Chuyển đổi IPv6 hướng tới mạng thế hệ kế tiếp là một khớa cạnh quan trọng. Nhiều cụng nghệ mới đó thất bại do thiếu viễn cảnh chuyển đổi và cụng cụ. IPv6 đó được thiết kế cho dự tớnh chuyển đổi từ ban đầu. Với cỏc hệ thống đầu cuối, nú sử dụng cả ngăn xếp kộp như chỉ ra ở hỡnh vẽ 2.16; và với việc tớch hợp mạng, nú sử dụng kỹ thuật đường hầm (một thuật ngữ ngắn gọn cho việc chuyển dịch từ mạng chỉ IPv6 vào mạng chỉ IPv4).
Hỡnh 2.16 minh họa một node cú cả hai ngăn xếp và địa chỉ IPv4 lẫn IPv6. Cỏc ứng dụng IPv6 yờu cầu cả địa chỉ địch IPv4 và IPv6. DNS phõn giải trở lại IPv6, IPv4 hoặc cả 2 địa chỉ cho ứng dụng. Ứng dụng IPv6/IPv4 chọn địa chỉ và truyền thụng với node IPv4 thụng qua IPv4 hoặc node IPv6 thụng qua IPv6.
Lớp ứng dụng
TCP UDP
IPv4 IPv6
Lớp liờn kết dữ liệu (vd: Ethernet)
0x0800 0x86dd
Hỡnh 2.16. Minh họa host cú ngăn xếp kộp 2.4.5. Kỹ thuật đường hầm IPv6 qua mạng vệ tinh
Tạo đường hầm IPv6 trong IPv4 là một kỹ thuật sử dụng để đúng gúi IPv6 vào gúi IPv4 với trường protocol 41 của mào đầu gúi IP. (xem hỡnh 2.17). Nhiều cấu trỳc mạng cú thể bao gồm router tới router, host tới router, và host tới host. Cỏc điểm cuối đường hầm thực hiện đúng gúi này. Quỏ trỡnh
này là trong suốt với cỏc node trung gian. Kỹ thuật đường hầm là một trong những kỹ thuật chuyển đổi quan trọng nhất.
IPv6 6 TCP 25 SMTP Tải tin Ethernet 0x86dd IPv6 6 TCP 25 SMTP Tải tin Ethernet 0x86dd IPv4 41 Ethernet 0x8600
Gúi IPv6 ban đầu
Gúi IPv6 đó được đúng bao
Hỡnh 2.17. Đúng gúi IPv6 vào IPv4
Trong kỹ thuật đường hầm, điểm cuối đường hầm được cấu hỡnh chi tiết và chỳng phải là node cú ngăn xếp kộp. Nếu địa chỉ IPv4 là điểm cuối đường hầm, nú yờu cầu địa chỉ IPv4 cú thể tới được. Cấu hỡnh đường hầm ngụ ý cấu hỡnh nhõn cụng địa chỉ IPv4, IPv6 nguồn và đớch. Cấu hỡnh đường hầm cú thể là giữa 2 host, một host một router như chỉ ra ở hỡnh 2.18 hoặc giữa 2 router của 2 mạng IPv6 như trong hỡnh 2.19.
Router IPv6
IPv6 in IPv4 Mạng IPv4 Mạng truy nhập vệ tinh
Địa chỉ IPv4: 192.168.1.1 Địa chỉ IPv6: 3ffe:b00:a:1::1
Địa chỉ IPv4: 192.168.2.1 Địa chỉ IPv6: 3ffe:b00:a:1::2
Địa chỉ IPv6: 3ffe:b00:a:5::1
Địa chỉ IPv6: 3ffe:b00:a:3::2
Tải tin Mào đầu IPv6 Tải tin Mào đầu IPv6 Mào đầu IPv4
Nguồn: 192.168.1.1 Đớch: 192.168.2.1 Nguồn: 3ffe:b00:a:1::1
Đớch: 3ffe:b00:a:3::2
Tải tin Mào đầu IPv6
Nguồn: 3ffe:b00:a:1::1 Đớch: 3ffe:b00:a:3::2
Router IPv6 IPv6 in IPv4 Mạng IPv4 Mạng truy nhập vệ tinh Địa chỉ IPv6: 3ffe:b00:a:1::1 Địa chỉ IPv4: 192.168.2.1 Địa chỉ IPv6: 3ffe:b00:a:3::2 Nguồn: 192.168.1.1 Đớch: 192.168.2.1 Nguồn: 3ffe:b00:a:1::1 Đớch: 3ffe:b00:a:3::2 Nguồn: 3ffe:b00:a:1::1 Đớch: 3ffe:b00:a:3::2 Router IPv6 Địa chỉ IPv4: 192.168.1.1
Tải tin Mào đầu IPv6 Tải tin Mào đầu IPv6 Mào đầu IPv4 Tải tin Mào đầu IPv6
Hỡnh 2.19. Đường hầm router – router qua mạng vệ tinh 2.4.6. Biờn dịch 6to4 thụng qua mạng vệ tinh
Biờn dịch 6to4 là một kỹ thuật được sử dụng để liờn kết cỏc miền IPv6 qua một mạng IPv4 với thiết lập đường hầm tự động. Nú trỏnh cỏc đường hầm chi tiết sử dụng trong kỹ thuật đường hầm bằng việc nhỳng địa chỉ đớch IPv4 vào IPv6. Nú sử dụng tiền tố giành riờng „2002::/16‟ (2002::/16 ≡ 6to4). Nú đưa ra 48 bit địa chỉ đầy đủ cho một site giựa trờn địa chỉ IPv4 bờn ngoài. Địa chỉ bờn ngoài IPv4 được nhỳng: 2002:<địa chỉ ngoài IPv4>::/48 với định dạng, „2002:<địa chỉ IPv4>:<mạng con>::/64‟. Hỡnh 2.20 và 2.21 chỉ ra kỹ thuật đường hầm này.
Router 6to4 IPv6 IPv6 in IPv4 Mạng IPv4 Mạng truy nhập vệ tinh Địa chỉ IPv4: 192.168.1.1 Địa chỉ IPv6: 2002:c0a8:101:1::1
Địa chỉ IPv4: 192.168.2.1 Địa chỉ IPv6: 2002:c0a8:101:1::1 Nguồn: 192.168.1.1 Đớch: 192.168.2.1 Nguồn: 2002:c0a8:101:1::1
Đớch: 2002:c0a8:201:2::2 Nguồn: 2002:c0a8:101:1::1
Đớch: 2002:c0a8:201:2::2
Tải tin Mào đầu IPv6 Tải tin Mào đầu IPv6 Mào đầu IPv4 Tải tin Mào đầu IPv6
Router 6to4 IPv6 IPv6 in IPv4 Mạng IPv4 Mạng truy nhập vệ tinh Địa chỉ IPv6: 2002:c0a8:101:1::1 Địa chỉ IPv4: 192.168.2.1 Địa chỉ IPv6: 2002:c0a8:201:2:2 Router 6to4 IPv6 Địa chỉ IPv4: 192.168.1.1 Nguồn: 192.168.1.1 Đớch: 192.168.2.1 Nguồn: 2002:c0a8:101:1::1
Đớch: 2002:c0a8:201:2::2 Nguồn: 2002:c0a8:101:1::1Đớch: 2002:c0a8:201:2::2
Tải tin Mào đầu IPv6 Tải tin Mào đầu IPv6 Mào đầu IPv4 Tải tin Mào đầu IPv6
Hỡnh 2.21. Biờn dịch 6to4 thụng qua mạng lừi vệ tinh
Để hỗ trợ 6to4, router hướng ra thực hiện 6to4 phải cú một địa chỉ IPv4 bờn ngoài. Nú là một node ngăn xếp kộp. Nú thường được cấu hỡnh sử dụng một địa chỉ loop back. Cỏc node riờng khụng cần hỗ trợ 6to4. Tiền tố 2002 cú thể được nhận từ bản tin quảng cỏo router. Nú khụng cần cú ngăn xếp kộp.
2.4.7. Cỏc vấn đề với 6to4
Khụng gian địa chỉ ngoài IPv4 thỡ nhỏ hơn nhiều khụng gian địa chỉ IPv6. Nếu router lối ra thay đổi địa chỉ IPv4 này thỡ cú nghĩa rằng mạng bờn trong thuần IPv6 cần phải đỏnh số lại. Chỉ cú một điểm ra khả dụng. Thật khú để cú nhiều điểm ra mạng bao gồm cả dự phũng.
Liờn quan đến cỏc ứng dụng trong chuyển dịch IPv6, cỏc vấn đề này cũng ảnh hưởng tại lớp ứng dụng của IPv6: hỗ trợ IPv6 trong hệ điều hành và cỏc ứng dụng khụng liờn quan; ngăn xếp kộp giao thức khụng cú nghĩa là cú cả ứng dụng IPv4 và IPv6; DNS khụng chỉ thị phiờn bản IP được sử dụng; và thật khú để hỗ trợ nhiều phiờn bản ứng dụng.
Vỡ thế, chuyển đổi ứng dụng trong cỏc trường hợp khỏc nhau cú thể được tổng kết theo hỡnh 2.22
Ứng dụng V4 TCP/UDP/khỏc IPv4 IPv6 Trường hợp 1 Ứng dụng V4 TCP/UDP/khỏc IPv4 Trường hợp 2 Ứng dụng V4/V6 TCP/UDP/khỏc IPv4 IPv6 Trường hợp 3 Ứng dụng V4 TCP/UDP/khỏc IPv4 Trường hợp 4 Ứng dụng V6 IPv6
Hỡnh 2.22. Chuyển đổi ứng dụng IPv6
Với cỏc ứng dụng IPv4 trong node 2 stack, ưu tiờn cao nhất cho cỏc port ứng dụng IPv6
Với cỏc ứng dụng IPv6 trong node ngăn xếp kộp, sử dụng địa chỉ IPv6 được ỏnh xạ từ IPv4 „::FFFF:x.y.z.w‟ để thực hiện ứng dụng IPv4 trong ngăn xếp IPv6
Với cỏc ứng dụng IPv4/IPv6 trong node ngăn xếp kộp, nờn cú một giao diện độc lập giao thức API.
Với cỏc ứng dụng IPv4/IPv6 trong node chỉ IPv4, nờn được giải quyết theo từng trường hợp dựa trờn việc hỗ trợ cỏc ứng dụng trờn OS.
2.5. Phỏt triển mạng vệ tinh trong tương lai
Thật khú để dự đoỏn tương lai, đụi khi là khụng thể, nhưng khụng khú để dự đoỏn xu hướng cho việc phỏt triển tương lai nếu chỳng ta cú đủ hiểu biết về quỏ khứ và hiện tại. Hơn nữa việc tớch hợp vệ tinh vào hạ tầng Internet toàn cầu, một trong những nhiệm vụ chớnh là để tạo cỏc ứng dụng và dịch vụ mới cho nhu cầu con người. Hỡnh 2.23 minh họa tầm nhỡn cơ bản về mạng vệ tinh tương lai.
Đầu cuối người dựng
PC tương tỏcTV GPS Cảm biến PDA Radio Điện thoại Server
Truy cập
lưới ….. vv
Dải rộng khả năng giao tiếp người dựng cỏc ứng dụng tớch hợp khỏc nhau bao gồm: Giao tiếp phần cứng và nền tảng phần mềm chung Giao tiếp cựng mạng và nền tảng chung để phõn tỏch cỏc chức năng giữa người dựng và mạng Cụng nghệ mạng vệ tinh phỏt
triển chậm
Hỡnh 2.23. Một minh họa về phỏt triển mạng vệ tinh trong tương lai Khú khăn chớnh là do tiến húa, tớch hợp và hội tụ:
Khú khăn trong việc phõn tỏch khỏi niệm mạng vệ tinh với cỏc mạng khỏc
Khụng dễ để núi rằng sự khỏc biệt giữa cỏc giao thức và cỏc giao thức vệ tinh trong việc hội tụ mạng (xem hỡnh 2.28), ngoại trừ lớp vật lý và liờn kết dữ liệu
Những xu hướng này do cỏc lý do sau:
Cỏc ứng dụng và dịch vụ sẽ hội tụ thành cỏc ứng dụng chung cho cỏ đầu cuối mạng vệ tinh và đầu cuối mạng di động mặt đất. Thậm chỉ cỏc dịch vụ dành riờng cho vệ tinh như hệ thống định vị toàn cầu (GPS) đó được tớch hợp trong cỏc đầu cuối di động thế hệ mới 2G, 3G (xem hỡnh 2.23 và 2.24)
Nền tảng phần cứng và cụng nghệ mạng sẽ được phỏt triển, hoàn thiện và chuẩn húa. Nú cho phộp phỏt triển cỏc đầu cuối người dựng đặc biệt húa kinh tế và nhanh chúng
Chỳng ta sẽ thấy việc phỏt triển cú ý nghĩa trong phần mềm hệ thống, và đối mặt với những thỏch thức cho độ phức tạp quản lý những phần mềm lớn
IP
Email, FTP, WWW, Thương mại, Âm thanh, Video, VoIP, Truyền hinh hội nghị, phõn
phỏt nội dung, Game...
PAN, LAN, MAN, WAN, WLAN, mạng quang, mạng vệ tinh; PC, PDA, GPS, điện
thoại, cảm biến
Hỡnh 2.24. Hội tụ giao thức
Kết luận chương
Chương 2 đó nghiờn cứu cỏc vấn đề về IP trong mạng vệ tinh: đúng gúi IP, định tuyến, bảo mật…Phần cuối cú hướng tới việc phỏt triển mạng vệ tinh trong tương lai sử dụng Ipv6.
Chương 3
ỨNG DỤNG VSAT IP VÀO VIỆT NAM 3.1. Giới thiệu chung
VSAT IP đó và đang đúng vai trũ tớch cực cho sự phỏt triển của viễn thụng Việt Nam, đặc biệt trong việc thực hiện cung cấp dịch vụ viễn thụng cho cỏc vựng sõu, vựng xa, biờn giới, hải đảo với những địa hỡnh phức tạp hoặc cỏc trường hợp ứng cứu thụng tin khẩn cấp.
Hệ thống mạng VSAT đầu tiờn được đưa vào Việt Nam vào thỏng 10/1996 bởi cụng ty viễn thụng quốc tế VTI thuộc tập đoàn VNPT với hệ thống VSAT DAMA cú trạm chủ đặt tại TP Hồ Chớ Minh và chớnh thức cung cấp dịch vụ thuờ kờnh riờng qua mạng VSAT.
Đến thỏng 11/1999 bắt đầu cung cấp dịch vụ thu phỏt hỡnh di động qua trạm VSAT fly-away (trạm cơ động).
Thỏng 8/2005 bắt đầu cung cấp cỏc dịch vụ VSAT IP băng rộng sử dụng vệ tinh Ipstar của Thỏi Lan
Thỏng 4/2008 Vinasat-1 là vệ tinh viễn thụng địa tĩnh đầu tiờn của Việt Nam được phúng vào vũ trụ ở vị trớ 132 độ đụng. Cũng trong thỏng này đưa vào quản lý và khai thỏc, kinh doanh vệ tinh Vinasat1 để cung cấp cỏc dịch vụ viễn thụng bằng mạng VSAT IP với trạm 2 trạm chủ đặt ở Hà Nội và Bỡnh Dương.
Vinasat-1 sẽ phủ súng toàn bộ lónh thổ Việt Nam, ngoài ra Vinasat-1 cũn phủ súng ở Nhật Bản, miền đụng Trung Quốc, bỏn đảo Triều Tiờn, Ấn Độ, cỏc nước Đụng Nam Á, Úc, biển Đụng và một phần Myanma. Vinasat-1 là một vệ tinh viễn thụng địa tĩnh, sau khi phúng lờn cú thể cung cấp dịch vụ đường truyền vệ tinh để phỏt triển cỏc dịch vụ ứng dụng như dịch vụ thoại, truyền hỡnh, thụng tin di động, truyền số liệu, Internet, cỏc dịch vụ đào tạo và y tế từ xa, truyền tin cho ngư dõn trờn biển, dự bỏo thời tiết, đảm bảo an ninh
quốc phũng... Đặc biệt cung cấp đường truyền thụng tin cho cỏc trường hợp khẩn cấp như thiờn tai, bóo lụt, đường truyền cho cỏc vựng sõu, vựng xa, hải đảo mà cỏc phương thức truyền dẫn khỏc khú vươn tới được.
Ngoài ý nghĩa kinh tế, việc phúng vệ tinh Vinasat-1 cũn khẳng định chủ quyền của Việt Nam trong khụng gian vào nõng vị thế của Việt Nam trờn trường quốc tế. Nhờ đú, Việt nam trở thành nước thứ 93 trờn thế giới và nước thứ 6 trong khu vực Đụng nam Á cú vệ tinh riờng bay vào quỹ đạo
3.2. Cỏc dịch vụ của VSAT IP
Hệ thống VSAT - IP cho phộp triển khai nhiều ứng dụng khỏc nhau dựa trờn giao thức IP, với mục tiờu cung cấp đường truyền băng rộng cho cỏc đối tượng khỏch hàng là cỏc cỏ nhõn, cụng sở, xớ nghiệp, cỏc ISP...
3.2.1. Dịch vụ truy nhập Internet băng rộng
Hệ thống VSAT-IP cung cấp đường truyền băng rộng cho khỏch hàng với tốc độ Download tới 4 Mbps, tốc độ Upload đạt tới 2 Mbps. Dựa trờn đường truyền băng rộng cung cấp giải phỏp mạng cho từng nhúm đối tượng khỏch hàng riờng.
Hỡnh 3.1. Mụ hỡnh dịch vụ truy nhập internet băng rộng
IPSTAR Network Box
PC IPSTAR Gateway RT RT Mạng Internet Quốc gia Đ-ờng trục Internet NMS
3.2.2. Dịch vụ thoại VoIP và Fax
Hệ thống VSAT-IP cung cấp dịch vụ thoại gồm 3 thành phần cơ bản Voice gateway, CallManager và thiết bị biến đổi IP-thoại analog (ATA).
Voice gateway thực hiện chức năng giao tiếp giữa mạng IP và mạng PSTN.
Hỡnh 3.2. Mụ hỡnh dịch vụ thoại VoIP và fax
CallManager thực hiện chức năng điều khiển định tuyến cuộc gọi trong nội bộ mạng và liờn mạng, thực hiện chức năng lưu trữ thụng tin chi tiết cuộc gọi phục vụ cho mục đớch tớnh cước.
Thiết bị ATA cung cấp giao diện kết nối với mỏy điện thoại thụng thường hoặc kết nối với tổng đài PBX.
3.2.3. Dịch vụ mạng riờng ảo (VPN)
VSAT-IP cung cấp mạng riờng ảo theo mụ hỡnh điểm-đa điểm.
Trạm Gateway kết nối với Router khỏch hàng thụng qua kờnh thuờ riờng.
Cỏc chi nhỏnh trao đổi thụng tin với trụ sở chớnh qua phương thức truy nhập vệ tinh chia sẻ băng thụng (Slotted ALOHA, TDMA).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 *8 #
IPSTAR Network Box (Voice Series)
Telephone
IPSTAR Network Box
(Prof. Series) IP Phone Telephone ATA Telephone ATA PBX Telephone IPSTAR Gateway CallManager NMS RT
Mạng VoIP Quốc gia
AS5x00 GK AS5x00 GK Tổng đài Toll AS5x00 RT RT RT Tổng đài Toll Tổng đài Toll
iPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)
IPSTAR Gateway
NMS RT
Kênh thuê riêng
BSC BTS 1 IP - MUX IP IP Abis - Interface Abis - Interface IP - MUX MSC
iPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)
BTS 2 IP - MUX PSTN Hỡnh 3.3. Mụ hỡnh dịch vụ mạng riờng ảo VPN 3.2.4. Dịch vụ GSM Trunking
VSAT-IP cung cấp giải phỏp mở rộng mạng thụng tin di động (GSM trunking) để thiết lập cỏc tuyến trung kế nối tới cỏc điểm BTS ở cỏc vựng sõu, vựng xa. Cấu hỡnh dịch vụ này bao gồm Gateway, UT, IP converter :
Hỡnh 3.4. Mụ hỡnh dịch vụ GSM Trunking
IPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)
IPSTAR Gateway
NMS RT
IPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)
Chi nhánh của khách hàng
Kênh thuê riêng RT
Server Server PC
Trụ sở của khách hàng
Chi nhánh của khách hàng
Gateway được nối với thiết bị IP converter đặt tại trạm BST thụng qua kờnh thuờ riờng.
Cỏc UT kết nối trực tiếp với thiết bị IP converter đặt tại trạm BTS
Thiết bị IP converter thực hiện chức năng biến đổi thoại TDM sang IP Để đảm bảo thời gian thực đặc tớnh dịch vụ phương thức truy nhập vệ tinh sử dụng kiểu truy nhập SCPC, TDMA.
3.2.5. Dịch vụ hội nghị truyền hỡnh
Hỡnh 3.5. Mụ hỡnh dịch vụ Video Conference
VSAT-IP cung cấp dịch vụ truyền hỡnh hội nghị theo mụ hỡnh điểm- điểm và điểm - đa điểm. Truyền hỡnh hội nghị đa điểm cho phộp nhiều điểm khỏc nhau cựng tham gia hội nghị thụng qua truyền dẫn vệ tinh giao thức IP. Để tổ chức dịch vụ cần trang bị 1 bộ MCU (Multipoint conference Unit) để nhận tớn hiệu hỡnh ảnh, õm thanh từ tất cả cỏc điểm, tổng hợp lại và gửi tới cỏc điểm theo thời gian thực.
3.2.6. Dịch vụ truyền hỡnh quảng bỏ
Ch-ơng trình trực tiếp đa điểm
Giáo viên ở Trung tâm đào tạo
Chi nhánh khách hàng
Trụ sở của khách hàng iPSTAR hoặc kênh thuê riêng
iPSTAR Gateway
Quảng bỏ là ứng dụng được phổ biến sớm nhất được cung cấp bởi mạng VSAT. Để thực hiện truyền tớn hiệu hỡnh đến người sử dụng dịch vụ truyền hỡnh vệ tinh, cỏc đài truyền hỡnh cú thể sử dụng tiờu chuẩn truyền hỡnh truyền thống là NTSC, PAL hoặc SECAM với phương thức điều chế tần số (FM) hoặc sử dụng tiờu chuẩn truyền hỡnh số mặt đất DVB-S (Digital Video Broadcasting – Satellite) để truyền tớn hiệu.
Hỡnh 3.6. Mụ hỡnh cung cấp truyền hỡnh quảng bỏ bằng mạng VSAT Ngoài ra cũn một số cỏc dịch vụ khỏc như: IP2TV, TV on demand, VoD... 3.2.7. Một số ứng dụng VSAT IP điển hỡnh ở Việt Nam
Ngày 21/10/2007, Bưu điện tỉnh Thanh Hoỏ đó hoà mạng thành cụng trạm phỏt súng di động VinaPhone tại vựng cao biờn giới Tộn Tằn, thuộc huyện Mường Lỏt. Đõy là trạm di động thứ 3 của Việt Nam sử dụng đường