HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
THÂN VĂN THÁI GIẢI PHÁP TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG MẠNG THÔNG TIN
TRUYỀN THÔNG VÙNG TÂY NGUYÊN Chuyên ngành: KỸ THUẬT VIÊN THÔNG
Mã số: 60.52.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI - 2014

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN THIỆN CHÍNH

Phản biện 1: …TS HOÀNG ỨNG HUYỀN……………………………

Phản biện 2: ….TS LÊ NHẬT THĂNG………………………………

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện
Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: 15 giờ ngày 15 tháng 02 năm 2014.
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

1 MỞ ĐẦU
Tây Nguyên là vùng đất có nhiều tiềm năng về nông - lâm nghiệp, thủy
điện, khoáng sản, du lịch và có nhiều thách thức về khai thác tài nguyên-môi
trường văn hóa xã hội. Trong những năm gần đây, mặc dù đầu tư của Nhà
nước vào Tây Nguyên không ngừng gia tăng, nhưng tăng trưởng kinh tế chưa
bền vững, GDP đầu người thấp, tỷ lệ nghèo đói cao; khai thác tài nguyên ồ ạt

năng riêng.
DTE (Data terminal Equipment – thiết bị đầu cuối dữ liệu): Đây là thiết bị
lưu trữ và xử lý thông tin.
DCE (Data Circuit terminal Equipment – thiết bị cuối kênh dữ liệu): Đây là
thuật ngữ dùng để chỉ các thiết bị dùng để nối các DTE với các đường (mạng)
truyền thông nó có thể là modem, multiplexer, card mạng…. hoặc một thiết bị số
nào đó như một máy tính nào đó là một nút mạng và DTE được nối với mạng qua
nút mạng đó.
Kênh truyền tin: là môi trường mà trên đó 2 thiết bị DTE trao đổi dữ liệu với
nhau trong phiên làm việc.
1.1.2 Phân loại mạng thông tin truyền thông
1.1.2.1 Phân loại theo địa lý: Mạng nội bộ, mạng diện rộng, mạng toàn cầu.
1.1.2.2 Phân loại theo tính chất sử dụng: Mạng truyền số liệu dùng chung, mạng
truyền số liệu chuyên dùng.
1.1.2.3 Phân loại theo topo mạng: Mạng tuyến tính, mạng hình sao, mạng vòng.
1.1.2.4 Phân loại theo kỹ thuật: Mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch
gói, mạng chuyển mạch thông báo.
1.1.3 Phạm vi nghiên cứu của luận văn
3 - Mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan Đảng, Nhà nước. Mạng
này được xây dựng để phục vụ cho kết nối truyền thông tin của các cơ quan nhà
nước của Việt Nam.
Cho đến nay, chỉ duy nhất mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan
Đảng, Nhà nước được tổ chức thống nhất từ trung ương tới địa phương (tỉnh,
thành) và cấp cơ sở (quận, huyện, phường, xã, ). Mạng này đã tổ chức kết nối
các UBND và Tỉnh ủy của 63 tỉnh, thành, đồng thời kết nối mạng của các cơ quan
quản lý nhà nước. Hiện tại và tương lai, với xu hướng phát triển ứng dụng công
nghệ thông tin - truyền thông (ICT), thì mạng truyền số liệu chuyên dùng trở nên

Mạng tin học diện rộng của các cơ quan Đảng và Nhà nước bao gồm 4 cấp:
 Mức A: Cấp Trung ương.
 Mức B: Cấp Bộ, Tỉnh.
 Mức C: Cấp Sở, Ban, Ngành, quận/huyện, hoặc Cục, Vụ, đơn vị thuộc Bộ.
 Mức D: Cấp xã, phường.
1.1.4.3 Tổ chức mạng thông tin truyền thông
Mạng được tổ chức thành 3 lớp:
 Lớp mạng đường trục: Được đặt tại Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và Đà Nẵng.
 Lớp truy nhập: Kết nối về lớp chuyển mạch lõi qua các cổng E1, Fast
Ethernet (100 Mbps) hoặc STM-1 (tùy theo lưu lượng dữ liệu và khả năng bố trí
kênh truyền dẫn).
 Lớp đầu cuối: Bao gồm các đầu cuối đặt tại phía mạng của các cơ quan
Đảng, Nhà nước; kết nối về lớp truy nhập thông qua cổng E1, xDSL, STM-1, Fast
Ethernet hay Gigabit Ethernet khi có yêu cầu.
1.1.4.4 Công nghệ áp dụng cho mạng thông tin truyền thông
5 - Giao thức mạng: Giao thức xuyên suốt trong mạng là công nghệ IP.
- Công nghệ mạng đường trục: Công nghệ sử dụng cho mạng đường trục là
công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS).
- Công nghệ cho mạng truy nhập: Sử dụng công nghệ truy nhập đường dây
thuê bao số.
- Công nghệ cho mạng WAN: thông qua sử dụng kênh truyền dẫn trên
mạng SDH tận dụng được khả năng sẵn có của mạng truyền dẫn, khả năng
tách ghép kênh
1.1.4.5 Hiện trạng kết nối mạng thông tin truyền thông
- Kết nối qua kênh SHDSL.
- Kết nối bằng cáp quang tốc độ cao.
1.1.4.6 Dịch vụ cung cấp mạng thông tin truyền thông

- Lớp kết nối trung gian hay lớp truyền thông (Media)
- Lớp điều khiển (Control)
- Lớp quản lý (Management)
1.2.2.2 Các phần tử mạng NGN
NGN được hiểu là mạng thế hệ sau hay mạng thế hệ kế tiếp mà không phải
là mạng hoàn toàn mới, nên khi xây dựng và phát triển mạng theo xu hướng NGN,
người ta chú ý đến vấn đề kết nối NGN với mạng truyền thống và tận dụng các
thiết bị viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả khai thác tối đa. Các
mạng được kết nối tới mạng lõi IP thông qua các cổng
- Cổng phương tiện (MG – Media Gateway)
- Bộ điều khiển cổng phương tiện (MGC)
- Cổng báo hiệu (SG – Signaling Gateway)
7 - Server phương tiện (MS – Media Server)
1.2.3 Các công nghệ trong NGN
1.2.3.1 Công nghệ truyền dẫn
1.2.3.2 Công nghệ mạng truy nhập
 Công nghệ truy nhập hữu tuyến
 Công nghệ truy nhập vô tuyến
1.2.3.3 Công nghệ chuyển mạch

1.3 Kết luận chương I.
Chương I của luận văn đã nêu sơ lược về thực trạng mạng truyền thông ở
nước ta và cụ thể ở các trung tâm như Hà Nội, Đà Nẵng, TP.HCM. Đồng thời tác
giả cũng nêu khái quát về mạng thông tin truyền thông thế hệ mới (NGN): khái
niệm, đặc điểm, kiến trúc, công nghệ…., qua đó cho thấy cái nhìn tổng quan nhất
về thực trạng tình hình mạng thông tin truyền thông ở nước ta.


Dịch vụ Extranet IP/MPLS VPN;
Dich vụ Internet IP/MPLS VPN;
Dịch vụ IP VPN truy nhập từ xa;
Dịch vụ VPN liên kết giữa các nhà cung cấp.
 Dịch vụ hội nghị truyền hình.
 Các dịch vụ giá trị gia tăng gồm:
Dịch vụ truy nhập Internet;
9 Dịch vụ trung tâm dữ liệu;
Dịch vụ cho thuê chỗ trên máy chủ mạng;
Dịch vụ máy chủ mạng;
Dịch vụ máy chủ thư điện tử;
Dịch vụ thoại VoIP.
Những nét chung của hiện trạng mạng thông tin truyền thông kết nối trong
phạm vi nội bộ của 5 tỉnh khu vực Tây Nguyên như sau:
- Về thiết bị kết nối
 Access Router tại tỉnh, thành phố kết nối đến Core Router khu vực (tại các
Core PoP) thông qua các đường truyền STM-1 hoặc E1.
 Switch kết nối với UBND tỉnh/thành phố và Tỉnh/Thành ủy và các đơn vị
khác sử dụng các kết nối FE. Các bộ chuyển đổi 100BaseTx-to-100BaseFx được
sử dụng để cung cấp các kết nối FE lên tới khoảng cách 10 km trên sợi quang đơn
mode. Sử dụng mạng truyền số liệu nội tỉnh cung cấp kết nối đến các
Sở/Ban/Ngành, các Quận/Huyện trực thuộc tỉnh.
- Về công nghệ:
 Giao thức mạng: Giao thức lựa chọn xuyên suốt trong mạng là IP.
 Công nghệ mạng đường trục: Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS).
 Công nghệ cho mạng truy nhập: Công nghệ đường dây thuê bao số (DSL):
cung cấp cho khách hàng khả năng truy nhập trực tuyến tốc độ cao (tùy vào loại

của tất cả 5 tỉnh vùng Tây Nguyên.
 Kết quả đạt được trong giai đoạn II mạng Truyền số liệu Chuyên dùng sẽ là
tiền đề cho việc thực hiện giai đoạn III, thực hiện kết nối từ Trung ương tới cấp xã,
phường, thị trấn đảm bảo 100% số xã có đường kết nối mạng thông tin truyền
thông tới UBND và HĐND các xã.
11 2.2 Công nghệ GMPLS
2.2.1 Vài nét về công nghệ GMPLS
2.2.2 Một số giải pháp tổ chức mạng khu vực Tây nguyên
 Hiện tại ở khu vực Tây Nguyên tổ chức theo mạng truyền tải độc lập, 4
tỉnh: Đăk Lăk, Đăk Nông, Kom Tum, Gia Lai kết nối trực tiếp về trung tâm ở Đà
Nẵng, riêng tỉnh Lâm Đồng kết nối về trung tâm ở Hồ Chí Minh . Trên cơ sở mục
tiêu, yêu cầu của mạng thông tin truyền thông để thúc đẩy phát triển kinh tế xã
hội. Mà để phát triển KT-XH theo định hướng của quốc gia, chú trọng phát triển
KT-XH theo vùng riêng biệt (06 vùng kinh tế - xã hội) rất cần 1 mạng có khả năng
hỗ trợ giữa các tỉnh trong cùng khu vực. Do đó, mạng thông tin truyền thông hay
mạng TSLCD tác giả đang đề xuất hướng tới phát triển chuyên biệt tương ứng,
phù hợp với từng vùng KT-XH (vùng Tây Nguyên), tạo ra liên kết giữa các tỉnh
trong khu vực, tạo sự hỗ trợ giữa các tỉnh. Giải quyết vấn đề truyền thông tin liên
lạc giữa các vùng có thể thông suốt, chính xác trong thời gian ngắn nhất.
 Có thể đưa ra một số giải pháp về topo mạng được sử dụng cho khu vực
TÂY NGUYÊN như sau:
2.2.2.1 Topo mạng lưới đầy đủ.

Topo dạng full mesh có ưu điểm vượt trội khi có tất cả các kết nối với các
nút mạng còn lại, tạo nên khả năng truyền tải cao và tính độc lập cao cho mỗi nút
12


nghệ khác nhau với tốc độ xử lý truyền tải nhanh. Để thực hiện được điều này
trong công nghệ GMPLS, người ta chèn thêm thông tin trong các nhãn MPLS.
Định dạng mới này của nhãn được gọi là "nhãn tổng quát" (Generalized Label)
cho phép các thiết bị thu nhận dữ liệu ở các dạng nguồn khác nhau.
3.1.2 Tính chuyển tiếp đa dạng
GMPLS thực hiện mở rộng tính năng này để các thiết bị GMPLS có thể
nhận biết mọi loại mào đầu mà chúng thu được. Trường hợp này GMPLS cho
phép mặt phẳng điều khiển và truyền tải có thể tách rời nhau không những về mặt
lôgíc mà còn có thể tách rời về vật lý.
Việc lựa chọn tiện ích truyền tải thông tin điều khiển giữa các nút mạng
GMPLS là rất có ý nghĩa về mặt kinh tế.
3.1.3 Cấu hình
Khi một LSP cần được tạo lập khởi đầu từ phạm vi mạng truy nhập,nó yêu
cầu thiết lập một vài LSP khác dọc theo tuyến từ nút đầu tới nút cuối. Các LSP
trung gian có thể được tạo lập trong qua các thiết bị TDM hoặc LSC. Các thiết bị
này có những đặc điểm riêng khác nhau do vậy chức năng GMPLS cần phải thống
nhất được các đặc tính khác nhau đó để tạo lập các LSP từ đầu cuối tới đầu cuối.
14 3.1.4 Nhãn đề xuất
Một đường lên tại nút mạng có thể lựa lựa chọn một nhãn đề xuất với đường
xuống của nó. Đường xuống có quyền từ chối các tham số kiến tạo LSP do nhãn
đề xuất đưa ra và đề xuất các tham số của mình. Nhãn đề xuất trong trường hợp
này còn được sử dụng để tìm đường bên trong từ cửa vào tới cửa ra một cách
nhanh chóng. Nhãn đề xuất cho phép các DCS tự định cấu hình của mình bằng
nhãn đề nghị (Proposed Label) thay vì chờ nhãn đưa lại từ hướng ngược lại trên
đường xuống. Nhãn đề xuất đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập các đường
dự phòng LSP trong trường hợp có sự hư hỏng tuyến.
3.1.5 LSP hai hướng

quang trên cùng một tuyến, mỗi một sợi quang lại có thể truyền tải hàng trăm tới
hàng ngàn bước sóng quang, việc quản lý đường, quản lý tuyến sẽ trở lên rất phức
tạp nếu như không có một cách thức hợp lý. GMPLS đã đưa ra một phương thức
quản lý đường và tuyến trong mạng quang tương đối hợp lý đó là phương thức bó
đường.
Phương thức bó đường cho phép ghép một vài đường vào làm một và thông
báo về đường đó cho các giao thức định tuyến, chẳng hạn như OSPF, hoặc IS-IS.
Thông tin truyền tải theo phương thức này có thể là mang tính chất rút gọn và
không đầy đủ nhưng ưu điểm là dung lượng xử lý sẽ giảm đi rất nhiều nếu như sử
dụng phương pháp lưu trữ cơ sở dữ liệu định tuyến.
Kỹ thuật bó đường chỉ cần một đường điều khiển, điều đó cho phép giảm số
lượng bản tin báo hiệu điều khiển cần phải xử lý.
16 3.1.9 Độ tin cậy
GMPLS thực hiện cơ chế bảo vệ chống lại các hư hỏng trên kênh kết nối
(hoặc đường thông) giữa hai nút mạng cận kề (bảo vệ đoạn) hoặc bảo vệ từ đầu
cuối tới đầu cuối (bảo vệ tuyến). các chức năng mở rộng định tuyến OSPF và IS-
IS trong mạng GMPLS cung cấp các thông tin định tuyến ngay cả khi tuyến đang
trong quá trình thiết lập. Khi tuyến truyền tải lưu lượng được thiết lập chức năng
điều khiển báo hiệu sẽ được thực hiện để kiến tạo các tuyến dự phòng theo hướng
ngược lại bằng các giao thức RSVP–TE hoặc CR–LDP. Phương thức bảo vệ tuyến
có thể là ở dạng 1+1 hoặc M:N.
Chức năng phục hồi đường được thực hiện trong mạng GMPLS được thực
hiện theo cơ chế phục hồi động.
3.2 Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS/GMPLS
Kỹ thuật lưu lượng (TE) là quá trình điều khiển cách thức các luồng lưu
lượng đi qua mạng sao cho tối ưu hoá việc sử dụng tài nguyên và hiệu năng của
mạng. Nó ứng dụng các nguyên lý khoa học công nghệ để đo lường, mô hình hoá,

thiết lập một nhãn, phải tốt như là việc duy trì thông tin điều khiển khác có liên
quan đến nhau.
Vì MPLS cho phép các kiểu khác nhau gán các nhãn cho các gói sử dụng các
tiêu chuẩn đa dạng, nó tách các gói kế tiếp từ các chỉ số của mào đầu các gói IP.
Kỹ thuật lưu lượng (Traffic Engineering)
Kỹ thuật lưu lượng đề cập đến khả năng điều khiển của những luồng lưu
lượng trong mạng, với mục đích giảm thiểu tắc nghẽn và tạo ra mức sử dụng hiệu
quả nhất cho các phương tiện sẵn có. Lưu lượng IP truyền thống định tuyến theo
18 Hop by Hop cơ bản và theo IGP luôn sử dụng kỹ thuật đường dẫn ngắn nhất để
truyền lưu lượng.
Lưu lượng đường dẫn IP có thể không đạt tối ưu vì nó phụ thuộc vào thông
tin liên kết Metric tĩnh không cùng với bất kỳ một hiểu biết nào của tài nguyên
mạng sẵn có hoặc các yêu cầu của lưu lượng cần thiết để mang trên đường dẫn
đó.
Kỹ thuật lưu lượng trong phạm vi MPLS phát sinh từ nhu cầu khai thác
mạng để cung cấp một cơ sở hạ tầng mạng đáng tin cậy và đưa ra sự thực hiện
nhất quán cho mạng. Kỹ thuật lưu lượng cho phép người khai thác mạng khả năng
định tuyến lại luồng lưu lượng từ đường dẫn cost thấp nhất “least cost” được tính
toán bởi các giao thức định tuyến và những đường dẫn vật lý ít bị tắc nghẽn trong
mạng đó. Và kết quả là có sự gia tăng rất mạnh mẽ trong nhu cầu về tài nguyên
mạng và sự cạnh tranh giữa các nhà cung cấp. Kỹ thuật lưu lượng đã trở thành ứng
dụng hàng đầu cho MPLS. Mục đích của kỹ thuật lưu lượng là phải sử dụng hiệu
quả tài nguyên mạng giới hạn.
3.2.1 Giao thức phân bổ nhãn LDP (Label Distribution Protolcol)
Sự phân phối nhãn là hoạt động cơ bản của MPLS. MPLS giúp các nhãn
nằm trên đỉnh của các giao thức khác. PIM được dùng để phân phối các nhãn
trong truờng hợp định tuyến multicast. Trong trường hợp Unicast, MPLS dùng

Tây Nguyên, cũng cần chú ý phân tích đến mô hình mạng hiện tại mà 5 tỉnh Tây
Nguyên đang sử dụng.
Hiện tại 5 tỉnh Tây Nguyên đang sử dụng mạng có kết nối độc lập, 4 tỉnh kết
nối trực tiếp về Đà Nẵng và 1 tỉnh (Lâm Đồng) kết nối trực tiếp với Thành Phố Hồ
Chí Minh. Thực tế như vậy khiến cho các tỉnh có kết nối riêng biệt, thiếu sự hỗ trợ
thông tin lần nhau và khả năng dự phòng thấp.
20 Đề xuất giải pháp cho vùng Tây Nguyên:
- Mạng vòng Ring:
+ Ưu điểm: Mạng dạng vòng có thuận lợi có thể mở rộng ra xa, tổng đường
dây cần cũng ít hơn so với các kiểu khác. Ngoài ra các trạm có thể đạt tốc độ
tối đa khi truy nhập.
+ Nhược điểm: Đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì
toàn bộ hệ thống sẽ bị ảnh hưởng do phải thay đổi đường truyền, gây ra tăng
đột biến về lưu lượng, độ linh động và dự phòng không cao.
- Mô hình Full Mesh:
+ Ưu điểm: Topo này cho phép các tỉnh có thể nối trực tiếp với nhau mà
không cần thông qua các trạm của các tỉnh khác. Mô hình này có độ dự phòng
cao.
+ Nhược điểm: Tuy nhiên với lưu lượng trao đổi giữa các tỉnh còn hạn chế
nếu kết nối theo mô hình này sẽ gây lãng phí, chi phí cao, và quản lý rất phức
tạp.
- Chính vì thế mô hình Partial Mesh là một mô hình mạng hợp lý cho việc kết
nối nội bộ 5 tỉnh Tây Nguyên.
Để có thể làm rõ hơn tính hợp lý của mô hình Partial Mesh cũng như vấn đề
đã trình bày về NE, đồng thời giúp luận văn thể hiện được cái nhìn trực quan về kỹ
thuật TE, tác giả mô phỏng mạng đường trục 5 tỉnh Tây Nguyên với mô hình
mạng Partial Mesh kết hợp kỹ thuật TE trên MPLS.

chất lượng và giảm tình trạng tắc nghẽn trong vùng.
22 3.4 Mô phỏng lưu lượng mạng truyền tải cho vùng Tây Nguyên
3.4.1 Quá trình mô phỏng
Mục đích của bài mô phỏng là xây dựng mô hình mạng của 5 tỉnh TÂY
NGUYÊN được tác giả đề xuất, trên mô hình đó tác giả triển khai MPLS và kỹ
thuật TE nhằm giải quyết các vấn đề lưu lượng tăng tính hỗ trợ giữa các tỉnh, cân
bằng tải giữa các đường truyền tránh tình trạng tắc nghẽn thông tin trong khu vực.

3.4.2 Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng đã chứng minh được hiệu quả của việc sử dụng kỹ thuật
điều khiển lưu lượng áp dụng vào topo mạng Partial Mesh của 5 tỉnh Tây Nguyê.
Đồng thời đây cũng chính là đề xuất của tác giả nhằm giải quyết nhu cầu về lưu
lượng, giúp cân bằng tải trong quá trình truyền tải lưu lượng, giảm bớt tình trạng
tắc nghẽn và nâng cao chất lượng truyền tải trên mạng đường trục 5 tỉnh Tây
Nguyên. Trong thực tế, khi nhu cầu về dung lượng truyền ở nguồn quá lớn so với
băng thông cho phép của đường truyền, sẽ xảy ra tình trạng nghẽn hoặc thời gian
truyền tin sẽ lớn. Để khắc phục hiện tượng này đồng thời nâng cao khả năng
truyền tin mà không cần tác động đến thiết bị cũng như đường truyền vật lý (yêu
cầu kinh tế cao và vô cùng phức tạp), chúng ta có thể sử dụng kỹ thuật TE để điều
23 khiển lưu lượng đi trên các tuyến đường khác nhau (cũng như cảnh sát giao thông
điều khiển giao thông khi xảy ra ùn tắc). Kỹ thuật này giúp việc truyền tải trên