CHƯƠNG III: MỘT SỐ VẤN ĐỀ KHÁC LIÊN QUAN ĐẾN IP/QUANG
3.2 vấn đề truyền tả
Hệ thống truyền dẫn và chuyển mạch trong mô hình mạng viễn thông hiện nay thực sự chồng chéo, mỗi công nghệ mạnh một kiểu, ví dụ SONET/SDH và ATM đều đưa ra khả năng hỗ trợ IP, không thực sự cần thiết dù rằng mỗi công nghệ này, cho phép tối ưu việc truyền dẫn lưu lượng trong một phạm vi tốc độ nhất định. Công nghệ chồng chéo khác nhau dẫn đến quá trình “roaming” giữa các mạng là rất khó khăn. Với kiến trúc truyền tải IP/ ATM/ SONET/WDM có ưu điểm là sử dụng ATM, nó có khả năng truyền nhiều loại tín hiệu khác nhau trong cùng đường truyền với yêu cầu chất lượng dịch vụ khác nhau, đồng thời có tính mềm dẻo khi cung cấp dịch vụ mạng(sử dụng tế bào có độ dài cố định). Tuy nhiên giải pháp này quản lý và điều khiển phức tạp vì sự chồng chéo đó.
Với kiến trúc IP/ATM/ WDM sử dụng truyền tải trên cơ sở tế bào có ưu điểm là
Công nghệ truyền dẫn trở nên đơn giản khi các tế bào ATM được ngẫu nhiên hoá và truyền trực tiếp trên các phương tiện vật lý.
Phần tiêu đề nhỏ hơn rất nhiều ( khoảng 16 lần so với truyền dẫn trên cơ sở SDH).
Vì ATM là phương thức truyền dẫn không đồng bộ nên nó không đòi hỏi bất kỳ một cơ cấu đồng bộ nào được lắp đặt trong mạng.
Tuy vậy trong tế bào ATM cũng vẫn có phần tiêu đề tế bào, giống như các byte quản lý trong truyền dẫn SDH, nhưng công nghệ truyền dẫn này chỉ có thể thực hiện cho các tế bào ATM.
Việc tách, xen các luồng nhánh không linh hoạt.
Vì các nhược điểm của truyền dẫn ATM rất khó khắc phục, trong khi SDH lại được định nghĩa như một phương thức truyền dẫn cho các mạng quang. Vì thế, SDH vẫn được sử dụng rộng rãi và các mạng hiện nay đều sử dụng mô hình IP/ATM/SDH/WDM
với kiến trúc IP/SDH/WDM Sử dụng giao thức lớp 2 là PPP hoặc HDLC để đóng gói dữ liệu dưới dạng IP rồi dc chuyển vào trong tải tin SDH. Ưu điểm của nó là
Dữ liệu điều khiển giảm đi vì các gói IP chuyển trực tiếp và khung SONET/SDH không cần qua lớp trung gian là ATM nên giảm đầu tư và đơn giản thiết bị. Kiến trúc này được dùng nhiều trong mạng trục WAN. Có thể nâng cấp SDH truyền thống bằng SDH thế hệ sau bằng cách chỉ thay đổi phần tử mạng biên.
SONET/SDH có cấu trúc tách ghép tín hiệu quang tiêu chuẩn, nhờ đó tín hiệu tốc độ thấp có thể ghép, tách thành tín hiệu có tốc độ cao.
SONET/SDH cung cấp khung truyền chuẩn.
SONET/SDH có khả năng bảo vệ, khôi phục, nhờ đó tín hiệu được truyền trong suốt tới lớp cao hơn (Như lớp IP).
Khai thác, quản lý, bảo dưỡng OAM&P là tính năng nổi bật của mạng SONET/SDH để truyền cảnh báo, điều khiển, các thông tin về chất lượng ở cả mức hệ thống và mức mạng.
Tuy nhiên nhược điểm của kiến trúc này là dựa trên công nghệ TDM cấu trúc khe thời gian cố định và độ dài khung truyền cố định nên phù hợp cho lưu lượng thoại. Thực tế nó được thiết kế để tối ưu hoá để truyền tải các lưu lượng dịch vụ thoại. Khi truyền tải các lưu lượng dựa trên dịch vụ IP, các mạng sử dụng công nghệ SDH truyền thống gặp phải một số hạn chế sau:
Sử dụng công nghệ TDM với các liên kết cứng: các tuyến kết nối giữa hai điểm kết nối được xác lập cố định, có băng tần không đổi, thậm chí không có lưu lượng đi qua hai điểm này thì băng thông này cũng không thể được tái sử dụng để truyền tải lưu lượng của kết nối khác dẫn tới không sử dụng
hiệu quả băng thông của mạng. Cách xác lập kết nối cứng như vậy làm giới hạn băng thông tối đa khi truyền dữ liệu đi qua hai điểm kết nối, đây là một hạn chế cơ bản của mạng SDH truyền thống khi truyền tải dịch vụ IP, do các dịc vụ này thường có sự bùng nổ về nhu cầu lưu lượng một cách ngẫu nhiên.
Các lưu lượng truyền dữ liệu quảng bá: trong các Ring SDH, việc truyền tải các dữ liệu quảng bá chỉ có thể thực hiện được khi phía phát và tất cả các điểm thu đều đã được xác lập kết nối logic. Các gói tin quảng bá được sao chép lại thành nhiều bản và gửi đến từng điểm đích dẫn tới việc phải truyền nhiều lần cùng một gói tin trên vòng ring. Điều này gây lãn phí lớn đối với băng thôg của mạng.
Lãng phí băng thông cho việc bảo vệ mạng: Thông thường đối với các mạng SDH 50%, băng thông của mạng được dành cho việc dự phòng cho mạng. Mặc dù việc dự phòng này là hết sức cần thiết nhưng các công nghệ SDH truyền thống không cung cấp khả năng cho phép nhà cung cấp dịch vụ lựa chọn băng thông sử dụng cho việc dự phòng các sự cố.
SONET/SDH mang số lượng thông tin mào đầu đáng kể, thông tin mào đầu này được mã hoá ở nhiều mức. Mào đầu đoạn POH được truyền từ đầu cuối tới đầu cuối. Mào đầu đường LOH được sử dụng cho tín hiệu giữa các thiết bị đầu cuối như các bộ tách ghép kênh OC-n (STM-n). Mào đầu phân đoạn SOH được sử dụng để thông tin giữa các phần tử mạng lân cận như các bộ lặp.
Ngoài ra giải pháp SDH dựa trên một lớp điạ chỉ MAC nên khó triển khai ứng dụng Multicast.
Với kiến trúc IP/RPR/WDM có ưu điểm
- Thích hợp cho việc tryền tải lưu lượng dạng dữ liệu với cấu trúc Ring. - Cho phép xây dựng mạng ring cấu hình lớn (tối đa có thể đến 200 nde) - Hiệu suất sử dụng dung lượng băng thông lớn do thực hiện nguyên tắc ghép kênh thống kê và dùng chung băng thông tổng.
- Hỗ trợ triển khai các dịch vụ multicast / broadcast.
- Quản lý đơn giản (mạng được cấu hình một cách tự động).
- Cho phép cung cấp kết nối với nhiều mức SLA (Service Level Agreement) khác nhau.
- Phương thức cung cấp kết nối nhanh và đơn giản - Công nghệ đã được chuẩn hoá
1Công nghệ RPR phù hợp với việc xây dựng mạng cung cấp kết nối với nhiều cấp độ thoả thuận dịch vụ kết nối khác nhau trên một giao diện duy nhất. Nược lựa chọn do tính đơn giản, khả năng mở rộng, rất phù hợp với các mạng ring tương lai được thiết kế tối ưu cho dữ liệu.
Tuy nhiên nó cũng có một số nhược điểm
- Giá thành thiết bị ở thời điểm hiện tại còn khá đắt
- RPR chỉ thực hiên chức năng bảo vệ phục hồi trong cấu hình ring đơn lẻ. Với cấu hình ring liên kết, khi có sự cố tại node liên kết các ring với nhau RPR không thực hiên được chức năng phục hồi lưu lượng của các kết nối thông qua node mang liên kết ring.
- Công nghệ mới được chuẩn hoá do vậy khả năng kết nối tương thích kết nối thiết bị của các hãng khác nhau là chưa cao.
Kiến trúc IP/GbE/WDM sử dụng định dạng khung giống Ethernet 10Mbit/s và Ethernet nhanh 100Mbit/s. Định dạng khung nhất quán giữa Ethernet 10Mbit/s, 100Mbit/s và Gigabit Ethernet làm cho chuyển mạch và phát chuyển khung giữa Ethernet tốc độ khác nhau đơn giản hơn. Do đó, không cần phải thay đổi các trường trong khung.
Mạng Gigabit Ethernet sẽ được hỗ trợ bởi mạng truyền tải quang/WDM. Tuy nhiên, chỉ nên sử dụng trong mạng WAN bởi vì chuyển mạch GbE có một vài yếu điểm nếu sử dụng trong mạng đường trục. Cấu hình này gọi là “GbE định tuyến”.
Với kiến trúc IP/WDM sử dụng IP/MPLS trực tiếp trên WDM. Đây là giải pháp hiệu quả nhất trong ba giải pháp. Tuy nhiên nó yêu cầu lớp IP phải kiểm tra đường bảo vệ và khôi phục. Nó cũng cần dạng khung đơn giản để xử lý lỗi đường truyền. Có nhiều dạng khung IP over WDM. Một số công ty đã phát triển tiêu chuẩn khung mới như Slim SONET/SDH. Dạng khung này có chức năng tương tự như SONET/SDH nhưng với kỹ thuật mới hơn khi thay thế mào đầu và tương thích kích thước khung với kích thước gói. Một ví dụ khác là thực hiện dạng khung Gigabit Ethernet. 10 Gigabit Ethernet được thiết kế đặc biệt cho hệ thống ghép bước sóng quang mật độ cao DWDM. Sử dụng dạng khung Ethernet, kết nối
Ethernet không cần thiết phải ghép tín hiệu sang dạng giao thức khác (Như ATM) để truyền dẫn.