Chơng IV. Khả năng ứng dụng
IV.1. Các vấn đề kỹ thuật của MPLS
IV.1.3. Khuyến nghị ứng dụng MPLS trong mạng viễn thông của VNPT
Thế giới đang bớc vào kỷ nguyên thông tin mới bắt nguồn từ công nghệ,
đa phơng tiện, những biến động xã hội, toàn cầu hoá trong kinh doanh và giải trí, phát triển ngày càng nhiều khách hàng sử dụng phơng tiện điện tử. Biểu hiện đầu tiên của xa lộ thông tin là Internet, sự phát triển của nó là minh hoạ sinh động cho những động thái hớng tới xã hội thông tin.
Việc chuyển đổi từ công nghệ tơng tự sang công nghệ số đã đem lại sức sống mới cho mạng viễn thông. Tuy nhiên, những loại hình dịch vụ trên luôn
đòi hỏi nhà khai thác phải đầu t 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 công nghệ chuyển giao thông tin tiên tiến là thử thách đối với nhà khai thác cũng nh 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 không chỉ diễn ra trong hạ tầng cơ sở thông tin mà còn diễn ra trong các công 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 đa ra một nguyên tắc tổ chức mới cho mạng viễn thông trong giai đoạn tới đây đợc gọi là mạng thế hệ sau NGN. Cấu trúc mạng thế hệ sau đợc phân thành 3 lớp cơ
bản sau:
Lớp điều khiển kết nối và dịch vụ
Lớp truyền tải
Líp truy nhËp
Lớp quản lý đợc coi nh một mảng theo phơng 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 u tại nhiều địa điểm,trong từng lớp và trong từng thời điểm hợp lý.
Theo những phân tích trong phần mô hình tổng đài đa dịch vụ của MSF và cấu trúc hệ thống điều khiển softswitch ứng dụng trên mạng có thể đa ra một số giải pháp triển khai công nghệ MPLS trong mạng NGN của Tổng công ty BCVT Việt nam đến 2010 nh sau:
.IV.1.3.1. Các giải pháp ứng dụng MPLS Về cơ bản có thể chia thành 3 giải pháp nh 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 lu l- ợng, mạng lõi sử dụng tổng đài ATM
Giải pháp 3: Mạng lõi và các tổng đài đa dịch vụ sử dụng MPLS.
Mỗi giải pháp đều có u nhợc điểm sẽ đợc phân tích trong phần tiếp theo.
IV.1.3.1.1. Giải pháp 1: MPLS trong mạng lõi 1.a 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 hớng tổ chức mạng Viễn thông của VNPT đến 2010.
Các tổng đài trong lớp core của mạng thế hệ mới đã đợc xác định nh 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. Nh vậy các tổng đài này sẽ đóng vai trò LSR core.
Tại 11 tỉnh thành phố trọng điểm bao gồm: Hà nội, T.p Hồ Chí Minh, Hải phòng, Quảng ninh, Huế, Đà nẵng, Khánh hoà, Bà rịa-Vũng tàu, Đồng nai, Cần thơ, Bình dơng 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 đợc trang bị sẽ kết nối vào mạng MPLS thông qua các tổng đài đa dịch vụ ATM+IP tại các
địa phơng đó.
Chức năng điều khiển các thủ tục MPLS đợc 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 lu lợng mới xuất hiện, hình thành hoàn 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 1.b CÊu h×nh triÓn khai
Cấu hình triển khai đợc thể hiện trong hình IV-7 dới đây.
Mặt A Mặt B
Khu vực phía Bắc (trừ
Hà nội) Khu vực Hà Nội Khu vực miền
Trung, Tây Nguyên Khu vực TP. Hồ ChÝ Minh
Khu vùc phÝa Nam
ATM+IP ATM+IP CÊp ® êng trôc
Cấp vùng
ATM+IP
ATM+IP ATM+IPATM+IP ATM+IPATM+IP ATM+IPATM+IP
(LSR -Core)MPLSMPLS
(LSR -Core) MPLS
(LSR -Core)MPLS
(LSR -Core) MPLS
(LSR -Core)MPLS (LSR -Core)
(LSR -Core)MPLSMPLS (LSR -Core)
(LSR -Core)MPLSMPLS (LSR -Core) (LSR -Core)MPLSMPLS
(LSR -Core) (LSR -Core)MPLSMPLS (LSR -Core)
(LSR -Core)MPLSMPLS
(LSR -Core) MPLS
(LSR -Core)MPLS
(LSR -Core) MPLS
(LSR -Core)MPLS (LSR -Core)
§iÒu khiÓn
§iÒu khiÓn LDP, CR-LDP
Hình IV- : Cấu hình tổ chức mạng MPLS phơng án 1 đến 2010.
1.c Ưu nhợc điểm
¦u ®iÓm:
Đơn giản trong tổ chức và triển khai
Thống nhất đợc với phơng án tổ chức mạng NGN là tách biệt chức năng lớp
điều khiển và chuyển tải.
Sản phẩm thơng mại đã có trên thị trờng
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.
Nhợc điểm:
Công nghệ MPLS cha đạt đợc đến độ chín muồi nên vẫn còn có thể xuất hiện rủi ro khi MPLS không đợc chấp nhận rộng rãi trên thị trờng
Chi phí đầu t 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 lợng dịch vụ QoS đặc biệt đối với dịch vụ thoại khi lu lợng thoại (PSTN) đợc chuyển tiếp qua mạng MPLS.
1.d Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết
Tuy có thể nói rằng phơng án 1 tơng đối thuận tiện và đơn giản khi triển khai nhng điều đó không có nghĩa là chỉ cần mua thiết bị MPLS và triển khai đợc ngay. Có nhiều vấn đề kỹ thuật cần xác định rõ trớc 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 tơng ứng theo mô hình MSF đã đợc trình bày trong phần trên.
Cần lu ý đến giao diện (trong trờng hợp này các LSR core đợc coi nh 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 đờng 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 cha đợc 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 đợc kết nối trực tiếp đi quốc tế qua cổng ATM. Nên lựa chọn VoATM cho TGW.
IV.1.3.1.2. Giải pháp 2: ATM core, MPLS trong các tổng đài đa dịch vụ
2.a 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 hớng 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 phòng, Quảng ninh, Huế, Đà nẵng, Khánh hoà, Bà rịa-Vũng tàu, Đồng nai, Cần thơ, Bình dơng 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 đợc trang bị sẽ kết nối vào mạng ATM thông qua các tổng đài đa dịch vụ MPLS tại các địa phơng đó.
Chức năng điều khiển các thủ tục MPLS đợc 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 lu lợng mới xuất hiện, hình thành hoàn 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) 2.b CÊu h×nh triÓn khai
Cấu hình triển khai đợc thể hiện trong hình IV-8 sau đây.
Hình IV- : Cấu hình tổ chức mạng MPLS phơng án 2 đến 2010.
78
Mặt A Mặt B
Khu vực phía Bắc (trừ
Hà nội) Khu vực Hà Nội Khu vực miền
Trung, Tây Nguyên Khu vực TP. Hồ ChÝ Minh
Khu vùc phÝa Nam
MPLS (LSR- biên)MPLS (LSR- biên) CÊp ® êng trôc
Cấp vùng
ATMATM
§iÒu khiÓn
§iÒu khiÓn SVC,PVC
ATMATM ATMATM
ATMATM
ATMATM
ATMATM ATMATM
ATMATM ATMATM
ATMATM
MPLS (LSR- biên)MPLS
(LSR- biên) MPLS
(LSR- biên)MPLS
(LSR- biên) MPLS
(LSR- biên)MPLS
(LSR- biên) MPLS
(LSR- biên)MPLS (LSR- biên)
2.c Ưu nhợc điểm
¦u ®iÓm:
Thống nhất đợc với phơng án tổ chức mạng NGN là tách biệt chức năng lớp
điều khiển và chuyển tải.
Sản phẩm thơng mại đã có trên thị trờng, 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.
Nhợc điểm:
Không phát huy hết u điểm của công nghệ MPLS trên toàn 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 còn cao nên nếu đầu t với số l- ợng 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...)
2.d Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết
Đối với phơng án này có nhiều vấn đề kỹ thuật cần giải quyết. Có thể xem xét một số vấn đề sau:
Tơng tự nh phơng 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 tơng ứng theo mô
hình MSF đã đợc trình bày trong phần trên. Cần lu ý đến giao diện (trong tr- ờng hợp này các LSR biên đợc coi nh các MG và phần điều khiển sẽ là MGC) kÕt nèi víi nót ®iÒu khiÓn (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 công 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.
IV.1.3.1.3. Giải pháp 3:Mạng MPLS hoàn toàn 3.a 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 hớng tổ chức mạng Viễn thông của VNPT đến 2010.
Triển khai các tổng đài truy nhập đa dịch vụ công nghệ MPLS tại Hà nội, T.p Hồ Chí Minh, triển khai các tổng đài đa dịch vụ còn lại công 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. Nh vậy các tổng đài này sẽ đóng vai trò 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 dơng 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 đợc trang bị sẽ kết nối vào mạng MPLS thông qua các tổng đài đa dịch vụ ATM+IP tại các
địa phơng đó.
Chức năng điều khiển các thủ tục MPLS đợc 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 đờng trục, hình thành hoàn 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.
3.b CÊu h×nh triÓn khai
Cấu hình triển khai đợc thể hiện trong hình IV-9.
3.c Ưu nhợc điểm
¦u ®iÓm:
Đơn giản trong tổ chức và triển khai
Thống nhất đợc với phơng án tổ chức mạng NGN là tách biệt chức năng lớp
điều khiển và chuyển tải.
Sản phẩm thơng mại đã có trên thị trờng
Đảm bảo mạng MPLS xuyên suốt đối với các dịch vụ nh Internet, truyền số liệu, VPN tại một số địa phơng có nhu cầu cao.
Phơng án tổ chức mạng điều khiển tơng đối đơn giản vì ít yêu cầu hoặc không có yêu cầu thay đổi giao thức điều khiển.
Khả năng nâng cấp thiết bị đợc dự báo trớc nên hiệu quả đầu t và khai thác thiết bị cao.
Nhợc điểm:
Công nghệ MPLS cha đạt đợc đến độ chín muồi nên vẫn còn có thể xuất hiện rủi ro khi MPLS không đợc chấp nhận rộng rãi trên thị trờng
Chi phí đầu t cho các thiết bị chuyển mạch MPLS cao hơn so với thiết bị chuyển mạch thuần ATM hay IP.
3.d 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 đờng 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 cha đợc 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 đợc kết nối trực tiếp đi quốc tế qua cổng ATM. Nên lựa chọn VoATM cho TGW.
Hình IV- : Cấu hình tổ chức mạng MPLS phơng án 3 đến 2010.
82
Mặt A Mặt B
Khu vực phía Bắc (trừ
Hà nội) Khu vực Hà Nội Khu vực miền
Trung, Tây Nguyên Khu vực TP. Hồ ChÝ Minh
Khu vùc phÝa Nam
(LSR-biên)MPLSMPLS (LSR-biên) CÊp ® êng trôc
Cấp vùng
(LSR -Core)MPLSMPLS
(LSR -Core) MPLS
(LSR -Core)MPLS
(LSR -Core) MPLS
(LSR -Core)MPLS (LSR -Core)
(LSR -Core)MPLSMPLS (LSR -Core)
(LSR -Core)MPLSMPLS (LSR -Core) (LSR -Core)MPLSMPLS
(LSR -Core) (LSR -Core)MPLSMPLS (LSR -Core)
(LSR -Core)MPLSMPLS
(LSR -Core) MPLS
(LSR -Core)MPLS
(LSR -Core) MPLS
(LSR -Core)MPLS (LSR -Core)
§iÒu khiÓn
§iÒu khiÓn LDP, CR-LDP
(LSR-biên)MPLSMPLS
(LSR-biên) MPLS
(LSR-biên)MPLS
(LSR-biên) MPLS
(LSR-biên)MPLS
(LSR-biên) MPLS
(LSR-biên)MPLS (LSR-biên)
IV.1.3.1.4. Đánh giá
Giải pháp số 1 đa ra tơng đối hợp lý về tổ chức mạng cũng nh khả năng tơng thích với các công nghệ hiện đang sử dụng cho mạng Internet, mạng PSTN của Tổng công ty BCVT Việt nam. Tuy nhiên cần lu ý rằng MPLS hay ATM đợc 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 khiÓn (softswitch hay MGC).
Giải pháp số 2 phức tạp về tổ chức và nâng cấp sau này dodòng thời cũng không giảm đựoc chi phí đầu t.
Giải pháp số 3 tuy có nhiều u điểm nhng chi phí đầu t cao, có thể xem xét triển khai các tổng đài đa dịch vụ công nghệ MPLS theo từng vùng hoặc có lựa chọn
để bảo đảm cấp truy nhập cho MPLS đồng thời chi phí không cao.