b) IP truyền thống
4.1.3. Khuyến nghị ứng dụng MPLS trong mạng viễn thông của VNPT
Thế giới đang bước vào kỷ nguyên thông tin mới bắt nguồn từ công nghệ, đa phương tiện, những biến động xã hội, tồn cầu hố trong kinh doanh và giải trí, phát triển ngày càng nhiều khách hàng sử dụng phương tiện điện tử. Biểu hiện đầu tiên của xa lộ thơng tin là Internet, sự phát triển của nó là minh hoạ sinh động cho những động thái hướng tới xã hội thông tin.
Việc chuyển đổi từ công nghệ tương tự sang công nghệ số đã đem lại sức sống mới cho mạng viễn thơng. Tuy nhiên, những loại hình dịch vụ trên ln địi hỏi nhà khai thác phải đầu tư nghiên cứu những công nghệ viễn thông mới ở cả lĩnh vực mạng và chế tạo thiết bị. Cấu hình mạng hợp lí và sử dụng các cơng nghệ chuyển giao thơng tin tiên tiến là thử thách đối với nhà khai thác cũng như sản xuất thiết bị.
Có thể khẳng định giai đoạn hiện nay là giai đoạn chuyển dịch giữa công nghệ thế hệ cũ (chuyển mạch kênh) sang dần công nghệ thế hệ mới (chuyển mạch gói), điều đó khơng chỉ diễn ra trong hạ tầng cơ sở thông tin mà cịn diễn ra trong các cơng ty khai thác dịch vụ, trong cách tiếp cận của các nhà khai thác thế hệ mới khi cung cấp dịch vụ cho khách hàng.
Các hãng cung cấp thiết bị và các nhà khai thác trên thế giới đã đưa ra một nguyên tắc tổ chức mới cho mạng viễn thông trong giai đoạn tới đây được gọi là mạng thế hệ sau NGN. Cấu trúc mạng thế hệ sau được phân thành 3 lớp cơ bản sau:
- Lớp điều khiển kết nối và dịch vụ - Lớp truyền tải
- Lớp truy nhập
- Lớp quản lý được coi như một mảng theo phương nằm ngang quản lý các lớp chức năng trên.
Việc tổ chức phân lớp chức năng của mạng này đảm bảo cho khả năng triển khai công nghệ và thiết bị một cách tối ưu tại nhiều địa điểm,trong từng lớp và trong từng thời điểm hợp lý.
Theo những phân tích trong phần mơ hình tổng đài đa dịch vụ của MSF và cấu trúc hệ thống điều khiển softswitch ứng dụng trên mạng có thể đưa ra một số giải pháp triển khai công nghệ MPLS trong mạng NGN của Tổng công ty BCVT Việt nam đến 2010 như sau:
Các giải pháp ứng dụng MPLS
Về cơ bản có thể chia thành 3 giải pháp như sau:
- Giải pháp 1: triển khai MPLS trong mạng lõi (các tổng đài chuyển tiếp vùng)
- Giải pháp 2: triển khai MPLS trong các tổng đài đa dịch vụ tại các vùng lưu lượng, mạng lõi sử dụng tổng đài ATM
- Giải pháp 3: Mạng lõi và các tổng đài đa dịch vụ sử dụng MPLS.
Giải pháp 1: MPLS trong mạng lõi
* Nội dung giải pháp
Triển khai cấu hình mạng MPLS tại lớp core của mạng thế hệ mới theo các giai đoạn phát triển trong định hướng tổ chức mạng Viễn thông của VNPT đến 2010. Các tổng đài trong lớp core của mạng thế hệ mới đã được xác định như sau:
Giai đoạn 2001-2003:
- Triển khai MPLS tại 3 tổng đài core của Hà nội, Đà nẵng và T.p Hồ Chí Minh. Tất cả các trung kế của tổng đài này đều sử dsụng MPLS. Như vậy các tổng đài này sẽ đóng vai trị LSR core.
- Tại 11 tỉnh thành phố trọng điểm bao gồm: Hà nội, T.p Hồ Chí Minh, Hải phịng, Quảng ninh, Huế, Đà nẵng, Khánh hoà, Bà rịa-Vũng tàu, Đồng nai, Cần thơ, Bình dương trang bị các nút ghép luồng trung kế TGW và các tổng đài đa dịch vụ ATM+IP có hỗ trợ cổng MPLS.
- Các nút truy nhập NGN tại 11 tỉnh thành phố nêu trên nếu được trang bị sẽ kết nối vào mạng MPLS thông qua các tổng đài đa dịch vụ ATM+IP tại các địa phương đó.
- Chức năng điều khiển các thủ tục MPLS được thiết lập trong 2 trung tâm điều khiển đặt tại Hà nội và T.p Hồ Chí Minh
Giai đoạn 2004-2005:
- Tăng thêm 2 tổng đài MPLS tại 2 vùng lưu lượng mới xuất hiện, hình thành hồn chỉnh 2 mặt chuyển tải MPLS (A và B).
- Bổ sung nút điều khiển tại Đà năng, tạo 3 vùng điều khiển riêng biệt - Không mở rộng phạm vi mạng MPLS xuống cấp vùng.
Giai đoạn 2006-2010:
- Hoàn chỉnh nút điều khiển (5 vùng điều khiển) - Không mở rộng phạm vi MPLS xuống cấp vùng
* Cấu hình triển khai
Hình 4.7. Cấu hình tổ chức mạng MPLS phương án 1 đến 2010.
* Ưu nhược điểm
Ưu điểm:
- Đơn giản trong tổ chức và triển khai
- Thống nhất được với phương án tổ chức mạng NGN là tách biệt chức năng lớp điều khiển và chuyển tải.
- Sản phẩm thương mại đã có trên thị trường
- Kết nối với cấp vùng (các tổng đài đa dịch vụ ATM+IP) thông qua giao diện ATM 155Mb/s hay 622Mb/s rất đơn giản do bản thân các thiết bị có thể khai báo MPLS hay ATM trên cùng 1 cổng vật lý.
Nhược điểm:
- Cơng nghệ MPLS chưa đạt được đến độ chín muồi nên vẫn cịn có thể xuất hiện rủi ro khi MPLS không được chấp nhận rộng rãi trên thị trường
- Chi phí đầu tư cho các thiết bị chuyển mạch MPLS cao hơn so với thiết bị chuyển mạch thuần ATM hay IP.
- Cần xác định rõ hơn chất lượng dịch vụ QoS đặc biệt đối với dịch vụ thoại khi lưu lượng thoại (PSTN) được chuyển tiếp qua mạng MPLS.
* Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết
Tuy có thể nói rằng phương án 1 tương đối thuận tiện và đơn giản khi triển khai nhưng điều đó khơng có nghĩa là chỉ cần mua thiết bị MPLS và triển khai được ngay. Có nhiều vấn đề kỹ thuật cần xác định rõ trước khi triển khai mạng MPLS core này. Có thể xem xét một số vấn đề sau:
- Xác định chức năng của LSR core tại các nút truyền tải và chức năng của nút điều khiển tương ứng theo mơ hình MSF đã được trình bày trong phần trên. Cần lưu ý đến giao diện (trong trường hợp này các LSR core được coi như các MG và phần điều khiển sẽ là MGC) kết nối với nút điều khiển (H.248/Megaco Sigtran).
- Phân vùng điều khiển rõ ràng đặc biệt trong giai đoạn 2001-2003 khi chỉ tổ chức 2 vùng điều khiển thì LSR core tại Đà năng sẽ do vùng 1 hay vùng 2 điều khiển? hay tổ chức kiểu load-sharing?
- Do mạng cấp đường trục VNPT trong giai đoạn tới sẽ phải đảm nhận chức năng kết nối quốc tế nên cần giải quyết cổng kết nối quốc tế khi MPLS qua vệ tinh hay mạng MPLS quốc tế chưa được hình thành. Có thể phải giải quyết việc bổ sung khối TGW để kết nối đến cổng quốc tế hiện nay cho các dịch vụ PSTN, các dịch vụ Internet hay truyền số liệu IP được kết nối trực tiếp đi quốc tế qua cổng ATM. Nên lựa chọn VoATM cho TGW.
Giải pháp 2: ATM core, MPLS trong các tổng đài đa dịch vụ
* Nội dung giải pháp
Triển khai cấu hình mạng ATM tại lớp core, triển khai MPLS tại các tổng đài đa dịch vụ của mạng thế hệ mới theo các giai đoạn phát triển trong định hướng tổ chức mạng Viễn thông của VNPT đến 2010.
Giai đoạn 2001-2003:
- Triển khai 3 tổng đài ATM core của Hà nội, Đà nẵng và T.p Hồ Chí Minh.Các kết nối có thể là PVC hoặc SVC.
- Tại 11 tỉnh thành phố trọng điểm bao gồm: Hà nội, T.p Hồ Chí Minh, Hải phịng, Quảng ninh, Huế, Đà nẵng, Khánh hoà, Bà rịa-Vũng tàu, Đồng nai, Cần thơ, Bình dương trang bị các nút ghép luồng trung kế TGW (sang mạng PSTN) và các tổng đài đa dịch vụ sử dụng công nghệ MPLS.
- Các nút truy nhập NGN tại 11 tỉnh thành phố nêu trên nếu được trang bị sẽ kết nối vào mạng ATM thông qua các tổng đài đa dịch vụ MPLS tại các địa phương đó.
- Chức năng điều khiển các thủ tục MPLS được thiết lập trong 2 trung tâm điều khiển đặt tại Hà nội và T.p Hồ Chí Minh
Giai đoạn 2004-2005:
- Tăng thêm 2 tổng đài ATM tại 2 vùng lưu lượng mới xuất hiện, hình thành hồn chỉnh 2 mặt chuyển tải ATM (A và B).
- Bổ sung nút điều khiển tại Đà năng, tạo 3 vùng điều khiển riêng biệt Giai đoạn 2006-2010:
- Hoàn chỉnh nút điều khiển (5 vùng điều khiển) * Cấu hình triển khai
Hình 4.8. Cấu hình tổ chức mạng MPLS phương án 2 đến 2010.
* Ưu nhược điểm
Ưu điểm:
- Thống nhất được với phương án tổ chức mạng NGN là tách biệt chức năng lớp điều khiển và chuyển tải.
- Sản phẩm thương mại đã có trên thị trường, đặc biệt các tổng đài ATM loại mới có khả năng nâng cấp hỗ trợ MPLS chỉ bằng phần mềm.
- Kết nối với cấp vùng (các tổng đài đa dịch vụ MPLS) thông qua giao diện ATM 155Mb/s hay 622Mb/s.
Nhược điểm:
- Không phát huy hết ưu điểm của cơng nghệ MPLS trên tồn mạng.
- Cần giải quyết vấn đề hợp nhất VC và bộ đệm của các tổng đài ATM trên mạng trục khi triển khai MPLS tại các tỉnh thành phố trọng điểm.
- Giá thành các thiết bị MPLS nói chung vẫn cịn cao nên nếu đầu tư với số lượng lớn thì chi phí ban đầu sẽ rất cao.
- Việc triển khai MPLS ở lớp truy nhập đa dịch vụ làm phức tạp quá trình điều khiển cuộc gọi bởi nút điều khiển sẽ phải chuyển đổi hoặc sử dụng nhiều giao thức thiết lập cuộc gọi (Megaco để xác định cổng, LDP để phân phối và gán nhãn, PNNI, UNI để điều khiển chuyển mạch ATM...)
* Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết
Đối với phương án này có nhiều vấn đề kỹ thuật cần giải quyết. Có thể xem xét một số vấn đề sau:
- Tương tự như phương án 1 cần xác định chức năng của LSR biên tại các nút truy nhập đa dịch vụ và chức năng của nút điều khiển tương ứng theo mơ hình MSF đã được trình bày trong phần trên. Cần lưu ý đến giao diện (trong trường hợp này các LSR biên được coi như các MG và phần điều khiển sẽ là MGC) kết nối với nút điều khiển (H.248/Megaco Sigtran).
- Phân vùng điều khiển rõ ràng đặc biệt trong giai đoạn 2001-2003 khi chỉ tổ chức 2 vùng điều khiển thì các LSR biên tại Đà năng sẽ do vùng 1 hay vùng 2 điều khiển? hay tổ chức kiểu load-sharing?
- Xác định chế độ hoạt động kiểu tế bào cho các tổng đài đa dịch vụ sử dụng MPLS vì mạng trục đã sử dụng cơng nghệ ATM, cần chuẩn bị yêu cầu các tổng đài ATM trục phải có khả năng hỗ trợ MPLS để trở thành các ATM-LSR.
Giải pháp 3:Mạng MPLS hoàn toàn
* Nội dung giải pháp
Triển khai cấu hình mạng MPLS tại lớp core của mạng thế hệ mới theo các giai đoạn phát triển trong định hướng tổ chức mạng Viễn thông của VNPT đến 2010. Triển khai các tổng đài truy nhập đa dịch vụ cơng nghệ MPLS tại Hà nội, T.p Hồ Chí Minh, triển khai các tổng đài đa dịch vụ cịn lại cơng nghệ ATM+IP.
Giai đoạn 2001-2003:
- Triển khai MPLS tại 3 tổng đài core của Hà nội, Đà nẵng và T.p Hồ Chí Minh. Tất cả các trung kế của tổng đài này đều sử dsụng MPLS. Như vậy các tổng đài này sẽ đóng vai trị LSR core.
- Tại 2 thành phố trọng điểm: Hà nội, T.p Hồ Chí Min trang bị 2 tổng đài đa dịch vụ MPLS.
- Tại các tỉnh, thành phố Hải phòng, Quảng ninh, Huế, Đà nẵng, Khánh hoà, Bà rịa-Vũng tàu, Đồng nai, Cần thơ, Bình dương trang bị các nút ghép luồng trung kế TGW và các tổng đài đa dịch vụ ATM+IP có hỗ trợ cổng MPLS.
- Các nút truy nhập NGN tại các tỉnh thành phố nêu trên nếu được trang bị sẽ kết nối vào mạng MPLS thông qua các tổng đài đa dịch vụ ATM+IP tại các địa phương đó.
- Chức năng điều khiển các thủ tục MPLS được thiết lập trong 2 trung tâm điều khiển đặt tại Hà nội và T.p Hồ Chí Minh
Giai đoạn 2004-2005:
- Nâng cấp 2 tổng đài MPLS tại 2 Hà nội và T.p Hồ Chí Minh để trở thành 2 tổng đài MPLS đường trục, hình thành hồn chỉnh 2 mặt chuyển tải MPLS (A và B).
- Bổ sung nút điều khiển tại Đà năng, tạo 3 vùng điều khiển riêng biệt
- Nâng cấp phần mềm cho tất cả các tổng đài đa dịch vụ tại các tỉnh thành phố nêu trên để hỗ trợ MPLS .
Giai đoạn 2006-2010:
- Hoàn chỉnh nút điều khiển (5 vùng điều khiển) - Mở rộng phạm vi MPLS tại các vùng mới xuất hiện.
* Cấu hình triển khai
Cấu hình triển khai được thể hiện trong hình 4.9.
* Ưu nhược điểm
Ưu điểm:
- Đơn giản trong tổ chức và triển khai
- Thống nhất được với phương án tổ chức mạng NGN là tách biệt chức năng lớp điều khiển và chuyển tải.
- Đảm bảo mạng MPLS xuyên suốt đối với các dịch vụ như Internet, truyền số liệu, VPN tại một số địa phương có nhu cầu cao.
- Phương án tổ chức mạng điều khiển tương đối đơn giản vì ít u cầu hoặc khơng có yêu cầu thay đổi giao thức điều khiển.
- Khả năng nâng cấp thiết bị được dự báo trước nên hiệu quả đầu tư và khai thác thiết bị cao.
Nhược điểm:
- Công nghệ MPLS chưa đạt được đến độ chín muồi nên vẫn cịn có thể xuất hiện rủi ro khi MPLS không được chấp nhận rộng rãi trên thị trường
- Chi phí đầu tư cho các thiết bị chuyển mạch MPLS cao hơn so với thiết bị chuyển mạch thuần ATM hay IP.
* Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết
Cần xem xét một số vấn đề sau:
- Phân vùng điều khiển rõ ràng đặc biệt trong giai đoạn 2001-2003 khi chỉ tổ chức 2 vùng điều khiển thì LSR core tại Đà năng sẽ do vùng 1 hay vùng 2 điều khiển? hay tổ chức kiểu load-sharing?
- Do mạng cấp đường trục VNPT trong giai đoạn tới sẽ phải đảm nhận chức năng kết nối quốc tế nên cần giải quyết cổng kết nối quốc tế khi MPLS qua vệ tinh hay mạng MPLS quốc tế chưa được hình thành. Có thể phải giải quyết việc bổ sung khối TGW để kết nối đến cổng quốc tế hiện nay cho các dịch vụ PSTN, các dịch vụ Internet hay truyền số liệu IP được kết nối trực tiếp đi quốc tế qua cổng ATM. Nên lựa chọn VoATM cho TGW.
Hình 4.9. Cấu hình tổ chức mạng MPLS phương án 3 đến 2010.
d) Đánh giá
Giải pháp số 1 đưa ra tương đối hợp lý về tổ chức mạng cũng như khả năng tương thích với các cơng nghệ hiện đang sử dụng cho mạng Internet, mạng PSTN của Tổng công ty BCVT Việt nam. Tuy nhiên cần lưu ý rằng MPLS hay ATM được hỗ trợ chủ yếu bởi phần điều khiển và các thủ tục đi kèm, do đó cần xác định rõ chức năng của nút điều khiển chuyển mạchh, định tuyến đối với thiết bị điều khiển (softswitch hay MGC).
Giải pháp số 2 phức tạp về tổ chức và nâng cấp sau này dodịng thời cũng khơng giảm đựoc chi phí đầu tư.
Giải pháp số 3 tuy có nhiều ưu điểm nhưng chi phí đầu tư cao, có thể xem xét triển khai các tổng đài đa dịch vụ cơng nghệ MPLS theo từng vùng hoặc có lựa chọn để bảo đảm cấp truy nhập cho MPLS đồng thời chi phí khơng cao.