Chương 2 Cấu trỳc hệ thống IPT
2.3.3. Ethernet 1 Đặc điểm
2.3.3.1. Đặc điểm
Cụng nghệ Ethernet đó được xõy dựng và chuẩn hoỏ để thực hiện cỏc chức năng mạng lớp đường dữ liệu và lớp vật lý. Cụng nghệ này hỗ trợ cung cấp rất tốt cỏc dịch vụ kết nối điểm - điểm với cấu trỳc tụ-pụ mạng phổ biến theo kiểu ring và hub and spoke. Với cấu hỡnh hub and spoke, trong cỏc mạng cơ quan, khu văn phũng thường triển khai cỏc nỳt mạng là cỏc thiết bị Switch và cỏc thiết bị Hub. Nỳt mạng đúng vai trũ là cổng (gateway) kết nối kộp (dual home) với nỳt mạng thực hiện chức năng POP (Point Of Present) của nhà cung cấp dịch vụ để tạo nờn cấu trỳc mạng. Cỏch tổ chức mạng này xột về khớa cạnh kinh tế là tương đối đắt, bự lại mạng cú độ duy trỡ mạng cao và cú khả năng mở rộng, nõng cấp dung lượng.
Mạng tổ chức theo cấu trỳc tụ-pụ ring được ỏp dụng nhiều vỡ cú tớnh hiệu quả về mặt tiết kiệm chi phớ đầu tư xõy dựng mạng ban đầu. Tuy nhiờn, một trong những yếu điểm của cấu trỳc mạng kiểu này là khụng hiệu quả khi triển khai thuật toỏn định tuyến phõn đoạn hỡnh cõy (spanning-tree-algorithm); là một trong những thuật toỏn định tuyến quan trọng ỏp dụng trong mạng Ethernet do những hạn chế của cơ chế bảo vệ và dung lượng băng thụng hữu hạn của vũng ring. Cụ thể là thuật toỏn định tuyến phõn đoạn hỡnh cõy trong nhiều trường hợp sẽ thực hiện chặn một vài phõn đoạn tuyến trong ring, điều này sẽ làm giảm dung lượng băng thụng làm việc của vũng ring. Một điểm nữa là thuật toỏn định tuyến phõn đoạn hỡnh cõy cú thời gian hội tụ dài hơn nhiều so với thời gian hồi phục đối với cơ chế bảo vệ của vũng ring (tiờu chuẩn là 50 ms).
Gigabit Ethernet là bước phỏt triển tiếp theo của cụng nghệ Ethernet, một cụng nghệ mạng đó được ỏp dụng phổ biến cho mạng cục bộ LAN (Local
Area Network) hơn hai thập kỷ qua. Ngoài đặc điểm cụng nghệ Ethernet truyền thống, cụng nghệ Gigabit Ethernet phỏt triển và bổ sung rất nhiều cỏc chức năng và cỏc tiện ớch mới nhằm đỏp ứng yờu cầu đa dạng về loại hỡnh dịch vụ, tốc độ truyền tải, phương tiện truyền dẫn. Hiện tại cỏc giao thức Gigabit Ethernet đó được chuẩn hoỏ trong cỏc tiờu chuẩn IEEE 802.3z, 802.3ae, 802.1w. Gigabit Ethernet cung cấp cỏc kết nối cú tốc độ 100 Mbớt/s, 1Gbớt/s hoặc vài chục Gbớt/s và hỗ trợ rất nhiều cỏc tiện ớch truyền dẫn vật lý khỏc nhau như cỏp đồng, cỏp quang với phương thức truyền tải đơn cụng (half- duplex) hoặc song cụng (full-duplex). Cụng nghệ Gigabit Ethernet hỗ trợ triển khai nhiều loại hỡnh dịch vụ khỏc nhau cho nhu cầu kết nối kết nối điểm - điểm, điểm - đa điểm, kết nối đa điểm... điển hỡnh là cỏc dịch vụ đường kết nối Ethernet ELS (Ethernet Line Service), dịch vụ chuyển tiếp Ethernet ERS (Ethernet Relay Service), dịch vụ kết nối đa điểm Ethernet EMS (Ethernet Multipoint Service). Một trong những ứng dụng quan trọng tập hợp chức năng của nhiều loại hỡnh dịch vụ kết nối là dịch vụ mạng LAN ảo VLAN (virtual LAN), dịch vụ này cho phộp cỏc cơ quan, doanh nghiệp, cỏc tổ chức kết nối mạng từ ở cỏc phạm vi địa lý tỏch rời thành một mạng thống nhất.
2.3.3.2. Ưu điểm
- Cụng nghệ Ethernet cú khả năng hỗ trợ rất tốt cho ứng dụng truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao và cú đặc tớnh lưu lượng mạng tớnh đột biến và tớnh “bựng nổ”.
- Cơ cấu truy nhập CSMA/CD cụng nghệ Ethernet cho phộp truyền tải lưu lượng với hiệu xuất băng thụng và thụng lượng truyền tải lớn.
- Thuận lợi trong việc kết nối cung cấp dịch vụ cho khỏch hàng. Khụng đũi hỏi khỏch hàng phải thay đổi cụng nghệ, thay đổi hoặc nõng cấp mạng nội bộ, giao diện kết nối.
- Theo thống kờ, cú tới 95% lưu lượng phỏt sinh bởi cỏc ứng dụng truyền tải dữ liệu là lưu lượng Etheret. Điều này xuất phỏt từ thực tế là hấu hết cỏc
mạng truyền dữ liệu của cỏc cơ quan, tổ chức (mạng LAN, MAN, mang Intranet) hiện tại đều được xõy dựng trờn cơ sở cụng nghệ Ethernet.
- Sự phổ biến của cụng nghệ Ethernet tại lớp truy nhập sẽ tạo điều kiện rất thuận lợi cho việc kết nối hệ thống với độ tương thớch cao nếu như xõy dựng một mạng dựa trờn cơ sở cụng nghệ Ethernet. Điều này sẽ dẫn tới việc giảm đỏng kể chi phớ đầu tư xõy dựng mạng.
- Mạng xõy dựng trờn cơ sở cụng nghệ Ethernet cú khả năng mở rộng và nõng cấp dễ dàng do đặc tớnh của cụng nghệ này là chia sẻ chung tiện ớch băng thụng truyền dẫn và khụng thực hiện cơ cấu ghộp kờnh phõn cấp.
- Hầu hết cỏc giao thức, giao diện truyền tải ứng dụng trong cụng nghệ Ethernet đó được chuẩn hoỏ (họ giao thức IEEE.802.3). Phần lớn cỏc thiết bị mạng Ethernet của cỏc nhà sản xuất đều tuõn theo cỏc tiờu chuẩn trong họ tiờu chuẩn núi trờn. Việc chuẩn hoỏ này tạo điều kiện kết nối dễ dàng, độ tương thớch kết nối cao giữa cỏc thiết bị của cỏc nhà sản xuất khỏc nhau.
- Quản lý mạng đơn giản
2.3.3.3. Nhược điểm
- Cụng nghệ Ethernet phự hợp với cấu trỳc mạng theo kiểu Hub (cấu trỳc tụ - pụ hỡnh cõy) mà khụng phự hợp với cấu trỳc mạng ring. Điều này xuất phỏt từ việc cụng nghệ Ethernet thực hiện chức năng định tuyến trờn cơ sở thuật toỏn định tuyến phõn đoạn hỡnh cõy (spanning-tree-algorithm); là một trong những thuật toỏn định tuyến quan trọng ỏp dụng trong mạng Ethernet. Cụ thể là thuật toỏn định tuyến phõn đoạn hỡnh cõy trong nhiều trường hợp sẽ thực hiện chặn một vài phõn đoạn tuyến trong ring, điều này sẽ làm giảm dung lượng băng thụng làm việc của vũng ring.
- Thời gian thực hiện bảo vệ phục hồi lớn. Điều này cũng xuất phỏt từ nguyờn nhõn là thuật toỏn định tuyến phõn đoạn hỡnh cõy cú thời gian hội tụ dài hơn nhiều so với thời gian hồi phục đối với cơ chế bảo vệ của vũng ring (tiờu chuẩn là 50 ms).
- Khụng phự hợp cho việc truyền tải loại hỡnh ứng dụng cú đặc tớnh lưu lượng nhạy cảm với sự thay đổi về trễ truyền tải (jitter) và cú độ ỡ (latency) lớn.
- Chưa thực hiện chức năng đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cho những dịch vụ cần truyền tải cú yờu cầu về QoS.