức điều khiển và bỏo hiệu IP hiện cú để sử dụng cho mạng quang nhằm mục đớch quản lý gắn kết cỏc
đầu, cung cấp và khụi phục cỏc quang tuyến dọc theo cỏc mạng quang. Vấn đề thứ hai
hàm một số vấn đề, tập trung vào căn chỉnh cỏc tuyến từ một điểm đầu IP đến một
điểm khỏc qua mạng quang và xỏc định khả năng đến của IP.
3.1.1.3 Mặt phẳng dữ liệu và mặt phẳng điều khiển
Giả sử rằng mặt phẳng dữ liệu sẽ sử dụng mụ hỡnh phủ (overlay) trong đú mạng quang cung cấp cỏc đường ống (pipe) để truyền dẫn dữ liệu IP. Thụng qua cỏc đường
ống này, cỏc gúi tin IP cú thể được vận chuyển và chỳng khụng thể nhỡn thấy cỏc chuyển mạch quang từ gúc độ gúi tin. Đặc tớnh chớnh của mụ hỡnh phủ này là cỏc chuyển mạch quang đều khụng nhận thức được cỏc gúi tin IP một cỏc rời rạc. Chớnh vỡ vậy nú khụng thể xử lý từng gúi tin IP rời rạc dựa vào phần đầu của bản tin được. Do
đú, giải phỏp đưa ra hiện nay chớnh là sử dụng cỏc bộ OXC cú thể điều khiển động trong hệ thống mạng. Với cỏc bộ kết nối chộo quang OXC này, một tuyến quang sẽ được thiết lập trờn mạng trước khi dữ liệu được truyền đi. Kết quả là lưu lượng IP sẽ được xử lý bằng cỏch đưa vào đường hầm quang từ cổng vào (ingress) của mạng quang và đi ra khỏi mạng từđầu ra (egress port).
Ngược lại với mặt phẳng dữ liệu, mặt phẳng điều khiển cú thể nằm trong một số
mụ hỡnh khỏc nhau. Giống như với mặt phẳng dữ liệu, chỳng ta cũng cú thể giả sử mặt phẳng dữ liệu sử dụng mụ hỡnh phủ, ngoài ra cũn một số mụ hỡnh khỏc như mụ hỡnh
đồng đẳng (peer-to-peer), mụ hỡnh mở rộng… [36]
Trong một mạng quang, mặt phẳng điều khiển được sử dụng để phối hợp cỏc giải thuật nhằm cung cấp cỏc chức năng sau:
- Giao thức bỏo hiệu dựng để thiết lập, duy trỡ và ngắt một kết nối.
- Quy trỡnh định tuyến nhằm điều khiển cấu trỳc liờn kết mạng, sử dụng tài nguyờn, và tớnh toỏn tuyến truyền.
- Giao thức bỏo hiệu dành cho truyền thụng giữa thực thể yờu cầu dịch vụ và cỏc thực thể cung cấp dịch vụ.