3.3.1 Phương án kết nối
Mạng truy nhập của Metro Ethernet có thể xây dựng với topology hình cây, vòng, lƣới hoặc lai ghép hỗn hợp. Mạng có khả năng hồi phục trong trƣờng hợp có sự cố về tuyến cáp, nút chuyển mạch nhằm đảm bảo chất lƣợng dịch vụ. Mỗi mạng truy nhập đƣợc xây dựng có thể trải rộng trên địa bàn một số huyện hoặc một số quận tại trung tâm, một số khu công nghiệp... phụ thuộc vào các số liệu dự báo về tốc độ phát triển thuê bao.
Mạng lõi của Metro Ethernet có thể thiết kế trên cơ sở mạng vòng ring hoặc mạng lƣới nhằm đảm bảo khả năng dự phòng của mạng lõi trong trƣờng hợp có sự cố. Tốc độ chuyển mạch tại các nút mạng lõi lên đến hàng chục Gbps và lƣu lƣợng chuyển trên các tuyến kết nối của mạng lõi đạt có thể đạt đến hàng chục Gbps. Các nút mạng lõi đƣợc đặt tại các điểm trung tâm lƣu lƣợng, thƣờng ở các địa điểm tập trung dân cƣ và khu công nghiệp.
5 G 1 G 5 G 5 G 1 G 1 G IP/MPLS BackBone BRAS PE 2x1G 2x1G 2x1 G Core 3 Core 1 Core 2 Access Hương Thuỷ Access Access Access Access Access Access Access Access Access Access Access Access RING CORE / 10G RING 1/2x1G RING 3/2x1G RING 2/10G 15 Quản lý
Hình 3-6 minh họa về phƣơng án kết nối giữa các mạng Metro Ethernet của mỗi tỉnh với hệ thống mạng trục trên cả nƣớc. Phần phái trên của hình - ―IP/MPLS backbone‖, thể hiện phần mạng trục có vai trò cho việc kết nối giữa các mạng Metro Ethernet tại mỗi Viễn thông tỉnh. Phần phía dƣới của hinh mô tả mô hình mạng Metro Ethernet của mỗi tỉnh.
Đối với các loại dịch vụ nhƣ truy nhập internet, mạng Metro Ethernet tại mỗi tỉnh sẽ cung cấp một số tuyến kết nối BRAS để phục vụ việc truy nhập.
Đối với các loại dịch vụ nhƣ VLAN phục vụ trao đổi dữ liệu mà các khách hàng nằm phân tán trên các tỉnh khác nhau, hoặc các dịch vụ VoD, IPTV, mạng Metro Ethernet cung cấp các kết nối đến thiết bị PE (Provider Edge).
3.3.2 Phương án quản lý mạng
Mỗi tỉnh sẽ đƣợc trang bị một hệ thống quản lý và có một bộ phận kỹ thuật quản lý với vai trò quản lý cấu hình thiết bị, lỗi cho các hệ thống thiết bị mà tỉnh đƣợc đầu tƣ. Việc thiết lập các dịch vụ chung nhƣ IPTV, VoD hoặc các dịch vụ nhƣ VLAN liên quan đến các khách hàng thuộc tỉnh sẽ do bộ phận quản lý của tỉnh đảm nhiệm.
Toàn bộ mạng cần đến một bộ phận quản chung trên toàn mạng. Bộ phận này có nhiệm vụ giải quyết các vấn đề kỹ thuật chung cho toàn mạng hoặc cụ thể hỗ trợ cho các bộ phận kỹ thuật dƣơi bƣu điện tỉnh. Đối với các dịch vụ phân bố trải rộng trên toàn quốc cần phải sự phối hợp giữa bộ phận kỹ thuật trung tâm và các bộ phận kỹ thuật tại các đơn vị tỉnh.
Giải pháp quản lý mạng đáp ứng đƣợc các tính năng cơ bản sau:
- Layer 2 Provisioning: cho phép nhà khai thác dễ dạng tạo các kết nối lớp 2, VPN lớp 2 bằng các giao diện đồ họa thuận tiện. Chức năng này cũng cho phép tạo các chính sách bảo mật hay chất lƣợng dịch vụ QoS
- Layer 3 Provisioning: cho phép nhà khai thác dễ dạng tạo các kết nối lớp 3, VPN lớp 3 bằng các giao diện đồ họa thuận tiện. Chức năng này cũng cho phép tạo các chính sách bảo mật hay chất lƣợng dịch vụ QoS
- Traffic Engineering: cho phép hệ thống trao đổi với các thiết bị mạng tạo và thay đổi các tuyến TE với các tính năng cao cấp. Thông thƣờng các tính toán phức tạp này phải làm bởi các nhà thiết kế tuyến, sau đó nạp dữ liệu và cấu hình thiết bị. Mô đun này có
các thuật toán rất phức tạp hỗ trợ nhà khai thác tạo kết nối, có bảo vệ, chất lƣợng dịch vụ.
- MPLS Diagnostic: Cho phép thực hiện các công việc tìm lỗi khi có sự cố trên VPN, TE, ...
3.4 Tổng kết chƣơng 3
Trong chƣơng 3 đã trình bày về mô hình triển khai mạng Metro Ethernet tại VNPT, là một nhà cung cấp dịch vụ đang triển khai mạng Metro Ethernet lớn nhất tại Việt Nam. Từ mô hình này chúng ta thấy rằng mạng Metro Ethernet có nhiệm vụ tập trung lƣu lƣợng rất lớn từ lớp access để chuyển lên lớp Core. Việc xử lý lƣu lƣợng, áp dụng chính sách chất lƣợng dịch vụ, khởi tạo các dịch vụ đều nằm ở mạng Metro Ethernet. Vì vậy hệ thống mạng Metro Ethernet cần đảm bảo có hiệu năng cao, độ tin cậy cao. Qua chƣơng 3 ta thấy rõ hiệu năng cho mạng Metro Ethernet là một vấn đề rất quan trọng cần đƣợc quan tâm.
Chƣơng 1, chƣơng 2, chƣơng 3 đã nêu các khái niệm về mạng Metro Ethernet, các tham số hiệu năng trong mạng Metro Ethernet và mô hình triển khai thực tế mạng Metro Ethernet. Chƣơng 4 sẽ trình bày phƣơng pháp đo kiểm cũng nhƣ quá trình đo kiểm các tham số hiệu năng mạng Metro Ethernet.
CHƢƠNG 4. TRIỂN KHAI ĐO KIỂM HIỆU NĂNG MẠNG METRO ETHERNET
4.1 Mô hình mạng và các thiết bị test
4.1.1 Xây dựng mô hình mạng 1 1 0 G 10 G 10 G 10 G 10 G 10 G Ten gi 1/1 1 G 1.29 1.30 1.13 1.17 1.14 1.18 1.6 1.10 1.2 1.5 1.1 1 G 1 G 1.34 1.38 1.33 1.37 Tester Tester 1 G 1 G 1 G 1 G 1.9 T e n g i 1 /0 1.22 1.21 Teng i 1/1 Ten gi 1/0 Ten gi 1/1 Tengi 1/1 Te ng i 2 /0 T en g i 2 /0 Te ng i 1/0 T en g i 1 /0 Teng i 2/1 10 G Ten gi 2/1 1.26 1.25 Giga 2/0 Giga 1/0/0 Gig a 3/ 0 Giga 1/1/0 G ig a 2 /0 /0 G ig a 3 /0 Giga 2/1 Giga 3/1 Giga 2/2 Giga 2/2 IP Address 192.168.x.y/30 T e n g i 1 /0 Giga 3/1 NPE 3 BRAS NPE 1 NPE 2 UPE 2 UPE 1
Hình 4-1: Mô hình mạng kiểm tra thực tế
Mô hình kiểm tra bao gồm 2 Router đóng vai trò là Router biên kết nối với khách hàng, 3 Router biên kết nối với các nhà cung cấp dịch vụ khác hoặc các mạng khác, 1 BRAS. Hai thiết bị Tester đƣợc kết nối đến các Router để giả lập các tải ảo và nhận thông tin phản hồi khi khung dịch vụ đi qua mạng Metro Ethernet. BRAS đóng vai trò quản lý Profile ngƣời sử dụng. Kết nối giữa các Router với nhau sử dụng kết nối Ethernet 10Gbps. Kết nối giữa các Router với thiết bị Tester và giữa Router với BRAS sử dụng kết nối Ethernet 1Gbps.
4.1.2 Thiết bị tester
Thiết bị và phần mềm Tester sử dụng giải pháp của hãng Spirent. Sản phẩm TestCenter của hãng Spirent là một hệ thống gồm cả phần mềm và thiết bị phần cứng cho phép khách hàng kiểm tra hiệu năng và chức năng thiết bị với chi phí thấp. Các nhà cung cấp dịch vụ, các hãng sản xuất thiết bị và các doanh nghiệp lớn sử dụng sản phẩm TestCenter để đánh giá cấu hình và thiết bị trong quá trình xây dựng dịch vụ, đánh giá sản phẩm và kiểm tra chức năng hệ thống. Spirent là hãng đi tiên phong trong giải pháp và phƣơng pháp test hệ thống Ethernet từ năm 1995, khi các thiết bị Ethernet switch đƣợc giới thiệu lần đầu tiên. Spirent tham gia xây dựng IETF RFC 2889 và là hãng đầu tiên giới thiệu phƣơng pháp test hiệu năng cho các giao diện Ethernet 10/100/1000 Mbps, 1GigE và 10GigE.
4.1.2.1 Giải pháp test của TestCenter
Sản phẩm TestCenter của Spirent bao gồm thiết bị phần cứng cấu hình cao, kiến trúc module và phần mềm linh hoạt nên cung cấp nhiều giải pháp test đa dạng từ lớp 2 đến lớp 7. Sản phẩm này có thể cung cấp các giải pháp test thiết bị cho hệ thống LAN, Enterprise, metro, carrier và các thiết bị băng rộng. Các giải pháp test bao gồm: test thiết bị Ethernet Switch, test thiết bị Router cho mạng Metro và mạng doanh nghiệp, test thiết bị mạng Carrier Ethernet, test thiết bị mạng truy nhập băng rộng, test chất lƣợng dịch vụ IPTV và Video.
Giải pháp test thiết bị Ethernet Switch cho phép test nhiều loại công nghệ lớp 2 và lớp 3 khác nhau nhƣ VLAN, QoS, giao thức định tuyến, giao thức IPv4 và IPv6. TestCenter cho phép cấu hình test tự động theo khuyến nghị RFC 2544 và RFC 2889 của IETF. Ngoài ra giải pháp này còn cho phép chuyển đổi phƣơng thức test tự động sang phƣơng pháp tƣơng tác mà không cần thay đổi phần mềm test.
Giải pháp test thiết bị Router cho mạng Metro và mạng doanh nghiệp cho phép test nhiều giao thức và dịch vụ khác nhau. Giải pháp này cung cấp khả năng test các giao thức nhƣ OSPF, IS-IS, BGP, MPLS và các giao thức lớp 2 nhƣ STP và RSTP. Chúng ta cũng có thể sử dụng giải pháp này để test các dịch vụ mới và các dịch vụ yêu cầu độ tin cậy cao. TestCenter còn hỗ trợ các công nghệ lớp lõi nhƣ QoS, IPv4/IPv6, routing, multicast routing, VLAN và DHCP.
Giải pháp test thiết bị mạng Carrier Ethernet cho phép kiểm tra hiệu năng, độ tin cậy, khả năng mở rộng của các thiết bị. Với giải pháp này chúng ta có thể giả lập đến 32 nghìn kênh EVC trên mỗi cổng và có thể phân tích dữ liệu của (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
64 nghìn kênh EVC trên mỗi cổng. Giải pháp này cho phép kiểm tra các dịch vụ theo các tiêu chuẩn của MEF đƣa ra.
Giải pháp test mạng truy nhập băng rộng cho phép kiểm tra nhiều công nghệ core cho mạng truy nhập băng rộng nhƣ kiểm tra các server, các điểm tập trung với các công nghệ PPPoX, DHCP, IP Multicast, VLAN và QoS.
Giải pháp test chất lƣợng dịch vụ IPTV và Video cho phép kiểm tra các dịch vụ Triple Play. Giải pháp này cho phép giả lập các tải động, tạo nhiều đối tƣợng khách hàng với các yêu cầu về chất lƣợng dịch vụ khác nhau. Chúng ta cũng có thể sử dụng giải pháp này để kiểm tra chất lƣợng thiết bị, chất lƣợng dịch vụ, phân tích và thống kê về chất lƣợng dịch vụ cho khách hàng.
Giải pháp test của Spirent đáp ứng đƣợc đầy đủ các yêu cầu về kiểm tra hiệu năng và dịch vụ cho hệ thống mạng Metro Ethernet nói riêng và hệ thống mạng sử dụng công nghệ Ethernet nói chung.
4.1.2.2 Lợi ích khi dùng TestCenter
Thiết bị test có cấu trúc theo kiểu module cho phép cắm nhiều loại giao diện khác nhau, hỗ trợ cả giao diện 10Gb giúp ngƣời sử dụng linh hoạt trong việc kiểm tra nhiều loại thiết bị khác nhau. Phần mềm test có giao diện đồ họa thân thiện, với nhiều module cho các giải pháp test khác nhau giúp ngƣời sử dụng có thể chọn đƣợc giải pháp phù hợp nhất. Với sản phẩm TestCenter, ngƣời dùng có thể có những lợi ích nhƣ sau:
Thời gian test ngắn: với kiến trúc đa luồng và thời gian thực, sản phẩm TestCenter cho phép nhiều tiến trình cùng chạy đồng thời. Vì vậy các yêu cầu có thể chạy đồng thời mà không cần chờ yêu cầu khác hoàn thành. Các thiết bị test có thể kiểm tra nhiều tính năng cùng lúc do đó giảm thời gian test.
Dễ dàng khắc phục sự cố: Với công nghệ Hyper-Filters giúp dễ dàng định nghĩa và khắc phục sự cố test trong môi trƣờng mạng. TestCenter cho phép nhận, ghi lại, kiểm tra và thống kê đến 5 tham số với mỗi Frame giúp ngƣời sử dụng có nhiều thông tin để kiểm tra thiết bị. Hơn nữa sản phẩm này còn cho phép đƣa ra nhiều loại header phức tạp để có thể kiểm tra các dữ liệu nhận đƣợc. Ngƣời sử dụng không cần phải tự đƣa vào các tham số nhằm kiểm tra hệ thống. Chúng ta có thể sửa lỗi mà không cần dừng bài test cũng nhƣ không cần thêm bất kỳ một thiết bị hay phần mềm nào khác.
Đƣa ra lƣu lƣợng nhƣ mạng thực tế: Cho phép đƣa ra nhiều loại lƣu lƣợng nhƣ voice, video, multimedia, Triple Play và các lƣu lƣợng cho mạng hội tụ. TestCenter cho phép truyền, nhận, đo đạc tốc độ dữ liệu theo mỗi luồng và theo nhóm luồng. Khả năng giả lập các các luồng dữ liệu linh hoạt với các đặc tính
khác nhau theo thời gian thực. Cho phép phân loại nhiều loại lƣu lƣợng khác nhau theo các mức ƣu tiên khác nhau.
Tự động hoàn toàn: Không cần phải xây dựng các kịch bản test phức tạp mà chỉ cần nhấp chuột vào các công cụ test có sẵn để chọn các phƣơng án test phù hợp nhất. Chế độ cấu hình offline cho phép tạo ra các bài test offline sau đó đƣa vào hệ thống test. Cho phép lựa chọn, lƣu lại và dùng lại các câu lệnh test đƣợc định nghĩa trƣớc giúp ngƣời dùng giảm thời gian và tự động hóa các bƣớc test của mình. Các kết quả test đƣợc lƣu lại tự động giúp ngƣời sử dụng dễ dàng trong báo cáo. Với hơn 60 phƣơng pháp test có sẵn, giúp ngƣời sử dụng nhanh chóng hoàn thành các bài test của mình mà không cần mất thời gian thiết lập nhiều các thông số.
4.1.2.3 Phương pháp test
Giả lập dữ liệu và các phƣơng pháp đo kiểm khác đã đƣợc chuẩn hóa cho các nhà sản xuất thiết bị mạng, cho các nhà cung cấp dịch vụ và cho các doanh nghiệp từ 15 năm nay. Các hệ thống mạng và các thiết bị mạng ngày càng phức tạp do đó các hệ thống test cũng thay đổi chức năng và phƣơng pháp test cho phù hợp. Kể từ những năm 1990 các phƣơng pháp đo kiểm hệ thống mạng đã có những thay đổi lớn. Lịch sử các phƣơng pháp đo kiểm đến nay đã trải qua ba thế hệ: Giả lập gói tin và xử lý; Thêm các bit thông minh; Thế giới lƣu lƣợng thực tế:
Thế hệ thứ nhất: Giả lập gói tin và xử lý
- Khởi tạo gói tin với tốc độ truyền dẫn sử dụng cho một port, sau đó phát triển cho nhiều port; một luồng dữ liệu hoặc chế độ truyền truyền thống.
- Không có khái niệm về đa luồng hoặc đo kiểm theo đƣờng.
- Sử dụng để đo kiểm Router theo các khuyến nghị RFC 2544 và 2899.
- Đo kiểm những thông số chính: băng thông, độ trễ và tỉ lệ mất khung.
- Lƣu lƣợng thuần nhất: Tất cả các khung dịch vụ giống hệt nhau. - Thiết bị đƣợc đo kiểm là các switch layer 2.
Thế hệ thứ 2: Thêm các bit thông minh
- Tập trung vào QoS. Có thêm đo kiểm đa luồng và đo kiểm theo đƣờng truyền.
- Chú trọng việc kiểm tra cách xử lý của thiết bị đƣợc test với các loại lƣu lƣợng khác nhau nhƣ thế nào.
- Đo kiểm các thông số cho từng luồng dữ liệu một. - Kiểm tra hƣớng hệ thống.
- Lƣu lƣợng tùy thuộc vào port. Ví dụ: các luồng dữ liệu cùng một port có đặc tính giống nhau.
- Thiết bị đƣợc đo kiểm: Switch Layer 2/Layer3, có thêm một số chức năng test cho Router.
- Thế hệ thứ 3: Thế giới lƣu lƣợng thực tế
- Mô phỏng hệ thống mạng lớn có lƣu lƣợng nhƣ thực tế theo thời gian thực.
- Hƣớng thiết bị ví dụ nhƣ có các phƣơng pháp đo kiểm cho Router cho Switch riêng.
- Hƣớng thực tế, kiểm tra từ lớp 2 đến lớp 7. Có khả năng đo kiểm các mạng phức tạp.
- Tập trung vào khả năng mở rộng và tự động hóa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Hỗ trợ sự thừa kế và gói dịch vụ test có sẵn để giảm lỗi, giảm thời gian test và có khả năng cải tiến các mô hình test trong tƣơng lai. - Tự động hóa, cho phép phân tích dữ liệu theo các định nghĩa của
ngƣời sử dụng.
Các hình sau đây mô tả phƣơng pháp test qua các thời kỳ.
Hình 4-2a: Thế hệ thứ nhất Hình 4-2b: Thế hệ thứ hai