2.2 Nghiờn cứu cỏc giải phỏp truyền tải IP trờn mạng quang
2.2.2.2 IP/ATM/SDH cho truyền dẫn WDM
Truyền tải IP qua ATM đƣợc thực hiện dƣới nhiều giao thức IP/ATM cổ điển, LAN mụ phỏng, đa giao thức qua ATM,... Ở đõy ta tập trung chủ yếu vào giao thức cổ điển đó đƣợc chuẩn hoỏ và hoàn thiện. Để truyền tải trong cỏc tuyến WDM, phần lớn cỏc định dạng truyền dẫn chuẩn sử dụng khung SDH. Ngăn giao thức cho giải phỏp này đƣợc trỡnh túm lƣợc bày trong Bảng 1.
IP Gúi trong cỏc gúi cú độ dài 250 đến 65535 byte LLC/SNA
P
Điều khiển Logic (RFC 1483). Thờm 8 byte mào đầu cho gúi IP để tạo nờn “PDU” (Khối số liệu giao thức) ATM dài tới 65535 byte. AAL5 Thớch ứng ATM lớp 5 (khuyến nghị ITU I-363). Thờm 8 byte mào
đầu (trƣờng độ dài và 4 byte CRC) cộng thờm 0 đến 47 byte trƣờng nhồi để tạo nờn một PDU AAL5 (vừa vặn với tải ATM 48 byte). ATM Phõn tỏch PDU AAL5 thành cỏc tải 48 byte sau đú thờm 5 byte mào
đầu cho mối tải đú để tạo nờn tế bào ATM 53 byte.
SDH Đƣa cỏc tế bào ATM vào trong một VC4 hoặc ghộp chuỗi tải VC4 của SDH (khuyến nghị ITU G.707). Thờm mào đầu đoạn SDH (81 byte gồm cỏc con trỏ AU) và Mào đầu luồng 9 byte VC4 vào 2340 byte tải VC4 SDH. Đối với chuỗi ghộp nối VC4, tải V4-Xc sẽ dài X*2340. Cỏc tế bào ATM cú thể vắt ngang qua ranh giới của cỏc VC4 và tải đƣợc trộn theo đa thức 1+x43 để tạo ra mật độ chuyển tiếp phự hợp cho việc khụi phục đồng hồ SDH. Tuy nhiờn, trộn x7 thƣờng đƣợc sử dụng cho tải SDH. Mào đầu luồng và đoạn SDH chứa cỏc phần nhận dạng và trƣờng kiểm tra lỗi (BIP-n) để giỏm sỏt chỉ tiờu cũng nhƣ cỏc kờnh thụng tin cho mục đớch quản lý mạng truyền tải.
Bảng 1. Ngăn giao thức cho tớch hợp IP/ATM/SDH
Hỡnh 3 biểu diễn kiến trỳc mạng khả thi sử dụng IP/ATM/SDH over WDM. Theo kịch bản này, cỏc gúi IP đƣợc phõn tỏch trong cỏc tế bào ATM và đƣợc gỏn vào cỏc
Kết nối ảo (VC) qua Card đƣờng truyền SDH/ATM trong bộ định tuyến IP. Tiếp
đến cỏc tế bào ATM đƣợc đúng trong khung SDH và đƣợc gửi tới chuyển mạch ATM hoặc trực tiếp tới bộ Transponder WDM để truyền tải qua lớp mạng quang (biểu diễn đơn giản nhƣ trong Hỡnh 3 cho ring OADM).
OADM OADM OADM OADM ATM switch routerIP IP router e.g. 32 WDM STM16c/ATM interface IP router STM16c/ATM interface STM16c interfaces STM1/ATM interface
Hỡnh 3. Vớ dụ IP/ATM/SDH cho truyền tải qua mạng WDM
Hiện tại, một cỏch thực hiện đảm bảo QoS cho dịch vụ IP là cung cấp một băng tần cố định giữa cỏc cặp thiết bị định tuyến IP cho từng khỏch hàng (quản lý QoS Lớp 2). ATM cung cấp tớnh năng thực hiện điều này với tớnh hạt băng tần thay đổi nhờ cỏc Kờnh ảo cố định (PVC) qua hệ thống quản lý ATM hoặc thiết lập Kờnh
chuyển mạch ảo (SVC) linh hoạt, tất cả nằm trong Luồng ảo (VP). Hoặc cũng cú
thể sử dụng phƣơng phỏp ghộp kờnh thống kờ cho phộp ngƣời sử dụng cú thể truy nhập băng tần phụ trong một khoảng thời gian ngắn. Điều này đảm bảo băng tần tuỳ ý và cố định từ 1 Mbit/s đến vài trăm Mbit/s cho cỏc khỏch hàng khỏc nhau. Ngoài ra, với tớnh hạt mịn của băng tần cú thể cho phộp cỏc bộ định tuyến IP kết nối logic dạng mạng nhện (Mesh) một cỏch dễ dàng, do trễ đƣợc giảm thiểu giữa cỏc bộ định tuyến trung gian. Một lợi điểm khỏc của việc sử dụng giao thức ATM là khả năng thực hiện cỏc hợp đồng lƣu lƣợng khỏc nhau với nhiều mức chất lƣợng dịch vụ tuỳ theo ứng dụng yờu cầu. Đối với lƣu lƣợng IP (thực chất là phi kết nối), mạng ATM sẽ chủ yếu sử dụng hợp đồng lƣu lƣợng UBR (tốc độ bit khụng xỏc định). Tuy nhiờn, nếu cỏc ứng dụng IP nào đú yờu cầu mức QoS riờng, đặc biệt với cỏc ứng dụng thời gian thực cần sử dụng Năng lực chuyển giao (ATC) khỏc nhƣ Tốc độ bit
khụng đổi (CBR) hoặc VBR-rt. Tuy nhiờn khi sắp xếp cỏc gúi IP cú độ dài biến
phụ (do gúi một gúi IP cú thể cần đến nhiều tế bào ATM), và đõy đƣợc gọi là thuế tế bào. Sự khỏc biệt về kớch thƣớc cũng tạo ra yờu cầu lắp đầy khoảng trống trong cỏc tế bào mà cú phần mào đầu phụ. Một giải phỏp để ngăn chặn yờu cầu trờn là sắp xếp cỏc gúi trực tiếp liền kề nhau, nhƣng điều này cũng đồng nghĩa với việc tăng rủi ro mất hai gúi liền nhau khi tế bào bị mất.
IP/ATM cũng cú thể đƣợc sử dụng trong MPLS. Trong trƣờng hợp này, PVC khụng đƣợc thiết lập từ hệ thống quản lý ATM mà linh hoạt từ giao thức MPLS. Đối với MPLS dựa trờn ATM, nhón cú thể đƣợc lƣu trong VCI ATM.