2. Dạng bản tin Open:
3.1.2. Cỏc giải phỏp và xu hướng mạng trong tương lai:
Theo dự đoỏn tới 2004 hơn 95% lưu lượng mạng cụng cộng chạy trờn mạng sẽ là cỏc ứng dụng của giao thức IP. Hiện nay hầu hết cỏc ứng dụng mới đều được phỏt triển trờn nền IP.
Optical SONET/SDH ATM IP Optical SONET/SDH IP/MPLS Optical IP/MPLS ->2001 2001->2004 2004-> Hỡnh 8-Xu hướng phỏt triển mạng .
Vào giữa thập niờn 90, cỏc chuyển mạch ATM đưa ra một giải phỏp khi cỏc ISP yờu cầu nhiều băng thụng hơn để đỏp ứng lưu lượng tải tăng vọt. Cỏc ISP, những người quyết định đưa cỏc vựng core dựa trờn ATM đó tiếp tục phỏt triển và trong quỏ trỡnh khỏm phỏ, cỏc ATM PVC cung cấp một cụng cụ để đưa ra sự điều khiển rừ ràng trờn lưu lượng khi nú truyền qua cỏc mạng của họ. Cỏc ISP cú cỏc giao tiếp tốc độ cao, performance xỏc định, và chức năng PVC mà cỏc chuyển mạch ATM cung cấp để quản lớ hoạt động cỏc mạng của họ. Khi so sỏnh cỏc router dựa trờn phần mềm truyền thống, cỏc chuyển mạch ATM cung cấp cỏc giao tiếp tốc độ cao hơn và băng thụng tập hợp đỏng kể hơn, do đú hạn chế hiệu ứng nỳt cổ chai trong core mạng. Như vậy, cả tốc độ và băng thụng cung cấp performance xỏc định cho cỏc ISP tại thời điểm khi mà performance của router đó khụng xỏc định được. Một core dựa trờn ATM hỗ trợ đầy đủ cho traffic engineering bởi vỡ nú cú thể định tuyến rừ ràng cỏc PVC. Cỏc PVC định tuyến được làm bằng cỏch cung cấp một topo ảo tuỳ ý trờn đỉnh topo vật lớ của mạng mà cỏc PVC được định tuyến để phõn bố lưu lượng chớnh xỏc qua tất cả cỏc liờn kết để cho chỳng được sử dụng cụng bằng nhất. Cỏc khả năng traffic engineering hỗ trợ bởi cỏc ATM PVC, làm cho cỏc ISP cú tớnh cạnh tranh cao hơn trong thị trường của họ, cho phộp họ cung cấp chi phớ thấp nhất và dịch vụ tốt hơn cho cỏc khỏch hàng của họ. Thống kờ trờn từng PVC cung cấp bởi cỏc chuyển mạch ATM tạo thuận lợi giỏm sỏt cỏc mẫu lưu lượng cho việc sắp đặt và quản lớ PVC. Cỏc nhà thiết kế mạng khởi tạo cung cấp cho mỗi PVC để hỗ trợ cỏc đối tượng traffic engineering xỏc định, và sau đú họ giỏm sỏt
liờn tục lưu lượng tải trờn mỗi PVC. Nếu một PVC cho trước bắt đầu tắc nghẽn, ISP cú thụng tin nú cần thiết để cứu chữa bằng cỏch hoặc sửa đổi topo vật lớ hoặc topo ảo để thớch nghi sự dịch chuyển lưu lượng tải.
Việc sử dụng lược đồ địa chỉ hoỏ trực giao giữa IP và ATM tỏch rời IP routers với cỏc mạng chuyển mạch ATM. Theo lớ thuyết, một mạng IP/ATM gồm cú mối quan hệ logical IP subnets (LISs) bởi cỏc routers ( tương tự sự sử dụng IP trong mạng LAN). ( IP/ATM được nờu trong RFC2225). ATM Forum đó phỏt triển đa dịch vụ trờn cỏc chuyển mạch ATM - MOPA nhưng mang tớnh độc quyền.
Cấu trỳc IP/ATM chỉ là tạm thời để giải quyết ứng dụng ATM vào mạng LAN. Hạn chế trong việc khai thỏc tớnh linh hoạt của IP và chuyển mạch tốc độ cao với khả năng QoS của ATM. Giữa IP và ATM hoàn toàn trong suốt, khụng cú sự ỏnh xạ giữa IP header vào cỏc tế bào ATM. Một loạt cỏc vấn đề cũn tồn tại đối với mụ hỡnh IP/ATM như hiện tượng loop trong ATM ( khụng sử dụng được trường TTL trong gúi IP ), khả năng mở rộng mạng, lóng phớ phần tiờu đề khụng hiệu quả chiếm tài nguyờn mạng.
Trở lại với hỡnh 1, vựng core mạng sẽ tiến về phớa sử dụng ngăn xếp giao thức 2 tầng ( two layer protocol stack ) chứa một tầng Optical và 1 tầng IP/MPLS. Một mạng đa dịch vụ yờu cầu QoS cấp cao, cỏc khả năng kĩ thuật luồng và bảo vệ lưu lượng, những yếu tố mà khụng được hiện hữu trong cỏc IP router ngày nay.
DiffServ WG của IETF với cỏc khả năng QoS và MPLS WG cú một số mở rộng phỏt triển cho 3 chức năng yờu cầu đầu tiờn: QoS, Traffic Engineering và bảo vệ lưu lượng . Kết quả đầu tiờn của MPLS là thờm khả năng Traffic Engineering cho họ giao thức IP và đó được hoàn thành. MPLS phỏt triển nhưng vẫn cú khả năng tớch hợp với DiffServ. Hai kiểu bỏo hiệu được đưa ra hiện nay đối với mạng IP là:
Kiểu QoS RSVP mở rộng dựa trờn IntServ.( RFC2210)
Kiểu QoS CR-LDP ( Constrain based Routing- Label Distribution Protocol) dựa trờn cỏc thụng số lưu lượng mà là 1 phần của chớnh giao thức bỏo hiệu phỏt triển cho MPLS. (draft-ietf-mpls-crldp- applic-01.txt)
Yờu cầu giao vận đa dịch vụ đặc biệt hơn yờu cầu cho TDM, FR cú thể được giải quyết bởi tầng MPLS. Sự tiến triển từ TDM -> FR -> core MPLS chưa được thực hiện, do TDM và FR hiện nay là 2 dịch vụ rất lớn. Dẫu sao chỳng sẽ được thay thế trong tương lai gần khi TDM và FR chỉ cũn chiếm tỉ lệ nhỏ phần dịch vụ yờu cầu thỡ sẽ là lỳc phự hợp để thực hiện cỏc cụng cụ cho việc tớch hợp giao vận trờn mạng đa dịch vụ IP/MPLS.
Như hỡnh1 ; tầng ATM sẽ bị loại bỏ khi khụng cũn cần thiết. Chỳ ý rằng hạn chế tầng ATM chỉ cú nghĩa là giải phúng mặt phẳng điều khiển của ATM ( ATM control plane ). Cỏc thiết bị ATM vật lớ và giao vận cơ sở tế bào cú thể được tớch hợp vào mạng IP/MPLS bởi việc thực hiện 1 mặt phẳng điều khiển MPLS trong cỏc phần cứng chuyển mạch ATM đó tồn tại.[12] Phần tớch hợp MPLS vào ATM được phõn tớch kĩ hơn trong phần 3.
MPLS từ đưa ra cho cỏc nhà cung cấp khả năng để cú độ mở rộng tốt, cỏc dịch vụ IP cấp cao end-to-end, với cấu hỡnh và cỏch quản lớ đơn giản hơn cho cả nhà cung cấp và khỏch hàng. Sử dụng MPLS, cỏc carrier cú thể chuyển giao cỏc dịch vụ IP mà cỏc nhà kinh doanh yờu cầu, qua cỏc mạng chuyển mạch hoặc định tuyến. MPLS là kĩ thuật cho phộp bảo vệ cỏc nguồn lợi tức ( revenue) cú giỏ trị ngày nay ( như FR và ATM đa dịch vụ ), trong khi tạo ra danh mục cỏc dịch vụ đầu tư mở rộng của tương lai, mà cỏc mạng IP riờng là đỉnh điểm (VPN).
Phần đồ ỏn này thảo luận về cỏc cơ chế của sử dụng MPLS trong cỏc mụi trường cung cấp dịch vụ, chỉ ra MPLS cho phộp khả năng mở rộng cao ( scability), QoS L3 thụng minh, bảo mật, kết nối any-to-any trong cỏc mạng ATM hoặc định tuyến với sự đơn giản hơn, dễ dàng quản lớ hơn trước như thế nào, và khả năng đỏp ứng với sự tăng trưởng nhanh chúng của mụi trường đa dịch vụ ra làm sao.
Cỏc ứng dụng thế hệ tiếp theo.
Rừ ràng cỏc kĩ thuật trờn Internet hiện tại sẽ khụng cần thay đổi nếu như chỳng chỉ cần đỏp ứng cho cỏc yờu cầu thuần tỳy về email và dịch vụ kiểu click và đọc trờn cỏc trang Web. Nhưng cỏc ứng dụng mới như cỏc dịch vụ thời gian thực mang voice, video chẳng hạn đũi hỏi độ tin cậy truy nhập và chất lượng dịch vụ. Sự tương tỏc với cỏc dịch vụ (vớ dụ IP Telephony) cần cỏc độ trễ nhỏ và cú thể dự đoỏn trước cỏc thụng số. Cỏc nhà cung cấp dịch vụ thương mại tỡm kiếm cỏch để chia sẻ nền tảng IP của họ tới nhiều khỏch hàng riờng trong khi đảm bảo rằng khụng cú sự ảnh hưởng giữa cỏc lưu lượng khỏch hàng với nhau (Dịch vụ mạng riờng ảo -VPN). Tất cả vấn đề trờn đũi hỏi một mạng IP mới với vựng core linh hoạt hơn trước. Chỳng ta xem chi tiết hơn thụng qua hai phần dưới:
Voice và Video
Cú lẽ bước phỏt triển hấp dẫn kế tiếp của Internet sẽ là hỗ trợ cỏc ứng dụng thời gian thực. Việc ỏnh xạ cỏc dũng bit kĩ thuật số từ cỏc audio và video codec( coder/decoder) vào trong và lấy ra từ cỏc gúi IP là khụng phải khú. Cỏi khú ở đõy là vấn đề thời gian truyền gúi qua mạng Internet. Như đó biết, việc truyền Voice trờn mạng ATM hay trờn bất bỳ một mạng thụng tin nào
thực chất là truyền dũng thụng tin dữ liệu cú tốc độ khụng đổi trong suốt quỏ trỡnh thụng tin. Và phải đảm bảo được những yờu cầu tối thiểu của việc truyền tớn hiệu thoại là khụng trễ quỏ lớn (400ms) để trỏnh tiếng vang và những sự thăng giỏng của õm lượng khi cỏc gúi tớn hiệu thoại khụng đến đớch đỳng thời gian. Với tốc độ tớn hiệu thoại là 64kbit/s mà thậm chớ với cỏc phương phỏp biến đổi A/D cho tiếng núi khỏc với PCM cũn cho tốc độ số liệu thấp hơn nhiều thỡ cỏc mạng thụng tin vớ dụ như mạng chuyển mạch gúi hay đối với mạng LAN mà tốc độ truyền thụng tin từ 10Mbit/s đến 100Mbit/s thỡ việc truyền một hay vài kờnh thoại hay cả tớn hiệu hỡnh ảnh động khụng phải là vấn đề băng thụng khụng đỏp ứng được. Mà vấn đề là đối với cỏc mạng LAN thụng thường hiện nay hoạt động theo phương thức CSMA/CD với mạng BUS hay Token Ring trong mạng Ring là khụng cú cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ. Trong cỏc mạng này cỏc thiết bị kết nối vào mạng là cú quyền ngang nhau cú thể truy nhập vào mạng để truyền dữ liệu tại bất kỳ thời điểm nào. Vỡ vậy ta thử hỡnh dung nếu khi ta đang thực hiện truyền tớn hiệu thoại cú tốc độ cú định trờn mạng mà cú một mỏy tớnh nào đú truy nhập vào và truyền một lượng lớn thụng tin trờn mạng thỡ chất lượng tớn hiệu thoại sẽ giảm đi rừ rệt và sẽ bị ngắt quóng khụng thể chấp nhận được. Vấn đề này được khắc phục khi cú cơ chế QoS rừ ràng chẳng hạn như ATM ( Voice over ATM hoặc Voice over IP over ATM ), MPLS.
1.2.2. Mạng riờng ảo- Virtual Private Network
Do hạn chế về mặt thời gian nờn phần ứng dụng VPN này khụng được đi sõu một cỏch hoàn chỉnh. Trong phần đồ ỏn chỉ phỏc qua về VPN theo khớa cạnh khỏi niệm và thiết kế mạng đơn giản (Xem phần 4- Cỏc dịch vụ ứng dụng trờn MPLS).
Đặc tớnh chủ yếu của một mạng riờng là lưu lượng khỏch hàng được tỏch riờng với cơ sở hạ tầng bờn dưới và từ cỏc khỏch hàng mà cựng chia sẻ cơ sở hạ tầng đú. Sự tỏch biệt thể hiện ở hai khớa cạnh:
Tỏch biệt về topologycal: Nghĩa là cỏc khỏch hàng cú thể đưa vào bất cứ khụng gian địa chỉ nào và định tuyến họ lựa chọn.( một vấn đề phổ biến sử dụng cho cỏc mạng riờng là địa chỉ IP sử dụng khụng thực sự là duy nhất (mang tớnh tổng thể) và sẽ xảy ra va chạm với người khỏc sử dụng cựng địa chỉ đú và hiện hữu trờn Internet.)
Temporal isolation: Nghĩa là dịch vụ mạng riờng (in the face of bursty customer traffic engineering ) chỉ phụ thuộc vào cỏc đặc tớnh của lưu lượng khỏch hàng đú.
Tạo ra mạng riờng ảo yờu cầu cỏc cơ chế mà cho phộp một cơ sở hạ tầng chung ( vớ dụ, một tập hợp cỏc liờn kết và cỏc routers) được chia sẻ trong khi
vẫn làm cho cỏc khỏch hàng tin rằng họ được đảm bảo sự riờng tư .Cỏc kĩ thuật chẳng hạn IP tunneling qua một backbone IP cú thể hỗ trợ sự tỏch biệt về topological, nhưng IP backbone vẫn cần thiết được cam kết băng thụng khả dụng xỏc định và độ trễ end-to-end cho cỏc tunnels IP khỏc nhau.
Ngày nay, hầu hết IP VPNs được xõy dựng trờn cỏc dịch vụ WAN kết nối cú hướng chẳng hạn FR hoặc ATM. Cỏc kết nối ảo của FR và ATM sẽ đảm bảo được sự tỏch biệt và được sử dụng để xõy dựng cỏc mạng IP riờng, độc lập cho mỗi khỏch hàng. Dẫu sao, mỗi mạng riờng yờu cầu cỏc router IP song song riờng của nú ( parallel set of IP router)-Khi đú phần dịch vụ "riờng ảo" được cung cấp bởi mạng FR hoặc ATM bờn dưới. Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đang tỡm kiếm cỏc cỏch để đạt được khả năng tương tự như IP router để tối thiểu hoỏ số lượng routers họ phải tỏi tạo ( replicate) và quản lớ. Chẳng hạn một dịch vụ yờu cầu cỏc khả năng tỏch biệt temporal từ thế hệ tiếp theo của cỏc IP router và sẽ thực sự trở thành một IP VPN theo đỳng nghĩa.