Quy hoạch khe cắm trên MEN Switch:
sau:
- Slot 1: SIP_600 (1x10GE) - Slot 2: SIP_600 (1x10GE) - Slot 3: SIP_600 (10x1GE)
- Slot 4: WS_XS6724_SFP (24 cổng GE SFP).
Hình 4.8. Phân bổ khe cắm trên Switch 7609
Với các trường hợp của Agg SW và Access SW, phân bổ ke cắm cho các I/O line card như sau:
- Slot 1: SIP_400 (2x1GE).
Tất cả các thiết bị trên mạng sử dụng IOS Cisco 7600-SUP720 IOS ADVANCED IP SERVICES SSH.
Hình 4.9. Phân bổ khe cắm trên Access SW.
4.2.1.3. Kiến trúc Logic.
Việc xây dựng mạng MEN cho HNPT dựa trên nhu cầu phát triển thuê bao HSI giai đoạn 2006-2008 và khả năng cung cấp dịch vụ mới đa dạng và nhanh chóng.
Access Switch, kết thúc tại Core Switch) chạy qua mạng MEN lên BRAS. BRAS kết thúc phiên PPPoE.
- Áp dụng kiến trúc VPLS với MPLS ở biên để thực hiện các dịch vụ Multipoint.
- Các dịch vụ VoIP, Video (IPTV, VoD) sẽ triển khai trên dataplane là IP/MPLS. Với VoD, control plane sẽ là LDP và RSVP-TE. Với IPTV, control plane sẽ là PIM-SM/SSM, IGMPv2 Snooping/Proxy...
RSTP: Rapid Spanning Tree Protocol ERS: Ethernet Relay Service
EWS: Ethernet Wire Service
Hình 4.10. Kiến trúc dịch vụ HSI.
*) Qui tắc đặt tên:
Việc đặt tên cho các thiết bị phải đáp ứng các tiêu chí sau:
- Tên phải đầy đủ thông tin. - Tên phải dễ nhận biết.
bị được rộng trong tương lại. Quy tắc đặt tên như sau:
Định danh thiết bị = Vị trí-chức năng-chủng loại-thứ tự. Ví dụ :
Bảng 4.3. Ví dụ định danh các thiết bị trong mạng.
Định danh Mô tả
dth-co-76-01 Thiết bị Core Cisco 7609 đặt tại Đinh Tiên Hoàng dth-acc-76-01 Thiết bị Access Cisco 7609 đặt tại Đinh Tiên Hoàng
dth-nms-sun42-01 Hệ thống NMS cài đặt trên Sun4.2 đặt tại Đinh Tiên Hoàng
*) IP planning :
Hiện tại Bưu điện TP Hà Nội đang sử dụng dải địa chỉ IP private 172.16.0.0/12, chỉ dành cho mục đích quản lý (SNMP hoặc telnet). Cụ thể phân bổ như sau : Quản lý IP DSLAM - Vùng TDH: 172.24.0.0/16 - Vùng DGG: 172.23.0.0/16 - Vùng CGY: 172.22.0.0/16 - Vùng DTH: 172.21.0.0/16
Quản lý Core, Access Switches (Siemen) & BRASs:
- 172.20.0.0/16
Khi thực hiện mạng MEN mới, các thiết bị chạy trên L3 IP, vì vậy cần quy hoạch các dải địa chỉ bổ sung (high level) như sau:
- Địa chỉ cho các kết nối WAN link point to point giữa các MEN switches. - Địa chỉ quản lý cho các IP.DSLAM và BRAS.
- Địa chỉ cấp phát cho khách hàng (dịch vụ E.LINE & E.LAN). - Địa chỉ cấp phát cho khách hàng dùng dịch vụ L3 VPN.
Nhằm hạn chế tối đa việc thay đổi trong cấu hình mạng hiện tại, và nhận thấy dải địa chỉ quản lý đang sử dụng cũng tương đối hợp lý, liên danh nhà thầu đề nghị sử dụng lại các dải địa chỉ quản lý, với một số chỉnh sửa thích hợp. Cụ thể như sau:
- Giữ nguyên địa chỉ quản lý của các IP.DSLAM tại các vùng - Địa chỉ quản lý BRAS: 172.20.0.0/16
- Địa chỉ loopback cho các MEN switches: 172.31.0.0/16
- Địa chỉ cho các kết nối WAN link: 192.168.0.0/24; 192.168.1.0/24; 192.168.2.0/24
Bảng 4.4. Bảng quy hoạch địa chỉ IP.
Dải địa chỉ Mục đích sử dụng OSPF area
number
172.31.0.0 – 172.31.0.255 Địa chỉ Loopback 0 của Core Router 0 172.31.1.0 – 172.31.1..255 Địa chỉ Loopback 0 của Access Router –
Vùng ĐT Hà Nội 1 1
172.31.2.0 – 172.31.2.255 Địa chỉ Loopback 0 của Access Router –
Vùng ĐT Hà Nội 2 2
192.168.0.0 – 192.168.0.255 Địa chỉ WAN link giữa các Core Router 0 192.168.1.0 – 192.168.1.255 Địa chỉ WAN link giữa Core Router và
Access Router – Vùng ĐT Hà Nội 1 1 192.168.2.0 – 192.168.2.255 Địa chỉ WAN link giữa Core Router và
Chuẩn IEEE 802.1Q cung cấp cung cấp 4096 VLAN ID. Hầu hết các VLAN này là có thể sử dụng được, tuy nhiên một số VLAN ID đã được đăng kí để dùng cho những mục đích đặc biệt, cụ thể :
- Tài nguyên S-VLAN có thể sử dụng của mạng MAN Hà Nội (Note S- VLAN có thể một số hãng có ký hiệu S-VLAN).
Bảng 4.5. Bảng quy hoạch VLAN
STT VLAN/ Dải Vlan Mục đích
a/ Các VLAN không sử dụng
1 0, 1, 4095 Dự phòng, Native VLAN
2 1002 – 1005 Cisco dùng cho FDDI và Token Ring
Tổng 7 VLAN Không sử dụng 7 VLAN này cho các ứng dụng.
b/ Các VLAN có thể sử dụng cho các ứng dụng của BĐHN
1 2 – 1001 Như vậy mạng MAN HNI có thể sử dụng 4089 S-VLAN để cung cấp các kết nối cho IP- DSLAM/MSAN/ ETTx/Wimax-BTS và các dịch vụ thuê kênh riêng E-line, E-LAN,VPN. 2 1006 – 4094
Tổng 4089 VLAN
Như vậy mạng MAN Hà Nội có tổng số 4089 S-VLAN để triển khai các dịch vụ.
- Việc quy hoạch VLAN có ý nghĩa quan trọng đối với nhà cung cấp dịch vụ bởi vì VLAN là tài nguyên quan trọng trong việc cung cấp các dịch vụ cho khách hàng. Chúng tôi thực hiện việc quy hoạch VLAN dựa trên các tiêu chí sau:
- Tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên VLAN. - Dễ quản lý.
Căn cứ các tiêu chí trên, chúng tơi đề xuất phương pháp quy hoạch VLAN như sau:
Bảng 4.6. Quy hoạch VLAN cụ thể:
STT S-VLAN đầu
S-VLAN
cuối Tổng số S-VLAN Mục đích sử dụng a/ S-VLAN sử dụng cung cấp kết nối và dịch vụ cho Access node
1 2 50 49
Phục vụ thử nghiệm các dịch vụ mới như: VoD hiện đang thử VLAN 08, BTV hiện đang thử VLAN Multicast 09, tiến tới thử nghiệm E-PON, G-PON, Wimax… của các hãng khác nhau.
2 51 375 325
Sử dụng cho dịch vụ truy nhập Internet (HSI): Tương ứng 325 trạm tổng đài quy hoạch hết giai đoạn 2007-2008.
3 376 700 325
Sử dụng cho dịch vụ truy nhập VoD: Tương ứng 325 trạm tổng đài quy hoạch hết giai đoạn 2007-2008.
4 701 1029 325
Sử dụng cho dịch vụ truy nhập VoiP: Tương ứng 325 trạm tổng đài quy hoạch hết giai đoạn 2007-2008.
5 1030 1600 571
Dự phòng phát triển dịch vụ HSI, VoD, VoiP (khi bổ sung kết nối GE từ trạm Tổng đài về MAN do lưu lượng vượt 1 Gb) 6 1601 2000 400 Dự phòng kết nối các node
Wimax.
7 2001 2400 400
Dự phòng kết nối các node ETTx (E-PON, G-PON, Sw building…)
b/ S-VLAN sử dụng cung cấp dịch vụ trực tiếp trên MEN
1 2401 2600 200 Kết nối VDC
2 2601 2800 200 Kết nối VTN
3 2801 3100 300 E-Line (dịch vụ thuê kênh riêng điểm tới điểm)
4 3101 3400 300 VPN nội hạt
5 3401 3900 500
Dự phòng để phân bổ cho các dịch vụ triển khai trực tiếp trên MAN. ( hoặc dịch vụ mới hoặc phân bổ thêm cho các dịch vụ phát triển nhanh).
c/ S-VLAN sử dụng để thiết lập các kênh quản lý, kênh bảo vệ.
1 3901 4094 194
Ghi chú : Khoảng VLAN từ 4000 đến 4094 một số loại Ethernet Switch CPE hoặc Access node khơng cho phép cấu hình.
Tổng 1,2,3 4098 S-VLAN
Yêu cầu về khai báo S-VLAN/C-VLAN trên DSLAM để đảm bảo tính duy nhất cho mỗi thuê bao truy cập Internet (tính duy nhất cho cặp S-VLAN/C-VLAN):
- Giá trị S-VLAN được khai báo chi tiết như bảng phân bố nêu trên.
- Giá trị C-VLAN được khai báo liên tục từ 51-2500 (dự kiến với khoảng 2000 thuê bao sẽ sử dụng khoảng 1Gb băng thơng); Với các trạm có lắp đặt 2/3/4 IP DSLAM thì giá trị C-VLAN này bắt buộc phải khai báo liên tục, ví dụ: IP-DSLAM thứ nhất đã khai báo C-VLAN từ 51 đến 500 thì IP-DSLAM thứ 2 được khai báo tiếp tục từ C-VLAN=501... và tiếp tục với các IP-DSLAM tiếp theo.
4.2.1.4. Giao thức định tuyến và MPLS trong mạng.
Bưu điện TP Hà Nội chọn sử dụng giao thức định tuyến OSPF cho mạng MEN bởi vì giao thức định tuyến OSPF đáp ứng được các yêu cầu quan trọng của
công nghệ IP/MPLS, cụ thể:
- OSPF không bị giới hạn bởi số Router được sử dụng trong mạng.
- OSPF hỗ trợ VLSM, cho phép các nhà cung cấp dịch vụ thiết kế mạng theo kiến trúc và địa chỉ IP phân cấp vì vậy nâng cao khả năng mở rộng của mạng.
- OSPF sử dụng IP multicast để gửi các bản tin cập nhật link-state vì vậy tiết kiệm được băng thông sử dụng trong mạng.
- OSPF có khả năng hội tụ nhanh.
- OSPF hỗ trợ việc thực hiện cân bằng tải.
- OSPF hỗ trợ việc chia mạng thành các area vì vậy hạn chế được các bản tin cập nhật trong từng area mà khơng bị lan truyền khắp tồn mạng. - OSPF hỗ trợ việc chứng thực định tuyến vì vậy nâng cao được tính bảo
mật trong mạng.
- OSPF hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng bằng công nghệ MPLS ( MPLS- TE).
Mạng Bưu điện TP Hà Nội được chia thành 3 area như sau:
- Area 0 bao gồm 4 thiết bị Core (Đinh Tiên Hồng, Đức Giang, Cầu Giấy, Thượng Đình).
- Area 1 bao gồm các thiết bị thuộc khu vực ĐT Hà nội 1. - Area 2 bao gồm các thiết bị thuộc khu vực ĐT Hà nội 2.
OSPF : Open Short Path First NGN : Next Generation Network
Hình 4.11. Phân vùng OSPF.
Miền MPLS :
Mạng MEN Bưu điện TP Hà Nội sẽ được xây dựng theo giải pháp Cisco Metro Ethernet 4.1. Với Cisco ME 4.1, công nghệ IP/MPLS được mở rộng ra tận biên của nhà cung cấp dịch vụ. Với ưu điểm của công nghệ IP/MPLS, nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng các tính năng nâng cao như MPLS FRR, MPLS TE cho phép
sử dụng tối ưu tài nguyên mạng (traffic engineering)...
Hình 4.12. Phân vùng MPLS
MTU : Việc xác định MTU phù hợp trong mạng nhà cung cấp dịch vụ có ý nghĩa
quan trọng bởi vì nhiều dịch vụ (các dịch vụ MPLS Layer 2, Layer 3) đòi hỏi việc hỗ trợ các gói tin có MTU lớn hơn MTU mặc định. Bảng dưới đây mô tả yêu cầu về MTU cho các dịch vụ trong mạng Metro Ethernet HNPT:
Dịch vụ Đóng gói Yêu cầu MTU
L3 VPN 3 x Label (4 Bytes) 12 Bytes
L2 VPN EoMPLS
3 x Label (4 Bytes) + Encapsulated Ethernet Header (14 Bytes) + Dot1Q Header (4 Bytes) + QinQ Header (4 Bytes)
34 Bytes
Dựa vào bảng trên ta có MTU thích hợp cho mạng Metro Ethernet Bưu Điện Hà Nội là 1560.
Chất lƣợng dịch vụ QoS : Mỗi loại ứng dụng đều có những yêu cầu khác nhau về
các mà dữ liệu của chúng được gửi qua mạng. Ví dụ, ta có thể chấp nhận được việc chờ một thời gian ngắn cho việc hiển thị một trang web nhưng không thể chấp nhận được thời gian trễ như thế đối với việc nhận các gói tin từ một cuộc đàm thoại hay nhận luồng video từ một hội nghị từ xa. Có 3 thơng số cơ bản để đo lường việc các gói tin được gửi từ một điểm này tới một điểm khác qua mạng bao gồm:
Delay: Delay là tổng thời gian trễ khi gói tin được truyền từ nguồn tới đích.
Đó là thời gian từ khi thiết bị gửi gửi gói tin đi đến khi thiết bị nhận nhận được gói tin. Thời gian trễ bao gồm thời gian gói tin truyền đi trên đường dây, thời gian xử lý của các thiết bị chuyển tiếp gói tin
Jitter: Mỗi ứng dụng địi hỏi chuyển một luồng các dữ liệu có quan hệ với
nhau. Khi những gói tin này được chuyển đi, sự biến thiên về thời gian trễ có thể khác nhau làm cho tất cả chúng không cùng đến vào những thời điểm tuyến tính. Jitter là thông số đặc trưng cho sự khác nhau về thời gian trễ của các gói tin liên tiếp nhau
Loss: Loss là thơng số phản ánh tới phần trăm gói tin khơng được đi tới đích. Nguyên nhân của việc mất các gói tin có thể là các gói tin đi vào khu vực tắc nghẽn của mạng và bị bỏ hoặc do các sự cố lỗi trong mạng.
pháp mà mang đến cho người quản trị mạng khả năng điều khiển các thông số Delay, Jitter, Loss và băng thông trong mạng để các ứng dụng được đảm bảo chất lượng mong muốn
4.2.2. Thiết kế dịch vụ cho mạng MEN của HNPT. 4.2.2.1. Dịch vụ HSI ( High Speed Internet).
VPI/VCI: Virtual Path Identifier/Virtual Circuit Identifier
DSL : Digital Subcriber Line
Hình 4.13. Mơ hình HSI
VLAN để phân biệt lưu lượng khách hàng và chuyển lưu lượng khách hàng tới Access Switch thông qua đường 802.1q trunking.
- Access Switch 7609 thực hiện chức năng tunneling, tất cả lưu lượng của các khách hàng tập trung tại một IP-DSLAM sẽ được gán vào một S- VLAN, lưu lượng của các khách hàng sẽ được phân biệt dựa vào C- VLAN và S-VLAN.
- Access Switch 7609 tạo EoMPLS PW tới Core Switch 7609 và chuyển tiếp lưu lượng của khách hàng qua các EoMPLS PW này. Lưu lượng từ một S-VLAN sẽ được chuyển tiếp vào một EoMPLS PW tương ứng. Access Switch thực hiện ánh xạ S-VLAN vào VC-ID label, gỡ bỏ S- VLAN và gán VC-ID label và LSP label vào các gói tin của khách hàng. Khi gói tin được chuyển tiếp tới Core Switch 7609, Core Switch thực hiện ánh xạ VC-ID vào S-VLAN để tái tạo S-VLAN và chuyển tiếp lưu lượng ra VSI (Virtual Switch Interface) tương ứng. Lưu lượng khách hàng từ Core Switch 7609 được chuyển tiếp tới BRAS vẫn giữ nguyên giá trị C-VLAN và S-VLAN.
- HNI BRAS khi nhận được yêu cầu xác thực và thiết lập PPPoE session sẽ chuyển tiếp tới VDC BRAS. VDC BRAS thực hiện xác thực khách hàng thông qua 5 thông số, bao gồm địa chỉ IP của HNI BRAS, slot/port, C- VLAN, S-VLAN, user/password. Khi chứng thực thành công, HNI BRAS tạo PPPoE session tới khách hàng, lưu lượng của khách hàng được phân biệt qua C-VLAN và S-VLAN. Mỗi khách hàng sẽ được thiết lập một PPPoE session tới BRAS.
- Người sử dụng thực hiện truy nhập internet thông qua PPPoE session.
4.2.2.2. Dịch vụ E-LAN.
Kiểu dịch vụ Ethernet LAN (E-LAN) cung cấp kết nối đa điểm, tức là nó có thể kết nối 2 hoặc hơn nhiều UNIs được minh hoạ ở hình vẽ dưới. Dữ liệu của thuê
khác. CE CE CE MEN CE Multipoint-to-Multipoint EVC UNI UNI UNI UNI
E-LAN Service type
UNI : User Network Interface EVC : Ethernet Virtual Circuit
CE : Customer Edge
4.14. Mơ hình E-LAN
Mỗi site (UNI) được kết nối với một multipoint EVC. Khi những site mới (UNIs) được thêm vào, chúng sẽ được liên kết với multipoint EVC nêu trên do vậy nên đơn giản hố việc cung cấp và kích hoạt (activation) dịch vụ. Theo quan điểm của thuê bao, dịch vụ LAN làm cho MEN trông giống một mạng LAN ảo. Dịch vụ E-LAN có thể cung cấp một CIR (Committed Information Rate), kết hợp CBS (Committed Burst Size), EIR (Excess Information Rate) với EBS (Excess Burst Size) và độ trễ, jitter, và tổn thất khung (frame lost). Như chúng ta đã tham khảo trong các chương trước, Cisco đưa ra dịch vụ EMS (Ethernet Multipoint Service) và dịch vụ ERMS (Ethernet Relay Multipoint Service) cho loại dịch vụ E-LAN.
H ình 4. 15. M ơ h ình th ử nghi ệm EMS cho HN PT
cấp. Khách hàng sử dụng Router hoặc Switch để kết nối với Switch của nhà cung cấp dịch vụ. Giao diện kết nối với nhà cung cấp dịch vụ được cấu hình trunking để chuyển tiếp tất cả lưu lượng từ các VLAN của khách hàng vào giao diện này. Mỗi khách hàng sẽ được nhà cung cấp dịch vụ dành riêng một giao diện (Physical Interface) để kết nối tới nhà cung cấp dịch. Giao diện này được cấu hình ở chế độ tunneling để gom tất cả lưu lượng từ các VLAN của khách hàng vào một EoMPLS PW được tạo ra giữa access router và Core Router cho khách hàng đó. Dịch vụ EMS bắt đầu/kết thúc tại Core Router, Core Router thực hiện chức năng báo hiệu để