Download miễn phí Khóa luận Các giải pháp truyền tải IP trên mạng quang



MỤC LỤC
Lời mở đầu. . . 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IP . 2
1.1 Giới thiệu chung . . . 2
1.2 IPv4 . . 2
1.3 Ưu điểm của IPv6 so với IPv4 . 4
1.4 Sử dụng IPv4 hay IPv6. . . 6
1.5 IPv6 cho IP/WDM . 7
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ IP TRÊN MẠNG QUANG . . 8
2.1 Các thế hệ mạng WDM. . . 8
2.2 Nghiên cứu các giải pháp truyền tải IP trên mạng quang . 9
2.2.1 Xu hướng tích hợp WDM . 9
2.2.2 Giới thiệu các giải pháp truyền tải IP trên mạng quang . 11
2.2.3 Thích ứng IP trên WDM . 13
2.2.3.1 IP/ATM/SDH cho truyền dẫn WDM . . 13
2.2.3.2 IP/ATM trực tiếp trên WDM . . 15
2.2.3.3 IP/PDH/SDH cho truyền dẫn WDM . . 16
2.2.3.4 Các giao thức hỗ trợ truyền dẫn SONET/SDH trên WDM . . 16
2.2.3.4.1cách đóng khung HDLC (POS) . 16
2.2.3.4.2 MAPOS (Multiple-access protocol overl SONET) . . 19
2.2.3.4.3 cách đóng khung laptop (Link Accsess Procedure-SDH) . 20
2.2.3.4.4 cách đóng khung GFP (Generic Framing Procedure-GFP) . 22
2.2.3.4.5 Kết chuỗi ảo (Virtual Concatenation-VCAT) . 23
2.2.3.4.6 LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme) . 24
2.2.3.5 IP/Gigabit Ethernet cho WDM . 25
2.2.3.6 IP/SDL trực tiếp trên WDM . 27
2.2.4 Nghiên cứu các giao thức mới . 28
2.2.4.1 RPR/SRP (Resilient Packet Ring/Spacial Reuse Protocol) . . 28
2.2.4.2 DTM (Dynamic Transfer Mode) . . 31
2.2.4.3 Sử dụng MPLS hỗ trợ chức năng định tuyến IP (IP-MPLS) . 32
2.2.5 Chuyển mạch kênh quang WDM . . 36
2.2.5.1 Kỹ thuật WDM. 36
2.2.5.2 Chuyển mạch kênh quang: Định tuyến bước sóng . 36
2.2.6 Chuyển mạch gói quang. . 38
2.2.6.1Các kỹ thuật chuyển mạch gói quang. . . 39
2.2.4.2 Định tuyến lệch . . . 45
2.2.7 Kết luận . 45
2.3 cách điều khiển trong mạng truyền tải tích hợp IP over WDM . 46
2.3.1 Quá trình phát triển mặt điều khiển . . 47
2.3.2 G-MPLS . 48
2.3.2.1 Giới thiệu . 48
2.3.2.2 Hoạt động và nền tảng của MPLS . 49
2.3.2.3 Quá trình phát triển MPLS đến GMPLS . 50
2.3.2.4 Bộ giao thức G-MPLS . 51
2.3.2.5 Mục tiêu và các chức năng mặt điều khiển GMPLS . 53
2.3.2.6 Kiến trúc các thành phần của mặt điều khiển GMPLS . 54
2.3.2.6.1 Yêu cầu của mặt điều khiển . 54
2.3.2.6.2 Mạng thông tin số liệu hỗ trợ mặt điều khiển GMPLS . . 55
2.3.2.7 Báo hiệu trong GMPLS . 57
2.3.2.7.1 Các chức năng cơ bản . 58
2.3.2.7.2 Hỗ trợ phục hồi . 59
2.3.2.7.3 Hỗ trợ xử lý loại trừ . 59
2.3.2.7.4 Phối hợp báo hiệu . 60
2.3.2.8 Các lợi ích của G-MPLS. . . 61
2.3.2.9 Các vấn đề còn tồn tại của GMPLS . 61
2.3.3 Mạng chuyển mạch quang tự động (ASON) . 63
2.3.3.1 Khái niệm . 63
2.3.3.2 Mô hình ASON . . 63
2.3.3.3 Các chức năng của ASON . 66
2.3.3.3.1 Chức năng mạng lõi ASON . 66
2.3.3.3.2 Chức năng biên của ASON . 67
2.3.3.4 Các mô hình dịch vụ cho kiến trúc ASON . . 72
2.3.3.4.1 Mô hình dịch vụ xếp chồng . 72
2.3.3.4.2 Mô hình dịch vụ đồng cấp . 73
Kết luận . . 745
Lời mở đầu
Giao thức Internet (IP) đã trở thành giao thức chuẩn phổ biến cho các dịch vụ mạng mới, do đó lưu lượng IP không ngừng tăng nhanh và dần thay thế các loại giao thức khác. Hằng năm, lưu lượng số tăng hơn lưu lượng thoại gấp 2 ữ 4 lần. Đến năm 2010, lưu lượng số đã đạt đến gấp hàng chục lần lưu lượng thoại.
Kiến trúc mạng IP ngày nay được xây dựng theo ngăn mạng xếp chồng những công nghệ như ATM, SDH và WDM. Do có nhiều lớp liên quan nên đặc trưng của kiến trúc này là dư thừa chức năng; và chi phí liên quan đến vận hành khai thác cao. Hơn nữa, kiến trúc này trước đây sử dụng để cung cấp chỉ tiêu đảm bảo cho dịch vụ thoại và thuờ kờnh, không được thiết kế phù hợp cho mạng số liệu. Do đó nó không thật sự thích hợp đối với các ứng dụng hoạt động dựa trên công nghệ chuyển mạch gói và đặc biệt là những ứng dụng có nguồn gốc IP.
Một số nhà cung cấp và tổ chức tiêu chuẩn đang đề xuất những giải pháp mới khai thác IP trên kiến trúc mạng đơn giản, ở đó lớp WDM là nơi cung cấp băng tần truyền dẫn vô cùng lớn. Những giải pháp này cố gắng giảm tối đa chức năng dư thừa, giảm mào đầu giao thức, đơn giản hoá công việc quản lý và qua đó truyền tải IP trên lớp WDM (lớp mạng quang) càng hiệu quả càng tốt. Hiện nay có nhiều kiến trúc mạng đã được nhận diện và triển khai trong thực tế. Tất cả chúng đều liên quan đến việc đơn giản hoỏ cỏc ngăn giao thức nhưng trong số chúng chỉ có một số kiến trúc có nhiều đặc tính hứa hẹn như DoS (Data over SONET/SDH), Gigabit Ethernet (GbE) và Resilient Packet Ring (RPR) ngoài kiến trúc IP trên ATM/SDH/WDM.
Một trong những thách thức lớn nhất ngày nay đối mặt với các nhà sản xuất chuyển mạch quang đó là phát triển các giao thức báo hiệu cho điều khiển hoạt động và hoạt động liên mạng của lớp quang mà có lẽ đõy cũng là vấn đề cần chuẩn hoá cấp bách nhất hiện nay. Các tổ chức và diễn đàn quốc tế OIF (Optical Internetworking Forum), IETF và ITU đều đang nỗ lực gấp rút để thiệt lập nên các phương pháp xác định việc điều khiển và kết nối giữa mạng WDM và IP.
Trong quá trình thực hiện đề tài, em xin chõn thành Thank sự giúp đỡ, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô tại Khoa Điện Tử Viễn Thông- Trường Đại Học Công Nghệ, nhất là thầy giáo PGS.TS Nguyễn Kim Giao- người đã trực tiếp hướng dẫn em.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IP
1.1 Giới thiệu chung
Như chúng ta đã biết Internet là một mạng máy tính toàn cầu, do hàng nghìn mạng máy tính từ khắp mọi nơi nối lại tạo nên. Khác với cách tổ chức theo các cấp: nội hạt, liên tỉnh, quốc tế của một mạng viễn thông như mạng thoại chẳng hạn, mạng Internet tổ chức chỉ có một cấp, các mạng máy tính dù nhỏ, dù to khi nối vào Internet đều bình đẳng với nhau. Do cách tổ chức như vậy nờn trờn Internet có cấu trúc địa chỉ, cỏch đỏnh địa chỉ đặc biệt, trong khi cỏch đỏnh địa chỉ đối với mạng viễn thông lại đơn giản hơn nhiều.
Đối với mạng viễn thông như mạng thoại chẳng hạn, khách hàng ở cỏc vựng khác nhau hoàn toàn có thể có cùng số điện thoại, phân biệt với nhau bằng mó vựng, mó tỉnh hay mã quốc tế. Đối với mạng Internet , do cách tổ chức chỉ có một cấp nên mỗi một khách hàng hay một máy chủ đều có một địa chỉ internet duy nhất mà không được phép trùng với bất kỳ ai. Do vậy mà địa chỉ trên Internet thực sự là một tài nguyên.
Hàng chục triệu máy chủ trên hàng trăm nghìn mạng. Để địa chỉ không được trùng nhau cần có cấu trúc địa chỉ đặc biệt quản lý thống nhất và một Tổ chức của Internet gọi là Trung tâm thông tin mạng Internet - Network Information Center (NIC) chủ trì phân phối, NIC chỉ phân địa chỉ mạng (Net ID) còn địa chỉ máy chủ trên mạng đó do các Tổ chức quản lý Internet của từng quốc gia một tự phân phối. (Trong thực tế để có thể định tuyến (routing ) trên mạng Internet ngoài địa chỉ IP còn cần đến tên riêng của các máy chủ (Host) - Domain Name).
1.2 IPv4
Địa chỉ IPv4 gồm 32 bit, chia thành bốn octet, mỗi octet là một byte. Địa chỉ IP được chia thành năm lớp A, B, C, D và E. Giả sử Net_ID và Host_ID lần lượt là định danh mạng và trạm. Địa chỉ IP được biễu diễn dưới dạng <Net_ID><Host_ID>. Với IPv4 chúng ta có 232 (4,3 tỷ) địa chỉ.
Kề từ khi chớnh thức đựơc đưa vào sử dụng và được định nghĩa trong kiến nghị RFC791 năm 1981 đến nay, Ipv4 đã chứng minh được khả năng dễ triển khai, dễ phối hợp và hoạt động và tạo ra sự phát triển bùng nổ của các mạng máy tớnh. Tuy nhiên đến thời điểm hiện tại với sự phát triển công nghệ hiện nay, hầu như tất cả tất cả các thiệt bị điện tử trong tương lai sẽ tích hợp dịch vụ IP, hơn nữa sự tăng vọt ồ ạt các ứng dụng và công nghệ cũng như các thiết bị di động khác đã làm cho không gian địa chỉ Ipv4 ngày càng chật hẹp và bộc lộ nhiều điểm yếu của Ipv4:

/file/d/0Bz7Zv9 ... sp=sharing

---