BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
NGUYỄN TRUNG KIÊN
THIẾT KẾ TRUYỀN TẢI MPLS
TRONG MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ MỚI
CHUYÊN NGÀNH: TRUYỀN DỮ LIỆU VÀ MẠNG MÁY TÍNH
MÃ SỐ: 60.48.15
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - 2010
Luận văn được hoàn thành tại:
Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học: TS. Trịnh Anh Tuấn
……………………………………………………
Phản biện 1: ……………………………………………………
……………………………………………………
Phản biện 2: ……………………………………………………
……………………………………………………
Luận văn sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn tại Học
viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: giờ ngày tháng năm…….
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1
MỞ ĐẦU
Ngày nay, trong ngành công nghiệp viễn thông đang diễn ra
sự hội tụ của viễn thông với công nghệ thông tin, hội tụ của các dịch
vụ thoại truyền thống và các dịch vụ dữ liệu mới. Điều này có ảnh
hưởng lớn đến mạng viễn thông, đòi hỏi mạng viễn thông phải có
cấu trúc mở, linh hoạt, cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau cho
người sử dụng, hiệu quả khai thác cao, dễ phát triển Để đáp ứng
các yêu cầu này, một số nhà sản xuất thiết bị viễn thông và một số tổ
chức nghiên cứu về viễn thông đã đưa ra các ý tưởng và mô hình về
cấu trúc mạng thế hệ sau NGN.
VNPT cũng đã có nhiều đề tài, nhiệm vụ định hướng cho
việc nghiên cứu tìm hiểu các giải pháp và xây dựng nguyên tắc thiết
kế mạng NGN nói chung và mạng truyền tải trong NGN nói riêng,
tuy nhiên việc thiết kế mạng truyền tải cho mạng NGN của VNPT
trong giai đoạn bùng nổ băng thông đáp ứng cho các dịch vụ luôn
được cập nhật, để phù hợp với thực trạng phát triển.
Với xu hướng chuyển dần sang mạng NGN như vậy, một
loạt các vấn đề được đặt ra như kiến trúc mạng, phối hợp điều khiển,
báo hiệu giữa các phần tử trong mạng, chất lượng dịch vụ… cho
mạng thế hệ sau. Trong đó, việc xây dựng thiết kế mạng truyền tải
dữ liệu là phần rất quan trọng để đáp ứng được nhu cầu của khách
hàng về chất lượng dịch vụ.
Trong khuôn khổ luận văn “Thiết kế truyền tải MPLS trong
mạng thế hệ mới” tập trung chủ yếu đến một số nội dung cơ bản sau:
2
Chương 1: Tổng quan, phân tích xu hướng công nghệ và
hiện trạng triển khai mạng NGN.
Chương 2: Giới thiệu kiến trúc và công nghệ cơ bản trong
mạng NGN đưa ra những mô tả tổng quan về kiến trúc phân lớp và
sơ đồ đấu nối vật lý phổ biến của mạng NGN.
Chương 3: Thiết kế truyền tải trong mạng NGN, dựa trên
kiến trúc đề xuất và công nghệ được lựa chọn thiết kế mạng truyền
tải.
3
CHƯƠNG 1: XU HƯỚNG VIỄN THÔNG TRÊN THẾ GIỚI
VÀ SỰ RA ĐỜI MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ MỚI
1.1 Xu hướng công nghệ viễn thông trên thế giới
Các hệ thống viễn thông hiện tại được phát triển từ các hệ
thống điện báo và điện thoại từ thế kỷ 19. Hệ thống điện thoại đầu
tiên tương đối đơn giản do Alexander Graham Bell phát minh năm
1876. Thời đó, các công ty viễn thông cung cấp dịch vụ cho một số
lượng lớn thuê bao thông qua các mạng điện thoại chuyển mạch công
cộng PSTN được ghép kênh phân chia theo tần số (FDM: Frequency
Division Multiplexing) hoặc ghép kênh phân chia theo thời gian
(TDM: Time Division Multiplexing). Kỹ thuật FDM được sử dụng
từ lâu và ngày nay người ta hay dùng kỹ thuật TDM hơn do dễ
truyền dữ liệu không lỗi và tin tức tiếng nói có dung lượng cao.
Sau khoảng thời gian dài phát triển, công nghệ viễn thông
trên thế giới đã có nhiều thay đổi dẫn đến sự ra đời của nhiều mạng
viễn thông mới, phổ biến nhất hiện nay là: mạng điện thoại cố định
PSTN, mạng điện thoại di động, mạng Internet, hệ thống thông tin vệ
tinh.
Các mạng trên song song cùng tồn tại. Mỗi mạng yêu cầu
phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau.
Điều đó dẫn đến một số nhược điểm như sau:
Thiếu tính mềm dẻo
Kém hiệu quả trong việc vận hành, bảo dưỡng và sử
dụng tài nguyên
Hạ tầng mạng riêng biệt nên chi phí đầu tư mở rộng
mạng lưới tốn kém
1.1.1 Lý do dẫn đến sự ra đời của mạng viễn thông thế hệ mới
Xu thế đổi mới công nghệ viễn thông
4
Tiết kiệm chi phí đầu tư:
Tiết kiệm chi phí vận hành:
Cơ hội kinh doanh mới:
1.1.2 Định nghĩa và đặc điểm mạng viễn thông thế hệ mới
Định nghĩa mạng NGN nêu ra dưới đây không thể bao hàm
hết mọi chi tiết về mạng thế hệ mới, nhưng nó có thể là khái niệm
tương đối chung nhất khi đề cập đến NGN:
“Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ
chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông
tin thế hệ mới (NGN - Next Generation Network) ra đời là mạng
có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển
mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh
chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di
động”.
Dựa vào đặc điểm của mạng NGN, nó còn có một số tên gọi
khác:
- Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau).
- Mạng hội tụ (hỗ trợ cả thoại, dữ liệu và video, cấu trúc
mạng hội tụ).
Hình 1.1. Sơ đồ mạng NGN
5
Mạng viễn thông thế hệ mới NGN có 4 đặc điểm chính:
Nền tảng là hệ thống mở.
Linh hoạt trong việc cung cấp dịch vụ.
Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên giao
thức thống nhất là giao thức IP.
Mạng NGN có dung lượng ngày càng lớn, đủ đáp
ứng nhu cầu trong tương lai.
1.2 Hiện trạng triển khai mạng NGN trên thế giới
1.2.1 Khái quát hiện trạng triển khai NGN tại một số nước
Trong khoảng 5 năm trở lại đây, khi các giao thức truyền dữ
liệu dùng trong mạng NGN dần được hoàn thiện và tiêu chuẩn hóa,
rất nhiều nước đã tiến hành thử nghiệm và triển khai rộng rãi mạng
NGN. Các nước đi tiên phong trong việc triển khai mạng NGN là
Anh, Pháp, Mỹ, Úc, Nhật Bản, Trung Quốc,…. Mỗi nước đều xây
dựng lộ trình chuyển đổi từ mạng cũ sang mạng NGN:
Anh
Công ty đầu tiên của Anh triển khai mạng NGN là THUS
plc bắt đầu triển khai mạng NGN từ năm 1999 bao gồm 10.600 km
cáp quang với hơn 190 POP (Point Of Presences – tạm dịch: điểm
kết nối) trên toàn nước Anh.
Năm 2004, British Telecom bắt đầu xây dựng hạ tầng mạng
NGN. Đến tháng 1/2005, 1000 khách hàng đã được cung cấp dịch vụ
thoại trên nền mạng mới.
Từ 2006 – 2008, BT triển khai thiết bị all-IP trên mạng của
mình. BT bắt đầu chuyển thử nghiệm 1 số khách hàng ở Wales sang
mạng NGN vào năm 2007. Mục tiêu năm 2011 hoàn thành chuyển
đổi trên toàn nước Anh.
6
Pháp
Năm 2005, Tập đoàn France Telecom xây dựng kế hoạch
triển khai NGN. Mục tiêu là đến năm 2008 hoàn thành chuyển đổi
sang NGN và từ 2008 sẽ giới thiệu các dịch vụ mới trên nền NGN.
Mỹ
Khoảng 1/4 số hộ gia đình ở Mỹ được dùng dịch vụ băng
rộng thế hệ mới vào cuối năm 2008.
AT&T triển khai mạng FTTN (Fiber To The Node) vào năm
2004. Tháng 1/2008, AT&T triển khai được FTTN cho 7,9 triệu thuê
bao hộ gia đình. Tháng 3/2009, AT&T tiếp tục mở rộng mạng băng
rộng vô tuyến và hữu tuyến.
Verizon bắt đầu xây dựng mạng truy nhập cáp quang FTTH
vào năm 2004. Trong 4 năm tiếp theo, 11 triệu hộ gia định thuê bao
của Verizon đã sử dụng mạng FTTH. Dự kiến đến năm 2010,
Verizon mở rộng mạng FTTH trên toàn nước Mỹ và đạt tổng số thuê
bao là 18 triệu hộ gia đình.
Australia
11/2005, Telstra – công bố kế hoạch chuyển mạng sang
NGN. Kế hoạch chia thành các bước sau:
- Xây dựng mạng lõi (core) NGN sử dụng công nghệ
IP, dự kiến hoàn thành vào năm 2007.
- Thay thế mạng di động CDMA bằng mạng GSM
3G với độ phủ sóng tương đương hoặc rộng hơn hiện tại.
- Kết nối 1/3 số lượng thuê bao (khoảng cách đến
tổng đài là 1,5 km) bằng công nghệ ADSL 2+, 2/3 số lượng thuê bao
còn lại dùng công nghệ FTTN.
7
- Giảm số lượng hệ thống kinh doanh và hỗ trợ vận
hành. Số điểm full-time equivalent (FTE) của Telstra là 52000, dự
kiến giảm 6000 đến 8000 điểm trong 3 năm, giảm 10000 điểm sau 5
năm.
Mục tiêu của Telstra là cấu trúc lại toàn bộ mạng lưới của họ
từ mạng lõi đến mạng di động, sắp xếp lại mạng truy nhập cố định,
sắp xếp lại hệ thống hỗ trợ và vận hành.
Nhật Bản
Nhật Bản bắt đầu triển khai công nghệ FTTH vào năm 2005.
Tháng 12/2006, NTT (Nippon Telegraph and Telephone Corporation
Corp.) thử nghiệm các dịch vụ của mạng NGN. Mục tiêu của NTT là
xây dựng được mạng NGN full-IP truy nhập cáp quang trước năm
2010 để phục vụ được 30 triệu thuê bao. Công ty NTT East đã triển
khai cáp quang đến 75% số hộ gia đình trong vùng phục vụ. Khoảng
100.000 thuê bao đăng ký sử dụng dịch vụ FTTH của NTT mỗi
tháng. Đến cuối tháng 3/2007, NTT có 6,08 triệu thuê bao cáp quang.
NTT đạt được 10 triệu thuê bao cáp quang vào tháng 9/2008. Dự
kiến toàn bộ thuê bao sẽ có kết nối cáp quang trước năm 2010.
Hình vẽ sau đây cho chúng ta thấy sự thay đổi về công
nghệ trong thị trường viễn thông Nhật Bản. Năm 2005, công nghệ
truy nhập FTTH đã vượt qua truy nhập băng rộng cable và ngày càng
bám sát DSL.
8
Hình 1.2. Thị trường băng rộng ở Nhật
Vào năm 2007, số lượng thuê bao băng rộng FTTH của NTT
đã lớn hơn số lượng thuê bao DSL.
Hình 1.3. Số lượng thuê bao băng rộng của NTT
Trung Quốc
Trung Quốc đã xây dựng diễn đàn về NGN và hoạt động
tương đối sớm. Một trong những mục tiêu của diễn đàn NGN là
nghiên cứu xu hướng phát triển và các công nghệ NGN mới nhất.
Hội nghị đầu tiên của diễn đàn NGN Trung Quốc diễn ra vào năm
2000. Hội thảo tập trung vào công nghệ và xu hướng phát triển mạng
9
lõi NGN vì Trung Quốc vốn là một nhà sản xuất thiết bị NGN lớn
cho các nước khác trên thế giới. Các công ty như Huawei và ZTE là
các nhà cung cấp giải pháp viễn thông hàng đầu thế giới.
China Telecom triển khai NGN đầu tiên ở Shenzhen và
Zhaoqing năm 2002. Ở Shenzhen, China Telecom có 600.000 kết nối
và 150.000 thuê bao. Từ đó cho thấy NGN có thể thay thế các tổng
đài PSTN trên quy mô lớn. Sau đó, China Telecom bắt đầu chuyển
đổi công nghệ vào năm 2005, với kế hoạch hoàn thành chuyển đổi
toàn bộ mạng sang NGN từ 5 đến 15 năm. Đến cuối năm 2005,
China Telecom hoàn thành nâng cấp mạng trục (backbone network).
Trong cùng khoảng thời gian đó, 5 nhà cung cấp dịch vụ
khác được chính phủ Trung Quốc hỗ trợ cũng đẩy nhanh tiến độ xây
dựng mạng lưới.
Hình 1.4. Chi phí đầu tư của China Telecom năm 2003, 2004
theo các công nghệ
Chính phủ Trung Quốc và 25 trường đại học hàng đầu của
nước này đã xây dựng mạng NGN khác với tên gọi CERNET, chính
thức hoạt động từ tháng 12/2004, kết nối 25 trường đại học với tốc
độ từ 1Gbps đến 10Gbps. Một năm sau, mạng CERNET được mở
rộng kết nối đến 100 trường đại học và dự kiến sẽ kết nối thêm 180
trường ở pha mở rộng tiếp theo.
10
Cuối năm 2008, Trung Quốc xây dựng mạng cáp quang tốc
độ cao trên toàn quốc. Mạng trục có băng thông đạt 1000 Gbps.
Mạng trục này cho phép toàn bộ thuê bao truy nhập với tốc độ
100Mpbs.
Trong 2 năm tới, chính phủ Trung Quốc dự kiến phát triển
mạng truy nhập vô tuyến băng rộng thế hệ mới, không chỉ tập trung
vào công nghệ 3G mà còn tập trung vào LTE, 4G và các công nghệ
khác.
1.2.2 Các loại hình dịch vụ hiện đang được khai thác trên mạng
NGN
Ba dịch vụ cơ bản nhất được khai thác trên mạng NGN là
VoIP, IPTV/VoD và dịch vụ dữ liệu băng rộng sử dụng phương thức
truy nhập FTTH.
Dịch vụ VoIP
Hình 1.5. Số lượng thuê bao VoIP của 10 nước năm 2008
11
Dịch vụ IPTV
Hình 1.6. Số lượng thuê bao IPTV của 10 nhà cung cấp dịch
vụ năm 2008
12
Dịch vụ băng rộng sử dụng truy nhập FTTH
Hình 1.7. Xếp hạng các nước dẫn đầu thị trường FTTH tháng
2/2009
1.3 Hiện trạng triển khai NGN tại Việt Nam
1.3.1 Tổng quan
Đến tháng 9/2005, Việt Nam có tổng cộng 28 triệu thuê bao
điện thoại, trong đó thuê bao bao điện thoại di động chiếm khoảng
71% (20 triệu). Mật độ điện thoại đạt 33 máy/100 dân.
Tổng số thuê bao Internet là 4 triệu. Số lượng người sử dụng
Internet là trên 16 triệu (đạt 18% dân số).
13
Việt Nam được đánh giá là một trong những nước có tốc độ
tăng trưởng thuê bao điện thoại cao nhất (tăng 213% so với đầu năm
2005).
Năm 2005, Việt Nam có 8 nhà cung cấp dịch vụ viễn thông
tập trung vào các loại hình dịch vụ khác nhau: VNPT, Viettel, VPT,
SPT, HaNoi Telecom, Vishipel, VTC và FPT.
1.3.2 Kiến trúc mạng viễn thông Việt Nam
Mạng viễn thông Việt Nam được tạo nên bởi các mạng khác
nhau:
- PSTN: cung cấp dịch vụ thoại cố định, dịch vụ truyền số
liệu tốc độ thấp (Internet dial-up), dịch vụ giá trị gia tăng đơn giản.
- Mạng số liệu/IP: cung cấp dịch vụ Internet, VPN, leased
line,…
- Mạng điện thoại di động: cung cấp dịch vụ thoại, Internet
di động và dịch vụ giá trị gia tăng (mobile TV,…). Công nghệ sử
dụng là GSM và CDMA. Cuối năm 2009, các công ty thông tin di
động Vinaphone, Mobifone, Viettel đã cung cấp dịch vụ 3G trên nền
công nghệ W-CDMA.
1.3.3 Tình hình triển khai NGN ở Việt Nam
Đến năm 2010, VNPT đã thực hiện được 2 pha triển khai
NGN, cung cấp thành công nhiều dịch vụ mới và đang tiến hành pha
mở rộng mạng trên toàn quốc.
Những nhà cung cấp dịch vụ viễn thông khác như Viettel,
SPT, VPT, FPT Telecom,… đang nghiên cứu xây dựng mạng NGN
của họ.
VNPT xây dựng mạng NGN theo 2 bước:
- Bước 1: xây dựng mạng lõi NGN truyền tải dịch vụ dữ liệu,
Internet, VoIP.
14
- Bước 2: chuyển lưu lượng thoại từ PSTN sang NGN.
Lộ trình triển khai NGN của VNPT:
Năm 2003: VNPT xây dựng mạng trục (backbone) NGN với
2 softswitch và 3 Core router M160 ở Hà Nội, Đà Nẵng và
TP. Hồ Chí Minh.
Tháng 10/2003: VNPT xây dựng tuyến truyền dẫn quốc gia
dung lượng 20 Gbps dùng công nghệ DWDM.
Năm 2004:
- Lắp đặt được 31 Media Gateway tại 31 tỉnh/thành phố.
Toàn bộ lưu lượng VoIP và 20% lưu lượng PSTN được định tuyến
sang NGN.
- 17 tỉnh được cung cấp dịch vụ MegaVNN (Internet tốc độ
cao) dùng công nghệ ADSL và 26 tỉnh/thành phố khác thông qua
POP/Internet.
- Xây dựng mạng Metro công nghệ Ethernet (MAN-E:
Metropolitan Area Network - Ethernet) ở TP. Hồ Chí Minh.
Hình 1.8. Sơ đồ mạng NGN VNPT năm 2004
Từ năm 2007 đến 2008, VNPT xây dựng mạng MAN-E tại
tất cả các tỉnh/thành phố và mạng trục IP Core.
15
Từ năm 2009 đến nay, VNPT tiến hành mở rộng mạng.
IP Core
MAN-E 1
MAN-E 2
Mạng truy nhập
(DSLAM, MSAN,
BTS/NodeB)
Mạng truy nhập
Internet
IMS
IPTV Headend
Hình 1.9. Cấu trúc mạng NGN VNPT năm 2010
1.4 Dịch vụ khai thác trên mạng NGN Việt Nam
Các mốc phát triển dịch vụ trên nền NGN có thể được tóm tắt như
sau:
Năm 2002:
- VNPT triển khai VoIP tại 39 tỉnh/thành phố.
- Thử nghiệm dịch vụ ADSL ở Hải Phòng, Bình Dương,
Đồng Nai, Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh.
Năm 2003:
- VDC triển khai dịch vụ Wifi phục vụ Seagames 22 ở Hà
Nội, TP. Hồ Chí Minh.
16
- Tháng 7/2003, dịch vụ truy nhập Internet Mega VNN
(dùng công nghệ ADSL) chính thức được thương mại
hóa.
- Dịch vụ VoIP 1717, 171 triển khai trên toàn quốc, dịch
vụ trả trước 1719.
- Tổng đài trả lời miễn phí 1800, thông tin & giải trí 1900.
Năm 2004:
- Dịch vụ ADSL-VNN, xDSL-WAN công nghệ ADSL và
SHDSL kết hợp với MPLS/VPN trên NGN.
- Dịch vụ VPN, VPN SecurNet.
Từ 2005 đến nay thử nghiệm và chính thức cung cấp nhiều
dịch vụ mới:
- Tin nhắn SMS (Short Message Systems) trên mạng thoại
cố định: F-SMS (VNPT Hà Nội triển khai).
- Hội nghị truyền hình (VTN).
- IP CENTREX (Central Office Exchange Service) (VTN).
- Thử nghiệm dịch vụ truyền hình quảng bá (IPTV) và theo
yêu cầu (VoD) trên mạng truy nhập xDSL (VASC và
VNPT Hà Nội thực hiện). Tháng 9/2009 chính thức bắt
đầu triển khai trên toàn quốc.
Tháng 5/2010 khai trương dịch vụ truy nhập Internet tốc độ
cao sử dụng công nghệ FTTH.
1.5 Tóm tắt chương
Như vậy trong nội dung chương 1 là những số liệu thống kê
cụ thể về tình hình triển khai NGN trên thế giới và tại Việt Nam.
Những số liệu đó cho thấy NGN đã trở nên phổ biến, trở thành xu
hướng tất yếu.
17
Ngoài ra, chương này cũng đã giới thiệu một số dịch vụ cơ
bản trên mạng NGN, số liệu phát triển thuê bao của các dịch vụ đó
trên mạng NGN của VNPT được tổng hợp và cập nhật từ nhiều
nguồn tài liệu khác nhau.
18
CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ
TRONG MẠNG NGN.
2.1 Kiến trúc chức năng của mạng NGN
Từ giải pháp của các hãng khác nhau trên thị trường hiện
nay, có thể đưa ra mô hình kiến trúc chức năng của mạng NGN gồm
5 lớp như sau:
Hình 1.10. Kiến trúc phân lớp của mạng NGN
Lớp quản lý
Lớp ứng dụng/dịch vụ
Lớp điều khiển
Lớp truyền thông
Lớp truy nhập
19
Lớp ứng dụng/dịch vụ
Lớp điều khiển
Lớp truyền tải
Lớp truy nhập
Lớp quản lý
Hình 1.11. Mô hình chức năng mạng NGN
2.2 Kiến trúc vật lý của mạng NGN
NGN không phải là mạng được xây dựng hoàn toàn mới mà
được phát triển dựa trên các công nghệ hiện có, nên về bản chất
mạng NGN là các mạng viễn thông hiện tại được kết nối với nhau
20
thông qua mạng lõi IP, tận dụng các thiết bị hiện có trên mạng để đạt
được hiệu quả khai thác tối đa.
Do đó, cấu trúc vật lý của mạng NGN bao gồm mạng lõi IP
kết nối với mạng báo hiệu và các mạng truy nhập khác bằng kết nối
cáp quang hoặc vô tuyến.
Hình 1.12. Cấu trúc vật lý mạng NGN
2.3 Công nghệ dùng trong mạng NGN
2.3.1 Công nghệ truy nhập
Trên mạng NGN sẽ tồn tại nhiều công nghệ truy nhập, có thể
được phân loại theo môi trường truyền tín hiệu:
- Vô tuyến: Wifi, Wimax, GSM, 3G, LTE.
- Cáp đồng: xDSL.
- Cáp quang: AON, PON.
21
2.3.2 Công nghệ truyền dẫn
Trong cấu trúc mạng thế hệ mới, truyền dẫn là một thành
phần của lớp truyền tải. Có thể phân loại công nghệ truyền dẫn theo
môi trường truyền tín hiệu là truyền dẫn vô tuyến và truyền dẫn hữu
tuyến.
- Truyền dẫn vô tuyến
- Truyền dẫn hữu tuyến
2.3.3 Công nghệ chuyển mạch MPLS
MPLS kết hợp năng lực điều khiển lưu lượng của thiết bị
chuyển mạch với tính linh hoạt của bộ định tuyến. MPLS tách chức
năng của router thành 2 phần riêng biệt: chức năng chuyển gói tin và
chức năng điều khiển.
- Phần chức năng chuyển gói tin (gửi gói tin giữa các
router) sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn. Trong MPLS, nhãn là một số
có độ dài cố định và không phụ thuộc vào lớp mạng. Kỹ thuật hoán
đổi nhãn về bản chất là tìm nhãn của một gói tin trong một bảng
nhãn để xác định tuyến của gói và nhãn mới của nó. Việc này đơn
giản hơn nhiều so với việc xử lý gói tin theo kiểu thông thường. Các
router sử dụng kỹ thuật này gọi là Label Switch Router (LSR).
- Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm các giao
thức định tuyến với nhiệm vụ phân phối thông tin giữa các LSR và
thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành các bảng
chuyển mạch nhãn. MPLS có thể hoạt động được với các giao thức
định tuyến khác như OSPF (Open Shortest Path First), IS-IS
(Intermediate System to Intermediate System) hay BGP (Boder
Gateway Protocol). Do MPLS hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng và
cho phép thiết lập tuyến cố định, việc đảm bảo chất lượng dịch vụ
22
của các tuyến là hoàn toàn khả thi. Đây là điểm vượt trội của MPLS
so với các giao thức định tuyến hiện nay.
MPLS là công nghệ chuyển mạch hướng kết nối nên khả
năng bị ảnh hưởng do lỗi đường truyền thường cao hơn các công
nghệ khác. Trong khi đó, các dịch vụ tích hợp mà MPLS phải hỗ trợ
lại yêu cầu dung lượng cao. Do vậy, khả năng phục hồi của MPLS
đảm bảo khả năng cung cấp dịch vụ của mạng không phụ thuộc vào
cơ cấu khôi phục lỗi của lớp vật lý bên dưới.
Bên cạnh độ tin cậy, MPLS cũng quản lý mạng dễ dàng hơn.
MPLS quản lý việc chuyển tin theo các luồng thông tin, các gói tin
được xác định bằng giá trị của nhãn nên các thiết bị đo lưu lượng
mạng có thể dựa trên nhãn để phân loại gói tin. Lưu lượng đi qua
tuyến chuyển mạch nhãn (Label Switching Path) được giám sát dễ
dàng bằng cách đo luồng thời gian thực RTFM (Real Time Flow
Measurement). Bằng cách giám sát lưu lượng tại các LSR, nghẽn lưu
lượng sẽ được phát hiện và vị trí xảy ra nghẽn lưu lượng có thể được
xác định nhanh chóng. Tuy nhiên, giám sát lưu lượng theo phương
pháp này không đưa ra được toàn bộ thông tin về chất lượng dịch vụ
(như trễ từ điểm đầu đến điểm cuối của miền MPLS).
Qua các đặc điểm đã nêu ở trên, ta thấy MPLS là công nghệ
chuyển mạch phù hợp với yêu cầu về tốc độ và chất lượng dịch vụ
của mạng NGN.
2.4 Tóm tắt chương
Nội dung chương 2 đã đưa ra được những mô tả tổng quan
để có thể hình dung sơ lược về kiến trúc phân lớp cũng như sơ đồ
đấu nối vật lý phổ biến của mạng NGN.
23
Ngoài ra, chương 2 cũng đã nêu ra các công nghệ cơ bản
được sử dụng trên mạng NGN. Đó là định hướng cơ sở cho việc lựa
chọn công nghệ xây dựng mạng NGN của một nhà cung cấp dịch vụ
viễn thông.