2.2 Nghiờn cứu cỏc giải phỏp truyền tải IP trờn mạng quang
2.2.2.6 IP/Gigabit Ethernet cho WDM
Hiện nay, Ethernet chiếm tới 85% trong trong số những ứng dụng mạng LAN. Chuẩn Gigabit Ethernet cú thể sử dụng để mở rộng dung lƣợng LAN tiến tới MAN và thậm chớ cả đến cả WAN nhờ cỏc Card đƣờng truyền Gigabit trong cỏc bộ định tuyến IP; những Card này cú giỏ thành rẻ hơn 5 lần so với Card đƣờng truyền cựng dung lƣợng sử dụng cụng nghệ SDH. Nhờ đú, Gigabit Ethernet trở nờn hấp dẫn trong mụi trƣờng Metro để truyền tải lƣu lƣợng IP qua cỏc mạch vũng WDM hoặc thậm chớ cho cả cỏc tuyến WDM cự ly dài. Hơn thế nữa, cỏc cổng Ethernet 10 Gbit/s sẽ đƣợc chuẩn hoỏ trong tƣơng lai gần.
Hỡnh 12 biểu diễn vớ dụ mạng IP dựa trờn giao diện Gigabit Ethernet. Cỏc Card đƣờng truyền Gigabit Ethernet hoặc chuyển mạch Ethernet Lớp 2 nhanh đƣợc sử dụng cho cỏc bộ định tuyến IP trong mạng.
Mạng Ethernet tốc độ bit thấp (vớ dụ 10Base-T hoặc 100Base-T) sử dụng kiểu truyền hoàn toàn song cụng, ở đõy băng tần truyền dẫn hiệu dụng đƣợc chia sẻ giữa tất cả ngƣời sử dụng và giữa hai hƣớng truyền dẫn. Để kiểm soỏt sự truy nhập vào băng tần chia sẻ cú thể sử dụng cụng nghệ CSMA-CD. Điều này sẽ làm giới hạn kớch thƣớc vật lý của mạng vỡ thời gian chuyển tiếp khụng đƣợc vƣợt quỏ “khe thời gian” cú độ dài khung nhỏ nhất (chẳng hạn 512 bit đối với 10Base-T và 100Base- T). Nếu tốc độ bit là 1Gb/s mà sử dụng độ dài khung nhỏ nhất 512 bit thỡ mạng Ethernet chỉ đạt chừng 10m vỡ thế độ dài khung tối thiểu trong trƣờng hợp này đƣợc định nghĩa bằng 4096 bit cho Gigabit Ethernet. Điều này hiện làm giới hạn kớch
thƣớc mạng trong phạm vi 100m. Tuy nhiờn, kiểu hoàn toàn song cụng vẫn hấp dẫn trong mụi trƣờng Gigabit Ethernet.
Khi Gigabit Ethernet (1000Base-X) sử dụng kiểu song cụng nú trở thành một phƣơng phỏp tạo khung và bao gúi đơn giản và tớnh năng CSMA-CD khụng cũn đƣợc sử dụng. Chuyển mạch Ethernet cũng đƣợc sử dụng để mở rộng topo mạng thay thế cho cỏc tuyến điểm - điểm.
OADM OADM OADM OADM IP router IP router e.g. 32 WDM Gigabit Ethernet interface IP router Gigabit Ethernet interfaces Gigabit Ethernet interface GbE
Gigabit Ethernet switch
GbE
Gigabit Ethernet interface
Hỡnh 12. Vớ dụ về truyền tải IP trờn vũng ring WDM bằng khung Gigabit Ethernet Cấu trỳc khung Gigabit Ethernet biểu diễn trong Hỡnh 13. Độ dài tải cực đại của Gigabit Ethernet là 1500 byte nhƣng cú thể mở rộng tới 9000 byte (Khung Jumbo) trong tƣơng lai. Tuy nhiờn, kớch thƣớc tải lớn hơn sẽ khú tƣơng hợp với cỏc chuẩn Ethernet trƣớc đõy và hiện tại cũng chƣa cú chuẩn nào cho vấn đề này.
Khung Ethernet đƣợc mó hoỏ trong súng mang quang sử dụng mó 8B/10B. Trong 8B/10B mỗi byte mó hoỏ sử dụng 10 bit nhằm để đảm bảo mật độ chuyển tiếp phự hợp trong tớnh hiệu khụi phục đồng hồ. Do đú thụng lƣợng đầu ra 1Gb/s thỡ tốc độ đƣờng truyền là 1,25Gb/s. Việc mó hoỏ cũng phải đảm bảo chu kỳ trống đƣợc lấp đầy ký hiệu cú mật độ chuyển tiếp phự hợp giữa trạng thỏi 0 và 1 khi cỏc gúi khụng đƣợc phỏt đi nhằm đảm bảo khả năng khụi phục đồng hồ.
Phần trống 12
Phần mào đầu 7
Phõn định ranh giới bắt đầu 1
Địa chỉ đớch 6
Địa chỉ nguồn 6
Độ dài khung 2
Trường điều khiển tuyến logic + tải tin (độ dài tối đa 1500 byte)
. .
Dóy kiểm tra khung 4
Tổng số mào đầu 38
Hỡnh 13. Khung Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet cung cấp một số CoS nhƣ định nghĩa trong tiờu chuẩn IEEE 802.1Q và 802.1p. Những tiờu chuẩn này dễ dàng cung cấp CoS qua Ethernet bằng cỏch gắn thờm Thẻ cho cỏc gúi cựng chỉ thị ƣu tiờn hoặc cấp độ dịch vụ mong muốn cho gúi. Những Thẻ này cho phộp tạo những ứng dụng liờn quan đến khả năng ƣu tiờn của gúi cho cỏc phần tử trong mạng. RSVP hoặc DiffServ cũng đƣợc hỗ trợ bằng cỏch sắp xếp trong 802.1p lớp dịch vụ.