ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM “KĨ THUẬT LƯU
LƯƠNG IP/WDM”

CHƯƠNG IV PHẦN MỀM XỬ LÍ LƯU LƯỢNG IP/WDM Các bản tin quản lí vệt được sử dụng bởi WDM TE để yêu cầu các hoạt động
liên quan tới đường đi ngắn nhất. WDM TECP đã xác định các hoạt động này: tạo,
xoá, truy vấn, bảo vệ và tái định tuyến. Hệ thống WDM cũng chấp nhận các tuyến
được định tuyến hiện trong đó đường đi ngắn nhất toàn bộ được chỉ định trong bản
tin yêu cầu. Khi kích thước của bản tin này lớn hơn kích thước MTU nhiều phần
bản tin sẽ được gửi với cùng ID giao dịch. Tất cả các bản tin yêu cầu và trả lời liên
quan đều phải có cùng ID giao dịch. Khi việc gắn vào một đoạn thông tin (ví dụ
như một đấu chéo) làm cho kích thước bản tin lớn hơn kích thước MTU, đoạn
thông tin đó và phần thông tin còn lại sẽ được truyền dẫn trên một bản tin khác.
Các bản tin yêu cầu vệt có thể được phân nhóm lại thành ba loại sau:
 Yêu cầu tạo và cập nhật vệt
 Yêu cầu vệt tuyến hiện
 Bản tin trả lời vệt
Bản tin yêu cầu tạo và cập nhật vệt (TReq)
Mã của loại bản tin yêu cầu tạo và cập nhật vệt là TReq. Các bản tin loại này
có thể được sử dụng để yêu cầu các thiết bị biên WDM thiết lập các vệt mới hoặc
cập nhật các vệt đang tồn tại. Xoá vệt được xem là một hành động đặc biệt của cập
nhật vệt. Khuôn dạng bản tin cho các bản tin yêu cầu tạo và cập nhật vệt được vẽ
trên hình 4.10.
0

1

2


2

3

4

5

6

70

1

2

3

4

5ID vệt
Ho
ạt động


lượng tín hiệu giảm, các tín hiệu có thể được truyền dẫn nhờ sử
dụng đường thay thế. Vệt sẽ được bảo vệ được xác định bởi ID vệt.
Trường lược đồ bảo vệ sẽ chỉ ra cấp bảo vệ mong muốn hoặc cần
cập nhật. Các trường khác trong bản tin là tuỳ chọn.
 Tái định tuyến vệt: hoạt động này sẽ thực hiện tái định tuyến một
vệt đang tồn tại. Vệt cần tái định tuyến được xác định bởi ID vệt.
Các trường khác trong bản tin là tuỳ chọn. Nếu như tái định tuyến
thất bại, tuyến hiện tại sẽ không bị thay đổi.
 Chi tiết định tuyến vệt: hoạt động này được sử dụng để truy vấn các
chi tiết của một vệt đang tồn tại. Vệt được truy vấn được xác định
bởi ID vệt. Các trường khác trong bản tin là tuỳ chọn.
 Địa chỉ NE điểm đầu A: đây là địa chỉ của NE nguồn. Trường này sử
dụng bốn octet.
 Địa chỉ NE điểm cuối Z: đây là địa chỉ của NE đích. Trường này sử
dụng bốn octet.
 ID cổng vào: đây là số cổng, nghĩa là cổng vào tín hiệu WADM của
NE nguồn. Nó gồm hai octet.
 ID cổng ra: đây là số cổng, nghĩa là cổng ra tín hiệu WADM của NE
đích. Nó gồm hai octet.
 Loại tín hiệu: trường này chỉ được sử dụng khi yêu cầu thiết lập một
vệt. Một loại tín hiệu ưa thích ví dụ như OC-48 chẳng hạn sẽ được chỉ
định. Trường này chỉ sử dụng một octet.
 Lược đồ bảo vệ: trường này sử dụng khi yêu cầu một vệt hoặc yêu cầu
bảo vệ cho một vệt đang tồn tại. Trường này sử dụng một octet. Có các
lược đồ bảo vệ sau đã được định nghĩa cho WDM TECP:
 Loại 0: không quan tâm
 Loại 1: 1:1 bảo vệ dành riêng
 Loại 2: 1+1 bảo vệ dành riêng
 Loại 3: bảo vệ chia sẻ
 Loại 4: đa đường bảo vệ

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

70

1

2

Lambda tuyến người sử dụng 2…
Hình 4.11 Khuôn dạng bản tin cho các bản tin yêu cầu vệt định tuyến hiện
Các trường của bản tin bao gồm:
 Hoạt động: trường này được mã hoá để chỉ ra một trong hai hoạt động
có thể xảy ra:
 Định tuyến vệt người sử dụng: hoạt động này đòi hỏi thiết lập một
vệt hiện. Nó đòi hỏi một danh sách các phần đấu chéo bước sóng từ
nguồn tới đích. Đối với mỗi phần như vậy, trường địa chỉ NE tuyến
người sử dụng cần phải được xác định. Việc bổ sung ID cổng tuyến
người sử dụng và lambda tuyến người sử dụng là tuỳ chọn. Khi xuất
hiện các điều kiện ràng buộc tính liên tục bước sóng thì ID lambda
phải giống nhau cho tất cả các phần kết nối từ nguồn tới đích.
Trong trường hợp này, người ta có thể giả định rằng lựa chọn bước
sóng được thực hiện hoặc sẽ được thực hiện tại NE điểm đầu A.
Khi ID lambda không được lựa chọn và có nhiều kênh bước sóng
sẵn sàng thì nhiệm vụ của chuyển mạch cục bộ là lựa chọn một
bước sóng. Nếu một vài trường không xác định thì chúng sẽ được
xác định tại mỗi NE trung gian dựa trên độ khả dụng tài nguyên.
 Tái định tuyến vệt người sử dụng: hoạt động này tái định tuyến vệt
đang tồn tại được xác định bởi ID vệt. Các trường khác trong bản
tin là tuỳ chọn. Nếu như tái định tuyến thất bại, vệt hiện thời sẽ
không bị thay đổi.
 Địa chỉ cổng NE định tuyến người sử dụng i: đây là địa chỉ cổng vào
của NE của hop thứ i trong vệt hiện. Giống như các địa chỉ cổng NE
thông thường trường này sử dụng 4 octet.
 Lambda định tuyến người sử dụng i: khi thiết lập một vệt hiện, một
bước sóng hoặc một tập các bước sóng có thể được chỉ định cho mỗi
hop. Trường này sử dụng một biểu diễn sắp xếp theo bit cho các bước
sóng được chọn. Nếu một bước sóng được chọn cho vệt hiện đó thì bit
thể hiện bước sóng đó sẽ được gán giá trị 1 còn các bit tương ứng với

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5


ID c
ổng ra

Loại tín hiệu
Lư
ợc đồ bảo vệ

Địa chỉ cổng NE 1
Lambda 1…
Địa chỉ cổng NE 2
Lambda 2…
Hình 4.12 Khuôn dạng bản tin cho các bản tin trả lời vệt
Các trường bản tin bao gồm:
 Địa chỉ cổng NE thứ i: đây là địa chỉ cổng đến NE của hop thứ i trong
vệt được xác định bởi ID vệt. Trường này có 4 octet.
 Lambda i: trường này sử dụng một biểu diễn bản đồ bit của bước sóng
được chọn. Nó sử dụng 16 octet nên có thể làm việc với mật độ WDM
lên tới 128 bước sóng trên một sợi quang. Nhưng đối với một bản tin
trả lời vệt hợp lệ thì một và chỉ một bit trong trường này được gán giá
trị 1.
Bản tin thông báo sự kiện (EN)
0

1

2

3

4


4

5

6

70

1

2

3

4

5Loại sự kiện
ID c
ổng

ID lambda
ID NE


là sự kiện lambda. Trường này sử dụng hai octet.
 ID cổng: trường này phải được xác định nếu và chỉ nếu loại sự kiện là
sự kiện cổng. Nó gồm hai octet.
 ID NE: trường này phải được xác định nếu và chỉ nếu loại sự kiện là sự
kiện NE. Nó gồm bốn octet.
 Trạng thái: trường này chỉ ra trạng thái của thông báo. Trường này sử
dụng một octet. Nó bao gồm các trạng thái sau:
 Loại 0: Tốt
 Loại 1: Được xoá
 Loại 2: Cảnh báo
 Tính nghiêm trọng: trường này chỉ ra tính chất nghiêm trọng của sự
kiện và gồm một octet. Có các mức độ nghiêm trọng sau đã được xác
định:
 Loại 0: Chú ý
 Loại 1: Cảnh báo
 Loại 2: Nhỏ
 Loại 3: Quan trọng
 Loại 4: Nghiêm trọng
 Sự kiện: trường này chỉ ra điều gì đã xảy ra đối với thành phần được
chỉ ra bởi trường ID (ID lambda, ID cổng, ID NE). Trường này gồm hai
octet và gồm các sự kiện sau:
 Loại 0: đang chạy
 Loại 1: sẵn sàng cho dịch vụ
 Loại 2: Hỏng
 Loại 3: Hỏng do thay đổi trạng thái của thành phần lân cận
 Mô tả sự kiện: trường này chỉ rõ hơn sự kiện đang xảy ra và nó gồm
sáu octet.
Phân giải địa chỉ IP/WDM
Các bộ định tuyến IP truy nhập mạng WDM thông qua các thiết bị biên
WDM (WADM). Kết nối vật lí giữa một giao diện định tuyến IP và một cặp cổng

 Đầu tiên nó điều khiển quá trình được điều khiển
 Kế đến nó tự điều chỉnh chính nó so với quá trình đó và các thay đổi để
có thể cho phép một quá trình điều khiển tốt hơn.
Điều khiển thích ứng trong kĩ thuật điều khiển là sự tổng quát hoá của điều
khiển phản hồi được thực hiện bằng tay cổ điển trong các hệ thống mà bộ điều
khiển dùng một luật điều khiển chẳng hạn như luật điều khiển tuyến tính. Trong
điều khiển tuyến tính cổ điển, các hệ số của luật điều khiển tuyến tính là các hằng
số theo thời gian và đã được ấn định trước. Trong điều khiển thích ứng, một vài
hoặc là tất cả các hệ số thay đổi một cách tự động theo các kết quả đo trực tiếp của
các quá trình hoặc các biến đổi nhiễu loạn.
Kĩ thuật lưu lượng vòng kín trong các mạng IP/WDM có thể dựa trên các kết
quả thống kê lưu lượng và các dự đoán băng thông. Bộ điều khiển bao gồm các
công cụ dự đoán băng thông, các thuật toán thiết kế mô hình, và các chính sách lập
thời gian biểu dịch chuyển. Mỗi khi bộ điều khiển cho ra một mô hình mới, quá
trình được điều khiển ví dụ như là mạng chẳng hạn sẽ triển khai mô hình này.
Trước khi một sự thay đổi mô hình khác được triển khai, mạng phải triển khai vào
thực tế mô hình mới sau đó thông báo trạng thái tuyến nối cho toàn mạng. Vì thế
sự triển khai mô hình mạng và hội tụ mạng là rất quan trọng trong việc đảm bảo độ
ổn định của mạng.
4.7.1 Quá trình triển khai mô hình mạng
Trong mạng IP/WDM chồng lấn, có hai nhiệm vụ đi cùng với tái cấu hình mô
hình IP là tái cấu hình WDM và tái cấu hình IP. Tái cấu hình WDM chỉ thị cho
OXC và OADM thiết lập mô hình đường đi ngắn nhất mà nó mong muốn và có các
thành phần sau:
 Định tuyến đường đi ngắn nhất t
lr
: nếu như các hop chi tiết của một
đường đi ngắn nhất là không cho trước trong bộ khởi tạo tái cấu hình
thì tuyến từ đầu cuối tới đầu cuối phải tính toán động. Một xu hướng ví
dụ cho định tuyến và gán bước sóng là sử dụng thuật toán SPF Dijkstra




trong đó β thể hiện thông số chồng lấn giữa tính toán đường đi ngắn nhất và
thời gian thiết lập và thời gian hội tụ WDM.
Tái cấu hình IP làm thay đổi trạng thái và địa chỉ giao diện IP nếu cần thiết và
sau đó chờ đợi cho giao thức định tuyến hội tụ. Từ đây trở đi chúng ta sử dụng
OSPF như là giao thức định tuyến IP vì giao thức trạng thái tuyến nối không chỉ hỗ
trợ nhiều ma trận mà còn hứa hẹn thời gian hội tụ nhỏ hơn. Tái cấu hình IP, T
ip
,
bao gồm các thành phần sau:
 Tái cấu hình giao diện t
if
: nó gồm thời gian để thay đổi các giao diện
IP khi chỉ định trong mô hình mới.
 Hội tụ giao thức định tuyến t
ip-c
: là thời gian hội tụ OSPF. Nó bao
gồm thời gian để phát hiện, truyền và tính toán lại SPF. Số lượng các
tính toán phải thực hiện với n gói tin trạng thái tuyến là tỉ lệ với nlogn
theo kiểu thuật toán SPF hiện đại. Thời gian hội tụ OSPF có liên quan
tới kích thước và loại mạng chẳng hạn như số lượng các bộ định tuyến
trong mỗi vùng, số lượng node lân cận cho mỗi bộ định tuyến bất kì, số
lượng các vùng được hỗ trợ bởi một bộ định tuyến bất kì và sự lựa chọn
bộ định tuyến thiết lập.
T
ip
có thể được tính như sau:
(t



Trong đó α thể hiện thông số chồng lấn giữa tái cấu hình IP và tái cấu hình
WDM. Để giảm T
r
thì tái cấu hình IP và tái cấu hình WDM nên được thực hiện
song song. Tuy nhiên lập thời gian biểu dịch chuyển có thể đòi hỏi tính nối tiếp
giữa các quá trình tái cấu hình IP và WDM nhất định để giảm tính không ổn định
và/hoặc tránh tổn thất lưu lượng. Ảnh hưởng tới ứng dụng do tái cấu hình trong
mạng IP/WDM chồng lấn chỉ xảy ra trong khoảng thời gian T
r
- t
wdm-c
vì các ứng
dụng không đòi hỏi hội tụ mạng WDM.