IPTV là một dịch vụ trong mô hình mạng cung cấp dịch vụ triple-play. Một vấn đề quan trọng đối với mạng truyền dẫn trong kiến trúc triple-play là làm thế nào một hệ thống mạng cung cấp được nhiều dịch vụ một cách tách biệt nhau. Trong phần này sẽ trình bày về các vấn đề sau: • Ánh xạ dịch vụ • Kiến trúc chất lượng dịch vụ • Kiến trúc biên lớp 3 • Kiến trúc multicast. • Ánh xạ dịch vụ
Ánh xạ dịch vụ nghĩa là ánh xạ các dịch vụ khác nhau (được cung cấp đến khách hàng) với các topo mạng logic khác nhau của hạ tầng mạng truy nhập và mạng gom. Khi các dịch vụ khác nhau được ánh xạ vào các topo logic khác nhau thì các dịch vụ này sẽ được kết cuối tại các thiết bị biên lớp 3 khác nhau. Khi các dịch vụ khác nhau được ánh xạ vào các topo logic khác nhau thì ánh xạ logic này thường xuất phát từ thiết bị CPE tại thuê bao. Như vậy, cần có những phương án khác nhau để mang ánh xạ này đi bằng cách sử dụng các phương thức đóng gói trong mạng truy nhập cũng như mạng gom.
Ánh xạ dịch vụ trong mạng truy nhập: Có 3 phương án ánh xạ dịch vụ trong mạng truy nhập, đó là:
• Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo (Multi-VC)
• Kiến trúc truy nhập EtherType
• Kiến trúc truy nhập đa VLAN (Multi-VLAN).
Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo. Trong kiến trúc này, các kênh ảo ATM (hay ATM VC) riêng rẽ được sử dụng để phân biệt các không gian địa chỉ khác nhau cho từng loại dịch vụ. Các VC này cũng được sử dụng để áp các tham số chất lượng dịch vụ cho từng loại dịch vụ. Trong hình 4, DSLAM ánh xạ các ATM VC trên đường day ADSL vào các VLAN dịch vụ trên đường uplink.( hình 2 – 4 )
Kiến trúc truy nhập EtherType. Với kiến trúc này, trường EtherType trong khung Ethernet được sử dụng để phân biệt hai không gian địa chỉ khác nhau. Ở đây, giả sử rằng dịch vụ Internet sử dụng phương thức đóng gói PPPoE, còn dịch vụ video sử dụng phương thức đóng gói IP. Khi các gói IP và PPP được mang trong khung Ethernet, trường EtherType được sử dụng để phân biệt hai loại gói này. Một điểm đáng chú ý là dịch vụ thoại phải được mang trong 1 trong 2 topo logic được mô tả bởi trường EtherType trong khung Ethernet. Nghĩa là hoặc dịch vụ thoại được mang trong khung Ethernet với trường EtherType là IP hoặc dịch thoại được mang trong khung Ethernet với trường EtherType là PPPoE. Do một VC được sử dụng cho tất cả các dịch vụ nên chất lượng dịch vụ được quyết định bởi các tham số chất lượng dịch
vụ lớp Ethernet hoặc lớp IP. Trong hình 5, DSLAM ánh xạ các giá trị EtherType khác nhau vào các VLAN dịch vụ khác nhau.(hinh 2 – 5 )
Hình 2 Kiến trúc truy nhập đa kênh ảo
Hình 2 Kiến trúc truy nhập EtherType
Kiến trúc truy nhập đa VLAN. Trong kiến trúc truy nhập da VLAN, phương thức đóng gói 802.1q được sử dụng trên các đường truyền ADSL, các VLAN ID khác nhau được sử dụng để phân biệt các không gian địa chỉ của các dịch vụ khác nhau.
Sau đó, DSLAM thực hiện các VLAN ID này trên đường uplink vào một tập VLAN ID khác dùng để nhận dạng không gian địa chỉ trên link đó.(Hình 2 )
Hình 2 Kiến trúc truy nhập đa VLAN
Trong mô hình này, một VC được sử dụng cho tất cả các dịch vụ. Do đó, cũng giống như kiến trúc truy nhập EtherType, chất lượng dịch vụ được quyết định bởi các tham số chất lượng dịch vụ lớp Ethernet hoặc lớp IP. Trong hình 7, DSLAM ánh xạ VLAN ID trên đường truyền ADSL vào các VLAN dịch vụ trên đường uplink ( Hình 2 )
Ánh xạ dịch vụ trong mạng truy nhập. Có hai kiến trúc khác nhau để ánh các dịch vụ từ thuê bao vào các VLAN trong mạng gom Ethernet: là kiến trúc N:1 VLAN và kiến trúc 1:1 VLAN. Điểm khác biệt giữa hai kiến trúc này là cách thức ánh xạ các đường dây thuê bao và các dịch vụ vào các VLAN:
Kiến trúc N:1 VLAN ánh xạ nhiều đường dây thuê bao và dịch vụ vào cùng một VLAN .
Kiến trúc 1:1 VLAN: ánh xạ mỗi dường dây thuê bao vào một VLAN riêng rẽ. Mô hình N:1 VLAN. Trong mô hình N:1 VLAN, nhiều thuê bao và nhiều dịch vụ được ánh xạ vào một VLAN trong mạng gom Ethernet. Có nhiều cách để ánh xạ các nhóm thuê bao và dịch vụ vào các VLAN.
Ví dụ, mỗi VLAN trong mô hình này có thể được sử dụng để gom tất cả các thuê bao của cùng một dịch vụ. Khi sử dụng mô hình này, tất cả các thuê bao ứng với một dịch vụ và một DSLAM được ánh xạ vào một VLAN duy nhất. DSLAM thực hiện chức năng chuyển tiếp (Ethernet bridge) giữa các đường dây DSL mà DSLAM đã gom vào một VLAN với VLAN trên Ethernet uplink. Một trong những vấn đề về bảo mật liên quan đến chuyển tiếp Ethernet là một thuê bao có thể xem được thông tin của một thuê bao khác. Vì vậy, các DSLAM phải có khả năng ngăn chặn hiện tượng chuyển tiếp giữa các đường dây DSL và đường Ethernet uplink.
Mô hình 1:1 VLAN. Trong mô hình 1:1 VLAN, mỗi đường dây thuê bao được nhận diện trong mạng gom thông qua một VLAN ID. Kiến trúc này tương tự như kiến trúc gom các đường truyền DSL theo ATM trước đây, bởi vì mỗi thuê bao trong kiến trúc ATM được nhận diện tại BRAS bởi một kênh ảo ATM. Vì số lượng bit VLAN tag theo 802.1q là 12 nên trong trường hợp số lượng thuê bao lớn hơn 4096 thì mạng gom lớp 2 phải sử dụng đóng gói 802.1ad (hay còn gọi là Q-in-Q). Trong mô hình này, DSLAM phải ánh xạ đường dây thuê bao vào một VLAN tag ở đường Ethernet uplink. Khi sử dụng đóng gói 802.1q thì DSLAM ánh xạ đường dây DSL vào một 802.1a VLAN ID. Trong trường hợp đóng gói 802.1ad thì DSLAM phải ánh xạ đường dây DSL vào một cặp 802.1ad tag trong (inner) và ngoài (outer).
• Kiến trúc chất lượng dịch vụ
Chất lượng dịch vụ tại mạng truy nhập và mạng gom có thể thực hiện theo 2 kiến trúc khác nhau: kiến trúc tập trung và kiến trúc phân tán.
Trong kiến trúc chất lượng dịch vụ tập trung, tất cả các chức năng chất lượng dịch vụ được thực hiện tại BRAS nếu các thiết bị mạng gom lớp 2 và DSLAM không có khả năng thực hiện chất lượng dịch vụ. Trong kiến trúc này, tất cả các dịch vụ đều đi qua một nut BRAS duy nhất. Như vậy, với phương án thực hiện như thế này thì việc sao chép các luồng multicast sẽ được thực hiện tại BRAS.
Trong kiến trúc chất lượng dịch vụ phân tán, chất lượng dịch vụ được thực hiện bằng cách lập lịch cho các link vật lý. Với phương án này, mỗi link vật lý phải có khả
năng phân loại lưu lượng và dựa theo một thứ tự đã cấu hình sẵn để áp dụng chất lượng dịch vụ.
• Kiến trúc biên lớp 3
Kiến trúc biên lớp 3 được phân làm kiến trúc: Single-edge và multi-edge
Single- edge: Với kiến trúc này, tất cả các dịch vụ đều được kết cuối tại một nút BRAS duy nhất. Vì vậy, kiến trúc này phải sử dụng kiến trúc chất lượng dịch vụ tập trung.
Multi-edge: Trong kiến trúc multi-edge, các dịch vụ khác nhau được kết cuối tại các thiết bị lớp 3 khác nhau. Điều này có thể thực hiện bằng cách ánh xạ các dịch vụ khác nhau vào các VLAN ID khác nhau tại DSLAM, hoặc sử dụng phân giải ARP với các nút lớp 3 khác nhau với các địa chỉ subnet khác nhau.
• Kiến trúc multicast
Kiến trúc multicast cũng được chia thành kiến trúc tập trung và kiến trúc phân tán. Trong kiến trúc tập trung, sao chép các luồng multicast được thực hiện tập trung tại một nút BRAS. Điều này ảnh hưởng khá nhiều đến băng thông được sử dụng cho dịch vụ broadcast video vì tất cả các luồng multicast đều được gửi unicast từ BRAS.
Trong kiến trúc phân tán, tất cả các nút lớp 3, mạng gom và mạng truy nhập đều có khả năng thực sao chép các luồng multicast. Các nút lớp 3 sử dụng IP multicast để sao chép các luồng multicast, trong khi đó các thiết bị lớp 2 sử dụng IGMP snooping.
Khi sử dụng kiến trúc phân tán thì cũng có nghĩa là sử dụng mô hình N:1 VLAN cho dịch vụ multicast video. Một VLAN duy nhất được sử dụng cho luồng video multicast, điều này cho phép chỉ tạo ra một bản sao duy nhất của luồng multicast cho nhiều thuê bao. Với kiến trúc này thì chất lượng dịch vụ cũng được thực hiện theo kiến trúc phân tán.