2.4.5 Ưu điểm
Công nghệ Ethernet có khả năng hỗ trợ rất tốt cho ứng dụng truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao và có đặc tính lưu lượng mạng tính đột biến và tính “bùng nổ”.
Cơ cấu truy nhập CSMA/CD công nghệ Ethernet cho phép truyền tải lưu lượng với hiệu suất băng thông và thông lượng truyền tải lớn. Thuận lợi trong việc kết nối cung cấp dịch vụ cho khách hàng. Khơng địi hỏi khách hàng phải thay đổi công nghệ, thay đổi hoặc nâng cấp mạng nội bộ, giao diện kết nối.
Theo thống kê, có tới 95% lưu lượng phát sinh bởi các ứng dụng truyền tải dữ liệu là lưu lượng Etheret. Điều này xuất phát từ thực tế là hấu hết các mạng truyền dữ liệu của các cơ quan, tổ chức (mạng LAN, MAN, mạng Intranet) hiện tại đều được xây dựng trên cơ sở công nghệ Ethernet.
Sự phổ biến của công nghệ Ethernet tại lớp truy nhập sẽ tạo điều kiện rất thuận lợi cho việc kết nối hệ thống với độ tương thích cao nếu như xây dựng một mạng dựa trên cơ sở công nghệ Ethernet. Điều này sẽ dẫn tới việc giảm đáng kể chi phí đầu tư xây dựng mạng.
Mạng xây dựng trên cơ sở cơng nghệ Ethernet có khả năng mở rộng và nâng cấp dễ dàng do đặc tính của công nghệ này là chia sẻ chung tiện ích băng thơng truyền dẫn và không thực hiện cơ cấu ghép kênh phân cấp.
Hầu hết các giao thức, giao diện truyền tải ứng dụng trong công nghệ Ethernet đã được chuẩn hoá (họ giao thức IEEE.802.3). Phần lớn các thiết bị mạng Ethernet của các nhà sản xuất đều tuân theo các tiêu chuẩn trong họ tiêu chuẩn nói trên. Việc chuẩn hố này tạo điều kiện kết nối dễ dàng, độ tương thích kết nối cao giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau. Quản lý mạng đơn giản.
2.4.6 Nhược điểm
Nếu chỉ xét công nghệ Ethernet một cách độc lập, bản thân công nghệ này tồn tại một số nhược điểm sau đây:
Công nghệ Ethernet phù hợp với cấu trúc mạng theu kiểu Hub (cấu trúc tơ - pơ hình cây) mà khơng phù hợp với cấu trúc mạng ring. Điều này xuất phát từ việc công nghệ Ethernet thực hiện chức năng định tuyến trên cơ sở thuật tốn định tuyến phân đoạn hình cây (spanning-tree-algorithm), là một trong những thuật toán định tuyến quan trọng áp dụng trong mạng Ethernet. Cụ thể là thuật tốn định tuyến phân đoạn hình cây trong nhiều trường hợp sẽ
thực hiện chặn một vài phân đoạn tuyến trong ring, điều này sẽ làm giảm dung lượng băng thơng làm việc của vịng ring.
Thời gian thực hiện bảo vệ phục hồi lớn. Điều này cũng xuất phát từ nguyên nhân là thuật tốn định tuyến phân đoạn hình cây có thời gian hội tụ dài hơn nhiều so với thời gian hồi phục đối với cơ chế bảo vệ của vòng ring (tiêu chuẩn là 50 ms).
Khơng phù hợp cho việc truyền tải loại hình ứng dụng có đặc tính lưu lượng nhạy cảm với sự thay đổi về trễ truyền tải (jitter) và có độ ì (latency) lớn. Chưa thực hiện chức năng đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cho những
dịch vụ cần truyền tải có yêu cầu về QoS.
2.4.7 Khả năng ứng dụng
Cơng nghệ Ethernet có thể phù hợp triển khai cho việc xây dựng lớp mạng lõi truy nhập, đảm bảo thực hiện chức năng “thu gom” dịch vụ, tích hợp dịch vụ tại phân lớp truy nhập của mạng. Điều này có tính khả thi do do tính tương thích cao về giao diện kết nối và công nghệ đối với khách hàng vì như đã nói ở trên, mạng Ethernet được triển khai hầu hết đối với các mạng nội bộ. Việc áp dụng công nghệ Ethernet ở phân lớp mạng nào còn phụ thuộc vào qui mô, phạm vi của mạng cần xây dựng và còn phụ thuôc vào cấu trúc tô-pô mạng được lựa chọn phù hợp với mạng cần xây dựng.
2.5. Công nghệ MPLS/GMPLS 2.5.1 Khái niệm
MPLS là một công nghệ đóng vai trị then chốt trong các mạng đơ thị mặc dù công nghệ này không được thiết kế dành riêng cho thị trường mạng đô thị. Chức năng cơ bản của MPLS là cho phép các bộ định tuyến,chuyển mạch thiết lập các luồng điểm-điểm (hay còn gọi là “các luồng chuyển mạch nhãn”) với các đặc tính QoS xác định qua bất kỳ mạng loại gói hay tế bào. Do vậy cho phép các nhà khai thác cung cấp các dịch vụ hướng kết nối (ví dụ các dịch vụ VPN cho doanh nghiệp), xử lý lưu lượng và quản lý băng tần. Khả năng tương thích với IP và ATM cho phép thiết lập các chuyển mạch IP/ATM kết hợp nhằm vào các lý do kinh tế hay mở ra một chiến lược loại bỏ ATM.
Các tiêu chuẩn MPLS đã được nghiên cứu nhưng chúng vẫn chưa được ban hành. Ví dụ tiêu chuẩn MPLS hỗ trợ các VPN lớp 2 vẫn chỉ mới ở dạng draft. VPN lớp 2 liên kết hoạt động (các mạng riêng ảo) rất cần thiết cho việc cung cấp các mạng riêng tới các khách hàng doanh nghiệp.
Trong thực tế, vẫn chưa có một sự thống nhất về phương thức mà MPLS sẽ được sử dụng trong mạng đô thị. Một số nhà cung cấp cho rằng MPLS có thể được sử dụng ở mọi nơi, kể cả phần mạng biên. Nhưng một số khác thì lại cho rằng về cơ bản đó là một cơng nghệ của phần mạng lõi MAN.
MPLS được thiết kế cho các dịch vụ trong các mạng gói, nhưng một phiên bản mới là GMPLS thì lại được phát triển cho các mạng toàn quang, bao gồm các kết nối SONET/SDH, WDM và truyền trực tiếp trên sợi quang. GMPLS có khả năng cấu hình các luồng lưu lượng dạng gói và cả các dạng lưu lượng khác.
GMPLS đã mở ra khả năng đạt được sự hợp nhất các môi trường mạng số liệu truyền thống và quang. Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều khó khăn khi triển khai GMPLS trên các mạng đã lắp đặt.
MPLS và phiên bản mở rộng của nó có thể đóng vai trị là một lớp tích hợp cho các mạng MAN nhằm cung cấp tính thơng minh và là một “lớp keo kết dính” giữa mạng quang WDM phía dưới và lớp dịch vụ IP. Với vai trị này, nó có thể cung cấp chức năng cung cấp băng tần điểm-điểm, xử lý và quản lý lưu lượng và khơi phục dịch vụ. Hiệu quả hơn, MPLS có thể hoạt động như một lớp thiết lập cho các dịch vụ hướng kết nối.
2.5.2 Đặc điểm công nghệ
Nguyên lý hoạt động chủ yếu thực hiện trong công nghệ MPLS là thực hiện gắn nhãn cho các loại gói tin cần chuyển đi tại các bộ định tuyến nhãn biên LER, sau đó các gói tin này sẽ được trung chuyển qua các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn đường LSR. Các đường chuyển mạch nhãn LSP được thiết lập bởi người điều quản lý mạng trên cơ sở đảm bảo một số yêu cầu kỹ thuật nhất định như là mức độ chiếm dụng đường thông, khả năng tắc nghẽn, chức năng kiến tạo đường hầm….Như vậy, sự hoạt động chuyển mạch các LSP cho phép MPLS có khả năng tạo ra các kết nối đầu cuối tới đầu cuối như đối với công nghệ ATM hoặc Frame Relay và cho phép truyền lưu lượng qua các tiện ích truyền tải khác nhau mà khơng cần phải bổ thêm các giao thức truyền tải hoặc cơ cấu điều khiển ở phân lớp 2. Những chức năng chủ yếu của công nghệ MPLS đã được mô tả và định nghĩa trong các tài liệu của tổ chức IETF (RFC 3031, 3032). Phương pháp chuyển mạch nhãn ứng dụng trong công nghệ MPLS cho phép các bộ định tuyến thực hiện định tuyến gói tin nhanh hơn do tính đơn giản của việc xử lý thông tin định tuyến chứa trong nhãn.
Một chức năng quan trọng nữa được thực hiện trong MPLS đó là thực hiện các kỹ thuật lưu lượng, các kỹ thuật này cho phép thiết lập các đường thông các
thơng số thực hiện mạng để có thể truyền tải lưu lượng với các cấp dịch vụ và chất lượng dịch vụ khác nhau (RFC 2702). Một chức năng quan trong nữa được cung cấp trong MPLS đó là khả năng kiến tạo các kết nối đường hầm để cung cấp dịch vụ mạng riêng ảo (VPN). Mạng thực hiện trên cơ sở công nghệ MPLS cho phép giảm độ phức tạp điều khiển và quản lý mạng do việc truyền tải lưu lượng xuất phát từ nhiều loại hình giao thức khác nhau. Cơng nghệ MPLS hiện tại đang được phát triển theo hai hướng: MPS (Multi Protocol lamda Switching) và GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching). MPS tập trung vào xây dựng ứng dụng truyền tải IP qua mạng quang, cụ thể là tìm kiếm các giải pháp chuyển tải luồng lưu lượng IP vào các bước sóng quang. Trong khi đó GMPLS tập trung vào việc xây dựng nền tảng điều khiển cho mạng MPLS nhằm tích hợp chức năng quản lý của các phương thức truyền tải khác nhau như là IP, SDH, Ethernet … trên một nền tảng quản lý thống nhất.
2.5.3 Giao thức MPLS/GMPLS
Sự phát triển đa dạng của các ứng dụng dựa trên cơng nghệ gói, điển hình là giao thức IP, đã kéo theo sự bùng nổ lưu lượng có nguồn gốc phi thoại trong những năm qua và làm thay đổi bản chất lưu lượng truyền tải trên mạng. Hình 2.22 đưa ra mơ hình kiến trúc giao thức MPLS/GMPLS.