OBS và OLS có thể đ−ợc triển khai bằng cách sử dụng OLSR. Trong phần này ta sẽ xem xét IP over OLSR và IP over OPR.
IP over OLSR:
OLSR cung cấp một cơ chế chuyển tiếp nhãn, nó về bản chất là một mạng chuyển mạch gói. Tuy nhiên vì gói quang không phải là gói IP và nó có tiêu đề riêng, nó cần đ−ợc tạo ra tại OLSR biên. Do đó, OLSR cần phải đ−ợc triển khai thành một nhóm nhằm mục đích lợi dụng −u điểm của tiết kiệm chi phí băng thông và giao diện. OLSR lõi chỉ là một chuyển mạch lớp 2 khác và nó không cần phải thực hiện các chức năng mặt phẳng dữ liệu IP.
Để hỗ trợ một mặt phẳng điều khiển IP tập trung và hợp nhất, OLSR có thể đ−ợc đánh địa chỉ IP nhờ đó nó có thể hỗ trợ định tuyến IP và báo hiệu. Trong mặt phẳng dữ liệu, IP over OLSR sẽ luôn tạo thành một mạng chồng lấn, trong đó các gói tin IP đ−ợc đóng gói thành các gói quang tại OLSR biên. Tuy nhiên, OLSR linh hoạt hơn so với OXC vì mỗi gói quang bị kiểm tra tại chặng trung gian. Ngoài ra, đ−ờng chuyển mạch nhãn LSP trong phân cấp chuyển tiếp là một đ−ờng ảo, nó sử dụng cơ chế điều khiển trạng thái mềm để duy trì trạng thái của nó. Một đ−ờng ảo không cần phải dành tr−ớc băng thông và có thể giải quyết đ−ợc vấn đề truyền dẫn l−u l−ợng lõi nhỏ hơn.
Hình 2-9 chỉ ra mạng IP over OLSR. Nh− đ−ợc chỉ ra trong hình vẽ, các gói tin IP đ−ợc tập trung tại biên của mạng OLSR. Bên trong mạng OLSR, các gói tin quang đ−ợc chuyển tiếp dựa trên nhãn (tức là tiêu đề gói tin quang) mà chúng mang theo.
Hình 2-9: Mạng IP over OLSR
Trong mặt phẳng điều khiển, một OLSR có thể đ−ợc thực hiện bằng cách sử dụng hoặc là OBS hoặc là OLS. Sau đây ta sẽ dùng OLS để triển khai OLSR. Hơn nữa, khái niệm nhãn của OLS là t−ơng tự nh− của MPLS. Đối với
Nhãn quang OLSR OLSR OLSR OLSR OLSR OLSR Gói IP Gói IP Gói IP Mạng OLSR
việc thiết lập đ−ờng ảo và phân bố nhãn, OLS có thể dành riêng một kênh b−ớc sóng để vận chuyển thông tin điều khiển. Nhóm OLSR có thể đ−ợc điều khiển bằng giao thức OSPF với những mở rộng cho mạng quang. Vì OLSR sử dụng một địa chỉ IP, mạng IP và mạng OLSR có thể hỗ trợ một mặt phẳng điều khiển hợp nhất, tức là MPLS. Một giao thức báo hiệu chung, ví dụ nh−
RSVP hoặc LDP của MPLS có thể đ−ợc sử dụng cho việc thiết lập đ−ờng đi và phân bố nhãn qua mạng IP và OLSR.
Về mặt khả năng t−ơng thích định tuyến, IP over OLSR có thể hỗ trợ một trong những cấu hình sau:
- Một tr−ờng hợp định tuyến IGP đ−ợc dùng cho mạng OLSR, nó sẽ t−ơng thích với các mạng IP khác sử dụng EGP. Điều này đem lại một mô hình định tuyến liên miền.
- Một tr−ờng hợp định tuyến đơn IGP điều khiển cả mạng OLSR và IP. Điều này t−ơng ứng với một mô hình định tuyến ngang hàng (peer-to-peer). Tuy nhiên, nó đòi hỏi phải sửa đổi lại IGP hiện tại. Ví dụ nh− mạng OLSR có thể đ−ợc cấu hình nh− là một vùng định tuyến theo giao thức OSPF, có nghĩa là flooding bản tin trạng thái đ−ờng truyền (LSA) liên miền cần đ−ợc cập nhật với những mở rộng OLSR, và flooding LSA nội bộ vùng OLSR cũng có thể cần đ−ợc sửa đổi để truyền dẫn có hiệu quả thông tin trạng thái liên kết WDM.
Nói tóm lại, cấu hình thứ nhất đòi hỏi sự mở rộng của IP EGP tiêu chuẩn, trong đó cấu hình thứ hai cần đ−ợc mở rộng IP IGP tiêu chuẩn.
IP over OPR
IP over OPR về bản chất là một mạng IP. Mạng internet quang tạo nên từ OPR có thể đ−ợc đặc tr−ng bởi một số kênh ánh sáng song song giữa các bộ định tuyến liền kề. Nh− trong IP thông th−ờng, không có sự phân cách rõ ràng giữa kênh dữ liệu h−ớng l−u l−ợng (traffic-oriented) và kênh điều khiển. Tuy nhiên, việc sử dụng MPLS có thể phân biệt đ−ợc và các đ−ờng cut-through và
đ−ờng −u tiên có thể đ−ợc thiết lập để tránh tắc nghẽn. Những cơ chế QoS trở thành một phần thiết yếu của mạng IP.
Một vấn đề then chốt cho nhà cung cấp OPR là mức độ những tính năng của bộ định tuyến nên đ−ợc triển khai trong miền quang. Câu trả lời liên quan đến những đặc điểm ứng dụng, hiệu suất và chi phí. Trong mặt phẳng dữ liệu, các bộ định tuyến IP và OPR có quan hệ ngang hàng, trong đó cả hai đều có thể chuyển tiếp các gói tin IP thô.
Trong mặt phẳng điều khiển, các bộ định tuyến IP và OPR cũng tạo nên một quan hệ ngang hàng sử dụng điều khiển trong băng. Việc liên kết các bộ định tuyến IP và OPR tuân theo giải pháp IP thông th−ờng. Theo đó, đối với mục đích định tuyến, một nhóm các mạng và bộ định tuyến đ−ợc điều khiển bởi một nhà quản lý đ−ợc nhóm thành một hệ thống tự trị (AS). Các bộ định tuyến trong một AS đ−ợc tự lựa chọn cơ chế cho việc phục hồi topology, xây dựng và duy trì cơ sở thông tin định tuyến, và tính toán đ−ờng đi. Cơ chế này trong phạm vi AS sử dụng IGP. Giữa một cặp AS, EGP đ−ợc sử dụng để trao đổi thông tin về tính khả dụng và có thể đến đ−ợc đích của mạng.
Để nhấn mạnh Internet quang với kỹ thuật WDM, các giao thức IP truyền thống cần phải đ−ợc sửa đổi, mở rộng để giải quyết những vấn đề liên quan đến IP/WDM. Ví dụ, có một số cổng b−ớc sóng/sợi quang trên tr−ờng OPR và vấn đề đặt ra ở đây là bằng cách nào sử dụng các địa chỉ IP một cách hiệu quả và thiết thực. Một ví dụ của đánh địa chỉ OPR tận dụng bó liên kết do đó chỉ một cặp địa chỉ IP đ−ợc cung cấp cho các kênh liên kết giữa một cặp OPR.
Hình 2-10 thể hiện một vài cấu hình mạng có thể thực hiện đ−ợc của bộ định tuyến IP và OPR. AS trên cùng trong hình vẽ thể hiện một mạng lai ghép sử dụng bộ định tuyến IP và OPR; AS d−ới cùng bao gồm các bộ định tuyến quang.
Hình 2-10: Mạng IP over OPR
2-3 Kết luận
Trong chuơng này ta đã xem xét các kiểu kiến trúc mạng IP/WDM dựa trên những công nghệ WDM hiện có. Một mạng WDM có khả năng tái cấu hình hỗ trợ chuyển mạch kênh, trong khi một mạng WDM chuyển mạch tuân theo cơ chế chuyển mạch gói. Những ví dụ của WDM chuyển mạch là OBS, OLS, OPR.
Mục đích của WDM chuyển mạch là có một mạng đơn giản, độ trễ thấp để tận dụng −u điểm của mạng toàn quang cung nh− khai thác những lợi ích của chuyển mạch gói.
Hiện nay công nghệ mạng WDM IP over Point- to-point đ−ợc sử dụng trong mạng đ−ờng dài backbone và các mối tr−ờng mạng MAN.
Các mạng WDM chuyển mạch vẫn đang nghiên cứu những mô hình thí nghiệm. Một vài kỹ thuật cốt yếu vẫn ch−a đ−ợc hoàn thiện nh− l−u đệm quang, thời gian xử lý, chuyển mạch gói quang còn dài.
Việc lựa chọn những mô hình liên kết IP/WDM mục đích là lựa chọn cách để mạng IP và mạng quang có thể liên thông đ−ợc với nhau. Từ đó ta có
OPR EGP EGP EGP OPR OPR OPR OPR OPR OPR
3 mô hình liên kết: Mô hình điều khiển chồng lấn, mô hình điều khiển ngang hàng và mô hình điều khiển gia tăng là sự thoả hiệp từ hai mô hình trên.
Ch−ơng 3: Điều khiển mạng trong mạng IP /WDM (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong ch−ơng này chúng ta sẽ tập trung vào nhóm chức năng điều khiển mạng. Nhóm chức năng điều khiển mạng liên quan tới các cơ chế điều khiển qua mạng phân biệt với nhóm chức năng điều khiển l−u l−ợng liên quan tới việc tối −u hoá việc sử dụng mạng IP/WDM.
Hình 3-1 chỉ ra một nguyên tắc chung của điều khiển l−u l−ợng và điều khiển mạng trong các mạng IP/WDM .
Hình 3-1:Điều khiển l−u l−ợng và điển khiển mạng IP/WDM
Điều khiển l−u l−ợng IP/WDM giải quyết những vấn đề hiệu quả và hiệu suất l−u l−ợng định tuyến trên một topo đ−ờng truyền quang IP đã đ−ợc thiết lập tr−ớc, tránh đ−ợc những liên kết tắc nghẽn và cân bằng tải giữa những đ−ờng đi. Trong tr−ờng hợp WDM có khả năng tái cấu hình, nó cũng giải quyết vấn đề thiết kế tối −u topo IP để tận dụng −u điểm của tính năng tái cấu hình WDM. Khả năng tái cấu hình cũng đ−ợc áp dụng cho từng kênh quang từng đ−ờng ảo ví dụ do suy giảm tín hiệu, méo dạng, hoặc định tuyến lại yêu
Kỹ thuật l−u l−ợng IP/WDM
IP-TE: MPLS-TE WDM-TE: MPλS-TE
Điều khiển mạng IP/WDM
ĐK mạng IP: OSPF, RSVP Mạng WDM Mạng IP ĐK mạng WDM: OSPF, optical
Để gắn kết các thiết bị mạng với nhau và hỗ trợ thuận lợi cho điều khiển l−u l−ợng, một lớp điều khiển mạng tạo ra trên từng phần tử mạng và liên kết các sợi quang - lớp truyền dẫn vật lý. Điều khiển mạng chúng ta đề cập đến các giao thức mạng OSPF (IGP) và BGP (EGP) và các bản tin ICMP, RSPV.
Điều khiển mạng IP/WDM có những phần sau: • Đánh địa chỉ IP/WDM
• Phát hiện topo mạng • Định tuyến IP/WDM
• Thiết lập và giải phóng liên kết • Cơ chế báo hiệu
• Điều khiển truy nhập mạng WDM • Bảo vệ và phục hồi mạng IP/WDM
Kiến trúc phần mềm của điều khiển mạng IP/WDM bao gồm:
Một giao thức quản lý và điều khiển chuyển mạch cung cấp giao diện quản lý giữa các thành phần điều khiển mạng và các chuyển mạch quang;
Các module định tuyến, phát hiện topo mạng và báo hiệu là các thành phần chính trong điều khiển mạng, chúng hoạt động theo chiều ngang để liên kết các tiến trình ngang hàng với nhau.
Nếu IP và WDM tạo nên một mạng chồng lấn trong mặt phẳng điều khiển thì cần phải có một server để phân giải địa chỉ, nó không phục thuộc vào các module điều khiển khác và có thể triển khai theo kiểu tập trung hoặc phân tán. Giao thức quản lý và điều khiển mạng có thể cùng đặt một vị trí với điều khiển chuyển mạch, trong khi server phân giải địa chỉ có thể đặt bất kỳ đâu trong mạng. Nếu IP và WDM tạo nên một mạng chồng lấn trong mặt phẳng dữ liệu thì ta cũng cần phải có một thành phần điều khiển truy nhập WDM. Thành phần này luôn luôn đ−ợc đặt tại chuyển mạch WDM biên.