1.4.1. Giới thiệu
Mạng thế hệ sau (NGN-Next Generation Network) là mạng dựa trờn cụng nghệ chuyển mạnh gúi, cú khả năng cung cấp đa dịch vụ, băng rộng, cho phộp quản lý chất lượng dịch vụ (QoS). Nú cung cấp cho người dựng khả năng truy cập khụng hạn chế cỏc dịch vụ cả hữu tuyến lẫn vụ tuyến trờn một nền tảng cụng nghệ chung (định nghĩa theo ITU-T Study Group 13). NGN là một cỏch tiếp cận hướng dịch vụ (service driven approach) cho sự phỏt triển của mạng viễn thụng – tin học [1].
Hiện nay, nhiều nhà cung cấp dịch vụ ICT (Information Communication Technology) trờn thế giới đó, đang và sẽ triển khai cỏc dịch vụ NGN, triple-play (dữ liệu, thoại, hỡnh ảnh) dựa trờn cụng nghệ Ethernet. Cụng nghệ Ethernet ban đầu được sử dụng cho mạng LAN. Nhưng với sự tiến bộ gần đõy về mặt cụng nghệ, Ethernet đang được nhiều nhà cung cấp dịch vụ ICT quan tõm.
Sau đõy cung cấp cỏi nhỡn tổng quan về dịch vụ Ethernet (Ethernet service), dựa trờn cụng trỡnh (từ thỏng 4 năm 2003) của Metro Ethernet Forum (MEF).
Một tổ chức cỏc nhà cụng nghiệp trong lĩnh vực ICT cổ vũ việc cung cấp hạ tầng mạng Metro sử dụng cụng nghệ Ethernet. Phần này cú thể giỳp người sử dụng dịch vụ
Ethernet hiểu được những dạng và đặc điểm khỏc nhau của dịch vụ Ethernet, và để giỳp cho những nhà cung cấp diễn đạt rừ ràng khả năng cung cấp dịch vụ của họ.
1.4.2. Lợi ớch dựng dịch vụ ethernet
Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đó cung cấp dịch vụ Metro Ethernet. Một số nhà cung cấp đó mở rộng dịch vụ Ethernet vuợt xa phạm vi mạng nội thị (MAN) và vươn đến phạm vi mạng diện rộng (WAN). Hàng ngàn thuờ bao đó được sử dụng dịch vụ Ethernet và số lượng thuờ bao đang tăng lờn một cỏch nhanh chúng. Những thuờ bao này bị thu hỳt bởi những lợi ớch của dịch vụ Ethernet đem lại, bao gồm:
- Tớnh dễ sử dụng.
- Hiệu quả về chi phớ (cost effectiveness). - Linh hoạt.
Tớnh dễ sử dụng
Dịch vụ Ethernet dựa trờn một giao diện Ethernet (Ethernet interface) chuẩn, phổ biến dựng rộng rói trong cỏc hệ thống mạng cục bộ (LAN). Hầu như tất cả cỏc thiết bị và mỏy chủ trong LAN đều kết nối dựng Ethernet, vỡ vậy việc sử dụng Ethernet để kết nối với nhau sẽ đơn giản húa quỏ trỡnh hoạt động và cỏc chức năng quản trị, quản lớ và cung cấp (OAM &P).
Hiệu quả về chi phớ
Dịch vụ Ethernet làm giảm chi phớ đầu tư (CAPEX-capital expense) và chi phớ vận hành (OPEX-operation expense):
- Một là, do sự phổ biến của Ethernet trong hầu hết tất cả cỏc sản phẩm mạng nờn giao diện Ethernet cú chi phớ khụng đắt.
- Hai là, ớt tốn kộm hơn những dịch vụ cạnh tranh khỏc do giỏ thành thiết bị thấp, chi phớ quản trị và vận hành thấp hơn.
- Ba là, nhiều nhà cung cấp dịch vụ Ethernet cho phộp những thuờ bao tăng thờm băng thụng một cỏch khỏ mềm dẻo.. Điều này cho phộp thuờ bao thờm băng thụng khi cần thiết và họ chỉ trả cho những gỡ họ cần.
Hỡnh 1.6 So sỏnh chi phớ hàng thỏng cho 3 loại dịch vụ
Tớnh linh hoạt
Dịch vụ Ethernet cho phộp những thuờ bao thiết lập mạng của họ theo những cỏch hoặc là phức tạp hơn hoặc là khụng thể thực hiện với cỏc dịch vụ truyền thống khỏc. Vớ dụ: một cụng ty thuờ một giao tiếp Ethernet đơn cú thể kết nối nhiều mạng ở vị trớ khỏc nhau để thành lập một Intranet VPN của họ, kết nối những đối tỏc kinh doanh thành Extranet VPN hoặc kết nối Internet tốc độ cao đến ISP. Với dịch vụ Ethenet, cỏc thuờ bao cũng cú thể thờm vào hoặc thay đổi băng thụng trong vài phỳt thay vỡ trong vài ngày ngày hoặc thậm chớ vài tuần khi sử dụng những dịch vụ mạng truy nhập khỏc (Frame relay, ATM,…). Ngoài ra, những thay đổi này khụng đũi hỏi thuờ bao phải mua thiết bị mới hay ISP cử cỏn bộ kỹ thuật đến kiểm tra, hỗ trợ tại chỗ.
1.5 Mụ hỡnh dịch vụ Ethernet
Để xỏc định cỏc loại hỡnh dịch vụ cung cấp qua mụi trường Ethernet, trước hết cần xem xột mụ hỡnh tổng quỏt. Mụ hỡnh dịch vụ Ethernet là mụ hỡnh chung cho cỏc dịch vụ Ethernet, được xõy dựng trờn dựa trờn cơ sở sử dụng cỏc thiết bị khỏch hàng để truy cập cỏc dịch vụ. Trong mụ hỡnh này sẽ định nghĩa cỏc thành phần cơ bản cấu thành dịch vụ cũng như một số đặc tớnh cơ bản cho mỗi loại hỡnh dịch vụ. Nhỡn chung cỏc dịch vụ Ethernet đều cú chung một số đặc điểm, tuy nhiờn vẫn cú một số đặc tớnh đặc trưng khỏc nhau cho từng dịch vụ riờng. Mụ hỡnh cơ bản cho cỏc dịch vụ Ethernet Metro như chỉ ra trờn hỡnh sau.
Hỡnh 1.7 Mụ hỡnh cung cấp cỏc dịch vụ Ethernet qua mạng MAN-E
Cỏc dịch vụ Ethernet được cung cấp bởi nhà cung cấp mạng Ethernet Metro. Thiết bị khỏch hàng nối đến mạng tại giao diện người dựng - mạng (UNI) sử dụng một giao diện Ethernet chuẩn 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps hoặc 10Gbps.
Trong mụ hỡnh này chủ yếu đề cập đến cỏc kết nối mạng mà trong đú thuờ bao được xem là một phớa của kết nối khi trỡnh bày về cỏc ứng dụng thuờ bao. Tuy nhiờn cũng cú thể cú nhiều thuờ bao (UNI) kết nối đến mạng MEN từ cựng một vị trớ.
Trờn cơ sở cỏc dịch vụ chung được xỏc định trong mụ hỡnh, nhà cung cấp dịch vụ cú thể triển khai cỏc dịch vụ cụ thể tuỳ theo nhu cầu khỏch hàng. Những dịch vụ này cú thể được truyền qua cỏc mụi trường và cỏc giao thức khỏc nhau trong mạng MEN như SONET, DWDM, MPLS, GFP, .... Tuy nhiờn, xột từ gúc độ khỏch hàng thỡ cỏc kết nối mạng xuất phỏt từ phớa khỏch hàng của giao diện UNI là cỏc kết nối Ethernet.
1.6 Cỏc loại dịch vụ Ethernet.
Hiện tại cỏc dịch vụ Ethernet được chia thành 2 loại lớn: Cỏc đường Ethernet riờng, chạy trờn hạ tầng SONET/SDH hoặc trờn mạng LAN trong suốt qua cỏc chuyển mạch (best-effort) và sợi quang hiện chưa sử dụng. Cỏc chuẩn mới được phỏt triển để chọn cụng nghệ phự hợp cho phộp người khai thỏc chuyển đến vựng cú phổ thớch hợp và
luõn chuyển cỏc dịch vụ một cỏch mềm dẻo trong cỏc cụng nghệ hiện cú đồng thời hỗ trợ thoả thuận mức dịch vụ (SLA).
Cỏc dịch vụ Ethernet cú thể chạy trờn hầu hết cơ sở hạ tầng hiện cú. Cỏc tổ chức chuẩn hoỏ trong khi cố gắng tỡm cỏch định nghĩa thành phần cấu thành dịch vụ Ethernet đó vấp phải một vấn đề khú khăn: nú sẽ chạy trờn SDH, ATM, IP/MPLS, PDH, WDM, hay OTN? Vấn đề trở nờn phức tạp hơn khi xột đến thủ tục khung chung (GFP) và lược đồ điều chỉnh dung lượng liờn kết (LCAS) cũng như khi tớnh đến cỏc ring gúi hồi phục (RPR).
Phương phỏp truyền tải ảnh hưởng đỏng kể đến cỏch định nghĩa một dịch vụ Ethernet. Kết quả đó xuất hiện rất nhiều tờn dịch vụ Ethernet trờn thị trường với khả năng khỏc nhau, phụ thuộc vào thiết bị của nhà sản xuất và phương phỏp truyền tải được sử dụng để thực hiện dịch vụ đú. Những dịch vụ chớnh trong số đú gồm đường dõy riờng Ethernet, đường dõy riờng ảo Ethernet, dịch vụ dõy riờng ảo, dịch vụ Relay Ethernet, dịch vụ mở rộng LAN, LAN riờng ảo Ethernet, dịch vụ LAN trong suốt và LAN riờng Ethernet.
Cỏc lớp dịch vụ Ethernet cú thể xỏc định thụng qua tiờu chuẩn IEEE802.1p, cỏc bit ưu tiờn người dựng, cỏc bớt MPLS EXP hoặc Diffserv Codepoints, tuỳ thuộc vào cụng nghệ phõn phối dịch vụ được sử dụng. Tuy nhiờn, hiện nay chưa cú chuẩn cụ thể cho việc quản lý lưu lượng Ethernet để hổ trợ cỏc lớp dịch vụ Ethernet. Do đú, cỏc giải phỏp riờng hoặc cỏc giải phỏp dựa trờn cỏc chuẩn khỏc như DiffServ đang được thực thi.
Cỏc nhà cung cấp thiết bị SONET/SDH cho rằng thiết bị của họ cú thể hỗ trợ cỏc dịch vụ Ethernet sử dụng hỗn hợp GFP, VCAT, LCAS, và RPR. Cỏc nhà cung cấp chuyển mạch ATM đa dịch vụ cho rằng cú thể bổ sung cỏc dịch vụ Ethernet trờn cỏc thiết bị của họ và cú thể cung cấp dịch vụ LAN trong suốt Ethernet – over – ATM với QoS đảm bảo, trong khi cỏc nhà cung cấp cỏc thiết bị định tuyến thỡ cho rằng họ cú thể hỗ trợ nhiều Ethernet VPN qua một mạng lừi IP cú sự hỗ trợ của MPLS.
Một cỏch tiếp cận hiện nay là xỏc định cỏc dịch vụ Ethernet một cỏch tổng quỏt và cho phộp nhà cung cấp quyết định lựa chọn cụng nghệ phõn phỏt dịch vụ cú thể mang lại lợi nhuận mà khụng cần phải làm xỏo trộn cỏc dịch vụ hiện cú.
Nhiều chuyờn gia cú kinh nghiệm trong lĩnh vực mạng cho rằng: đối với cỏc nhà cung cấp dịch vụ, cú thể bổ sung Ethernet khi việc cung cấp dịch vụ cú chi phớ thấp hơn nhiều so với khi xõy mới. Hiện tại MEF đó đưa ra hai loại dịch vụ Ethernet sẽ trỡnh bày dưới đõy, cỏc loại dịch vụ khỏc sẽ được định nghĩa trong thời gian tới.
Hỡnh 1.8 Mối quan hệ dịch vụ Ethernet trong phõn lớp mạng
1.6.1 Dịch vụ kờnh Ethernet:
Dịch vụ kờnh Ethernet cung cấp kết nối ảo Ethernet điểm - điểm (EVC) giữa hai UNI như minh hoạ trờn hỡnh 1-9. Dịch vụ E -Line được sử dụng cho kết nối điểm - điểm.
Hỡnh 1.9 Kết nối ảo Ethernet điểm - điểm (EVC) qua mạng MEN
Dịch vụ E - Line cú thể cung cấp băng tần đối xứng cho truyền số liệu theo hai hướng. ở dạng phức tạp hơn nú cú thể tạo ra tốc độ thụng tin tốt nhất (CIR) và kớch thước khối tốt nhất (CBS), tốc độ thụng tin đỉnh và kớch thước khối đỉnh trễ, jitter, độ mất mỏt thực hiện giữa hai UNI cú tốc độ khỏc nhau.
Tại mỗi UNI cú thể thực hiện ghộp dịch vụ từ một số EVC khỏc nhau. Một số EVC điểm - điểm cú thể được cung cấp trờn cựng một cổng vật lý tại một trong cỏc giao diện UNI trờn mạng.
Một dịch vụ E-Line cú thể cung cấp cỏc EVC điểm - điểm giữa cỏc UNI tương tự để sử dụng cỏc chuyển tiếp khung PVC để kết nối cỏc bờn với nhau.
Một dịch vụ E - Line cú thể cung cấp một kết nối điểm - điểm giữa cỏc UNI tương tự nhau đến một dịch vụ đường riờng TDM. Đõy là dịch vụ kết nối giữa hai UNI và tạo ra
cỏc khung dịch vụ hoàn toàn trong suốt giữa cỏc UNI, tiờu đề và tải của khung đặc trưng cho UNI nguồn và đớch.
Nhỡn chung dịch vụ E - Line cú thể được sử dụng để xõy dựng cỏc dịch vụ tương tự cho chuyển tiếp khung hoặc cỏc đường thuờ riờng. Tuy nhiờn, dải băng tần và cỏc khả năng kết nối của nú lớn hơn nhiều.
1.6.2 Dịch vụ LAN Ethernet:
Dịch vụ LAN Ethernet cung cấp cỏc kết nối đa điểm, chẳng hạn cú thể kết nối một số UNI với nhau như chỉ ra ở hỡnh sau.
Hỡnh 1.10 Mụ hỡnh kết nối đa điểm
Số liệu thuờ bao gửi từ một UNI cú thể được nhận tại một hoặc nhiều UNI khỏc. Mỗi UNI được kết nối đến một EVC đa điểm. Khi cú cỏc UNI thờm vào, chỳng được kết nối đến cựng EVC đa điểm do đú đơn giản hoỏ quỏ trỡnh cung cấp và kớch hoạt dịch vụ.
Dịch vụ E - LAN theo cấu hỡnh điểm - điểm.
Dịch vụ E - LAN cú thể được sử dụng để kết nối chỉ hai UNI, điều này dường như tương tự với dịch vụ E - Line nhưng ở đõy cú một số khỏc biệt đỏng kể. Với dịch vụ E - Line, khi một UNI được thờm vào, một EVC cũng phải được bổ sung để kết nối UNI mới đến một trong cỏc UNI đó tồn tại. Hỡnh 1-7 minh hoạ khi một UNI được thờm vào và sẽ cú một EVC mới được bổ sung để tất cả cỏc UNI cú thể kết nối được với nhau khi dựng dịch vu E - Line.
Hỡnh 1.11 Quỏ trỡnh thực hiện khi thờm một UNI vào mạng MAN-E
Với dịch vụ E - LAN, khi UNI mới cần thờm vào EVC đa điểm thỡ khụng cần bổ sung EVC mới vỡ dịch vụ E - LAN sử dụng EVC đa điểm - đa điểm. Dịch vụ này cũng cho phộp UNI mới trao đổi thụng tin với tất cả cỏc UNI khỏc trờn mạng. Trong khi với dịch vụ E – Line thỡ cần cú cỏc EVC đến tất cả cỏc UNI. Do đú, dịch vụ E - LAN chỉ yờu cầu một EVC để thực hiện kết nối nhiều bờn với nhau.
Túm lại, dịch vụ E - LAN cú thể kết nối một số lượng lớn cỏc UNI và sẽ ớt phức tạp hơn khi dựng theo dạng lưới hoặc hub và cỏc kết nối sử dụng cỏc kỹ thuật kết nối điểm - điểm như Frame Relay hoặc ATM. Hơn nữa, dịch vụ E-LAN cú thể được sử dụng để tạo một loạt dịch vụ như mạng LAN riờng và cỏc dịch vụ LAN riờng ảo, trờn cơ sở này cú thể triển khai cỏc dịch vụ khỏch hàng.
Túm lại dịch vụ Ethernet cung cấp cỏc kết nối lớp 2 cho cỏc dịch vụ khỏc được triển khai ở trờn và cú thể được cung cấp trờn cỏc nền cụng nghệ khỏc nhau như SDH. RPR, MPLS hay chớnh cụng nghệ Ethernet.
EVC kết nối điểm đa điểm
Khu vực thờm mmommới
1.7 Kết luận chương I:
Chương I giới thiệu tổng quan về mạng MAN-E, xu hướng phỏt triển cụng nghệ mạng MAN-E,cấu trỳc chung của MAN-E cũng như cấu trỳc MAN-E của VNPT hiện nay đang được thực tế ỏp dụng và triển khai trong mụ hỡnh mạng viễn thụng của Việt Nam. Chương I cũng đó đưa ra cỏc cụng nghệ xõy dựng mạng MAN-E cũng như cỏc dịch vụ mà MAN-E đang cung cấp, trong chương tiếp theo em xin trỡnh bày về cỏc tham số để đỏnh giỏ hiệu năng mạng theo khuyến nghị của ITU-T.
CHƯƠNG II: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG 2.1 Cỏc tham số đỏnh giỏ hiệu năng truyền gúi IP
Để đỏnh giỏ chất lượng mạng thỡ ITU-T đó đưa ra mốt số tham số để đỏnh giỏ chất lượng mạng như sau.
Theo khuyến nghị Y.1540 của ITU-T định nghĩa một số tham số đỏnh giỏ hiệu năng truyền gúi tin IP như sau :
Trễ truyền gúi IP (IPTD): Trễ truyền gúi IP được định nghĩa cho tất cả gúi gửi thành cụng và những gúi bị lỗi đến lối ra qua một khu vực hoặc qua toàn thể mạng NSE (network section ensemble ).
+ IPTD là thời gian, (t2 – t1) giữa hai sự kiện của gúi tin IP, t1 là thời điểm gúi đi vào mạng và t2 là thời điểm gúi tin rời khỏi mạng , khi mà (t2 > t1) và (t2 – t1) ≤ Tmax.. Nếu gúi tin là gúi đó phõn mảnh (fragmented) đang ở trong NSE, , t2 là thời điểm gúi tin cuối cựng rời khỏi mạng. Trễ truyền gúi IP với kết nối end-to-end là trễ một chiều giữa MP với SRC và DST được minh hoạ như hỡnh sau.
Y.1540_F08 EL and NS (exit) (exit) (exit) (exit) (entry) (entry) (entry) ingress event egress event (entry) EL NS NS EL NS EL t1 t2 MP1 SRC DST MP2 MP3 MP4 MP5 MPn–2 MPn–1 MPn
Hỡnh 2.1 Y.1540 trễ truyền gúi tin IPTD-2 point
End-to-End 2-Point IP Packet delay variation (IPDV) : Biến động trễ truyền gúi tin là rất quan trọng, nhiều ứng dụng sử dụng thụng tin về dói biến động trễ để trỏnh tràn bộ đệm, giỏ trị biến động trễ nhỏ nhất sẽ được dựng làm giới hạn thời gian truyền lại của TCP cú thể là truyền lại gúi bị trễ hoặc truyền lại những gúi khụng cần thiết.
+ IPDV đó được định nghĩa cơ bản trong điểm quan sỏt gúi tin đến và rời khỏi MP (e.g., MPDST, MPSRC). Điểm quan sỏt này mụ tả độ biến động trễ trong biểu đồ dưới đõy.
2-point PDV (vk) cho một gúi tin IP k giữa SRC và DST là hiệu số giữa trễ truyền gúi tin IP độc lập (xk) của gúi k và với trễ truyền gúi IP tham chiếu , d1,2, trong khoảng mà cựng MPs (hỡnh giưới ): vk = xk – d1,2.
Y.1540_F09 . . . . . . Variables:
a1,k Packet k actual arrival time at MP1 a2,k Packet k actual arrival time at MP2
d1,2 Absolute packet 0 transfer delay between MP1 and MP2 xk Absolute packet k transfer time between MP1 and MP2 vk 2-point packet delay variation value between MP1 and MP2