NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MAN TRÊN NỀN MẠNG VIỄN THÔNG BƯU ĐIỆN NGHỆ AN

Đề tài : NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MAN TRÊN NỀN MẠNG VIỄN THÔNG BƯU ĐIỆN NGHỆ AN Luận văn được chia ra làm 4 chương với bố cục như sau. Chương I giới thiệu tổng quan về mạng MAN, các xu hướng phát triển thị trường và công nghệ mạng MAN trên thế giới và ở Việt Nam. Chương II phân tích các đặc điểm, khả năng ứng dụng của các công nghệ được triển khai cho mạng Metro (IPATM; WDM; RPR; MPLSGMPLS; NGSONETSDH; Gigabit Ethernet). Chương III so sánh và đánh giá ưu nhược điểm của từng công nghệ áp dụng cho mạng Metro để đưa ra sự lựa chọn công nghệ phù hợp. Trên cơ sở đó, đề xuất xây dựng mạng MAN của tỉnh Nghệ An cho giai đoạn 20082010

MỞ ĐẦU

I LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI

Sự phát triển chóng mặt của công nghệ viễn thông đang mang lại những bướcđột phá trong nghành thông tin liên lạc đặc biệt là sự hội tụ giữa công nghệ thôngtin và viễn thông – Giao thức Internet (Internet Protocol) đang bùng nổ trong lĩnhvực thông tin tại các nước phát triển và đang phát triển Việc tích hợp đa dịch vụtrên một mạng thống nhất là xu hướng tất yếu nhằm đem lại cho khách hàng nhữngdịch vụ với tiện ích “3 trong 1” Triple play: Voice-Data-Video Để có thể chuyển tảinhững gói dịch vụ “khổng lồ” nêu trên, người ta đã phải suy nghĩ đến việc xây dựngnhững xa lộ thông tin cao tốc Vì vậy, việc nghiên cứu công nghệ mạng và dịch vụbăng rộng hiện đang trở thành cao trào tại nhiều quốc gia phát triển và đang pháttriển Với những đặc điểm ưu việt, tiên tiến, dịch vụ băng rộng mang lại rất nhiềutiện ích , đáp ứng hợp lý nhu cầu sử dụng của từng đối tượng khách hàng như: Cánhân, doanh nghiệp, nhà nước, Tuy nhiên, để có thể triển khai công nghệ mạng vàdịch vụ băng rộng, mạng viễn thông hiện hữu không thể đáp ứng mà cần có sự đầu

tư xây dựng cơ sở hạ tầng mạng lõi – mạng truy nhập thích hợp theo xu hướng tíchhợp công nghệ, tiến tới xây dựng mạng NGN trong khu vực và toàn quốc

Với những tiền đề nêu trên, học viên quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu ứngdụng công nghệ MAN trên nền mạng viễn thông Bưu điện Nghệ An” làm đề tàinghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp với hy vọng đóng góp một phần trong việc triểnkhai mạng đô thị trên địa bàn tỉnh Nghệ An giai đoạn 2008-2010

II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Luận văn gồm 4 chương bắt đầu bằng việc giới thiệu về xu hướng phát triểnthị trường, dịch vụ và công nghệ MAN, tiếp đến là phân tích nêu ưu, nhược điểm,khả năng ứng dụng và so sánh giữa các công nghệ, cuối cùng là đề xuất xây dựngmột mạng MAN của tỉnh Nghệ An cho giai đoạn 2008-2010, các đề xuất, khuyếnnghị của đề tài và đưa ra hướng nghiên cứu tiếp theo

Chương I giới thiệu về xu hướng phát triển thị trường, dịch vụ, công nghệ

Metro và tìm kiếm các giải pháp công nghệ mới, các sản phẩm mạng mới để đápứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường mạng viễn thông

Chương II chủ yếu phân tích các đặc điểm, ưu nhược điểm của các công nghệ

áp dụng cho mạng đô thị (IP/ATM; WDM; NG-SONET/SDH; RPR;MPLS/GMPLS; GigaEthernet)

Chương III phân tích, đánh giá và lựa chọn công nghệ áp dụng xây dựng

mạng đô thị cho mạng viễn thông tỉnh Nghệ An giai đoạn 2008-2010 Chương IIIcũng đưa ra các phương pháp thiết kế và tính toán dung lượng trong E-MAN củaVNPT, từ đó xây dựng chương trình phần mềm tính toán cho mạng MAN Nghệ An

Chương IV là phần tổng kết, khuyến nghị của đề tài và đưa ra hướng nghiên

cứu tiếp theo

III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

Mạng băng rộng là xu hướng công nghệ và dịch vụ tất yếu trong thế kỷ 21 vàcũng là một trong những đề tài nghiên cứu khá rộng, được các nhà khai thác dịch vụviễn thông rất quan tâm Việc nghiên cứu để phát triển các dịch vụ mạng băng rộng

mà cụ thể là mạng Metropolitan Area Network (MAN) tại Nghệ An có những điềukiện đặc thù do điều kiện về phát triển kinh tế, nhu cầu sử dụng dịch vụ và cơ sở hạtầng trên địa bàn thành phố Với mục đích là nghiên cứu và tìm hiểu thêm về lýthuyết của công nghệ sau đó áp dụng triển khai trên mạng viễn thông tỉnh Nghệ An.Trong quá trình nghiên cứu tác giả đã viết được 1 phần mềm nhằm hỗ trợ tính toánbăng thông các thiết bị thu thập lưu lượng trong mạng MAN -CES (Carrier EthernetSwitch) và băng thông của các Ring Tuy nhiên do thời gian và thông tin có hạn,khả năng dự báo về phát triển dịch vụ còn hạn chế nên trong thời gian tới sẽ còn rấtnhiều việc phải hoàn thiện Ngoài mục đích để làm đề tài tốt nghiệp, người viếtmong rằng bản luận văn này sẽ có tác dụng như một bản tiền nghiên cứu và là cơ sở

để hoàn thiện việc nghiên cứu, triển khai mạng đô thị băng rộng trên địa bàn tỉnhNghệ An

CHƯƠNG I

XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG ĐÔ THỊ (MAN-METROPOLITAN AREA NETWORK)

1.1 Xu hướng phát triển thị trường mạng đô thị

Trong những năm gần đây, sự phát triển mạnh về kinh tế, xã hội và văn hoátrong môi trường các đô thị và thành phố lớn nên nhu cầu trao đổi thông tin là rấtlớn, đa dạng cả về loại hình dịch vụ, tốc độ Với sự hình thành và phát triển bùng nổcác tổ hợp văn phòng, khu công nghiệp, công nghệ cao, các khu chung cư thêmvào đó các dự án phát triển thông tin của chính phủ, của các cơ quan, các công tylàm cho nhu cầu trao đổi thông tin như trao đổi tiếng nói, dữ liệu, hình ảnh, truynhập từ xa, truy nhập băng rộng, tăng dẫn đến nhiều vấn đề cần phải giải quyết Các mạng nội bộ LAN (Local Area Network) chỉ có thể đáp ứng được nhu cầutrao đổi thông tin với phạm vi địa lý rất hẹp (trong khoảng vài trăm mét) Trong khi

đó nhu cầu kết nối với mạng bên ngoài (truy nhập Internet, truy nhập cơ sở dữ liệu,kết nối chi nhánh văn phòng, ) là rất lớn Điều này dẫn đến việc cơ sở hạ tầngthông tin hiện tại với công nghệ TDM (chuyển mạch kênh PSTN, công nghệ SDH)

sẽ rất khó đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin rất lớn như vậy cả về loại hình dịch vụ

và cường độ lưu lượng trao đổi thông tin Do vậy việc tìm kiếm công nghệ để xâydựng một cơ sở hạ tầng mạng đô thị (MAN) đáp ứng được yêu cầu trao đổi thôngtin nói trên là công việc cấp thiết đối với những nhà cung cấp dịch vụ viễn thôngtrên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng

Trong vài năm trở lại đây các nhà khai thác mạng viễn thông có khuynh hướngtập trung đầu tư xây dựng mạng đường trục (backbone) để đáp ứng yêu cầu băngthông truyền tải cho lưu lượng bùng nổ của Internet Hiện nay khuynh hướng pháttriển mạng đã có sự thay đổi, người ta tập trung sự chú ý đến việc xây dựng mạngnội vùng, nội hạt nói chung và mạng MAN tại các đô thị, thành phố nói riêng, nơicần thiết phải đầu tư xây dựng, tổ chức lại để có thể đáp ứng được nhu cầu đa dạnghoá dịch vụ của người sử dụng, đưa dịch vụ đến gần với khách hàng hơn, đảm bảoviệc kết nối với khách hàng “mọi nơi, mọi lúc, mọi giao diện”

Không giống như mạng đường trục, nơi có khuynh hướng hội tụ các loại hìnhlưu lượng truyền tải về loại hình giao thức truyền tải phổ biến nhất là IP/MPLSnhằm đạt được hiệu suất sử dụng mạng cao, mạng đô thị thực hiện tiếp cận với rấtnhiều loại hình ứng dụng và giao thức truyền tải cần phải truyền một cách “trongsuốt” giữa người sử dụng hoặc các mạng văn phòng với nhau Do vậy vấn đề đặt ra

là cần phải cân nhắc giữa mục tiêu là truyền lưu lượng trong suốt và đạt hiệu suất sửdụng mạng cao, đó là một bài toán đặt ra đối với các nhà xây dựng mạng đô thị Nó

sẽ quyết định đến chiến lược triển khai mạng và dịch vụ cũng như như việc lựachọn nhà cung cấp thiết bị mạng

Xu hướng phát triển của mạng của thế hệ kế tiếp NGN là từng bước thay thếhoặc chuyển lưu lượng mạng sử dụng công nghệ TDM sang mạng sử dụng côngnghệ chuyển mạch gói Do vậy, công nghệ áp dụng xây dựng mạng MAN cũngkhông nằm ngoài xu hướng nói trên, đó là xây dựng cơ sở hạ tầng mạng với mụctiêu hội tụ các loại hình dịch vụ dữ liệu, tiếng nói, truyền hình để truyền tải trêncùng một cơ sở hạ tầng mạng Hiện nay một số công nghệ chủ yếu ở phân lớp 2 như

là GbE (Gigabit Ethernet), RPR (Resilient Packet Ring), SDH-NG (NextGeneration SDH) được xem là có triển vọng áp dụng để xây dựng mạng MAN thế

hệ kế tiếp

Với xu hướng phát triển mạng hiện nay, mạng cung cấp dịch vụ trên cơ sởmạng MAN có thể xem là một thị trường mới MAN đang là một mảnh đất tiềmnăng đối với các nhà khai thác và cung cấp mạng Rất nhiều nhà cung cấp cơ sở hạtầng đang triển khai các công nghệ mới nhằm giải quyết những vấn đề của nhà khaithác và những nhu cầu của khách hàng

Lưu lượng trao đổi thông tin xuất phát từ các loại hình dịch vụ trao đổi số liệu,chẳng hạn như lưu lượng xuất phát từ các mạng LAN, lưu lượng từ các trung tâmcung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu (SAN), lưu lượng từ các nhà cung cấp dịch vụInternet (ISP), Một thực tế cho thấy rằng: trong khi các mạng trục (backbone)thường được xây dựng với dung lượng truyền tải khả lớn và hầu hết các mạng nàyđều có thể đáp ứng được như cầu truyền tải lưu lượng gia tăng thì các kết nối trong

nội bộ mạng đô thị hiện tại có thể đang trở thành những “nút cổ chai” do việc tắcnghẽn lưu lượng Điều này xuất phát từ việc phần lớn các mạng MAN hiện tại đượcxây dựng trên cơ sở các giải pháp sử dụng hệ thống truyền dẫn SONET và SDH vớicác cấu trúc mạng đặc thù là các cấu trúc Ring Do giải pháp công nghệ truyền dẫnSONET/SDH không hiệu quả đối với số liệu dạng gói và không có những chứcnăng quản lý băng thông một cách mềm dẻo nên hiệu suất sử dụng băng thông làkhông cao và khó triển khai một số chức năng định tuyến cũng như một số dịch vụ

cơ sở được kiến tạo trong công nghệ chuyển mạch gói Một giải pháp công nghệmạng điển hình hiện nay là phương thức truyển tải lưu lượng dạngIP/ATM/SDH/WDM Theo phương thức này thì công nghệ IP và ATM có thể đưalại cho nhà khai thác dịch vụ những khả năng thiết lập dịch vụ và điều khiển băngthông khá mềm dẻo và hiệu suất sử dụng băng thông cao nhưng chi phí cho việcxây dựng mạng là khá cao, phức tạp về mặt quản lý

Nói tóm lại, việc xây dựng mạng MAN dựa trên cơ sở các công nghệ truyềnthống sẽ không có khả năng cung cấp các dịch vụ, băng thông cho khách hàng mộtcách đa dạng, linh hoạt và mềm dẻo cũng như không đáp ứng được những yêu cầu

về hiệu suất khai thác và tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng mạng như nhà khai thácmạng mong muốn

1.2 Xu hướng phát triển công nghệ và dịch vụ của mạng đô thị

Xu hướng các công nghệ được lựa chọn áp dụng để xây dựng mạng MAN thế

hệ mới chủ yếu tập trung vào 6 loại công nghệ chính, đó là:

cấp cơ sở hạ tầng lại triển khai cùng một công nghệ cho các ứng dụng khác nhau Ví

dụ, GbE có thể được sử dụng để cung cấp năng lực truyền tải cơ sở hoặc để cungcấp các dịch vụ gói Ethernet trực tiếp đến khách hàng

Các nhà khai thác mạng có xu hướng kết hợp một số loại công nghệ trên cùngmột mạng của họ, vì tất cả các công nghệ sẽ đóng góp vào việc đạt được những mụcđích chung là:

- Giảm chi phí đầu tư xây dựng mạng

- Rút ngắn thời gian đáp ứng dịch vụ cho khách hàng

- Dự phòng dung lượng đối với sự gia tăng lưu lượng dạng gói

- Tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ mới

- Nâng cao hiệu suất khai thác mạng

Các dịch vụ chủ yếu được cung cấp bởi mạng MAN bao gồm:

+ Truy nhập internet tốc độ cao: Đây là loại dịch vụ rất phát triển hiện nay + Mạng lưu trữ (SAN): Thị trường dịch vụ mạng lưu trữ hiện đang phát triểnnhanh chóng và đây là một trong các dịch vụ đòi hỏi kết nối băng tần lớn 100Mbps

và cao hơn nữa Sự phát triển bùng nổ về số liệu đã khiến cho việc quản lý cácnguồn tài nguyên này trong các doanh nghiệp ngày một khó khăn hơn Các dịch vụmạng SAN sẽ là một giải pháp kinh tế và tin cậy hơn trong việc duy trì các kho dữliệu khổng lồ Việc lưu trữ số liệu từ xa còn đáp ứng được các yêu cầu phục hồitrước những thảm hoạ, ngăn ngừa sự gián đoạn và đảm bảo sự liên tục trong cáchoạt động kinh doanh

+ Các mạng riêng ảo lớp 2 (L2VPN): Các giải pháp VPN đem đến cho cáckhách hàng khả năng tăng hiệu suất công việc nhờ đường truy nhập an toàn đến cácứng dụng và dữ liệu

+ Các dịch vụ ứng dụng gia tăng: Các nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng hiệnđang cố gắng tìm kiếm thị trường cho các sản phẩm của họ, tuy nhiên họ mới chỉđạt được những thành công mức độ với một vài ứng dụng cơ bản

+ Dịch vụ LAN thông suốt (LAN điểm-điểm và LAN đa điểm-đa điểm) + VoIP

Để giải quyết những khó khăn hiện nay của mạng MAN cũ được xây dựngtrên nền SONET/SDH, đáp ứng những nhu cầu về phát triển dịch vụ, các nhà cungcấp cơ sở hạ tầng mạng đã tìm đến những giải pháp công nghệ mới Đó là: SONET/SDH-NG, Ethernet, RPR, WDM/DWDM, chuyển mạch MPLS/GMPLS Tất cả cáccác công nghệ mới này đều rất khác nhau cả về phạm vi và các phương thức màchúng sẽ được sử dụng Các nhà khai thác mạng có xu hướng kết hợp một số loạicông nghệ trên cùng một mạng của họ và phần lớn các trường hợp được tổng kết đã

sử dụng các kiến trúc hỗn hợp, ít nhất là trong giai đoạn chuyển đổi nhằm: Cắt giảmcác chi phí, giảm thời gian cung cấp, đối phó với sự tăng nhanh chóng lưu lượnggói, tăng lợi nhuận từ các dịch vụ mới, đẩy mạnh hiệu suất khai thác mạng

Bên cạnh việc tìm kiếm những giải pháp công nghệ mới, các nhà cung cấpcũng không ngừng phát triển các sản phẩm mạng, trong đó chú ý nhất hiện này làcông nghệ MSPP MSPP tích hợp các công nghệ SDH, Ethernet, MPLS, VPN, IP

và băng rộng để cung cấp các dịch vụ dữ liệu khác nhau một cách kinh tế và hiệuquả nhất [ICT news]

CHƯƠNG II CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG MẠNG ĐÔ THỊ 2.1 Công nghệ truyền dẫn

2.1.1 Công nghệ IP/ATM-MAN

2.1.1.1 Tổng quan

Công nghệ ATM đã từng được sử dụng như là công nghệ chủ yếu trong mạngbackbone từ khi lần đầu được đưa ra thương mại đầu những năm 1990 ATM đượcthiết kế nhằm tối ưu hóa truyền tải nhiều loại thông tin khác nhau như dữ liệu,voice, video đáp ứng cả yêu cầu thời gian thực, và đáp ứng được yêu cầu về QoScho mỗi loại thông tin Để thực hiện yêu cầu này, rất nhiều chức năng và giao thức

đã được thiết lập trên nền công nghệ ATM: PNNI (Private Network Node Interface)cung cấp các chức năng kiểu OSPF [7] cho tín hiệu và dẫn hướng cho thông tin vềQoS trong toàn mạng ATM, đa giao thức trên ATM (MPOA) cho phép thiết lậpnhững kết nối tắt giữa các điểm hay hệ thống trong các mạng con khác nhau, khắcphục được hiện tượng nghẽn cổ chai xảy ra giữa các router và các chức năng đểnâng cao khả năng kết nối vật lý Hiện nay việc truyền tải tín hiệu IP qua ATM trêncác mạng thông tin quang được thực hiện chủ yếu qua hai phương thức:IP/ATM/SDH/WDM và IP/ATM/WDM

2.1.1.2 IP/ATM/SDH trên truyền dẫn WDM.

Truyền tải IP qua ATM được thực hiện dưới nhiều giao thức IP/ATM cổ điển,LAN mô phỏng, đa giao thức trên ATM, Ở đây chúng ta tập trung chủ yếu vàogiao thức cổ điển đã được chuẩn hóa và hoàn thiện Để truyền tải trong các tuyếnWDM, phần lớn các định dạng tuyến truyền dẫn chuẩn sử dụng khung SDH Hình2.1.biểu diễn kiến trúc mạng khả thi sử dụng IP/ATM/SDH/WDM

Theo mô hình này, các gói IP được phân tách trong các tế bào ATM và đượcgán vào các kết nối ảo (VC) qua Card đường truyền SDH/ATM trong bộ định tuyến

IP Tiếp đến các tế bào ATM được đóng trong khung SDH và được gửi tới chuyểnmạch ATM hoặc trực tiếp tới bộ Transponder WDM để truyền tải qua lớp mạngquang (biểu diễn đơn giản như trong hình 2.1 cho ring OADM)

Hiện tại, một cách thực hiện đảm bảo QoS cho dịch vụ IP là cung cấp mộtbăng tần cố định giữa các cặp thiết bị đinh tuyến IP cho từng khách hàng (quản lýQoS lớp 2) ATM cung cấp tính năng thực hiện điều này với tính năng băng tầnthay đổi nhờ các kênh ảo cố định (PVC) qua hệ thống quản lý ATM hoặc thiết lậpkênh chuyển mạch ảo (SVC) linh hoạt, tất cả nằm trong luồng ảo (VP) Hoặc cũng

có thể sử dụng phương pháp ghép kênh thống kê cho phép người sử dụng có thểtruy cập băng tần phụ trong một khoảng thời gian ngắn Điều này đảm bảo băng tầntùy ý và cố định từ 1Mbps đến vài trăm Mbps cho các khách hàng khác nhau Ngoài

ra, với tính hạt mịn của băng tần có thể cho phép các bộ định tuyến IP kết nối logicdạng Mesh một cách dễ dàng, do trễ được giảm thiểu giữa các bộ định tuyến trunggian Một lợi điểm khác của việc sử dụng giao thức ATM là khả năng thực hiện cáchợp đồng lưu lượng khác nhau với nhiều mức chất lượng dịch vụ tùy theo ứng dụngyêu cầu Đối với lưu lượng IP (thực chất là phi kết nối) mạng ATM sẽ chủ yếu sửdụng hợp đồng lưu lượng UBR (tốc độ bit không xác định) Tuy nhiên, nếu các ứngdụng IP nào đó yêu cầu mức QoS riêng, đặc biệt với các ứng dụng thời gian thựccần sử dụng năng lực chuyển giao khác như tốc độ bit không đổi (CBR) hoặc VBR-

rt Tuy nhiên khi sắp xếp các gói IP có độ dài biến thiên vào các tế bào ATM có độdài cố định chúng ta phải cần đến phần mào đầu phụ (do gói một gói IP có thể cầnđến nhiều tế bào ATM), và đây được gọi là thuế tế bào Sự khác biệt về kích thướccũng tạo ra yêu cầu lấp đầy khoảng trống trong các tế bào mà có phần mào đầu phụ.Một giải pháp để ngăn chặn yêu cầu trên là sắp xếp các gói trực tiếp liền kề nhau,nhưng điều này cũng đồng nghĩa với việc tăng rủi ro mất hai gói liền nhau khi tếbào bị mất

OADM

ATM switch routerIPIP

router

e.g 32 WDM

STM16c/ATM interface

IP router

STM16c/ATM interface

STM16c interfaces

STM1/ATM interface

Hình 2.1: Mô hình mạng truyền tải IP/ATM/SDH/WDMIP/ATM cũng có thể được sử dụng trong MPLS Trong trường hợp này, PVCkhông được thiết lập từ hệ thống quản lý ATM mà linh hoạt từ giao thức MPLS.Đối với MPLS dựa trên ATM, nhãn có thể được lưu trong VCI ATM

2.1.1.3 IP/ATM trực tiếp trên WDM

Một giải pháp khác là truyền tải trực tiếp tế bào ATM bao gói IP trên kênhWDM Kịch bản này giống như kịch bản trên theo quan điểm kiến trúc Sự khácbiệt ở đây là các tế bào ATM không được đóng trong các khung SDH mà chúngđược gửi trực tiếp qua môi trường vật lý bằng sử dụng tế bào ATM tạo nên lớp vậtlý

Tế bào tạo nên lớp vật lý là một kỹ thuật tương đối mới đối với truyền tảiATM Tế bào dựa trên cơ chế vật lý đã được phát triển dành riêng cho giao thứcATM; kỹ thuật này không hỗ trợ cho bất kỳ giao thức nào ngoài những giao thứcthiết kế cho ATM

Tế bào ATM dựa trên các lớp vật lý được định nghĩa trong một số tổ chức tiêuchuẩn 155Mbps và 622Mbps của ITU, và hiện tại thì diễn đàn ATM đã hoàn thànhchỉ tiêu cho tốc độ 622Mbps và 2488Mbps

2.1.1.4 Đặc tính kỹ thuật của IP/ATM

Diễn đàn ATM đã định nghĩa một tập hợp đầy đủ các nội dung liên quan đếnlưu lượng ATM trong khi ITU-T cũng đã định nghĩa năng lực lưu lượng và phânlớp QoS của ATM Do có những đặc tính như vậy nên công nghệ ATM trở thành lýtưởng cho mạng đa dịch vụ Tuy nhiên, hiện có một trở ngại đó là ứng dụng ATM

cho PC rất hiếm cũng giống như những ứng dụng hỗ trợ trực tiếp từ ATM Ngàynay, phần lớn PC và các ứng dụng đều hỗ trợ IP nên cần sắp xếp giữa IP và các địachỉ ATM, giữa IP và CoS hoặc QoS ATM.

2.1.1.5 Đánh giá ưu nhược điểm và khả năng ứng dụng của công nghệ IP/ ATM

a. Ưu điểm

- Phương thức chuyển mạch gói, các giao thức định tuyến áp dụng trong côngnghệ IP cho phép truyền tải lưu lượng với hiệu suất cao, tận dụng băng thông truyềntải, do đó tiết kiệm được dung lượng kênh truyền dẫn

- Phần lớn các phần mềm ứng dụng thực hiện trao đổi dữ liệu mạng liên kếttrong các sản phẩm máy tính cá nhân, máy chủ, các thiết bị định tuyến đều đượcthiết kế để có thể chạy trên nên mạng IP Đây là một lợi thế rất lớn của công nghệnày

- Các thuật toán định tuyến ứng dụng trong công nghệ IP cho phép trao đổi dữliệu trong mạng liên kết một cách mềm dẻo, linh hoạt

- Công nghệ IP có khả năng tích hợp đa dịch vụ, dựa trên nền tảng giao thức

IP, người sử dụng có thể kiến tạo rất nhiều các ứng dụng, các loại hình dịch vụ khácnhau và các dịch vụ gia tăng trên nền tảng của các ứng dụng cơ bản được cung cấpbởi mạng IP

- ATM thực hiện chuyển mạch/ghép kênh thống kê do đó đạt được hiệu suất

sử dụng băng thông truyền tải lớn

- Công nghệ ATM có khả năng tích hợp truyền tải nhiều loại hình dịch vụ cóđặc tính lưu lượng khác nhau để truyền tải trên cùng một tiện ích truyền dẫn

- ATM có khả năng đảm bảo chất lượng dịch vụ theo yêu cầu đối với các ứngdụng đòi hỏi chất lượng dịch vụ nghiêm ngặt

- Cơ cấu điều khiển truyền tải lưu lượng trong mạng IP còn chưa có độ tinh tếcao Do đó, vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cũng là một vấn đề mà cácnhà nghiên cứu công nghệ IP đang nỗ lực tập trung giải quyết

- Mạng xây dựng trên cơ sở công nghệ ATM đòi hỏi một cơ hạ tầng thốngnhất với mô hình chuyển mạch ATM, truyền dẫn SDH Vấn đề tận dụng cơ sở hạtầng mạng đã có và mang tính “hỗn tạp” là tương đối khó

- Giá thành thiết bị ATM hiện tại là tương đối đắt

- Mạng sử dụng công nghệ ATM áp dụng tốt cho việc triển khai mạng MAN

có mục đích hỗ trợ cung cấp các loại hình dịch vụ theo thời gian thực

- Do tính chất khó tiếp cận trực tiếp với người sử dụng (hạn chế về các loạihình giao diện truy nhập) nên mạng ATM thường được sử dụng để xây dựng mạngthực hiện chức năng tích hợp các dịch vụ (xây dựng mạng ở phạm vi mạng biên vàphạm vi mạng lõi)

giải pháp truyền dẫn kết hợp kỹ thuật WDM và TDM cho phép nâng hiệu suất sửdụng băng tần sợi quang và dung lượng hệ thống lên rất cao, có thể đáp ứng đượcnhu cầu về băng tần của hệ thống hiện tại cũng như trong tương lai với hiệu quảcao Do đó công nghệ ghép kênh theo bước sóng (WDM) đã trở thành một trongnhững nhân tố chính góp phần đáp ứng sự đòi hỏi ngày càng lớn về băng tần củacác dịch vụ mạng và được sử dụng làm công nghệ mạng truyền dẫn chủ yếu của cácquốc qia trên thế giới.

Mạng WDM có thể thiết lập các cấu hình điểm nối điểm, ring và mesh Việcchuyển đổi hay nâng cấp giữa các cấu hình tương đối linh hoạt

Để tối ưu hóa việc truyền tải số liệu dạng gói trên các tuyến WDM, có haiphương pháp chủ yếu được áp dụng hiện nay là sử dụng IP/SDL trực tiếp trênWDM và IP/Gigabit Ethernet/WDM

2.1.2.2 Giải pháp IP/SDL trực tiếp trên WDM

Tuyến số liệu đơn giản (SDL) là một phương pháp lập khung do Lucent đềxuất So với HDLC, khung SDL không có cờ phân ranh giới thay vì đó nó sử dụngtrường độ dài gói tại điểm bắt đầu khung Điều này rất thuận lợi ở tốc độ bit cao khithực hiện đồng bộ (rất khó thực hiện đối với dãy cờ) Định dạng SDL có thể đưavào trong tải SDH cho truyền dẫn WDM hoặc thiết bị SDH Định dạng này cũng cóthể được mã hóa trực tiếp trên các sóng mang quang: SDL định rõ tính năng tốithiểu đủ để thực hiện điều này

SDL sử dụng 4 byte mào đầu gồm độ dài gói như biểu diễn trong hình 2.2, gói

có thể dài tới 65.535 byte Các mã kiểm tra lỗi phụ (CRC-16 hoặc CRC-32) có thểtùy lựa chọn sử dụng cho gói và nó có thể bị thay thế sau mỗi gói Tất cả các bit trừmào đầu được trộn theo bộ trộn x48 Các bộ trộn của phần phát và thu được duy trìđồng bộ qua các gói đặc biệt truyền không thường xuyên

Hình 2.2: Cấu trúc mào đầu SDL

SDL không có bất kỳ byte thêm nào dành cho các giao thức chuyển mạch bảo

vệ (giống như byte K1 và K2 của SDH) Sử dụng các CRC tải tùy lựa còn cho phépgiám sát tỷ lệ lỗi bit

Cho đến nay, ứng dụng của các hệ thống WDM vẫn hạn chế trong các mạnglõi và mạng đường trục, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các công nghệ truynhập như xDSL, SAN, UMTS/3G, LMDS Các hệ thống truyền dẫn trên côngnghệ WDM đang dần dần được ứng dụng trong các mạng MAN cỡ lớn

Trong SDL không hỗ trợ chức năng bảo vệ và khôi phục Chức năng này đượcthực hiện nhờ các ngăn mạng bên dưới như SONET/SDH hoặc WDM

Mục đích của SDL là đưa ra một cách giải quyết phân định ranh giới các gói

có độ dài thay đổi trong cả trường hợp trực tiếp trên sợi hoặc trong tải của một giaothức tuyến khác (ví dụ như SONET/SDH) Một số khả năng cung cấp dịch vụ củamạng dựa trên giải pháp công nghệ truyền SDL trên WDM là:

Hỗ trợ QoS và VPN: SDL có khả năng hỗ trợ QoS bằng cách cung cấp chotrường độ dài thông tin chuyển mạch Lớp 2 MPLS có thể được sử dụng trongtrường hợp này Nếu tích hợp với MPLS, SDL có thể cung cấp dịch vụ VPN

2.1.2.3 Giải pháp IP/Gigabit Ethernet trên WDM

a Mô hình tổng quan và phương thức thực hiện

Hình 2.3 biểu diễn cấu trúc điển hình mạng IP dựa trên giao diện GigabitEthernet sử dụng truyền dẫn WDM Các Card đường truyền Gigabit Ethernet hoặcchuyển mạch Ethernet lớp 2 nhanh được sử dụng cho các bộ định tuyến IP trongmạng Mạng Ethernet tốc độ thấp (ví dụ 10Base-T hoặc 100Base-T) sử dụng kiểutruyền hoàn toàn song công, ở đây băng tần truyền dẫn hiệu dụng được chia sẻ giữatất cả người sử dụng và giữa hai hướng truyền dẫn Để kiểm soát sự truy nhập vàobăng tần chia sẻ có thể sử dụng công nghệ CSMA/CD Điều này sẽ làm giới hạnkích thước vật lý của mạng vì thời gian chuyển tiếp không được vượt quá “khe thờigian” có độ dài khung nhỏ nhất (chẳng hạn 512 bit đối với 10 Base-T và 100 Base-T) Nếu tốc độ bit là 1Gbps mà sử dụng độ dài khung nhỏ nhất là 512 bit thì mạngEthernet chỉ đạt chừng 10m vì thế độ dài khung tối thiểu trong trường hợp này được

định nghĩa bằng 4096 bit cho Gigabit Ethernet Điều này làm giới hạn kích thướcmạng trong phạm vi 100m Tuy nhiên, kiểu hoàn toàn song công vẫn hấp dẫn trongmôi trường Gigabit Ethernet.

Khi Gigabit Ethernet (1000Base-X) sử dụng kiểu song công, nó trở thành mộtphương pháp tạo khung và bao gói đơn giản, tính năng CSMA-CD không còn được

sử dụng Chuyển mạch Ethernet cũng được sử dụng để mở rộng topo mạng thay thếcho các tuyến điểm-điểm

Hình 2.3 thể hiện quá trình truyền tải IP trên vòng ring WDM bằng khungGigabit Ethernet là 1500 byte nhưng có thể mở rộng lên đến 9000 byte (khungJumbo) trong tương lai Tuy nhiên, kích thước tải lớn sẽ khó tương hợp với cácchuẩn Ethernet trước đây và hiện tại cũng chưa có chuẩn cho vấn đề này

WDM Ring OADM

IP Router

Gigabit Ethernet Switch

IP Router

IP Router

Gigabit Ethernet Interface

Hình 2.3: Mô hình mạng áp dụng giải pháp truyền Gigabit Ethernet trên WDM

Trường điều khiển tuyến logic + tải tin

(độ dài tối đa 1500 byte)

Bảng 2.1: Phân bổ số lượng byte trong khung Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet cung cấp một số CoS như định nghĩa trong tiêu chuẩn IEEE802.1Q và 802.1P Những tiêu chuẩn này dễ dàng cung cấp CoS qua Ethernet bằngcách gắn thêm thẻ cho các gói cùng chỉ thị ưu tiên hoặc cấp độ dịch vụ mong muốncho gói Những thẻ này cho phép tạo những ứng dụng liên quan đến khả năng ưutiên hoặc cấp độ dịch vụ mong muốn cho gói RSVP hoặc DiffServ cũng được hỗtrợ bằng cách sắp xếp trong 802.1P lớp dịch vụ.

b Một số đặc tính của giải pháp công nghệ IP/Gigabit Ethernet truyền trên WDM.

Hỗ trợ VPN và QoS: Trong giải pháp DiffServ, lưu lượng được chia thành các

mức ưu tiên khác nhau và được bộ định tuyến xử lý theo mức độ ưu tiên này Kiểuphân tập dịch vụ tương đối này được gọi là Phân lớp dịch vụ (CoS) CoS có thểđược cung cấp từ chuyển mạch lớp 2 hoặc các bộ định tuyến lớp 3; nhưng do người

ta muốn duy trì tính ưu tiên của số liệu qua các lớp nên nhiều lớp có khả năng thựcthi ưu tiên số liệu thì CoS cung cấp cũng tốt hơn

Bảo vệ và khôi phục: Trong kịch bản IP/GbE/WDM, GbE kiểu khung cho kết

nối điểm - điểm giữa các bộ định tuyến IP phù hợp cho mạng đường trục Trong khi

đó kiểu GbE chuyển mạch có một số nhược điểm khi ứng dụng trong mạng này Do

đó, lớp gói IP đảm nhiệm việc định tuyến mức gói và lớp quang thực hiện địnhtuyến bước sóng

Duy trì đa lớp: Với GbE sử dụng khung sẽ không cung cấp bất cứ chức năng

bảo về và khôi phục nào, kiến trúc này là cực kỳ đơn giản theo quan điểm duy trì đalớp Giải pháp hợp lý nhất là kết hợp bảo vệ OCh WDM với khôi phục IP

Bảo vệ OCh cung cấp khả năng khôi phục nhanh trong trường hợp đơn lỗitrong lớp mạng quang, bao gồm cả sai hỏng bộ Transponder, trong khi định tuyếnlại IP cho phép chống lại những sai hỏng có nguyên nhân khác như sai hỏng cổng

bộ định tuyến hoặc đa sai hỏng

Đứt cáp (sợi): Bảo vệ OMS/OCh và dự phòng Ethernet NIC được giả thiết là

phát hiện lỗi theo cùng thang thời gian, nghĩa là một vài ms Khôi phục trong lớpEthernet (tức là tính toán lại spanning tree) hoạt động theo cùng cách như bảng định

tuyến IP và nó sẽ không ứng tác khi các phương pháp khác khôi phục lưu lượngkhác có kết quả trong phân vùng mạng Khái niệm EtherChannel của Cisco bao hàmphương pháp bảo vệ mà có khả năng khôi phục tính theo giây.

Sai hỏng nút WDM: Nếu trong trường hợp nút WDM sai hỏng và lại không có

phần dự phòng cho nút Ethernet thì dịch vụ sẽ bị mất Để không gây gián đoạn dịch

vụ thì nút Ethernet cần được kết nối đồng thời tới một nút WDM khác Các Hostgắn với nút Ethernet có thể được bảo vệ cũng theo cách giống như trường hợp đứtcáp nếu OSMP không được sử dụng Nếu sai hỏng thiết bị trong nút WDM thì nên

sử dụng bảo vệ OCh

Bên cạnh đó tính năng P&R cho lớp Ethernet cũng áp dụng cho GigabitEthernet, các bộ chuyển mạch định tuyến có chức năng khôi phục như các bộ địnhtuyến gốc nhờ các giao thức định tuyến như RIP, OSPF và BGP

2.1.2.4 Khả năng cung cấp dịch vụ của mạng dựa trên cơ sở công nghệ WDM

Khả năng cung cấp dịch vụ của mạng WDM về thực chất dịch vụ cung cấp bởilớp mạng WDM sẽ là dịch vụ cung cấp các bước sóng để truyền tải mạng thông tingiữa các nút thiết bị với các giao diện cụ thể (các giao diện quang hoặc giao diệnđiện) Việc các thiết bị nút mạng sử dụng giao thức truyền tải nào để truyền tảithông tin là phụ thuộc vào công nghệ áp dụng phía trên của lớp mạng WDM như đã

mô tả ở trên Do đó các loại hình dịch vụ triển khai tới khách hàng sẽ quyết định bởicông nghệ đó Tuy nhiên mạng triển khai trên cơ sở công nghệ WDM sẽ có khảnăng cung cấp những dịch vụ có tính chất đặc thù Trong số các dịch vụ được ứngdụng, hai ứng dụng cơ bản nhất của công nghệ DWDM trong mạng MAN là trongcác lĩnh vực mạng SAN và mở rộng từ hạ tầng các mạng SONET/SDH

2.1.1.5 Đánh giá ưu nhược điểm và khả năng ứng dụng của công nghệ WDM

a. Ưu điểm

- Cung cấp các hệ thống truyền tải quang có dung lượng lớn, đáp ứng được cácyêu cầu bùng nổ lưu lượng của các loại hình dịch vụ

- Nâng cao năng lực truyền dẫn cáp sợi quang, tận dụng khả năng truyền tảicủa hệ thống cáp quang đã được xây dựng.

- Nâng cấp dung lượng, thay thế hệ thống truyền tải quang hiện có

- Ứng dụng cho những nơi mà cần dung lượng hệ thống truyền tải lớn (mạnglõi, mạng đường trục)

2.1.3 Công nghệ SDH-NG-MAN

2.1.3.1 Hạn chế của công nghệ truyền dẫn SONET/SDH truyền thống.

SONET/SDH truyền thống là công nghệ TDM đã được tối ưu hóa để truyềntải các lưu lượng dịch vụ thoại Khi truyền tải các lưu lượng dựa trên dịch vụ IP, cácmạng sử dụng công nghệ SONET/SDH truyền thống gặp phải một số hạn chế sau:+ Liên kết cứng: do các tuyến kết nối giữa hai điểm kết nối được xác lập cốđịnh, có băng tần không đổi, thậm chí khi không có lưu lượng đi qua hai điểm nàythì băng thông này cũng không thể được tái sử dụng để truyền tải lưu lượng của kếtnối khác dẫn tới không sử dụng hiệu quả băng thông của mạng Trong trường hợpkết nối điểm điểm (hình 2.4a), mỗi kết nối giữa hai điểm chỉ sử dụng 1/4 băngthông của cả vòng ring Cách xác lập kết nối cứng như vậy làm giới hạn băng thôngtối đa khi truyền dữ liệu đi qua hai điểm kết nối, đây là một hạn chế cơ bản củamạng SONET/SDH truyền thống khi truyền tải các dịch vụ IP, do các dịch vụ này

có đặc điểm thường có sự bùng nổ về nhu cầu lưu lượng một cách ngẫu nhiên.+ Lãng phí băng thông khi sử dụng cấu hình mesh: khi mạng SONET/SDHthiết lập các liên kết logic để tạo ra cấu trúc mesh như hình 2.4b, băng thông củavòng ring buộc phải chia thành 10 phần cho các liên kết logic Việc định tuyến phânchia lưu lượng như vậy không những rất phức tạp mà còn làm lãng phí rất lớn băngthông của mạng

+ Các lưu lượng truyền dữ liệu quảng bá: Trong các Ring SONET/SDH, việctruyền các dữ liệu quảng bá chỉ có thể thực hiện được khi phía phát và tất cả cácđiểm thu đều đã được xác lập kết nối logic Các gói tin quảng bá được sao chép lạithành nhiều bản và gửi đến từng điểm đích dẫn tới việc phải truyền nhiều lần cùngmột gói tin trên vòng ring Điều này gây lãng phí lớn đối với băng thông của mạng.+ Lãng phí băng thông cho việc bảo vệ mạng: Thông thường đối với các mạngSONET/SDH 50% băng thông của mạng được dành cho việc dự phòng cho mạng.Mặc dù việc dự phòng này là hết sức cần thiết nhưng các công nghệ SONET/SDHtruyền thống không cung cấp khả năng cho phép nhà cung cấp dịch vụ lựa chọnlượng băng thông sử dụng cho việc dự phòng các sự cố.

Ngoài ra, khi sử dụng mạng SONET/SDH truyền thống để truyền các lưulượng Ethernet, ngoài các hạn chế trên thì còn có một yếu tố nữa là tốc độ củaEthernet không tương đương với SONET/SDH Điều này dẫn đến phải thiết lập cáctuyến kết nối của mạng SONET/SDH có tốc độ cao hơn so với của Ethernet, đó lại

là nguyên nhân làm giảm hiệu quả sử dụng băng thông của mạng lưới

Ethernet SONET SDH Tốc độtruyền Hiệu suất sử dụng băngthông

2.1.3.2 Những đặc trưng của NG SONET/SDH.

Nhu cầu truyền tải các loại dịch vụ như IP, Ethernet, Fiber Channel,ESCON/FICON qua mạng SONET/SDH đã xuất hiện từ rất lâu Tuy nhiên chỉ đếnkhi lưu lượng số liệu bùng nổ trong những năm đầu thập kỷ 90 người ta mới thựchiện nghiên cứu các giao thức nhằm sắp xếp lưu lượng số liệu vào trong tải đồng bộSONET/SDH Từ đó cho đến nay đã có nhiều giao thức thực thi được công bố vàchuẩn hóa trong các tổ chức tiêu chuẩn như ANSI, ETSI, ITU-T và tổ chức côngnghiệp như EITF,

2.1.3.3 Đặc tính kỹ thuật của NG SDH

a Gói trên SONET/SDH (POS )

Gói trên SONET/SDH (POS ) sử dụng sắp xếp IP trong SDH hoặc SONETchuẩn hoá nhờ giao thức điểm-điểm (PPP) hoặc điều khiển tuyến số liệu tốc độ cao(HDLC) như định nghĩa trong IETF [RFC1619] Gói trên SONET/SDH hoặc IPtrên SONET/SDH nhất thiết liên quan đến việc thêm các giao diện SONET/SDHcho bộ định tuyến mà kết cuối PPP PPP cung cấp bao gói đa giao thức, kiểm soátlỗi và các đặc tính điều khiển khởi tạo tuyến Các gói số liệu IP tạo bởi PPP đượclập thành khung nhờ giao thức HDLC [RFC 1662] và sắp xếp trong tải SDH (SPE).Chức năng chính của HDLC là chỉ ra các gói số liệu IP được bao bởi PPP qua tuyếntruyền dẫn đồng bộ FCS (Dãy kiểm tra khung) khung HDLC tính toán để xác địnhlỗi và gói tạo ra là các byte nhồi Sau đó khung HDLC được trộn để đảm bảo có sốlượng chuyển tiếp thích hợp trước khi tạo thành khung SDH cuối cùng Khung SDHthêm 36 byte mào đầu ngoài tổng kích thước 810 byte Ngoài ra, giao thức PPPdùng nhồi byte làm tăng đáng kể kích thước tải tin Điều này có thể gây nguy hạiđến việc phân bổ băng tần kết nối với sự quản lý QoS

PPP/ HDLC

SONET/ SDH

ID Informa- tion Padding FCS

b Khả năng mở rộng

POS cung cấp kết nối hoàn toàn song công điểm-điểm giữa hai giao diện bộđịnh tuyến, sử dụng khung SDH Khả năng mở rộng không phải là vấn đề: liên kếtgiữa hệ thống SDH và WDM là tuyệt vời và không có giới hạn thuộc bản chất về sốlượng nút Tuy nhiên, có hai điểm cần quan tâm:

- Đối với các bộ định tuyến có giao diện SDH tốc độ bit cao hơn 155 Mbps,các container ảo thường được kết chuỗi và truyền qua mạng SDH truyền thống sẽkhông thực hiện được vì chúng không hỗ trợ kết chuỗi container ảo đó Do đó cầnphải thiết lập tuyến nối trực tiếp giữa các bộ định tuyến

- Kết nối trực tiếp giữa hai bộ định tuyến cần sử dụng tuyến SDH và đây cũngchính là giới hạn vì phải cần đến số lượng lớn giao diện trên các bộ định tuyến vàtuyến kết nối

c Hỗ trợ VPN và QoS

Hỗ trợ VPN và QoS chỉ được cung cấp bởi năng lực POS truyền tải nhãnMPLS Lý do đó là vì POS chỉ cung cấp tải kết chuỗi (ví dụ VC-4c) giống như kếtnối điểm – điểm giữa các bộ định tuyến IP VPN đòi hỏi cung cấp phần nhỏ tải kếtchuỗi MPLS là cơ chế để cung cấp kết nối ảo qua giao diện POS (VPN)

MPLS cũng có thể thêm khả năng hỗ trợ còn thiếu đối với QoS cho POS.Bằng cách thêm các thuộc tính trung kế MPLS đề xuất [RFC 2702] cho giao diện

POS thì bộ định tuyến IP có thể coi thông tin này giống như những bộ định tuyến đãđược thiết lập Dựa trên thông tin thuộc tính có thể thiết lập nên đường kết nối đápứng đầy đủ yêu cầu về CoS

d Bảo vệ và khôi phục

Khôi phục có thể thực hiện tại các lớp IP, SDH hoặc là quang

Trong lớp IP, khôi phục được thực hiện bằng cách cập nhật bảng định tuyếnqua giao thức định tuyến

Tại Lớp 2, khôi phục được thực hiện bằng cách chuyển mạch tới đường MPLS

dự phòng (tương đối nhanh) hoặc nhờ đến giao thức LDP định nghĩa đường mới(tương đối chậm) Tất nhiên khi có mặt SDH thì kỹ thuật khôi phục truyền thốngcũng được áp dụng

Trong mạng WDM, các Khối truyền tải quang (OTU) được định tuyến quamạng

Tương tự, bảo vệ có thể thực hiện trong lớp SDH hoặc lớp quang

Xu hướng dễ thấy đó là đơn giản hoá lớp SDH với chức năng khôi phục chủyếu trong lớp IP và bảo vệ trong lớp quang

Đoạn ghép kênh Đoạn ghép kênh

quang

Thăng giáng tín hiệu đơn hướng 7.7 ms 13.7 ms

Bảng 2.3 Thời gian chuyển mạch bảo vệ trong ring 7 nútTrong kịch bản này, lớp IP chỉ thực hiện chức năng định tuyến Ứng với cáctiêu chuẩn POS, các gói IP được thích ứng để truyền tải trong lớp SDH nhờ giaothức PPP và khung tương tự như HDLC

Lớp SDH có thể phân theo tính năng thành hai lớp: Lớp luồng và Lớp đoạn(bao gồm Lớp đoạn ghép kênh và Lớp đoạn lặp) Do đó có hai lựa chọn thực thi:

- Mạng SDH thực sự với sự hiện diện của cả hai tính năng Lớp đoạn và Lớpluồng

- SDH xuất hiện chỉ với giao diện bộ định tuyến và do đó chỉ có tính năng lớpđoạn được sử dụng.

Trong trường hợp đầu tiên, SDH cũng có thể thực hiện định tuyến luồng quathiết bị ADM hoặc DXC Trường hợp này có thể áp dụng khi mạng SDH được xemnhư lớp chủ cho mạng client khác và IP chỉ là một trong số chúng

Trong trường hợp thứ hai, vai trò của SDH chỉ là cung cấp truyền dẫn điểm điểm các gói IP giữa các bộ định tuyến, do đó phải cần đến tính năng Lớp đoạn vàSDH bị bó trong các giao diện bộ định tuyến, nghĩa là không có thiết bị thuần tuýSDH lắp đặt trong mạng Trường hợp này điển hình cho mạng trục được tối ưu đểtruyền tải IP Trong mạng IP đường trục toàn bộ đoạn STM-n được sử dụng đểtruyền tải băng rộng nhờ việc kết chuỗi các VC (VC-4c hoặc VC-16c)

2 điểm-điểm Chính vì vậy chức năng VPN và QoS sẽ được hỗ trợ bởi giao thứcLớp 2 khác được sắp xếp trong khung GFP

Cơ chế thích ứng động kích cỡ của kênh SONET/SDH của LCAS là một giaothức đảm bảo đồng bộ giữa phía phát và thu khi tăng/giảm kích thước các kênh kếtchuỗi ảo theo cách không can thiệp vào tín hiệu số liệu Do đó nó không thể thíchứng linh hoạt kênh SONET/SDH theo tính sử dụng bùng nổ tức thời của người sửdụng Hơn nữa, nó thiếu một giao thức để xác định độ khả dụng của các Containervừa giải phóng và không thể phân bổ các kênh cung cấp cho các nút trung gian Vìvậy khả năng hỗ trợ CoS là tương đối hạn chế [8]

f Bảo vệ và khôi phục

Mạng hoạt động trên GFP kết hợp với các công nghệ VCAT và LCAS đượctruyền tải bởi các khung SONET/SDH Do đó nó không có chức năng bảo vệ vàkhôi phục; chức năng này được tận dụng từ giao thức ASP sẵn có trongSONET/SDH

Tính đa dạng trong định tuyến của LCAS cho phép bảo vệ một nhóm kếtchuỗi ảo với băng tần tối thiểu trước một sự kiện sai hỏng mạng Theo nguyên lý,nhóm kết chuỗi này có thể được thực hiện bằng cơ chế bảo vệ SONET/SDH tuynhiên đặc tính động của định tuyến trong LCAS dường như làm cho cơ chế bảo vệnày mất hiệu lực

2.1.3.4 Đánh giá ưu nhược điểm và khả năng ứng dụng của công nghệ NG-SDH

a Ưu điểm

- Cung cấp các kết nối có băng thông cố định cho khách hàng

- Độ tin cậy của kênh truyền dẫn cao, trễ truyền tải thông tin nhỏ

- Các giao diện truyền dẫn đã được chuẩn hóa và tương thích với nhiều thiết bịtrên mạng

- Thuận tiện cho kết nối truyền dẫn điểm - điểm

- Quản lý dễ dàng

- Công nghệ đã được chuẩn hóa

- Thiết bị đã được triển khai rộng rãi

- Khả năng nâng cấp không linh hoạt và giá thành nâng cấp là tương đối đắt

- Không phù hợp với tổ chức mạng theo cấu trúc Mesh

- Khó triển khai các dịch vụ ứng dụng Multicast

- Dung lượng băng thông giành cho bảo vệ và phục hồi lớn.

- Phương thức cung cấp kết nối phức tạp, thời gian cung ứng kết nối dài

c Khả năng ứng dụng.

Khả năng cung cấp dịch vụ của mạng SDH-NG về thực chất là cung cấp cáctuyến kết nối truyền dẫn quang giữa các nút mạng (sử dụng các giao diện quanghoặc giao diện điện) Việc các thiết bị nút mạng sử dụng giao thức truyền tải nào đểtruyền tải thông tin là phụ thuôc vào công nghệ áp dụng phía trên lớp mạng SDHnhư đã mô tả ở trên (xem hình 2.6) Do đó các loại hình dịch vụ triển khai tới kháchhàng sẽ quyết định bởi công nghệ đó Tuy nhiên mạng triển khai trên cơ sở côngnghệ SDH-NG có những khả năng cung cấp những dịch vụ có tính chất đặc thù

Cụ thể, mạng truyền tải dựa trên công nghệ SDH-NG có thể cung cấp các loạihình dịch vụ như đối với mạng SDH truyền thống, ngoài ra mạng tại các ADM củathiết bị SDH-NG có thể cho phép cung cấp nhiều loại hình giao diện với tốc độkhác nhau để kết nối với các thiết bị mạng NGN, chẳng hạn như: 622 Mbps (STM-4), 2,5 Gbps (STM-16), 10 Gbps (STM-64), 40 Gbps (STM-128)

Đặc biệt mạng được triển khai theo công nghệ SDH-NG tích hợp cơ sở hạtầng mạng SDH cũ, điều này cho phép tận dụng cơ sở hạ tầng mạng truyền dẫnđang có, tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng mạng

2.1.4 Công nghệ ring gói tự hồi phục RPR

2.1.4.1 Tổng quan

RPR (Resilient Packet Ring) hay IEEE 802.17, giao thức lớp MAC đang đượcchuẩn hóa bởi IEEE, là giải pháp cho vấn đề bùng nổ nhu cầu kết nối tốc độ cao vàchi phí thấp trong khu vực thành phố Bằng cách ghép thống kê gói IP truyền trên

hạ tầng vòng sợi quang, có thể khai thác hiệu quả dạng vòng quang và tận dụng ưuđiểm truyền gói như Ethernet Khi có lỗi node hay liên kết xảy ra trên vòng sợiquang, RPR thực hiện chuyển mạch bảo vệ thông minh để đổi hướng lưu lượng đi

xa khỏi nơi bị lỗi với độ tin cậy đạt tới thời gian nhỏ hơn 50 ms

RPR sử dụng vòng song hướng gồm hai sợi quang truyền ngược chiều nhau,

cả hai vòng đồng thời được sử dụng để truyền gói dữ liệu và điều khiển RPR cho

phép nhà cung cấp dịch vụ giảm chi phí thiết bị phần cứng cũng như thời gian vàchi phí của việc giám sát mạng Trong RPR không có khái niệm khe thời gian, toàn

bộ băng thông được ấn định cho lưu lượng Bằng cách tính toán khả năng mạng và

dự báo yêu cầu lưu lượng, RPR ghép thống kê và phân phối công bằng băng thông(fairness) cho các node trên vòng để tránh tắc nghẽn có thể mang lại lợi ích hơnnhiều so với vòng SDH/SONET dựa trên ghép kênh phân chia theo thời gian

RPR là giao thức lớp MAC vận hành ở lớp 2 của mô hình OSI, nó không nhậnbiết lớp 1 nên độc lập với truyền dẫn vì vậy có thể làm việc với WDM, SDH haytruyền dẫn dựa trên Ethernet (sử dụng GBIC - Gigabit Interface Converter) Ngoài

ra, RPR đi từ thiết bị đa lớp đến dịch vụ mạng thông minh lớp 3 như MPLS MPLSkết hợp thiết bị rìa mạng IP lớp 3 với thiết bị lớp 2 như ATM, Frame Relay Sự kếthợp độ tin cậy và khả năng phục hồi của RPR với ưu điểm quản lý lưu lượng và khảnăng mở rộng của MPLS VPN và MPLS TE được xem là giải pháp xây dựng MANtrên thế giới hiện nay

Hiện nay RPR là vấn đề khá phức tạp và chưa được chuẩn hoá đầy đủ, nhiềunhà sản xuất có sản phẩm RPR 802.17 nhưng khả năng tương thích giữa sản phẩmcủa các hãng khác nhau là không chắc chắn

2.1.4.2 Sơ lược về chuẩn RPR 802.17

a Vòng RPR

RPR sử dụng vòng song hướng gồm 2 sợi quang truyền ngược chiều đối xứngnhau Một vòng được gọi là vòng ngoài (Outer ring), vòng kia được gọi là vòngtrong (Inner ring) gọi chung là ringlet Hai ringlet có thể đồng thời sử dụng đểtruyền gói dữ liệu và điều khiển Một node gửi gói dữ liệu trên hướng downstream

và gửi gói điều khiển trên hướng ngược lại upstream trên ringlet kia

Hình 2.6: Vòng RPR

b Các Class dịch vụ RPR hỗ trợ

Để hỗ trợ dịch vụ với các yêu cầu QoS khác nhau, RPR hỗ trợ 3 lớp dịch vụ(CoS), các dịch vụ này được sắp xếp bởi MAC Client tương ứng với yêu cầu QoSriêng của chúng Trong đó Class A tương ứng với dịch vụ được giữ trước và dịch vụ

có độ ưu tiên cao, Class B tương ứng với dịch vụ có độ ưu tiên trung bình, Class Ctương ứng với dịch vụ có độ ưu tiên thấp Điều đáng lưu ý là vòng RPR không loại

bỏ gói để giải quyết tắc nghẽn vì thế khi một gói được thêm vào vòng, thậm chí khigói thuộc Class C thì nó vẫn tới đích

Lưu lượng Class A được chia thành Class A0 và Class A1, lưu lượng Class Bđược chia thành Class B-CIR (Committed Information Rate) và B-EIR (ExcessInformation Rate) Class C và Class B-EIR gọi là Fairness Eligible (FE) bị tác độngcủa RPR-fa là giải thuật phân phối băng thông trên trạm nhằm tránh tắc nghẽn xảyra

Băng thông trên vòng được giữ trước bằng hai cách:

- Cách thứ nhất gọi là đặt trước (reserved) chỉ được sử dụng bởi lưu lượngClass A0 và băng thông được giữ trước như nhau ở tất cả các trạm trên vòng Nếutrạm không sử dụng băng thông A0 thì lượng băng thông được giữ trước này bị lãngphí Theo cách này lưu lượng như TDM có thể được gửi bởi trạm RPR như gói A0

- Cách thứ hai gọi là khôi phục (reclaimable) Một trạm cần gửi lưu lượngClass A1 và Class B-CIR, giữ trước băng thông “reclaimable” cho loại lưu lượng

này Nếu băng thông này không được sử dụng thì có thể được sử dụng bởi lưulượng FE

c Phát hiện và điều khiển tắc nghẽn

Đạt đến băng thông cân bằng và chia sẻ tài nguyên trong kiến trúc mạng vòngtốc độ cao bao phủ một khu vực thành phố rộng lớn là một mong đợi và cũng làthách thức kĩ thuật Fairness là một ưu điểm thiết kế của RPR so với kĩ thuật truyềngói trong MAN như Gigabit Ethernet để làm việc trong môi trường như thế.Fairness điều khiển truy nhập của các node đến băng thông sẵn sàng trên vòng mộtcách công bằng tránh tình trạng một node tham lam chiếm băng thông, tạo ra trễ vàtắc nghẽn Giải thuật fairness (RPR-fa) chỉ áp dụng cho gói ưu tiên thấp, gói ưu tiêncao không theo RPR-fa và có thể truyền chừng nào bộ đệm còn đủ trống

RPR-fa thực hiện những chức năng sau trong lớp MAC:

- Xác định khi nào ngưỡng tắc ngẽn bị vượt qua và khi nào tắc nghẽn giảm

- Xác định fairrate để quảng bá bản tin điều khiển fairness

- Truyền thông tin về fairrate đến các node phát lưu lượng qua điểm tắc nghẽn

để các node điều chỉnh tốc độ phát lưu lượng được phép của chúng

Tắc nghẽn được phát hiện khi:

- Tổng lưu lượng phát của một node vượt quá dung lượng liên kết trừ đi băngthông giữ trước cho lưu lượng không chịu tác động của RPR-fa (lưu lượng ưu tiêncao)

- Độ sâu của hàng đợi truyền thứ cấp STQ vượt quá ngưỡng dưới threshold) là giá trị định trước

(low Thời gian truy nhập của Class B(low EIR và Class C hết

d Chuyển mạch bảo vệ thông minh

Tự phục hồi là đặc điểm quan trọng của RPR Yêu cầu là cung cấp bảo vệthông tin hệ thống trong vòng 50ms trong trường hợp lỗi node hay vòng Có hai kĩthuật được biết là Wrap (bao bọc) và Steer (dẫn hướng) Steer là kĩ thuật bảo vệchính và Wrap là một tùy chọn đối với node RPR Tuy nhiên tất cả các node trongvòng chọn cùng một kĩ thuật bảo vệ

Trong khám phá cấu hình, mỗi node RPR sẽ chỉ ra nó có hỗ trợ kĩ thuật Wraphay không Nếu tất cả các node có thể hỗ trợ bảo vệ Wrap, kĩ thuật bảo vệ sẽ dựatrên luồng gói để chọn Wrap hay Steer Nói cách khác, Steer sẽ được chọn như sựphối hợp bảo vệ trong vòng RPR.

Một bản tin bảo vệ (protection) sẽ báo hiệu lỗi giữa các node trong cùng vòngRPR Bản tin này sẽ chứa thông tin cần thiết cho RPR thực hiện Wrap hay Steer

Hình 2.7: Đường đi của dữ liệu trước khi sợi quang bị đứt

Hình 2.8: Đường đi của dữ liệu sau khi wrap

Có một lỗi đứt sợi giữa Node 5 và Node 6, Node 5 và Node 6 sẽ wrap lưuluợng vòng Inner qua vòng Outer Sau khi quá trình Wrap được khởi động, lưulượng từ Node 4 đến Node 1 sẽ khởi động đi qua con đường Node 4-> Node 5->Node 4-> Node 3-> Node 2-> Node 1-> Node 6-> Node 1

2 Kỹ thuật Steer

Đối với bảo vệ Steer, một node sẽ không wrap đoạn bị lỗi trong khi lỗi đượcphát hiện Một bản tin yêu cầu sự bảo vệ được gửi đến mỗi node để xác định có lỗiđứt sợi giống như bảo vệ kiểu Wrap Khi node nhận bản tin yêu cầu xác định lỗi,topology sẽ được cập nhật tương ứng Nó sẽ nhận trách nhiệm của node lưu lượngnguồn để đổi hướng lưu lượng của vòng Inner hay Outer để tránh đoạn bị lỗi

Hình 2.9: Đường đi của dữ liệu sau một topology discovery mới

2.1.4.3 Đánh giá ưu nhược điểm và khả năng ứng dụng của công nghệ RPR

a Ưu điểm

- Thích hợp cho việc truyền tải lưu lượng dạng dữ liệu với cấu trúc Ring

- Cho phép xây dựng mạng ring cấu hình lớn (tối đa có thể đến 200 nodemạng)

- Hiệu suất sử dụng dung lượng băng thông lớn do thực hiện nguyên tắc ghépkênh thống kê và dùng chung băng thông tổng

- Hỗ trợ triển khai các dịch vụ multicast / broadcast

- Quản lý đơn giản (mạng được cấu hình một cách tự động)

- Cho phép cung cấp kết nối với nhiều mức SLA (Service Level Agreement)khác nhau

- Phương thức cung cấp kết nối nhanh và đơn giản

- Công nghệ đã được chuẩn hoá

b Nhược điểm

- Giá thành thiết bị ở thời điểm hiện tại còn khá đắt

- RPR chỉ thực hiên chức năng bảo vệ phục hồi trong cấu hình ring đơn lẻ Vớicấu hình ring liên kết, khi có sự cố tại node liên kết các ring với nhau RPR khôngthực hiên được chức năng phục hồi lưu lượng của các kết nối thông qua node mangliên kết ring

- Công nghệ mới được chuẩn hoá do vậy khả năng kết nối tương thích kết nốithiết bị của các hãng khác nhau là chưa cao

Sự phát triển của RPR là một trong những phát triển kĩ thuật mạng lớn nhấtđang tiến triển trong đầu thế kỉ 21, là kĩ thuật có thể có ảnh hưởng lớn nhất đến sựcủng cố vị trí của GigE trong doanh nghiệp và mạng metro của nhà khai thác trongnhiều năm tới.

2.2 Công nghệ chuyển mạch: Công nghệ MPLS/GMPLS

2.2.1 Tổng quan về công nghệ

Sự phát triển đa dạng của các ứng dụng dựa trên công nghệ gói, điển hình làgiao thức IP, đã kéo theo sự bùng nổ lưu lượng có nguồn gốc phi thoại trong nhữngnăm qua và làm thay đổi bản chất lưu lượng truyền tải trên mạng

Vài năm trước đây, định tuyến IP đã phát triển thêm tính năng mới dưới ảnhhưởng của một công nghệ mới, đó là chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) vàcông việc hiện tại là hướng MPLS thành một mảng điều khiển không chỉ đơn thuần

sử dụng cho bộ định tuyến mà còn với thiết bị cũ như SDH và thiết bị mới nhưOXC Những nỗ lực này đã tạo ra mảng điều khiển chung chuẩn hoá, một phần tửthiết yếu trong sự phát triển của mạng quang mở và tương hợp Trước hết, mộtmảng điều khiển chung sẽ làm đơn giản hoá hoạt động khai thác và bảo dưỡng, do

đó giảm được chi phí vận hành mạng Tiếp đến, mảng điều khiển chung cung cấpmột loạt kịch bản phát triển từ mô hình xếp chồng đến mô hình đồng cấp, ở đây môhình xếp chồng được thực hiện bằng cách sử dụng tập hợp con tính năng của môhình đồng cấp

Để thực hiện ý tưởng trên, một số sửa đổi và thêm tính năng vào giao thứcđịnh tuyến và báo hiệu MPLS để thích ứng với đặc tính riêng của chuyển mạchquang cần được thực hiện Những công việc này được đảm nhiệm bởi tổ chức IETF(Internet Engineering Task Force) GMPLS (Generalized MPLS) là tên gọi mới củagiao thức MPLS đã được mở rộng thành mảng điều khiển chung cho mạng truyềntải thế hệ sau [4]

Hình 2.10 Mô hình kiến trúc giao thức MPLS/GMPLSMPLS là giải pháp hướng đến việc xử lý định tuyến ở Lớp 2, nghĩa là thựchiện “điều khiển chuyển mạch” thay vì “định tuyến” trong mạng IP và đang đượcIETF chuẩn hoá cho vấn đề này Khái niệm “Nhãn” ở đây tương ứng với một sốthứ tự được gán cho bộ định tuyến IP ở biên của miền MPLS hoặc chuyển mạchnhãn xác định tuyến qua mạng để các gói được định tuyến một cách nhanh chóngkhông cần phải tìm kiếm địa chỉ đích trong gói IP Nhãn này có thể gắn thêm vàogói IP hoặc ghi trong khung gói khi tồn tại trường phù hợp MPLS không giới hạn ởbất kỳ lớp tuyến nào và có thể sử dụng chức năng phát chuyển từ các thiết bị ATMhoặc chuyển tiếp khung.

Trong MPLS các gói IP được phân thành các lớp phát chuyển tương ứng(Forwarding Equivalence Classes-FEC) ở lối vào miền MPLS FEC là một nhómcác gói IP được phát chuyển trên cùng tuyến và được xử lý theo cùng một cách.Việc gán này có thể dựa trên địa chỉ host hoặc “phù hợp dài nhất” tiền tố địa chỉđích của gói IP Nhờ FEC mà các gói IP được gán và mã hoá với nhãn có độ dài cốđịnh và ngắn

Tại các nút mạng MPLS các gói được đánh nhãn phát chuyển theo mô hìnhtrao đổi nhãn Điều này có nghĩa là nhãn kết hợp với gói IP được kiểm tra tại mỗi

bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR) và được sử dụng như là một chỉ số trong cơ

sở thông tin nhãn (LIB) Nhãn được gắn lối vào phát chuyển nhãn hop kế tiếp trong

bảng này mà xác định ở đầu gói phát chuyển tới Nhãn cũ được hay thế bằng nhãnmới và gói được phát chuyển tới hop kế tiếp của nó Do đó, khi gói IP nằm trongđịa phận MPLS thì phần mào đầu mạng không phải là đối tượng phân tích kỹ hơntrong các hop MPLS tiếp sau.

I-LSR

LSR

LSR

E-LSR FEC

Hình 2.11: Cơ chế duy trì tuyến LSPNhằm thiết lập và duy trì tuyến ứng với thông tin thu thập từ giao thức địnhtuyến, LSR dọc theo tuyến này phải gán và phân bổ nhãn cho những nút lân cận.Kèm theo đó là một tuyến chuyển mạch nhãn (LSP) được tạo ra giữa lối vào và lối

ra của địa phận MPLS LSP được tạo ra bằng việc móc nối một hoặc nhiều bộ địnhtuyến chuyển mạch nhãn cho phép phát chuyển gói bằng cách trao đổi nhãn Sựphân bổ nhãn cho phép LSR thông tin tới LSR khác của một liên kết FEC/nhãn đãđược thiết lập Với liên kết này thì LIB trong các LSR được sử dụng trong quá trìnhtrao đổi nhãn nhằm duy trì cho số liệu Sự phân bổ các liên kết FEC/nhãn trong sốcác LSR tham gia nhằm thiết lập LSP nhờ Giao thức phân bổ nhãn (LDP)

Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) là một công nghệ mới xuất hiệnnhưng đã chiếm được lòng tin của người sử dụng, nhờ sự tích hợp mô hình phátchuyển trao đổi nhãn với định tuyến lớp mạng Những nỗ lực ban đầu của MPLStập trung vào IPv4 để hỗ trợ các giao thức định tuyến IP tìm đường kết nối trongmạng Tuy nhiên, MPLS cũng cung cấp khả năng thiết kế lưu lượng: chuyển luồnglưu lượng từ các tuyến ngắn nhất được xác định theo thuật toán của giao thức địnhtuyến đến tuyến có tiềm ẩn nghẽn thấp nhất qua mạng

Các gói IP đi vào trong mạng MPLS được gắn vào FEC xác định ở bộ địnhtuyến chuyển mạch nhãn lối vào (LSR) FEC là một nhóm gói lớp 3 mà có cùngcách xử lý phát chuyển (ví dụ như đích, QoS) LSR lối vào sẽ gán một nhãn cho gói

dựa trên FEC mà nó yêu cầu và phát chuyển tới nút kế tiếp trong luồng chuyểnmạch nhãn (LSP) LSP có tính năng hoàn toàn tương tự như một kênh ảo bởi vì nóđịnh nghĩa tuyến lối vào-lối ra qua mạng để toàn bộ các gói thuộc về một FEC nào

đó được chuyển qua mạng

Trong mạng lõi, các gói được gán nhãn được truyền qua LSP theo cách phátchuyển nhãn Ở đây, LSR chỉ đơn giản thực hiện phát chuyển gói Khi gói được gánnhãn rời LSR lối ra, LSR sẽ huỷ nhãn và phát chuyển gói sử dụng phát chuyển dựatrên IP truyền thống (longest-match)

Một LSR cũng có khả năng thực hiện sát nhập nhãn Điều này liên quan tớitrường hợp nhiều phân đoạn LSP hướng tới LSR cùng đích được sát nhập thành mộtLSP đi Chỉ LSP có cùng cách phát chuyển là được sát nhập với nhau

MPLS trong vai trò công nghệ đường trục phải được cung cấp dịch vụ thíchhợp cho lưu lượng mạng bao gồm bảo vệ lưu lượng mang trên LSP Chuyển mạchbảo vệ MPLS liên quan đến khả năng lớp MPLS khôi phục nhanh chóng và hoàntoàn lưu lượng trước những thay đổi trạng thái của lớp MPLS Thời gian bảo vệ lớpMPLS phải so sánh được với thời gian bảo vệ của lớp SDH Cần phải tái định tuyếnlớp MPLS do:

+ Tái định tuyến trong lớp IP là rất chậm, nó được tính theo giây

+ Trong một số phần mạng, lớp SDH và quang thường bị giới hạn trong toporing và không gồm bảo vệ mesh

+ Cơ chế bảo vệ của lớp mạng quang và SDH có thể không đủ hiệu quả để bảo

vệ cho hoạt động lớp cao hơn Điều này có nghĩa là khi cung cấp chức năng bảo vệtuyến thì chúng không dễ cung cấp bảo vệ luồng MPLS

+ MPLS cung cấp đặc tính hạt băng tần nhỏ cho bảo vệ và cho phép thực hiện

sự phân biệt giữa các kiểu lưu lượng được bảo vệ

+ Chuyển mạch bảo vệ cần được thiết kế sao cho cung cấp độ mềm dẻo chonhà khai thác mạng để họ có những giải pháp khác khi quyết định kiểu bảo vệ gìcho LSP MPLS