I HC QUC GIA HNI

KHOA CễNG NGH

Ngô Văn Bình

Một số ph-ơng pháp khai phá dữ liệu
và ứng dụng trong bài toán lập thời khoá biểu

LUN VN THC S


ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i
MỤC LỤC .......................................................................................................................ii
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ...............................................................................................v
DANH MỤC HÌNH VẼ và BIỂU BẢNG .......................................................................viii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ
TRUYỀN TẢI IP TRÊN QUANG ......................................................... 3
1.1 Cơ sở khoa học, tính thực tiễn của giải pháp IP trên quang.....................4
1.1.1 Cơ sở khoa học ...........................................................................................4
1.1.1.1 Xu thế phát triển dịch vụ truyền thông trên thế giới ..............................4
1.1.1.2 Xu thế phát triển công nghệ trên thế giới ..............................................4
1.1.1.3 Xu thế chế tạo, áp dụng công nghệ của các nhà chế tạo và các tổ chức
viễn thông Quốc tế .................................................................................5
1.1.1.4 Xu thế phát triển của mạng viễn thông Việt nam ...................................6
1.1.2 Tính thực tiễn của ứng dụng IP trên quang ............................................6
1.2 Giao thức Internet (IP - Internet protocol) ................................................7


CHƢƠNG 2 : CÁC GIẢI PHÁP TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG .......................... 28
2.1 Giới thiệu các giải pháp tích hợp IP trên quang ........................................29
2.2 Các giải pháp tích hợp IP trên quang .........................................................30
2.2.1 Thích ứng IP trên lớp mạng quang (WDM) ............................................30
2.2.2 Các giải pháp tích hợp IP trên quang ......................................................32
2.2.2.1 Giải pháp IP/ATM/SDH/WDM ..............................................................32
2.2.2.2 Giải pháp IP/ATM/WDM .......................................................................34
2.2.2.3 Giải pháp IP/SDH/WDM ........................................................................36
2.2.2.4 Giải pháp IP/SDL/WDM ........................................................................37
2.2.2.5 Giải pháp IP/GbE/WDM ........................................................................38
2.2.2.6 Giải pháp IP/NG-SDH/WDM .................................................................40
2.2.2.7 Giải pháp IP/MPLS/WDM .....................................................................40
2.2.2.8 Giải pháp IP/WDM [7,11] ......................................................................41
2.2.2.9 Giải pháp IP trực tiếp trên sợi quang ......................................................41
2.3 So sánh các giải pháp truyền tải IP trên quang nhằm xác định các giải pháp
áp dụng vào mạng viễn thông đường trục..................................................42
2.3.1 Tiêu chí đánh giá các giải pháp ................................................................43
2.3.2 So sánh và đánh giá giữa các giải pháp....................................................43
2.3.2.1 Đánh giá giải pháp IP/ATM/WDM ........................................................43
2.3.2.2 Đánh giá Giải pháp IP/ SDL/SDH/WDM ...............................................46
2.3.2.3 Đánh giá giải pháp IP/ SDH/WDM .........................................................46
2.3.2.4 Đánh giá giải pháp IP/GbE/WDM ..........................................................48
2.3.2.5 Đánh giá giải pháp IP/WDM ...................................................................50
2.3.2.6 Đánh giá giải pháp IP trực tiếp trên sợi quang ........................................51
2.4 Giải pháp truyền tải IP/WDM trong mạng toàn quang ............................52
2.4.1 Nguyên lý hệ thống.....................................................................................52
2.4.2 Các mô hình giải pháp mạng IP/WDM....................................................53
2.4.2.1 Mô hình giải pháp mạng IP/WDM ngang hàng ......................................53
2.4.2.2 Mô hình giải pháp mạng IP/WDM xếp chồng ........................................55

3.1.4.2 Thiết bị chuyển mạch ..............................................................................87
3.1.4.3 Thiết bị truyền dẫn ..................................................................................88
3.2 Giải pháp ứng dụng tích hợp IP trên quang vào mạng viễn thông đường
trục của Việt Nam .........................................................................................92
3.2.1 Giải pháp mạng đường trục tới năm 2010 ...............................................93
3.2.1.1 Về mục tiêu phát triển mạng trục............................................................93
3.2.1.2 Lựa chọn và phân tích giải pháp áp dụng IP trên quang. .......................94
3.2.2 Giải pháp mạng đường trục mục tiêu sau năm 2010 ..............................96
3.2.2.1 Về tiêu phát triển mạng trục ...................................................................96
3.2.2.2 Phân tích và lựa chọn giải pháp áp dụng ................................................96
3.3. Lộ trình ứng dụng công nghệ IP trên quang cho mạng viễn thông đường
trục của Việt Nam .........................................................................................98
3.3.1. Các bước chuyển đổi trong mạng trục ....................................................98
3.3.1.1 Chuyển đổi mặt số liệu ...........................................................................98
3.3.1.2 Chuyển đổi mặt quản lý và điều khiển ...................................................99
3.3.1.3 Chuyển đổimặt chuyển mạch quang .......................................................99
3.3.2 Chuyển đổi trong lớp mạng IP .................................................................101
3.3.2.1 Giai đoạn tới năm 2010...........................................................................101
3.3.2.2 Giai đoạn 2010-2015 ..............................................................................101
3.3.2.3 Giai đoạn sau 2015 ................................................................................101
KẾT LUẬN......................................................................................................................102
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................105
PHỤ LỤC ........................................................................................................................I
Phụ lục 1 : Kết quả dự báo lƣu lƣợng giữa các điểm nút chính của mạng viễn thông
đƣờng trục Việt Nam .........................................................................I
Phụ lục 2 : Dự báo lƣu lƣợng mạng vòng ring của mạng trục ..............................III
mặt phẳng 2 tại các điểm nút chính tới các tỉnh/thành. .........................................III
Phụ lục 3 : Dự báo lƣu lƣợng Internet của Việt Nam ..........................................VI
Phụ lục 4 : Sơ đồ hệ thống mạng quang của Việt Nam .......................................VII


External Gateway Protocol
Frame Check Sequence
Forward Error Correction
Frame Relay

DWDM
DXC
EGP
FCS
FEC
FR
HDLC
Host ID
ICMP
IGMP
IGP
IP
IS - IS
ITU
LAN
LEAF
LMP
LSA

Lớp thích ứng ATM
Bộ xe/rẽ kênh quang
Bộ tách quang thác
Chuyển mạch bảo vệ tự động
Giao thức chuyển đổi địa chỉ
Phương thức truyền tải không

Local Area Network
Mạng địa phương
Sợi quang có diện tích hiệu dụng
Larger Effect Area Fiber
cao
Link Management Protocol
Giao thức quản lý liên kết
Link State Algorithm
Thuật toán trạng thái liên kết


vi

LSP
LSR
MPLS
MPLS TE
MPλS
MSOH
MTU
Net ID
NMS
NNI
OADM
OAM&P
Och
OCHP
ODSI
OIF
OMS

Trạm quản lý mạng
Network-Network Interface
Giao diện mạng-mạng
Optical ADM
ADM quang
Operation, Administation,
Các chức năng vận hành, quản lý,
Maintaince and Provisioning
bảo dưỡng và giám sát
Optical Channel
Kênh quang
Optical CHannel Protection
Bảo vệ kênh quang
Optical Domain Service Interconnect Kết nối dịch vụ miền quang
Optical Internetworking Forum
Diễn đàn kết nối mạng quang
Optical Multiplex Section
Đoạn ghép kênh quang
OMS Protection
Bảo vệ đoạn ghép kênh quang
Open Shortest Path First
Lựa chọn đường đi ngắn nhất
Optical Transport Network
Mạng truyền tải quang
Optical Transmission Section
Đoạn truyền dẫn quang
Optical User-Network Interface
Giao diện mạng-người sử dụng
Optical Cross-connect
Kết nối chéo quang

RSOH
RSVP
RTCP
RTP
SAPI
SAR
SDH
SLA
SPM

Routing Information Protocol
Regeneration Section OverHead
Resource Reservation Protocol
RTP Control Protocol
Real Time Protocol
Service Access Point Identifier
Segmentation and Reassembly
Synchronous Digital Hierarche
Semiconductor Laser Amplifier
Self Pulse Modulation

SRS

Stimulated Raman Scattering

SVC
TCP
TE
TLV
UBR

Giao thức điều khiển RTP
Giao thức thời gian thực
Chỉ thị điểm truy cập dịch vụ
Phân mảnh và tái hợp
Phân cấp số đồng bộ
Bộ khuếch đại laser bán dẫn
Hiệu ứng tự điều chế pha
Hiệu ứng tán xạ bị kích thích
Raman
Kênh chuyển mạch ảo
Giao thức điều khiển truyền dẫn
Kỹ thuật lưu lượng
Kiểu mã hoá loại-độ dài-giá trị
Tốc độ bit không xác định
Mặt điều khiển chung
Giao thức gói dữ liệu người dùng
Giao diện mạng-người dùng
Tốc độ bit khả biến-thời gian thực
Kênh ảo
Nhận dạng kênh ảo
Đường ảo
Luồng ảo
Mạng diện rộng
Đường bước sóng


viii

DANH MỤC HÌNH VẼ và BIỂU BẢNG
Danh mục hình vẽ :

Hình 2.19 : Sơ đồ định tuyến địa chỉ vùng trong mạng IP/WDM. ........................ 59
Hình 2.20 : Mô hình dịch vụ miền của IP/WDM..................................................... 61
Hình 2.21 : Mô hình dịch vụ hợp nhất của IP/WDM............................................... 61


ix
Hình 2.22 : Kỹ thuật lưu lượng trong mạng IP/WDM ............................................. 62
Hình 2.23 : Kỹ thuật lưu lượng xếp chồng trong IP/WDM ..................................... 63
Hình 2.24 : Mô hình kỹ thuật lưu lượng tích hợp trong mạng IP/WDM ................. 63
Hình 3.1 Mạng đường trục DWDM 2.5G LH hiện có của VTN ............................. 67
Hình 3.2 Mạng đường trục DWDM 2.5G LH nâng cấp lên 2x10G của VTN ........ 67
Hình 3.3 Mạng đường trục SDH hiện có của VTN ................................................. 68
Hình 3.4 : Tuyến cáp quang SMW3 ....................................................................... 70
Hình 3.5 : Mô hình phân lớp mạng NGN. ............................................................... 71
Hình 3.6 : Hạ tầng kết nối giữa mạng NGN và mạng PSTN của VNPT ................. 73
Hình 3.7 : Cấu trúc phân cấp mạng chuyển mạch viễn thông Việt Nam hiện tại. ... 75
Hình 3.8 : Lược đồ thị phần Internet giữa các ISP tính đến 01/2007 ......................76
Hình 3.9 : Cấu hình triển khai ADSL trong mạng viễn thông của VNPT .............. 76
Hình 3.10 : Cấu trúc mạng trục và IAPs .................................................................. 77
Hình 3.11 : Cấu trúc mạng trục ISP hiện tại ............................................................ 78
Hình 3.12 : Mạng quang đường trục mặt phẳng 2 sử dụng IP/MPLS/DWDM ....... 83
Hình 3.13: Bộ định tuyến đường trục Internet M160 của Juniper. .......................... 84
Hình 3.14 : Mạng Internet đường trục sử dụng bộ định tuyến Cisco 7200 ............. 85
Hình 3.15 : Bộ định tuyến Cisco7200 VXR ............................................................ 85
Hình 3.16 : Bộ định tuyến Cisco dòng 7500 và mạng kết nối. ................................ 86
Hình 3.17 : Mạng internet sử dụng bộ định tuyến Cisco 3600. ............................... 87
Hình 3.18 : Kết nối vòng ring của bộ ghép kênh SDH TN-1X. .............................. 88
Hình 3.19 : Vòng ring quang sử dụng bộ ghép kênh dòng thiết bị FLX 600A. ...... 89
Hình 3.20 : Hệ thống đường trục DWDM sử dụng OPTera Long Haul 1600. ........ 91
Hình 3.21 : Vị trí của mạng đường trục trong mạng tổng thể của VNPT. ............... 92

lưu lượng đường truyền, và nâng cao hiệu suất mạng luôn được sự quan tâm của
các nhà cung cấp dịch vụ nhằm đáp ứng được yêu cầu của khách hàng.
Thực tế đã cho thấy, việc sử dụng mạng lõi dùng cáp sợi quang là giải pháp
hiệu quả nhất. Bởi vì, cáp sợi quang với công nghệ WDM có băng thông rất lớn
(tới hàng Tera Bit) và chi phí đầu tư không cao. Do đó, cho tới nay mạng cáp
quang đã được triển khai rộng khắp trên toàn thế giới và mạng này đảm nhận việc
truyền phần lớn lưu lượng thông tin trao đổi toàn cầu. Lưu lượng thông tin trong đó
phần lớn đều xuất phát từ mạng internet, sử dụng các gói tin IP. Hiện nay, để
truyền các gói IP được thông qua sợi cáp quang cần rất nhiều bước trung gian như
sau : IP/ATM/SDH/WDM (sợi quang), qua nhiều bước trung gian tất yếu sẽ kéo
theo việc tăng lượng thông tin dư thừa (giảm hiệu suất mạng), tăng chi phí đầu tư
mạng, phức tạp quản lý-điều hành... Với cách tiếp cận đó, các nhà cung cấp dịch
vụ, các nhà khoa học, các tổ chức viễn thông quốc tế đã đề xuất nhiều giải pháp
truyền tải gói tin IP trên quang, nhằm thống nhất điều khiển việc truyền gói tin IP
qua WDM hiệu quả và đơn giản hơn.
Nhận thấy giải pháp truyền tải IP trên quang (WDM) là giải pháp hữu hiệu và
khả dụng cho mạng viễn thông thế giới nói chung, mạng đường trục của Việt Nam
nói riêng. Vì vậy em đã chọn đề tài: “Nghiên cứu công nghệ tích hợp IP trên
quang (IP/WDM) và ứng dụng cho mạng viễn thông đường trục của Việt Nam”.
Nội dung của đề tài được chia thành 3 chương như sau :


2

Chương 1 : Tổng quan về công nghệ truyền tải IP trên quang. Mở đầu bằng
cách trình bày cơ sở khoa học và tính thực tiễn của công nghệ truyền tải IP trên
quang, nhằm giúp đọc giả dễ tiếp cận với đề tài. Sau đó, giới thiệu chung về công
nghệ IP (IPv4, IPv6, cách thức chuyển dần từ IPv4 sang IPv6, IPv6 cho truyền tải
IP trên quang), về công nghệ truyền tải quang (ghép kênh đa bước sóng WDM, các
thành phần cấu thành mạng truyền tải quang, các kỹ thuật chuyển mạch quang cho

tin trên diện toàn cầu : email, mua sắm trực tuyến, truyền hình hội nghị... điều này
đã có những ảnh hưởng sâu sắc đến sự phát triển đời sống kinh tế xã hội. Chính sự
phát triển này làm thay đổi cách sống và cách làm việc của con người và đưa loài
người sang một kỷ nguyên mới - kỷ nguyên cuộc sống số, thông tin toàn cầu.
Đồng thời, sự phát triển về công nghệ của các linh kiện quang đã đạt tới tầm
cao, giúp cho công nghệ ghép kênh đa bước sóng WDM đã phát triển và triển khai
rộng khắp toàn cầu với ưu điểm siêu việt về lưu lượng.
Kết hợp hai công nghệ trong cùng một mạng truyền tải đã được quan tâm
nghiên cứu, đầu tư của các nhà khoa học, các nhà cung cấp dịch vụ và nhiều cá
nhân quan tâm. Việc này, thực tế đã đạt được rất nhiều thành tựu lớn trong việc
truyền tải các gói tin trên sợi quang, song hiện tại vẫn còn qua lớp công nghệ trung
gian ATM, SDH. Tiếp tục nghiên cứu, cải tiến mạng nhằm hữu hiệu băng thông
kênh truyền và đơn giản điều khiển mạng để sớm đạt đƣợc mục đích mạng toàn
quang hay truyền trực tiếp IP/WDM. Đồng thời, đây cũng là một xu thế tất yếu
công nghệ mạng viễn thông của thế giới.
Công nghệ truyền tải IP trên quang chính là một giải pháp hữu hiệu để phát
triển các mạng viễn thông, nhằm tiến tới một mạng viễn thông :
- Công nghệ hiện đại.
- Chất lượng cao.
- Chuẩn hoá quốc tế.
- Khai thác đơn giản, thuận tiện và mang lại hiệu quả kinh tế cao.


4

1.1 Cơ sở khoa học, tính thực tiễn của giải pháp IP trên quang
1.1.1 Cơ sở khoa học
1.1.1.1 Xu thế phát triển dịch vụ truyền thông trên thế giới
Trước kia, trao đổi thông tin thoại (băng thông hẹp 64kb/s) là chủ yếu, còn dữ
liệu truyền dẫn trên kênh thoại là thứ yếu. Do vậy, người ta thiết kế các mạng viễn

thời, sự ra đời của công nghệ ghép kênh đa bước sóng (WDM) – một công nghệ
cho phép nâng cao dung lượng truyền dẫn của tuyến quang tới hàng Terabit/s. Kết
hợp hai công nghệ này trên một mạng sẽ mang lại một mạng viễn thông linh hoạt,
dung lượng cực lớn, chất lượng cao và nhiều cấp độ dịch vụ. Đó chính là mạng tích
hợp IP trên quang. Một xu thế tất yếu trong mạng viễn thông thế giới.
Công nghệ truyền tải IP có nhiều điểm ưu việt so với công nghệ truyền dẫn
kênh truyền thống. Bởi vì, nó là hình thức truyền dẫn thông tin theo các gói nên
định tuyến các gói tin là độc lập nhau, hiệu suất sử dụng tài nguyên mạng cao, quản
lý đơn giản, khai thác dễ dàng... và nó sẽ là xu hướng phát triển tất yếu. Ngoài ra,
công nghệ vật liệu chế tạo sợi quang, chuyển mạch quang, tin học luôn là nền tảng
cho sự phát triển của các kỹ thuật tiên tiến mới.

1.1.1.3 Xu thế chế tạo, áp dụng công nghệ của các nhà chế tạo và các tổ
chức viễn thông Quốc tế
Nhằm đáp ứng được nhu cầu sử dụng băng thông, các dịch vụ mới của khách
hàng, đòi hỏi các nhà viễn thông và các tổ chức viễn thông phải luôn nỗ lực đầu tư
nghiên cứu các phương thức truyền dẫn hiệu quả. Với những lợi ích kinh tế của
công nghệ IP trên quang mang lại, đẩy mạnh việc nghiên cứu ứng dụng nhanh
chóng công nghệ này vào mạng truyền dẫn của mình là một tất yếu. Cụ thể, với
DWDM cho phép ghép STM-16 (2,5 Gbps) hay STM-64 (10 Gbps) kênh thoại dưới
dạng bước sóng để truyền dẫn song song trên một sợi cáp quang.
Một số nhà cung cấp cho rằng các chức năng của tầng truyền dẫn đồng bộ
ATM hay tầng SDH - các thành phần chính trong cơ sở hạ tầng của nhiều mạng cần nên loại bỏ để tiến tới tầng IP trực tiếp trên tầng quang. Vì điều này, dẫn đến
loại bỏ được một số phần cứng và giảm chi phí vận hành mạng, cơ sở hạ tầng của
mạng sẽ có giá thành thấp và đơn giản hơn. Tất nhiên nó không đúng cho mọi
trường hợp, cụ thể là đối với các nhà cung cấp còn sử dụng các dịch vụ ATM hay
TDM.
Đối với các tổ chức viễn thông quốc tế, Tổ chức kỹ thuật internet (IETF) luôn
nghiên cứu, cải tiến để tìm ra những phương pháp truyền dẫn IP trên mạng quang
hiệu quả hơn, để quy chuẩn thống nhất cho các hãng sản xuất. Đặc biệt, nhóm làm

mạng viễn thông đường trục của Việt Nam.
+ Kết quả đề tài sẽ là tài liệu tham khảo tốt cho các cán bộ quy hoạch, phát
triển mạng viễn thông trong việc triển khai công nghệ IP trên quang vào mạng viễn
thông.


7

1.2 Giao thức Internet (IP - Internet protocol)
Giao thức IP đã được phát minh cách đây khoảng 31 năm, được đưa vào sử
dụng cách đây 25 năm. IP nguyên bản là giao thức IP sử dụng cho mạng Internet.
Mạng truyền thông kết nối toàn cầu và được coi là kho thông tin khổng lồ mà ai
cũng có thể truy nhập từ một số trang web đặc biệt sử dụng cho mục đích riêng.
Ngày nay, giao thức IP được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thoại,
mobile, video…
Hiện nay, có hai phiên bản giao thức IP : IP version 4 (IPv4) và IP version 6
(IPv6). Chương này sẽ tìm hiểu về hai giao thức IP này, trên cơ sở đó làm nền tảng
kiến thức tiếp cận cho việc phát triển công nghệ IP trên quang. [6,9]

1.2.1 Phiên bản IPv4
1.2.1.1 Cách tổ chức địa chỉ IPv4
Trong giao thức IPv4, sử dụng việc đánh địa chỉ IP cho từng máy để phân biệt
- nhận dạng sự hiện diện của máy trạm trên mạng, với 32bit (chia làm 4 Octet) để
đánh địa chỉ (logic) cho các máy, do tổ chức IAB quản lý. Ngoài ra, còn có các khái
niệm về địa chỉ vật lý là phần duy nhất trong 1 mạng LAN hay WAN và địa chỉ
cổng để gán nhãn cho các dịch vụ đồng thời.
32 bit địa chỉ IP được phân thành các lớp như sau :
Lớp A

Net ID


Host ID


8

Lớp A : cho phép định danh 27 – 2 mạng và tối đa 224 – 2 host trên mỗi mạng. Lớp
này dùng cho các mạng có số trạm cực lớn.
Lớp B : cho phép định danh tới 16384 mạng với tối đa 65534 host trên mỗi mạng.
Lớp C : cho phép định danh 221 – 2 mạng với tối đa 254 host trên mỗi mạng.
Lớp D : WDM dùng để gửi datagram tới một nhóm các host trên một mạng.
Lớp E : dự phòng để dùng cho tương lai.
Như vậy, mỗi địa chỉ IP là một cặp net ID và host ID với net ID xác định một
mạng và host ID xác định một máy trên mạng đó. Khi IP có host ID = 0 thì nó sẽ
được dùng để hướng tới mạng định danh bởi vùng net ID. Ngược lại, host ID gồm
toàn số 1 thì được dùng để hướng tới tất cả các host nối vào mạng được định danh
net ID, và nếu vùng net ID cũng gồm toàn số 1 thì nó hướng tới tất cả các host trên
tất cả các mạng.

1.2.1.2 Nhƣợc điểm của IPv4.
Mặc dù, phiên bản IPv4 đã được ứng dụng rộng rãi và thực sự đã góp phần
quan trọng trong việc phát triển mạng internet, nhưng với sự phát triển chóng mặt
của Internet, tới nay IPv4 không còn phù hợp với nhu cầu thực tế với một số lý do
sau :
- Không gian địa chỉ sắp cạn kiệt, đặc biệt là địa chỉ lớp B.
- Cấu trúc bảng định tuyến không phân lớp.
- Mạng truyền dẫn Internet yêu cầu về thời gian thực cao trong truyền dẫn hình
ảnh, âm thanh và do ngày càng có nhiều dịch vụ khác nhau sử dụng IP.

1.2.1.3 Cảnh báo về khả năng IPv4 sẽ cạn kiệt tài nguyên [16]

1.2.2.1 Phân loại địa chỉ IPv6
Địa chỉ IPv6 được phân loại thành 3 loại như sau :
- Unicast : xác định một giao diện duy nhất mà datagram được gửi đến.
- Anycast : xác định một tập hợp các giao diện có thể thuộc các mạng khác nhau
và datagram có thể gửi đến bất kỳ một giao diện nào phù hợp nhất với
giá trị đo của giao thức định tuyến.
- Multicast : xác định một tập hợp các giao diện có thể thuộc các mạng khác nhau
mà datagram sẽ được gửi đến tất cả các giao diện này.
Địa chỉ trong IPv6 chỉ được sử dụng để chỉ đến từng máy (từng giao diện) chứ
không mang thông tin về mạng. Vì thế, nó còn khắc phục được nhược điểm của hệ
thống đánh địa chỉ IPv4 đó là, máy có thể di chuyển đến các mạng khác nhau mà
không cần thực hiện kết nối lại.


10

Biểu diễn địa chỉ IP dưới dạng x : x : x : x : x : x : x : x hay x : x : x : x : x :
x:d.d.d.d (sử dụng khi tồn tại cùng với IPv4). Trong đó, x dùng mã cơ số 16 và d
dùng mã cơ số 10.

1.2.2.2 Các đặc tính vƣợt trội của IPv6 so với IPv4
- Không gian địa chỉ tăng 4 lần : 128 bit.
- Định dạng tiêu đề tốt hơn : IPv6 tách riêng các options với các tiêu đề cơ sở và
được thêm vào giữa tiêu đề cơ sở và dữ liệu lớp cao hơn khi cần thiết. Điều này
làm cho đơn giản và tăng tốc độ trong quá trình xử lý định tuyến các gói tin.
- Bổ sung nhiều option mới.
- Cho phép mở rộng : IPv6 dễ dàng mở rộng giao thức để thích ứng với các công
nghệ và ứng dụng mới.
- Hỗ trợ cho định vị tài nguyên : trong IPv6, các trường Type of Service được
loại bỏ, nhưng một cơ chế (được gọi là Flow Lable) đã được thêm vào để tài


1.2.2.4 IPv6 ứng dụng cho IP/WDM
Mục đích chính của việc nghiên cứu giao thức IP là phải xác định xem những
gì cần cho mạng và những gì nên loại bỏ để làm cho truyền tải IP trên mạng WDM
hiệu quả hơn. Trên cơ sở phân tích trên, IPv6 được coi là phiên bản hợp lý nhất để
hiện thực hoá IP trên mạng WDM. Điều này có nghĩa là yêu cầu cơ bản đối với hạ
tầng WDM là phân phối dung lượng truyền tải tin cậy, đó là một trong những điểm
giá trị nhất của nó. Trong bất kỳ trường hợp nào, sự thích ứng mới giữa IP và WDM
cần được phát triển và sự thích ứng mới này phải có khả năng dành trước tài
nguyên.

1.2.2.5 Hoạt động chuyển giao IPv6 trên thế giới
+ Châu Âu:
Hoạt động thử nghiệm, tiến tới ứng dụng IPv6 diễn ra rất tích cực. Uỷ ban
Châu Âu (Euro Commission) thành lập Uỷ ban thúc đẩy phát triển IPv6 (IPv6 Task
Force), nhằm mục đích theo dõi và đẩy mạng các hoạt động về IPv6 của Châu Âu.
Tại hàng loạt các quốc gia Châu Âu, các Uỷ ban thúc đẩy phát triển IPv6 quốc gia
được thành lập, hoạt động trao đổi thông tin với nhau rất phổ biến. Ủy ban thúc đẩy
phát triển IPv6 Châu Âu là đầu mối tập hợp mọi hoạt động tại các quốc gia để thiết
lập nên quá trình IPv6 của toàn bộ Châu Âu. Triển khai các dự án thiết lập nhiều
mạng IPv6: 6NET, Euro6IX (European IPv6 Internet Exchange Backbone),
GEANT.
+ Châu Mỹ:
Tại Châu Mỹ, sự quan tâm và phát triển IPv6 tuy có tốc độ thấp hơn nhưng
đều đặn (tại khu vực châu Mỹ do đã sở hữu rất nhiều không gian địa chỉ IPv4 và
chưa sử dụng hết). Uỷ ban thúc đẩy phát triển IPv6 Bắc Mỹ NAv6TF được thành
lập, tập trung vào ứng dụng IPv6 tại mạng chính phủ và mạng của Bộ quốc phòng


12

nghiệm diện rộng đánh giá tính tương thích, khả năng hỗ trợ đa dịch vụ IPv4/IPv6,
chưa có kết quả đo năng lực hệ thống lớn khi áp dụng IPv6. [Nguồn :
http://vnnic.com.vn].


13

1.3 Công nghệ ghép kênh đa bƣớc sóng (WDM) [1, 2]
Mạng viễn thông đường trục xuyên lục địa, vượt đại dương hiện đang sử dụng
cáp sợi quang, mạng này đang giữ vai trò chính trong việc truyền tín hiệu trên toàn
cầu. Trong đó, cốt lõi của mạng đường trục hiện đang sử dụng công nghệ WDM,
DWDM. Đây là một tất yếu vì hệ thống truyền dẫn thông tin quang có nhiều ưu
điểm trội hơn hẳn các hình thức thông tin khác như : băng thông rộng, tốc độ cao,
không chịu ảnh hưởng của sóng điện từ. Cũng vì vậy mà xu thế trong tương lai, các
hệ thống truyền dẫn thông tin quang sẽ dần thay thế các hệ thống truyền dẫn truyền
thống - sử dụng cáp đồng thông tin.
Nhờ có hệ thống truyền dẫn thông tin quang ghép kênh theo bước sóng
(WDM) mà dung lượng, tốc độ, băng thông của hệ thống ngày càng nâng cao.
DWDM (ghép kênh theo bước sóng mật độ cao) là bước phát triển tiếp theo của
WDM, cho phép băng thông lên tới hàng Tera bit. Nguyên lý của nó tương tự như
WDM chỉ khác là khoảng cách giữa các kênh bước sóng gần hơn, tức là số kênh
ghép được nhiều hơn, khoảng cách kênh ghép là khoảng 0.4 nm (tương ứng với dải
50GHz).

1.3.1 Nguyên lý cơ bản của ghép kênh WDM
Hiện nay, thông tin quang đã được ứng dụng rộng rãi, đó là các hệ thống cáp
quang đã được lắp đặt từ trước và đang triển khai. Song nguồn tài nguyên đường
truyền của nó dường như đã cạn kiệt. Yêu cầu đặt ra là phải có các giải pháp để
khắc phục vấn đề này. Nếu phải lắp thêm các đường cáp quang mới thì chi phí sẽ rất
cao, do vậy việc tìm ra một cách truyền mới để nâng cao lưu lượng mà vẫn sử dụng


1

N

1'

N’

Máy phát
quang
Máy thu
quang

Máy thu
quang

Máy phát
quang

Máy phát
quang
Máy thu
quang

Máy thu
quang

1


1'

1

b)

1, 2 ,...,N
Bộ
ghép/
tách
kênh
quang

Bộ khuếch
đại quang
sợi

1' , '2 ,..., 'N

1

Máy thu
quang

N

Máy phát
quang

1'


 'N

 'N

Máy phát
quang

N

1'

N’

Hình 1.3 : a) Hệ thống WDM một hướng.
b) Hệ thống WDM song hướng.
Hệ thống WDM một hướng được phát triển và ứng dụng tương đối rộng rãi do
công nghệ tách ghép kênh ở mức bình thường, tuy phải sử dụng gấp đôi thiết bị
song độ phức tạp không cao. Ngược lại, hệ thống WDM song hướng tuy cần ít thiết
bị, tiết kiệm được 1 sợi quang, xong yêu cầu công nghệ phát triển cao hơn vì khi
thiết kế gặp phải nhiều vấn đề như can nhiễu nhiều kênh (MPI), ảnh hưởng của
phản xạ quang, cách ly giữa các kênh hai chiều, xuyên âm… Khi công nghệ tách
ghép kênh, xử lý can nhiễu được triệt tiêu thì hệ thống WDM song hướng sẽ lại
mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.


15

1.3.2 Các đặc điểm của công nghệ WDM
▪ Tận dụng tài nguyên dải tần rất rộng của sợi quang.