IV. Nguyờn tắc cung cấp dịch vụ trong mạng MAN
2. Xỏc định cỏc thỏa thuận về đặc tớnh của cỏc loại hỡnh dịch
dịch vụ thoại PSTN, di động, cỏc ISP, cỏc nhà cung cấp dịch vụ giỏ trị gia tăng mà do cơ sở hạ tầng của họ cũn cú những hạn chế nhất định về khả năng kết nối trờn diện rộng cũng như khả năng mở rộng mạng đến cỏc nút truy nhập.
2. Xỏc định cỏc thỏa thuận về đặc tớnh của cỏc loại hỡnh dịch vụ và cấp độdịch vụ dịch vụ
Khi đó cỏc định được cỏc loại hỡnh dịch vụ cần cung cấp trong mạng, nhà cung cấp phải lựa chọn cỏc loại hỡnh dịch vụ trờn cơ sở xem xột đến cỏc đặc tớnh dịch vụ cần cung cấp thụng qua cỏc điều khoản thỏa thuận về cấp độ dịch vụ SLA. Cỏc điều khoản thỏa thuận về cấp độ dịch vụ cho phộp nhà cung cấp dịch vụ sắp xếp phõn loại tập cỏc loại hỡnh dịch vụ phự hợp với cỏc ứng dụng cần cung cấp theo yờu cầu của khỏch hàng. Mỗi một giải phỏp mạng dựa trờn nền tảng cỏc cụng nghệ được lựa chọn nào đú sẽ cho phộp xõy dựng mạng cung cấp tập cỏc dịch vụ tương ứng với giải phỏp cụng nghệ được lựa chọn, trong khi yờu cầu của khỏch hàng mang tớnh đặc thự khụng phụ thuộc vào cụng nghệ. Do đú, vấn đề lựa chọn yờu cầu dịch vụ của khỏch hàng phự hợp với loại hỡnh dịch vụ cụ thể với những chỉ tiờu về SLA là rất quan trọng đối với nhà cung cấp dịch vụ. Nếu làm tốt điều này thỡ sẽ đảm bảo khả năng tăng lợi nhuận trong việc dịch vụ cho khỏch hàng, đồng thời đạt được mục tiờu đảm bảo chất lượng dịch vụ theo khuụn khổ cỏc điều khoản SLA đối với khỏch hàng.
Nhà cung cấp dịch vụ cần phải quan tõm về cỏc thuộc tớnh dịch vụ của cỏc lớp dịch vụ được cung cấp bởi vỡ nú ảnh hưởng rất lớn đến hướng triển khai dịch vụ trờn mạng. Vớ dụ, nếu như mạng cần phải cung cấp cỏc lớp dịch vụ cú độ duy trỡ cao thỡ điều này cú nghĩa là mạng xõy dựng cần phải tăng cường khả năng dự
phũng cỏc thiết bị mạng, hướng kết nối, tài nguyờn phục vụ cho việc cung cấp dịch vụ, cú nghĩa là tăng chi phớ đầu tư xõy dựng mạng.
Với cỏc lớp dịch vụ cần quan tõm đến cỏc chỉ tiờu về trễ, tốc độ trao đổi thụng tin đũi hỏi mạng cần cú khả năng điều khiển lưu lượng một cỏch linh hoạt, nghĩa là cỏc cơ cấu, giao thức điều khiển lưu lượng nhằm đảm bảo cỏc chỉ tiờu QoS cho cỏc dịch vụ cần được cung cấp trong cỏc nút thiết bị và hệ thống quản lý trờn toàn mạng.
Hỡnh 2.10: Đặc tớnh SLA
Xột về mặt tổng quan, nhà khai thỏc và cung cấp dịch vụ cần phải quan tõm đến một số thuộc tớnh chủ yếu sau đõy nhằm mục đớch đỏnh giỏ một cỏch tốt nhất băng thụng cần thiết cho khỏch hàng, từ đú xỏc định được khả năng thực hiện của mạng nhằm đảm bảo khả năng thực thi cao của mạng được xõy dựng
Hỡnh thỏi băng thụng chỉ một số đặc tớnh cơ bản nhất và thuộc về cỏc đặc tớnh của SLA. Thụng thường, hỡnh thỏi băng thụng của dịch vụ được xỏc định bởi thụng tin về tốc độ trao đổi thụng tin được thỏa hiệp (CIR), thụng tin về tốc độ đỉnh được thỏa hiệp (PIR). Ngoài ra, hỡnh thỏi băng thụng của dịch vụ cũn được thể hiện bởi thuộc tớnh về giỏ trị burst cực đại (MBS) thể hiện tổng số lưu lượng cực đại mà người sử dụng được phộp truyền liờn tục với tốc độ vượt quỏ tốc độ qui định bởi CIR.
Hỡnh thỏi băng thụng theo cỏch hiểu thụng thường mà nhà khai thỏc mạng cung cấp cho khỏch hàng là một tốc độ khụng đổi khi trao đổi dữ liệu, tuy vậy trong thực tế cung cấp dịch vụ của nhà khai thỏc sẽ cú hai hỡnh thức cung cấp băng thụng: hỡnh thức cung cấp băng thụng cố định (tại phõn lớp 1) và hỡnh thức cung cấp băng thụng thống kờ (lớp 2 hoặc lớp 3) trờn cơ sở sử dụng ghộp kờnh thống kờ đa dịch vụ. Loại hỡnh cung cấp băng thụng cố định là loại hỡnh truyền thống điển hỡnh của loại này là việc cung cấp cỏc kết nối tới khỏch hàng trờn cơ sở cụng nghệ chuyển mạch kờnh TDM hoặc cụng nghệ truyền dẫn SONET/SDH. Cung cấp băng thụng cho khỏch hàng theo loại hỡnh này khụng cho phộp nhà cung cấp phõn lớp dịch vụ một cỏch hoàn chỉnh và chi tiết, bởi vỡ lưu lượng của tất cả cỏc loại hỡnh dịch vụ đều được đối xử như nhau, khụng cú sự ưu tiờn phõn biệt. Hỡnh thỏi băng thụng ở loại hỡnh này người ta chủ yếu quan tõm tới thuộc tớnh thụng tin về tốc độ đỉnh PIR chứ khụng quan tõm tới thuộc tớnh thụng tin về tốc độ được thỏa hiệp CIR. Hỡnh thỏi băng thụng thứ 2 là cung cấp băng thụng thống kờ, cho phộp nhà khai thỏc sử dụng băng thụng tổng, tài nguyờn mạng hiệu quả hơn rất nhiều. Tuy vậy, sử dụng loại hỡnh thỏi băng thụng này cung cấp cho người sử dụng đũi hỏi nhà khai thỏc và quản lya mạng phải triển khai những cụng nghệ thớch hợp, cho phộp thực hiện chức năng quản lý tinh tế với những khả năng phõn loại lưu lượng, khả năng đúng khuụn lưu lượng, kỹ thuật định cỡ bộ đệm
Khỏi niệm về phõn lớp dịch vụ được hiểu là nhúm cỏc ứng dụng đũi hỏi cú chung một cỏch thức trao đổi thụng tin giống nhau. Cỏc lớp dịch vụ khỏc nhau yờu cầu cỏch thức truyền tải thụng tin khỏc nhau. Việc phõn cấp dịch vụ cho phộp nhà cung cấp dịch vụ tạo cỏc ứng dụng cụ thể. Người sử dụng sẽ nhận được một hợp đồng về vận chuyển lưu lượng và chỉ quan tõm tới danh sỏch liệt kờ cỏc dịch vụ với cỏc thuộc tớnh SLA tương ứng thay vỡ chỉ đơn thuần quan tõm tới băng thụng mà nhà khai thỏc mạng đưa lại. Giữa nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng ràng buộc nhau về thuộc tớnh của SLA của cỏc lớp dịch vụ được thỏa thuận trong hợp đồng vận chuyển lưu lượng.
Nhà cung cấp dịch vụ khi thực hiện cung cấp dịch vụ cho người sử dụng sẽ phải triển khai cấp dịch vụ theo cỏc lớp dịch vụ khỏc nhau đó được xỏc định theo mó số dịch vụ và ghộp nối với cỏc cấp dịch vụ tương ứng với cụng nghệ được triển khai..
Phương thức phõn cấp độ dịch vụ đem lại nhiều điểm thuận lợi cho khỏch hàng cũng nh nhà khai thỏc mạng. Nú cho phộp khỏch hàng xem được chi tiết hơn về phương thức truyền tải lưu lượng mà mỡnh sử dụng, nhà khai thỏc sẽ cú lợi nhiều hơn về việc tăng tớnh hiệu quả, tối ưu về việc sử dụng tài nguyờn mạng.
CHƯƠNG III: CễNG NGHỆ GIGABIT ETHERNET I. GIỚI THIỆU
Ngày nay, Ethernet được đồng nghĩa với chuẩn IEEE 802.3 – CSMA/CD LAN. Tại thời điểm bắt đầu, xuất phỏt từ ý tưởng mạng của đại học Hawaii ALOHA (Mỹ), Ethernet là mạng cục bộ do cỏc cụng ty Xerox, Intel và Digital Equipment xõy dựng và phỏt triển, là mạng thụng dụng nhất đối với cỏc mạng LAN hiện nay. Ethernet LAN được xõy dựng theo tiờu chuẩn 7 lớp, mạng Ethernet cho phộp đưa vào mạng cỏc loại mỏy tớnh khỏc nhau kể cả mỏy tớnh mini.
Ethernet LAN là một vớ dụ của mạng sử dụng cơ chế CSMA/CD (Phương phỏp đa truy cập sử dụng súng mang cú phỏt hiện xung đột – Multiple Access/ Colision Detection), đú là truyền tin một cỏch ngẫu nhiờn và truyền lại khi cú xung đột. Mạng CSMA/CD là một vớ dụ điển hỡnh của mạng quảng bỏ vỡ tất cả cỏc trạm làm việc đều thấy được thụng tin truyền trờn mạng. Khi một trạm làm việc muốn chuyển thụng tin trờn mạng trước tiờn nú nghe ngóng xem cú ai đang truyền thụng tin khụng. Nếu mạng đang bận thỡ phải chờ cho tới khi hết bận mới được truyền thụng tin đi. Thụng tin được chia thành cỏc đơn vị gọi là Khung, độ lớn của Khung giới hạn từ 64 đến 1516 Bytes. Do độ dài của mạng cú thể chiếm một khoảng thời gian để một gúi thụng tin cú thể truyền đến được giữa hai trạm làm việc, vỡ thế cú thể xảy ra hiện tượng cả hai trạm đều cú thể cựng lỳc gửi thụng tin đi. Khi đú xung đột sẽ xuất hiện, hai mỏy sẽ ngừng truyền và đợi trong một khoảng thời gian ngẫu nhiờn nào đú rồi tiếp tục truyền lại.
Ethernet trở nờn phổ biến trờn thế giới từ những năm 1970; theo ước tớnh trong năm 1996 cú 82% cỏc thiết bị mạng đều là Ethernet. Năm 1995, chuẩn Fast Ethernet được thụng qua tổ chức IEEE. Fast Ethernet cung cấp băng thụng cao gấp 10 lần và cú cỏc tớnh chất mới nh hoạt động song cụng (full- duplex) tự động bắt tay (auto- negotiation); điều này cho thấy Ethernet là một cụng nghệ cú tớnh mở. Hiện nay, sự xuất hiện của chuẩn Gigabit Ethernet càng làm cho Ethernet phỏt triển mạnh mẽ hơn.
Bản dự thảo của chuẩn 802.3z được IEEE đưa ra thỏng 7- 1997, cỏc phỏt triển mới nhất của Gigabit Ethernet là cỏc chuẩn cho cỏp đồng được đưa ra năm 1999
nh 1000 Base- CX hoặc IEEE 802.3ab. Bản dự thảo gồm 14 mục tiờu cần đạt được:
+ Đạt được tốc độ 1000Mbps;
+ Sử dụng định dạng khung 802.3 Ethernet; + Đỏp ứng cỏc chức năng yờu cầu của chuẩn 802
+ Cung cấp cơ chế chuyển đổi đơn giản giữa 10Mbps, 100Mbps và 1000Mbps;
+ Giữ được kớch thước khung lớn nhất và bộ nhất của chuẩn hiện hành; + Cung cấp chế độ hoạt động song cụng và bỏn song cụng.
+ Hỗ trợ mạng hỡnh sao- star
+ Sử dụng cơ chế CSMA/CD và hỗ trợ ít nhất một bộ lặp trong mỗi khoảng xung đột;
+ Hỗ trợ cỏp quang theo chuẩn ANSI Fibre Chanel FC-1 và FC-0; và nếu cú thể hỗ trợ cả cỏp đồng.
+ Cung cấp một họ cỏc đặc điểm lớp vật lý hỗ trợ:
- Một kết nối cú khoảng cỏch tối thiểu 500m trờn cỏp quang đa mode
- Một kết nối cú khoảng cỏch tối thiểu 25m trờn cỏp đồng (mong muốn đạt được 100m)
- Một kết nối cú khoảng cỏch tối thiểu 3km trờn cỏp quang đơn mode + Hỗ trợ cỏc phương tiện lựa chọn từ ISO/IEC 11801; phự hợp với điều khiển luồng và định nghĩa một giao diện độc lập Gigabit Ethernet- GMII.
Ưu điểm của Gigabit Ethernet là tương thớch hoàn toàn với Ethernet/Fast Ethernet hiện cú: nú sẽ giữ nguyờn cơ chế CSMA/CD làm phương phỏp truy nhập, hỗ trợ cỏc chế độ song cụng cũng như bỏn song cụng; hỗ trợ cỏp quang đơn mode
và đa mode cũng như cỏp đồng trục (Short- Haul) và cỏp xoắn UTP CAT 5. Tiờu chuẩn sử dụng cụng nghệ tớn hiệu vật lý trong Fiber Channel để hỗ trợ tốc độ Gigabit trờn cỏp quang.
Gigabit Ethernet được sử dụng nh là mạng trục (Backbone) trong mụi trường mạng hiện hành. Nú cú thể được dựng để kết hợp giữa cỏc mỏy khỏch và khu mỏy chủ, và kết nối cỏc chuyển mạch Fast Ethernet; nú cũng cú thể được dựng để kết nối giữa cỏc trạm làm việc làm việc và cỏc mỏy chủ cho cỏc ứng dụng đũi hỏi băng thụng cao như xử lý ảnh hoặc CAD.
Liờn minh Gigabit Ethernet
Thỏng 3- 1996, Ủy ban IEEE 802.3 chấp thuận dự ỏn chuẩn húa 802.3z Gigabit Ethernet. Tại thời điểm này, cú khoảng 54 cụng ty tham gia vào dự ỏn chuẩn húa.
Liờn minh Gigabit Ethernet được thành lập thỏng 5- 1996 gồm 11 cụng ty ngay sau khi IEEE cụng bố cơ cấu dự ỏn. Gigabit Ethernet 802.3z cho cỏp quang, bao gồm: 3Com Corp., Bay Networks Ins., Cisco Sytems Ins., Computer Corp., Granite Sytem Ins, Intel Corporation, LSI Logic, Packet Engines Ins, Sun Microsytems Computer Company, UB Networks và VLSI Technology.
Liờn minh biểu hiện cho kết quả nhiều nhà sản xuất nhằm cung cấp cỏc sản phẩm Gigabit Ethernet cú tớnh mở, tớnh đến thỏng 10-1999 đó cú 120 thành viờn tham gia, bao gồm cỏc nhà cụng nghiệp mạng, mỏy tớnh và tớch hợp vi mạch. Mục đớch của liờn minh nhằm:
+ Hỗ trợ việc mở rộng cỏc cụng nghệ Ethernet và Fast Ethernet theo nhu cầu băng thụng của hiện tại.
+ Phỏt triển cỏc đề xuất kỹ thuật, gồm cả cỏc chuẩn
+ Thực hiện cỏc thủ tục và cỏc tiến trỡnh kiểm nghiệm tớnh mở và tương tỏc giữa cỏc nhà sản xuất khỏc nhau.
II. KIẾN TRÚC GIGABIT ETHERNET
Gigabit Ethernet là một mở rộng của chuẩn Ethernet IEEE 802.3. Gigabit Ethernet dựa trờn cỏc giao thức Ethernet nhưng tăng tốc độ 10 lần so với Fast Ethernet, tới 1000Mbps, hay 1Gbps. Do Gigabit Ethernet dựa trờn Ethernet, cỏc quản trị mạng cú thể dựa trờn những hiểu biết sẵn cú của mỡnh để dễ dàng quản lý và duy trỡ cỏc mạng Gigabit Ethernet.
Để làm tăng tốc độ từ 100Mbps Fast Ethernet tới 1Gbps cú một vài thay đổi được thực hiện ở giao tiếp vật lý. Nú đó được quyết định rằng Gigabit Ethernet sẽ tỡm kiếm giống nh Ethernet từ lớp Data Link lờn trờn. Đặc trưng làm tăng tốc độ tới 1Gbps đó được giải quyết bằng cỏch kết hợp 2 cụng nghệ: IEEE 802.3 và ANSI X3T11 Fibre channel.
Hỡnh dưới đõy chỉ ra cỏc thành phần quan trọng từ mỗi cụng nghệ được kết hợp trong Gigabit Ethernet.
Hỡnh 3.1: Sự kết hợp của cỏc cụng nghệ tạo ra Giga Ethernet
Sự kết hợp của 2 cụng nghệ này cho phộp chuẩn cú được giao diện tốc độ cao cú sẵn của cụng nghệ Kờnh quang (Fibre Channel) trong khi vẫn duy trỡ được định dạng khung của 802.3Ethernet, tương thớch với cỏc thiết bị đa phương tiện hiện cú, và sử dụng song cụng (full- duplex) hoặc bỏn song cụng (half- duplex) qua cơ chế CSMA/CD. IEEE 802.3 Ethernet IEEE 802.3z LLC IEEE 802.3 CSMA/CD IEEE 802.3 physical layer ANSI X3T11 Fibre Channel FC-4 upper-layer mapping FC-3 common services FC-2 signaling FC-1 encode/decode FC-0 interface and media IEEE 802.3z LLC CSMA/CD or full- duplex MAC 8B/10B encode/decode Serializer/ Deserializer Connector IEEE 802.3z Gigabit Ethernet
Một mụ hỡnh của Gigabit Ethernet được chỉ ra như sau:
Hỡnhn 3.2 : Kiến trỳc của IEEE 802.3z Gigabit Ethernet
1. Lớp vật lý
Lớp vật lý của Gigabit Ethernet sử dụng pha trộn cỏc kỹ thuật đó được kiểm chứng từ Ethernet nguyờn thủy và chuẩn ANSI X3T11 Fibre Channel. Gigabit Ethernet hỗ trợ 4 loại phương tiện vật lý. Chỳng được định nghĩa ở hai chuẩn 802.3z (1000Base-X) và 802.3ab (1000Base- T).
+ Chuẩn 1000 Base-X
Chuẩn 1000Base-X dựa trờn lớp vật lý của Fibre Channel, Fibre Channel là cụng nghệ liờn kết cho việc kết nối cỏc mỏy trạm, cỏc siờu mỏy tớnh, cỏc thiết bị lưu trữ và cỏc thiết bị ngoại vi. Fibre Channel cú kiến trỳc 4 lớp. 2 lớp thấp nhất là
Upper Layers
Upper Layers
Logical Link Control (LLC)
Logical Link Control (LLC)
Media Access Control (MAC)
Media Access Control (MAC) Reconciliation
ReconciliationReconciliation
MII
MII GMIIGMII
PCS PCS PCS PCS PMA PMA PMD PMD PMA PMA PMD PMD M ed iu m M ed iu m M ed iu m M ed iu m Physical Physical Application Application Presentation Presentation Session Session Transport Transport Network Network Data Link Data Link 100 Mbps 100 Mbps
lớp FC-0 (Interface và media) và FC1(Encode/Decode) được sử dụng trong Gigabit Ethernet. Do Fibre Channel là một cụng nghệ đó được kiểm chứng, việc tỏi sử dụng nú sẽ giảm khỏ nhiều thời gian phỏt triển chuẩn Gigabit Ethernet
Cú 3 loại cỏp được định nghĩa trong chuẩn 1000Base- X:
- 1000Base-SX 850 nm laser trờn cỏp quang đa mode
- 1000Base-LX 1300 nm laser trờn cỏp quang đơn mode và đa mode
- 1000Base-CX cỏp đồng xoắn STP (Shielded Twisted Pair)
Loại cỏp Khoảng cỏch
Cỏp quang đơn mode (9 micron) 3 Km sử dụng laser 1300nm(LX) Cỏp quang đa mode (62.5 micron) 300m sử dụng laser 850nm(SX)
550m sử dụng laser 1300nm(LX) Cỏp quang đa mode (50 micron) 550m sử dụng laser 850nm(SX)
550m sử dụng laser 1300nm(LX) Cỏp đồng Shot- haul 25m
+ Chuẩn 1000 Base-T
Chuẩn IEEE 802.3ab cho phộp sử dụng cỏp UTP (1000Base T), chuẩn 1000Base T cho phộp Gigabit Ethernet mở rộng tới khoảng cỏch tới 100m trờn cỏp đồng UTP category 5 là loại cỏp phổ biến hiện dang được sử dụng trong cỏc tũa nhà.
Đặc điểm của Gigabit Ethernet hướng tới 3 dạng mụi trường truyền dẫn laser súng dài long- wave (LW) trờn cỏp quang đơn mode và đa mode (gọi là1000BaseLX), laser súng ngắn short- wave (SW) trờn cỏp quang đa mode (1000BaseSX), và 1000BaseCX, cho phộp truyền dẫn trờn cỏp đồng đối xứng 150 ohm.
Đặc điểm Fibre Channel PMD hiện nay cho phộp tớn hiệu 1.062 gigabaud