HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
ĐỀ TÀI:Mạng quang chuyển mạch tự động sử
dụng chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng
quát ASON/GMPLS
Giảng viên hướng dẫn : THS. LÊ THANH THỦY
Sinh viên thực hiên : ĐỖ ĐỨC TIẾN
Lớp : D08VT1
Hệ đào tạo : ĐẠI HỌC
Hà Nội, tháng 12-2012
Lời mở đầu
Sự phát triển vượt bậc về khoa học kỹ thuật trong thời đại mới đã giúp
viễn thông nói riêng và các ngành khoa học nói chung có những bước tiến vô
cùng mạnh mẽ. Cuộc sống hiện đại gắn liền với thông tin đa phương tiện, tại
bất kỳ đâu ta cũng có thể dễ dàng bắt gặp những cuộc điện thoại, người dùng
truy cập internet, xem video trực tuyến, và các dịch vụ thời gian thực Hệ
quả tất yếu là sự bùng nổ về băng thông, đòi hỏi hệ thống mạng truy nhập,
cũng như cơ sở hạ tầng mạng truyền tải cần có những cải thiện nhằm đáp
ứng nhu cầu vô cùng lớn và ngày càng tăng nhanh đó. Để giải quyết vấn đề
này, có hai việc chúng ta cần làm là mở rộng và nâng cao hiệu suất mạng.
Khi mở rộng, mạng lưới sẽ trở nên phức tạp, vấn đề quản lý, giữ vững
và nâng cao hiệu suất, kiểm soát, khắc phục sự cố, tất cả sẽ càng trở nên khó
khăn. Cùng với đó, việc quản lý một cách hiệu quả, đáp ứng nhu cầu của khác hàng là
một thách thức không nhỏ. Nhà khai thác mạng chịu trách nhiệm cho hàng trăm các
nút đa dạng cần có khả năng trả lời tự động khi xảy ra sự cố hoặc để cung cấp một
dịch vụ mà không có sự chậm trễ liên quan đến cấu hình mạng nhân công. Mạng tự
quản lý dựa trên các tiêu chuẩn là một yêu cầu kinh doanh, sử dụng các cơ chế kiểm
soát không cần giám sát đang được triển khai trên các thiết bị và mạng lưới của các
1.1 Kiến trúc ASON
1.1.1 Khái niệm
1.1.2 Kiến trúc ASON
1.1.2.1 Nút, đường liên kết , mạng con
1.1.2.2 Điểm tham chiếu
1.1.2.3 Cuộc gọi và kết nối
1.1.2.4 Kiến trúc ASON
1.1.2.5 Các thành phần trong ASON
1.1.2.6 Kiến trúc chức năng của ASON
1.2 Giao thức GMPLS
1.2.1 Giới thiệu
1.2.2 MPLS
1.2.2.1 Chuyển mạch nhãn
1.2.2.2 Giao thức báo hiệu
1.2.3 Từ MPLS đến GMPLS
1.2.3.1 Nguồn gốc của GMPLS
1.2.3.2 Những yêu cầu cơ bản của GMPLS
1.3 Kết luận
Chương 2 Tương quan ASON và GMPLS: Mạng ASON/GMPLS
2.1. Tương quan GMPLS và ASON
2.1.1 Động lực và cái nhìn tổng quát
2.1.2 OIF UNI và E-NNI
2.1.3 Các mô hình của GMPLS và sự tương quan với kiến trúc ASON
2.1.3.1 Mô hình ngang hàng ( Peer model)
2.1.3.2 Mô hình chồng lấn ( Overlay model)
2.1.3.3 Mô hình lai ghép (augmented model)
2.1.3.4 Sự tương quan giữa các mô hình GMPLS và kiến trúc ASON
2.1.4 Mô hình tài nguyên đa lớp
2.1.5 Kiến trúc mặt phẳng điều khiển
2.1.6 Các thành phần chức năng
AD Administration Domain Miền quản lý
ASON Automatically Switched
Optical Network
Mạng quang chuyển mạch tự
động
ASTN Automatically Switched
Transport Network
Mạng truyền tải chuyển mạch tự
động
ADM Add-Drop Multiplexer Bộ xen rẽ
CC Connection Controller Bộ điều khiển kết nối
CCC Calling/Called Party Call Controller Bộ điều khiển cuộc gọi phía
gọi/bị gọi
CCI Connection Control Interface Giao diện điều khiển kết nối
CoS Class of Service Phân lớp dịch vụ
CR-LDP Constraint Base Routing -Label
Distribution Protocol
Giao thức phân bố nhãn hỗ trợ
định tuyến ràng buộc
DWDM Dense Wavelength Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo bước
sóng mật độ cao
DCM Distributed Call and Connection
Management
Quản lý kết nối và cuộc gọi phân
tán
DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối dữ liệu
E-NNI External- Network Network Interface Giao diện mạng mạng ngoài
FSC Fiber Switch Capable Khả năng chuyển mạch quang
OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến OSPF
OTU Optical Transponder Unit Khối truyền tải quang
OXC Optical Cross Connector Kết nối chéo quang
PC Protocol Controller Bộ điều khiển giao thức
PSC Packet Switching Capable Khả năng chuyển mạch gói
PI Physical Interface Giao diện vật lý
RA Routing Area Vùng định tuyến
RC Routing Controller Điều khiển định tuyến
ROADM Reconfigurable Optical
Add/DropMultiplexing
Ghép xen/rẽ quang có thể cấu
hình
RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên
RSVP-
TE
Resource ReservationProtocol-Traffic
Engineering
Giao thức dành trước tài nguyên
hỗtrợ kỹ thuật lưu lượng
SDH Synchronous DigitalHierachical Phân cấp số đồng bộ
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
SLA Service Level Agreement Thỏa thận mứa dịch vụ
TE Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng
UNI User Network Interface Giao diện mạng người sử dụng
TDM Time-Division Multiplexing Ghép kênh phân chia thời gian
WDM Wavelength DivisonMultiplexing Ghép kênh phân chia theo bước
sóng
Chương 1
Tổng quan về ASON và GMPLS
• Tái định tuyến nhanh và hiệu quả
• Hỗ trợ nhiều khách hàng, tối ưu cho IP
• Thiết lập các kết nối một cách năng động
• Hỗ trợ các mạng riêng ảo quang (OVPNs)
• Hỗ trợ chất lượng dịch vụ ở các cấp độ khác nhau
1.1.2 Kiến trúc ASON
1.1.2.1 Nút, đường liên kết , mạng con
Có 3 đơn vị cơ bản ở trong mạng ASON: nút, đường liên kết, mạng con.
Nút và đường liên kết gần giống và tương đương với các thực thể vật lý trong
tất cả các kiến trúc mạng. Một mạng con trong ASON được định nghĩa là một tập hợp
tùy ý các nút và các mạng con ( thường là liên kết với nhau). Vì vậy một mạng con
đơn giản nhất bao gồm một nút, và các mạng con có thể lồng vào nhau. Mỗi điểm kết
nối ra ngoài hay vào trong mạng con được xác định rõ. Hình 1.1 là một ví dụ về xây
dựng một khối cơ bản trong kiến trúc ASON.
Hình 1.1 : Các khối cơ bản của kiến trúc ASON: liên kết, nút , mạng con
Một mạng con có thể nhìn các mạng con khác như một nút ảo, nghĩa là mỗi
mạng con có thể xem như một nút đơn với các đường liên kết ngoài. Nói cách khác,
đó là một mạng con ẩn, điều này sẽ đơn giản hóa vấn đề khi đánh giá cấu trúc của một
topo mạng. Ngược lại, nó không thể hiện được một số vấn đề nảy sinh trong một
mạng con.
Trong hình 1.2, Mạng con A có 4 liên kết ngoài và có thể dễ dàng hỗ trợ dịch
vụ từ Nguồn 1 tới Đích 1. Khi xem xét Mạng con A từ Mạng con B (chứa Mạng con
A), ta có thể thấy còn 2 liên kết rảnh, và có thể hỗ trợ dịch vụ từ Nguồn 2 đến Đích 2.
Tuy nhiên, khi ta nhìn vào bên trong Mạng con A, có thể thấy rằng 2 nút X, Y đang
bận, và dịch vụ không thể đáp ứng.
Hình 1.2 : Các mạng con khác nhìn một mạng con ẩn như một nút với
các liên kết ngoài
Mặc dù có những hạn chế được chỉ ra như ở hình 1.2, tuy nhiên ý tưởng này
vẫn rất tốt. Các mạng con này vẫn kết nối rất tốt trong các topo ít tài nguyên ràng
buộc, phổ biến nhất là mạng vòng ring ( ví dụ SONET/SDH ring). Trong thực tế, kiến
(domain). Nút bên khách hàng kết nối trực tiếp đến mạng chủ đóng vai trò dịch vụ bên
khách được gọi là UNI-Khách (UNI-C). UNI-C yêu cầu dịch vụ thông qua mạng chủ
đến một UNI-C ở một mạng khách khác, việc này được thực hiện bởi báo hiệu qua
UNI đến nút UNI-Chủ, nơi bắt đầu dịch vụ ngang qua máy chủ. Báo hiệu thông qua
một vùng mạng hay mạng con giống như trong GMPLS, nhưng tại biên của vùng
mạng, yêu cầu dịch vụ sẽ đi qua E-NNI để sang một vùng mạng khác.
1.1.2.3 Cuộc gọi và kết nối
Cuộc gọi là một quan hệ đầu-cuối giữa các UNI phía khách hàng. Nó được
thiết lập các mức dịch vụ (ví dụ: băng thông, chất lượng dịch vụ, hay bảo vệ…) và
nhận dạng việc thực hiện cuộc gọi và bên được gọi. Cuộc gọi cho phép các ứng dụng
về chính sách và bảo mật để bên nhận kết nối thành công với bên gọi. Cuộc gọi không
cung cấp tài nguyên mạng cho việc truyền tải dữ liệu dịch vụ. Điều này được thực
hiện bởi các kết nối.
Hình 1.4 : Cuộc gọi, phân mảnh cuộc gọi, kết nối là các thành phần cơ
bản trong việc cung cấp dịch vụ của kiến trúc ASON.
Mỗi kết nối cung cấp khả năng kết nối giữa các phần của mạng. Ví dụ kết nối
giữa UNI-C và UNI-N, kết nối giữa các mạng con, kết nối qua mỗi E-NNI, và cuối
cùng là kết nối giữa UNI-N và UNI-C tại điểm kết thúc. Mỗi kết nối được thiết lập từ
nút chức năng UNI hay nút chức năng E-NNI đến các nút khác và thực hiện các dịch
vụ của cuộc gọi.
Ở hình 1.4, chúng ta thấy một cuộc gọi đầu – cuối bao gồm một chuỗi các phân
mảnh cuộc gọi chạy từ UNI đến nút chức năng E-NNI. Do đó, mỗi nút có đầy đủ
thông tin đáp ứng các chính sách và để thiết lập/giải phóng các kết nối cần thiết để
thực hiện dịch vụ.
Các phân mảnh cuộc gọi và các kết nối liên quan rõ ràng với nhau như trong
hình bởi tất cả các nút khởi tạo và giải phóng kết nối phải biết rõ về dịch vụ được
cung cấp. Tuy nhiên quan hệ này không phải là ngang hàng. Đầu tiên, hãy nhìn mạng
con phía tay trái của hình vẽ, cuộc gọi không chạm đến nút giữa các I-NNI. Không có
quá trình xử lý cuộc gọi ở những nút này, nhưng những nút này lại liên quan tới quá
trình xử lý kết nối bởi tài nguyên mạng phải được cung cấp để dữ liệu có thể đi qua.
ASON (NMI-A) và một trong số các chuyển mạch thông qua Giao diện quản lý mạng
cho mặt phẳng truyền tải (NMI-T).
Lưu lượng từ người sử dụng tới mạng ASON bao gồm giữ liệu ở cả mặt phẳng
điều khiển và mặt phẳng truyền tải. Người sử dụng kết nối với mặt phẳng truyền tải
thông qua Giao diện vật lý (PI) và mặt phẳng điều khiển thông qua Giao diện UNI.
1.1.2.5 Các thành phần trong ASON
Kiến trúc ASON định nghĩa các thực thể chức năng trừu tượng cung cấp những
tiến trình xử lý cần thiết để cung cấp dịch vụ trong mạng. Các thành phần đó được
miêu tả trong hình vẽ 1.6.
Thành phần quản lý kết nối tài nguyên LMR có chức năng kiểm kê các liên kết
kết nối trong vùng mặt phẳng điều khiển. Nhờ có thành phần này, tài nguyên được
cung cấp thông qua các cấu hình hay việc khám phá. LMR nhận các yêu cầu tài
nguyên từ CC, cung cấp thông tin cho RC tạo điều kiên cho quảng bá topo mạng.
Thành phần điều khiển cuộc gọi CCC/NCC có chức năng cung cấp dịch vụ
xuyên suốt mạng. CCC/NCC sắp xếp các thành phần khác để đáp ứng dịch vụ vì các
vùng khác nhau có thể có các chính sách khác nhau dù là trong cùng một mạng. Khi
có yêu cầu từ quản lý hay bản tin định tuyến, CCC/NCC sẽ kích hoạt và nó có thể giao
tiếp ngang hàng với các Điều khiển cuộc gọi khác thông qua giao thức điều khiển
Hình 1.6 Giới thiệu về các thành phần trong ASON
Tên của các thành phần chính:
LMR: Quản lý kết nối tài nguyên DA : Thành phần khám phá
CCC/NCC: Điều khiển cuộc gọi TAP : Thể hiện giải phóng/chuyển đổi
CC :Điều khiển kết nối TP: Thành phần chính sách lưu lượng
RC: Điều khiển định tuyến
PC: Điều khiển giao thức
Thành phần điều khiển kết nối CC có nhiệm vụ thiết lập các kết nối trong một
vùng. CC có thể yêu cầu thông tin định tuyến từ Điều khiển định tuyến RC, yêu cầu
các liên kết tài nguyên từ LMR và có thể giao tiếp với các CC khác thông qua giao
thức điều khiển.
Thành phần điều khiển định tuyến RC cung cấp đường đi giữa 2 điểm trong
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS được chuẩn hóa bởi tổ chức IETF
( Internet Engineering Task Force) đã đưa ra một giải pháp trong việc quản lý phân
phối các gói dữ liệu trong mạng Internet.Việc thiết lập các đường hầm (tunnel) giữa
các bên trong mạng mở ra tiềm năng cho kỹ thuật lưu lượng và cho phép nhà điều
hành cấu hình một mạng lưới các kết nối ảo trong mạng. Các đường hầm này có thể
mang lưu lượng giữa hai điểm đầu cuối như truyền trong một đường riêng.
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS là một bộ giao thức được
mở rộng dựa trên MPLS để quản lý các công nghệ chuyển mạch và giao diên thế hệ
mới như ghép kênh phân chia theo thời gian, chuyển mạch lớp 2, chuyển mạch bước
sóng và chuyển mạch sợi quang.
Các tiêu chuẩn của GMPLS được phát triển thông qua một quá trình dự thảo,
đưa ra các bản dự thảo liên tiếp đến khi nó được mọi người chấp nhận. Khi hoàn
thành, bản thảo sẽ được phê duyệt bởi IESG và được đưa ra dưới dạng RFC( Request
for Comment), bước đầu tiên tiến tới như một tiêu chuẩn.
1.2.2 MPLS
Như đã giới thiệu, MPLS là một công nghệ chuyển tiếp gói được sử dụng trong
mạng gói được phát triển bới IETF. Nó dựa trên việc gán nhãn gói trong khoảng thời
gian ngắn, định danh duy nhất để mỗi router có thể xác định bước đi tiếp theo.
MPLS dựa trên một vài công nghệ của chuyển mạch gói IP. Trong định tuyến
IP, mỗi gói sẽ mang địa chỉ IP đích, và các gói này sẽ được chuyển tiếp trong mạng
dựa vào các bảng định tuyến. Tuy nhiên định tuyến IP liên quan đến một số vấn đề về
tốc độ, khả năng mở rộng, vì vậy dẫn đến các nghiên cứu về các cách chuyển gói
khác.
1.2.2.1 Chuyển mạch nhãn
Chuyển mạch nhãn dựa trên ý tưởng gắn một nhãn, cùng loại cho mỗi gói dữ
liệu để chúng có thể được chuyển tiếp qua mạng. Có nghĩa là mỗi gói, khung, hay tế
bào phải mang định danh để mạng biết cách chuyển tiếp chúng. Mỗi chặng qua mạng,
gói sẽ được chuyển tiếp dựa vào nhãn vừa đến và kèm theo một nhãn mới. Nhãn sẽ
được hoán đổi và dữ liệu sẽ được chuyển mạch dựa trên giá trị nhãn. Chúng ta sẽ có 2
khái niệm: hoán đổi nhãn và chuyển mạch nhãn.
giả sử, LSR V được chỉ định chuyển tất cả các gói đi theo LSR phía trên, thì chỉ cần
gán nhãn 15, chúng sẽ được chuyển thành công tới máy chủ B.
1.2.2.2 Giao thức báo hiệu
Có một câu hỏi đặt ra, các bảng LFIB thu thập cấu trúc của các LSR như thế
nào? Các công cụ quản lý mạng có nhiệm vụ cài đặt các mục dữ liệu trong bảng LFIB.
Như trong hình 1.10, trạm quản lý mạng tập trung (NMS) gửi các bản tin quản lý tới
các LSR để thực hiện các phép ánh xạ cần thiết. Điều này rất hoàn hảo khi triển khai
trong một mạng nhỏ, nhưng trong một mạng lớn hoặc khi khôi phục một sự cố mạng
thì cách này trở nên rất khó khăn.
Giao thức định tuyến ( được chỉ ra ở hình 1.11) đưa ra một cách tiếp cân linh
hoạt hơn đó là một yêu cầu dịch vụ được gửi cho mạng, và mạng sẽ có nhiệm vụ định
tuyến LSR thông qua các LSR. Giao thức báo hiệu trao đổi thông tin ánh xạ nhãn giữa
các LSR vì vậy các LSR ở gần LSR đầu vào biết nhãn nào để sử dụng trên gói dữ liệu
mà nó gửi sang cho các LSR gần kề.
IETF không sử dụng duy nhất một giao thức phân phối nhãn cho MPLS. Điều
này kéo theo việc sẽ có nhiều các giao thức được sử dụng tùy thuộc vào các môi
trường điều hành. Một vài giao thức phân phối nhãn đã được chuẩn hóa bởi IETF và
sẽ được đề cập ở các phần sau.
Hình 1.10: Thiết lập bảng LFIB trong mạng MPLS
Hình 1.11: Một giao thức báo hiệu trong MPLS
1.2.3 Từ MPLS đến GMPLS
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS như đã đề cập ở trên liên quan đến
viêc chuyển tiếp dữ liệu trong mạng gói, khung, tế bào. Chuyển mạch nhãn đa giao
thức tổng quát là sự mở rộng, tổng quát hóa của MPLS mà trong đó một mặt phẳng
điều khiển chuẩn có thể áp dụng cho bất kỳ công nghệ truyền tải nào.
Các phần tử mạng truyền tải truyền thống được xây dựng và cấu hình bằng tay.
Để thiết lập một dịch vụ mới có thể rất mất thời gian, hay gỡ bỏ một dịch vụ cũng sẽ
chậm trễ và nhiều khi ảnh hưởng tới các dịch vụ khác. Và khi mạng lưới ngày một
rộng hơn, các yêu cầu ngày càng nhiều thì cần một vài loại mặt phẳng điều khiển nào
đó, và kèm theo là kỹ thuật lưu lượng.
chất lượng dịch vụ.
1.2.3.2 Những yêu cầu cơ bản của GMPLS
1.2.3.2.1 Nhãn
Nhãn MPLS là một mẩu thông tin gắn kèm gói dữ liệu và được sử dụng như
một thông số trong bảng LFIB. Nhãn MPLS và các tài nguyên thường không đi liền
với nhau. Quản lý tài nguyên trong MPLS là tĩnh, băng thông trên các giao diện được
phân chia một cách logic cho các LSP sử dụng giao diện đó. Trong trường hợp này,
nhãn được chỉ định vào các tài nguyên tĩnh được đặt trước, và không xác định bất kỳ
tài nguyên vật lý đặc biệt nào. Không có các tài nguyên trợ giúp cho các dòng lưu
lượng( ví dụ như bộ đệm) trong trường hợp băng thông vượt quá mức cho phép, và
còn xấu hơn khi tất cả các dòng lưu lượng đều đang sử dụng tối đa khả năng của nó.
Khi sự dành trước tài nguyên được sử dụng, nhãn trên gói dữ liệu có thể không
cần xác định các tài nguyên vật lý. Ví dụ tài nguyên mạng trong MPLS có thể là một
bộ các bộ đệm được sử dụng để nhận dữ liệu từ một LSP riêng và chuyển tiếp chúng
qua chuyển mạch. Nhưng dành trước tài nguyên có thể là một vùng các bộ đệm chia
sẻ cho các LSP, không có bộ đệm nào được chỉ định đặc biệt cho LSP nào, số bộ đệm
sẽ xác định kích thước của vùng bộ đệm này. Mặt khác, các LSP sẽ có các tài nguyên
đặc biệt được chỉ định ưu tiên, và trong trường hợp này nhãn tiến gần tới các tài
nguyên, bởi vì nó xác định chính các các tài nguyên được sử dụng cho LSP. Khi một
LSR chia sẻ tài nguyên cho 2 LSP, nó sẽ đặt 2 nhãn riêng biệt và ánh xạ chúng tới
cùng một bộ các tài nguyên.
Trong mạng truyền tài, các tài nguyên vật lý là các đại lượng hoán đổi. Trong
mạng WDM, các bước sóng có thể chuyển mạch, trong mạng TD, các khe thời gian có
thể chuyển mạch. Do đó một nhãn xác định các dòng dữ liệu có thể chuyển mạch
trong GMPLS cũng xác định chính xác các tài nguyên vật lý. Vì vậy trong mạng
chuyển mạch bước sóng, nhãn xác định một bước sóng xác định, trong mạng TDM
nhãn xác định một khe thời gian xác định, trong mạng chuyển mạch sợi quang nhãn
xác định một cổng hay xác định một sợi quang.
1.2.3.2.2 Loại chuyển mạch
Loại chuyển mạch của một nút mạng xác định đơn vị dữ liệu mà thiết bị tại đó
chuyển mạch dọc theo các kết nối, tài nguyên được kết nối chéo. Chuyển mạch được
thiết lập để lấy lưu lượng từ các tài nguyên đầu vào và gửi đến các tài nguyên đầu ra.
Bởi vì các tài nguyên này gắn liền với các nhãn, chúng có thể xác định một LSP gần
như là một chuỗi các tài nguyên kết nối chéo có khả năng vận chuyển lưu lượng.
Trong mặt phẳng dữ liệu nó tạo ra một đường các bộ ba { giao diện, nhãn, kết nối
chéo}
1.2.3.2.4 Băng thông
Trong MPLS, băng thông khả dụng trên một kết nối cso thể chia sẻ cho các
LSP sử dụng kết nối đó. Trong mạng truyền tải GMPLS, vì các LSP liên quan trực tiếp
đến các tài nguyên vật lý và có thể chuyển mạch, băng thông chỉ có khả năng phân
chia theo khả năng của các thiết bị chuyển mạch, điều này thường làm băng thông
phân chia theo một bội số lớn của bps. Ví dụ một mạng chuyển mạch bước sóng yêu
cầu băng thông ; 10Kbps sau đó là 2.5, 10 hoặc 40 Gbps ( tùy thuộc vào dung lượng
của một kênh bước sóng) sẽ được phân bố vào mỗi liên kết trên đường dịch vụ. Điều
này có nghĩa chỉ một phần băng thông được sử dụng, do đó rất lãng phí.
Nói cách khác trong mạng truyền tải GMPLS, các dòng lưu lượng sẽ không
vượt quá băng thông đã được thiết lập sãn. Điều này dễ dàng xảy ra trong mạng gói.
Nhiều kỹ thuật tiên tiến ( ví dụ như sử dụng các LSP phân cấp hay kỹ thuật chuyển
tiếp lân cận) đã được phát triển để giúp GMPLS tối ưu hóa băng thông khi mà các
dịch vụ chỉ cần sử dụng một tỷ lệ nhỏ các tài nguyên khả dụng.
1.2.3.2.5 Kết nối hai chiều
Các LSP MPLS là một chiều, chúng cung cấp các kết nối dữ liệu một chiều
trong mạng. Các dịch vụ cung cấp trong mạng truyền tải của nhà cung cấp lại yêu cầu
hai chiều, cung cấp kết nối và khả năng truyền tải dữ liệu như nhau trên cả hai chiều.
Có thể xây dựng kết nối hai chiều từ một cặp LSP một chiều có chung điểm đầu -
cuối. Tuy nhiên sẽ là hay hơn nếu có một trao đổi báo hiệu để thiết lập LSP 2 chiều và
một mặt phẳng điều khiển để quản lý các chiều thay vì phải có 2 kết nối 1 chiều. Ví
dụ, nếu một chiều không thể loại bỏ, thì các tài nguyên liên kết với chiều kia ngay lập
tức được thiết lập. Sự tranh giành tài nguyên có thể xảy ra giữa hai đường hầm hai
hướng được thiết lập đồng thời từ cùng một hướng trong điều kiên đã hết khoảng
Đường hầm LSP sử dụng các LSP phân cấp là một khái niệm của MPLS được
hỗ trợ nhãn xếp chồng. Các nhãn xếp chồng chỉ hoạt động khi tiêu đề chèn được sử
dụng để mã hóa nhãn nên ta chỉ sử dụng trong mạng gói, tế bào hoặc khung. Trong
môi trường phi gói, nhãn ẩn và liên quan trực tiếp tới các tài nguyên vật lý, không thể
có nhãn xếp chồng. Ví dụ, mạng bước sóng, mặc dù theo lý thuyết có thể đóng gói tín
hiệu từ một bước sóng này vào một bước sóng khác, sự đóng gói này về cơ bản chỉ có
thể thực hiện theo kiểu 1-1 và không thể xác định bước sóng chính xác cho các LSP
được đóng gói khi nó vẫn còn ở xa điểm cuối đường hầm. Không có cơ chế nào để mã
hóa thông tin này vào trong dữ liệu.
Hình 1.12 Sự phân cấp của các loại chuyển mạch
Tuy nhiên khái niệm LSP phân cấp lại có một ý nghĩa khác ở trong GMPLS.
Do có rất nhiều loại chuyển mạch (gói, TDM, bước sóng, vv ) nên ta có thể thấy một
sự phân cấp tự nhiên của chuyển mạch dựa trên độ chi tiết. Các LSP có thể tập trung
theo sự phân cấp này cũng như các tài nguyên vật lý. Điều này được chỉ ra trong hình
1.12, các bước sóng tập trung trong sợi quang, các khe thời gian trong các bước sóng,
các gói thì ở trong các khe thời gian. Dạng phân cấp LSP này cho phép các đường
hầm có khả năng mở rộng thêm kỹ thuật lưu lượng, tăng hiệu quả sử dụng băng thông
trong mạng lõi, và tạo điều kiện có thể các loại chuyển mạch để cung cấp các kết nối
đầu cuối.
1.3 Kết luận
Chương 1 đã trình bày tổng quát về hai công nghệ mạng quang chuyển mạch tự
động ASON và chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS, qua đó cho ta thấy
được sự ưu việt của hai công nghệ này
Mạng ASON phát triển bởi ITU-T có khả năng chuyển mạch tự động trong
mạng truyền tải đa nhà cung cấp. Người quản trị xác định điểm đầu, điểm cuối, băng
thông yêu cầu và các phần tử mạng ASON sẽ xác định đường đi qua mạng, cấu hình
các kết nối chéo và phân bố băng thông cho các yêu cầu dịch vụ một cách tự động.
Khi có sự thay đổi về mạng, ví dụ như thêm 1 nút mới, sẽ được phát hiện tự động mà
không cần sự can thiệp của người dùng.
Còn GMPLS được phát triển bới IETF, mở rộng chính giao thức MPLS, với
phù hợp đều có thể được áp dụng, và GMPLS nằm trong số đó. Một yêu cầu quan
trọng của ASTN là giao thức phải hỗ trợ đa lớp và đa nhà cung cấp mạng. Mô hình
này được ví dụ trong hình 2.1, đa lớp (lớp X,Y,Z) , phân vùng quản trị ( domain-1,
domain-2), phân vùng hoạt động ( VPN-1, VPN-2).
GMPLS cung cấp một mặt phẳng thống nhất cho cả công nghệ chuyển mạch
gói và chuyển mạch kênh. GMPLS định nghĩa một mô hình phân cấp khả năng
chuyển mạch 5 lớp: chuyển mạch gói (PSC), chuyển mạch lớp 2 (L2SC), chuyển
mạch phân chia theo thời gian (TDM), chuyển mạch bước sóng (LSC), và chuyển
mạch sợi quang (FSC). Để giải quyết sự phức tạp trên, GMPLS giới thiệu khái niệm
chuyển mạch giao diện (ISC) và khái niệm nhãn tổng quát.
Hình 2.1: Phân lớp và phân vùng trong mạng ASTN
GMPLS mở rộng 2 giao thức định tuyến, kết hợp kỹ thuật lưu lượng cho
OSPF-TE và ISIS-TE xác định cấu hình tôpô và tài nguyên khả dụng, và 2 giao thức
báo hiệu RSVP-TE và CR-LDP dùng cho quá trình thiết lập các LSP mang lưu lượng.
Copyright: Tài liệu đại học ©