3.1 Cấu trỳc mạng viễn thụng ATM
Thành phần quan trọng để cấu thành nờn mạng ATM là chuyển mạch ATM. Chuyển mạch ATM gồm cỏc loại sau:
Chuyển mạch ATM dung trờn mạng xương sống: là loại chuyển mạch cú dung lượng lớn nhất trờn mạng. hiện nay tất cả cỏc hóng đều đưa ra thị trường loại cú dung lượng từ 10 đến 160Gbit/s.
Chuyển mạch ATM cú thể sử dụng trờn cả mạng xương sống và mạng truy nhập. Chuyển mạch ATM dung cho mạng truy nhập: thụng thường là loại cú dung lượng nhỏ nhất trờn mạng.
Ngoài ra cũn cú thiết bị quản lý mạng OAM. Nhiều tập đoàn viễn thụng són xuất thiết bị OAM riờng biệt với chuyển mạch ATM, nhưng cũng cú tập đoàn như NORTEL thỡ lại để bộ phận quản lý mạng nằm trong chuyển mạch ATM.
Hỡnh
Sõu đõy ta tỡm hiểu về họ tổng đài ATM của NEC và sử dụng nú để xõy dựng cấu trỳc mạng viễn thụng ATM.
Tổng đài ATOMNET-M20: là tổng đài dung lượng chuyển mạch lớn cú kớch thước chuẩn 1800x880x880mm. dung lượng chuyển mạch nhỏ nhất 10Gbit/s, lớn nhất là 40 or 160Gbit/s. dựng làm tổng đài xương sống của mạng ATM cụng cộng.
Tổng đài ATOMNET-M7: là tổng đài chuyển mạch cở trung bỡnh, kớch thước dạng tủ 550x435x450mm. dung lượng lớn nhất 10Gbit/s nhỏ nhất 5Gbit/s. loại này dựng làm tổng đài xương sống trong mạng dựng riờng.
Tổng đài ATOMIS-5E: cú dung lượng chuyển mạch nhỏ nhất trong họ ATM. Loại này cú kớch thước 435x165x420mm dạng hộp để bàn và được dựng làm thành phần của thiết bị nhúm.
Thiết bị quản lý mạng ATONET-NMS: bao gồm hai server đấu song song và một mỏy chủ WS. Hệ thống này đấu vào mạng ATM qua router.
Mạng viển thụng ATM sử dụng cỏc chuyển mạch ATM để cung cấp cỏc dịch vụ B-ISON gồm hai loại mạng: mạng cụng cộng và mạng dựng riờng. Trờn cơ sở tổng đài ATM của NEC ta cú cấu trỳc mạng viễn thụng ATM như hỡnh
Mạng cụng cộng (public network): gồm mạng xương sống (Backbone network) và mạng truy nhập (Access Network). Trong mạng cụng cộng sử dụng hai chủng loại chuyển mạch ATM là: chuyển mạch xương sống và chuyển mạch truy nhập. chuyển mạch xương sống dựng ATOMNET-M20 cũn chuyển mạch truy nhập dựng ATOMNET-M7.
Trong mạng cụng cộng cũn cú hệ thống quản lý mạng ATOMNET-NMS.
Mạng dựng riờng ( Private Network): Trong mạng dựng riờng cũng cú mạng
xương sống tương tự như ở mạng cụng cộng và thiết bị nhúm tương ứng với mạng truy nhập ở mạng cụng cộng. Trong mạng này cũng sử dụng 2 loại chuyển mạch ATM. Chuyển mạch xương sống dựng ATOMNET-M7 là loại cú dung lượng trung bỡnh và cú khả năng cung cấp nhiều loại giao diện bao gồm cả giao diện analog, giao diện với phi ATM ( non –ATM interface). Loại chuyển mạch này thớch hợp với mạng dựng riờng. Chuyển mạch dựng cho thiết bị nhúm dựng loại ATOMIS-5. Tớnh năng của loại chuyển mạch ATM này rất thớch hợp cho việc cung cấp cỏc dịch vụ B- ISDN.
Cỏc giao diện trong viễn thụng ATM:
+ B-ICI (Broadband Inter CarrierInterface): giao diện mạng bang rộng
+ NNI (Network To Network Interface): giao diện mạng rộng
+ UNI (User Network Interfce): giao diện mạng thuờ bao
+ NIC (Network Interface Card): card giao diện mạng
+ GE (Gruit Emulation): giao diện mụ phỏng phi ATM
+ P-NNI (Privite NNI): giao diện mạng dựng riờng
Với sự hoàn thiện của cỏc loại giao diện này đó tạo điều kiện cho mạng ATM kết nối dễ dàng với cỏc mạng hiện hữu. Điều này làm cụng nghệ ATM thõm nhập vào mạng viễn thụng của cỏc quốc gia một cỏch thuận lợi và do đú việc phỏt triển mạng N-ISDN và B-ISDN cú thể tiến hành song song hoặc tiến hành độc lập với nhau trong một quốc gia.
3.2 Quản lý mạng ATM:
Quản lý mạng bao gồm cỏc hoạt động điều khiển giỏm sỏt và bảo dưỡng mạng với mục đớch cuối cựng là tạo ra lợi nhuận lớn nhất cho cỏc nhà khai thỏc khi cung cấp cỏc dịch vụ tốt nhất cho khỏch hàng. Việc quản lý mạng khụng chỉ liờn quan đến khớa cạnh con người, cỏc cụng cụ và quy trỡnh quản lý mạng viễn thụng một cỏch hiệu quả đối với tất cả cỏc cụng đoạn. Thuật ngữ quản lý mạng viễn thụng( TMN) chỉ một hệ thống cú tớnh chất tổng thể để quản lý mạng. Nếu xột về
mặc dự xột về mặt vật lý thỡ nú như dựng chung một mụi trường truyền dẫn. Liờn quan đến việc quản lý mạng là cỏc chức năng khai thỏc và bảo dưỡng (OAM) mà thực chất là giỏm sỏt và điều khiển cỏc phần tử cụ thể của mạng.
Việc khai thỏc và bảo dưỡng (OAM) trong mạng ATM đũi hỏi phải thực hiện cỏc chức năng sau:
• Giỏm sỏt tớnh năng của hệ thống: chế độ làm việc bỡnh thường của phần tử quản
lý được giỏm sỏt bằng việc kiểm tra cỏc chức năng một cỏch liờn tục hoặc định kỡ. Kết quả được thể hiện bằng cỏc thụng tin về biến cố.
• Xỏc định hư hỏng hoặc sự cố: Cỏc chức năng khụng phự hợp hoặc được dự bỏo
bị sai sẽ được phỏt hiện nhờ việc kiểm tra định kỡ hoặc thường xuyờn. Kết quả là đưa ra cỏc thụng tin về bảo dưỡng hoặc thiết lập cỏc hỡnh thức cảnh bỏo khỏc nhau.
• Bảo an hệ thống: Để làm giảm ảnh hưởng của cỏc phần tử được quản lý, khi bị
ảnh hưởng cần phải cụ lập phần tử này hay chuyển đổi sang phần tử khỏc. Kết quả là phần tử bị sự cố sẽ bị loại ra khỏi quỏ trỡnh khai thỏc.
• Cỏc thụng tin về sự cố và cỏc tớnh năng của hệ thống: Cỏc thụng tin được
chuyển đến phần tử quản lý mạng và chỉ thị cảnh bỏo sẽ được chuyển đến mạng quản lý khỏc. Cỏc thụng tin này cần phải được đưa vào cỏc bỏo cỏo về tỡnh trạng hệ thống.
• Xỏc định sự cố: Cỏc thụng số đo thử nội bộ hoặc ở bờn ngoài sẽ phối hợp kiểm
tra phõn tử bị sự cố nếu chưa cú đủ thụng tin về sự cố.
Cỏc chức năng quản lý mạng như quản lý sự cố, quản lý việc thanh toỏn và quản lý bảo an mạng phải được dựa trờn cỏc yếu tố đặc trưng nhất của ATM. Tuy nhiờn, ảnh hưởng quan trọng nhất của ATM lại là lĩnh vực quản lý cấu trỳc và tờn (configuration and name management) quản lý khai thỏc tớnh năng của hệ thống. Đõy cũng chớnh là hai lĩnh vực sẽ xem xột dưới đõy.
3.2.1 Điều hành cấu trỳc và tờn:
Một hệ thống quản lý mạng cần phải biết về cấu trỳc mạng và cỏc phần tử của nú về khả năng thay đổi cấu trỳc mạng đối với cỏc mục đớch đặc biệt và cỏc đặc tớnh khai thỏc của mạng. Phần tử mạng cần phải được xỏc định một cỏch duy nhất bằng tờn của nú.
• Điều hành cấu trcs và tờn tại cỏc lớp phần tử mạng: cỏc phần tử mạng cú tớnh
phức tạp như tổng đài ATM cú thể được thay đổi cấu trỳc đối với những mục đớch đặc biệt. Để quản lý phần tử này của mạng cần phải biết rừ khả năng thay
sẽ là việc điều hành cấu trỳc và tờn đối với cỏc thụng số điều khiển chấp nhận kết nụi ( CAC), điều khiển tham số sử dụng ( UPC) và điều khiển tham số mạng (NPC).
• Điều hành cấu trỳc và tờn tại lớp mạng: việc quản lý cấu trỳc và tờn tại lớp mạng
sẽ xỏc định, thay đổi giỏm sỏt và điều khiển cỏc tài nguyờn và cỏc dữ liệu cần thiết cho việc khai thỏc mạng một cỏch liờn tục. Nú sẽ tạo cỏc phương tiện cho việc thiết lập, tập hợp và lưu trữ cỏc tham số hệ thống, thay đổi cấu trỳc mạng, duy trỡ tổ hợp cỏc cấu trỳc được ghộp, giỏm sỏt trạng thỏi hiện tại và thụng bỏo về cỏc biến động lệch khỏi cỏc giỏ trị cho phộp.
Việc thay đổi cấu trỳc cú thể được thực hiện bằng cỏch thay đổi cỏc trị số của phần tử mạng hoặc bằng việc lựa chọn cỏc cấu trỳc mạng khỏc. Việc thay đổi cấu trỳc mạng cú thể tiếp tục được chia thành điều chỉnh dài hạn ( dựa trờn cơ sở thống kờ) phự hợp với cỏc mục đớch lập kế hoạch mạng và điều chỉnh ngắn hạn vớ dụ như việc phõn bổ bang tần.
3.2.2 Quản lý cỏc đặc tớnh khai thỏc của mạng:
Trờn quan điểm của khỏch hàng, cỏc khia cạnh cú thể hỡnh dung được trong việc quản lý cỏc đặc tớnh khai thỏc mạng bao gồm: thời gian đỏp ứng, mức độ từ chối cuộc gọi, độ sẵn sang…cỏc đặc tớnh này cú thể được bằng cỏc mức độ chấp thuận của mạng.
Đứng trờn quan điểm của người quản lý hệ thống thỡ quản lý mạng là vấn đề cung cấp thụng tin cần thiết để xỏc định mức độ thể hiện đặc tớnh khai thỏc của mạng trờn so sỏnh với đặc tớnh mạng theo thiết kế, mức độ đỏp ứng cỏc nhu cầu của khỏch hàng và khả năng cú thể cải thiện của đặc tớnh hệ thống. do vậy quản lý đặc tớnh của mạng phải cung cấp đủ cỏc phương tiện cho người quản lý mạng để:
Giỏm sỏt: thực hiện việc theo dừi cỏc hoạt động của hệ thống để thu thập
cỏc dữ liệu phự hợp để xỏc định đặc tớnh mạng.
Điều khiển: đặc biệt đối với cỏc phần tử hoạt động giỏm sỏt đặc tớnh của hệ
thống để thực hiện việc cung cấp khả năng phõn biệt giữa cỏc danh mục dữ liệu cần thiết mà người quản lý mạng quan tõm và cỏc dữ liệu khụng cần quan tõm.
Phõn tớch: đỏnh giỏ cỏc kết quả của cỏc phộp đo cỏc đặc tớnh khai thỏc mạng
Việc đỏnh giỏ đặc tớnh hệ thống và đưa ra cỏc quyết định để cú cỏc giải phỏp đỳng đắn cú thể được thực hiện theo cỏc phương thức khỏc nhau. Người quản lý mạng or quỏ trỡnh quản lý co trỏch nhiệm đưa ra cỏc phương thức hiệu chỉnh phự
Quản lý cỏc đặc tớnh khai thỏc mạng thực hiện cỏc chức năng sau:
Chức năng giỏm sỏt lưu lượng: sự quỏ tải or hiện tượng dồn ứ lưu lượng
trong mạng ATM cú thể được phỏt hiện nhờ việc xỏc định lưu lượng của cỏc kờnh thụng tin ATM thụng qua việc đo lưu lượng chiều đi, chiều đến hoặc cả hai.
Chức năng giỏm sỏt thời gian đỏp ứng: thời gian đỏp ứng được sư dụng để
đỏnh giỏ chất lượng và hiệu quả của mạng ATM. Ngưỡng của thời gian đỏp ứng (giỏ trị trung bỡnh hoặc kộm nhất) được dựng để xỏc định độ suy giảm hoạt động của hệ thống và đưa ra cỏc thụng bỏo cảnh bỏo. Theo quan điểm của khỏch hàng thời gian đỏp ứng cú thể được xỏc định bằng thời gian trể giữa thời điểm cú yờu cầu và thơi điểm nhận được trả lời tương ứng. thời gian đỏp ứng vớ dụ như thời gian trễ thiết lập kết nối, giải phúng kết nối và thời gian trể chuyển tiếp cú thể được xỏc định đối với từng loại lưu lượng hoặc đối với từng dạng kết nối khỏc nhau.
Cỏc chức năng phõn tớch thống kờ: cỏc tham số thống kờ liờn quan mật
thiết đến khả năng hoạt động của mạng như khả năng sử dụng, tớnh sẵn sàng, tỷ lệ lỗi bit nội tại và xỏc suất sai hỏng được cung cấp dưới dạng thụng tin tổng kết thụng qua cỏc kết quả giỏm sỏt đặc tớnh khai thỏc của hệ thống hoặc thụng qua cỏc hồ sơ về quản lý đặc tớnh khai thỏc của hệ thống.
Điều khiển hoạt động đối với CAC: cỏc chức năng CAC là một phần của
việc điều khiển cuộc gọi và định tuyến. cú một phần nhỏ được cung cấp từ việc quản lý mạng đú là: cung cấp dữ liệu về lưu lượng và dữ liệu về đặc tớnh khai thỏc mạng. cỏc dữ liệu cú thể ở dạng cỏc tham số điều khiển dựng cho điều khiển chấp nhận kết nối (CAC). Thuật toỏn để tớnh toỏn cỏc tham số này và cỏc thuật toỏn mà CAC sử dụng để đỏnh giỏ tham số phải do phần điều khiển lưu lượng cung cấp. cỏc xử lý của CAC là thuộc chức năng mẳng điều khiển vỡ sau khi kết nối được chấp nhận kết nối phải được gỏn với đường ảo. việc thay đổi bảng định tuyến hoặc cỏc thụng tin về định tuyến cú thể được thực hiện bởi quản lý mạng, quản lý đặc tớnh khai thỏc mạng hoặc quản lý lưu lượng.