Nghiên cứu công nghệ GMPLS và ứng dụng cho mạng truyền tải NGN của VNPT

Một giải pháp mạng viễn thông có khả năng linh hoạt cao, tốc độ truyền dẫn lớn, băng thông rộng, đa dịch vụ đáp ứng mọi nhu cầu trao đổi thông tin của xã hội hiện tại và tương lai, đó là mạng thế hệ mới NGN (Next Generation Network). Đề tài : Nghiên cứu công nghệ GMPLS và ứng dụng cho mạng truyền tải NGN của VNPT Nội dung của đề tài : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GMPLS CÔNG NGHỆ GMPLS ỨNG DỤNG GMPLS CHO MẠNG TRUYỀN TẢI NGN CỦA VNPT

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU………6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GMPLS CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GMPLS 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GMPLS………

…….8

1.2 Xu hướng phát triển của công nghệ truyền tải quang ……… ………9

1.2.1 Sự phát triển của cấu trúc mạng ……… …… 9

1.2.2 Xu hướng phát triển công nghệ truyền tải quang…… …… … …….14

1.22 Tổng quan về công nghệ GMPLS………

……… 19

1.33 Quá trình phát triển từ MPLS lên GMPLS……….20

1.44 Kết luận……….……….21

CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ GMPLS 2.1 Các đặc tính kỹ thuật của GMPLS ……….………

…… 22

2.1.1 Tính chuyển hướng đa dạng……… ……… ………23

2.1.2 Tính năng chuyển tiếp đa dạng……….….… 25

2.1.3 Cấu hình……… ……….…… 25

2.1.4 Tính mở rộng (Scalability)……… …… 26

2.1.5 Độ tin cậy (Reliability)……… ……….…29

2.2 Báo hiệu trong mạng GMPLS……….30

2.2.1 Giới thiệu chung……… ……… … 30

2.2.2 Các khuôn dạng liên quan đến nhãn……… ……… ……33

2.2.3 Nhãn tổng quát……… ……….34

2.2.4 Nhãn chuyển mạch chùm bước sóng……… 34

2.2.5 LSP hai chiều……… ….34

2.2.6 Thông báo lỗi nhãn……… …36

2.2.7 Điều khiển nhãn tường minh (Explicit Label Control)……… …36

2.2.8 Thông tin bảo vệ (Protection Information)……… … 36

2.2.9 Thông tin về trạng thái quản lý……… …… …37

2.2.10 Nhận dạng giao diện (Interface Identification)……… … 37

2.2.11 Điều khiển lỗi……… ………….37

2.3 Các giao thức trong GMPLS……….… 38

2.4 Định tuyến trong GMPLS………39

Error: Reference source not found Error: Reference source not found……….Error: Reference source not found Error: Reference source not found Error: Reference source not found…

… Error: Reference source not found Error: Reference source not found Error: Reference source not found…… Error: Reference source not found Error: Reference source not found Error: Reference source not found……… ……… ….Error: Reference source not found Error: Reference source not found Error: Reference source not found……… ………… … Error: Reference source not found Error: Reference source not found Error: Reference source not found……… ….Error: Reference source not found Error: Reference source not found Error: Reference source not found……… ….Error: Reference source not found 2.6 Tình hình xây dựng tiêu chuẩn GMPLS trên thế giới.41 2.7 Tình hình triển khai công nghệ GMPLS ở trên thế giới………….….… ……42

2.8 Kết luận chương……….….……… 44

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG GMPLS CHO MẠNG TRUYỀN TẢI NGN

CỦA VNPT

3.1 Định hướng phát triển mạng NGN của VNPT………….….……… 463.2 Hiện trạng mạng truyền tải NGN của VNPT……… .463.3 Lựa chon phương án ứng dụng GMPLS cho mạng NGN củaVNPT……… 51

Error: Reference source not found Error: Reference source notfound………… …Error: Reference source not found

Error: Reference source not found Error: Reference source not found……

………Error: Reference source not found

Error: Reference source not found Error: Reference source not found 893.4 Kết luận chương……… …68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Thuật ngữ viết tắt

Viết tắt Chú giải tiếng Anh Chú giải tiếng Việt

AAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATM

ARP Addresss Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ

ASP Automatic Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ tự động ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền tải không

đồng bộ BGP Border Gateway Protocol Giao thức định tuyến cổng miền BTT Bidirectional Traffic Trunk Trung kế lưu lượng hai chiều

CSR Cell Switching Router Thiết bị định tuyến chuyển mạch

tế bào DLCI Data Link Connection Identifier Nhận dạng kết nối lớp liên kết

dữ liệu DVMRP Distance Vector Multicast

IGMP Internet Group Massage

Protocol

Giao thức bản tin nhóm internet

IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến trong miền

LANE Local Area Network Emulation Mô phỏng mạng cục bộ

LCA Least Common Ancestor Node gốc ít chung nhất

LC-ATM Label Control ATM Giao diện ATM điều khiển

chuyển mạch nhãn LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn

LER Label Edge Router Router chuyển mạch nhãn biên LFIB Label Forwarding Information

Base

Cơ sở dữ liệu chuyển tiếp nhãn

LIB Label Information Base Bảng thông tin nhãn trong bộ

định tuyến LSFT Label Switch Forwording Table Bảng chuyển tiếp chuyển mạch

nhãn LSP Label Switched Path Tuyến chuyển mạch nhãn

LSR Label Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch

nhãn MAC Media Access Controller Thiết bị điều khiển truy nhập

mức phương tiện truyền thông

MPLS MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MSC Multicast Server Model Mô hình máy chủ multicast MSF MultiService Switch Forum Diễn đàn chuyển mạch đa dịch

vụ MTBF Mean Time Between Failure Thời gian trung bình giữa hai lỗi

liên tiếp NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau

OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến đường

ngắn nhất

QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

RPR Resilient Packet Ring Vòng gói khôi phục nhanh

RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức giành trước tài nguyên TAT Theoretical Arrival Time Thời gian đến lý thuyết

TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TDP Tag Distribution Protocol Giao thức phân phối thẻ

TE Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng

TIB Tag Information Base Cở sở thông tin thẻ

TDP Tag Distribution Protocol Giao thức phân bổ thẻ

TLV Type-Length-Value Giá trị-chiều-dài kiểu

TSR Tag Switching Router Router chuyển mạch thẻ

UDP User Data Protocol Giao thức dữ liệu người dùng UPC Usage Parameter Control Điều khiển tham số sử dụng VCI Vitual Chennel Identifier Nhận dạng kênh ảo

VPI Vitual Path Identifier Nhận dạng đường ảo

GMPLS Generalized Multi-Protocol

Label Switching

Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát

MỞ ĐẦU

Ngày nay, thế giới đang bước sang kỷ nguyên của nền kinh tế tri thức, trong đóthông tin là động lực thúc đẩy sự phát triển của tất cả các thành phần kinh tế trong xãhội Do đó, nhu cầu truyền thông ngày càng lớn với nhiều dịch vụ mới băng rộng và

đa phương tiện trong đời sống kinh tế – xã hội của từng quốc gia cũng như kết nốitoàn cầu Để đáp ứng được vai trò động lực thúc đẩy sự phát triển của kỷ nguyênthông tin, mạng truyền thông cần phải có khả năng linh hoạt cao, tốc độ truyền dẫnlớn, băng thông rộng, dung lượng lớn, đa dịch vụ đáp ứng mọi nhu cầu trao đổi thôngtin của xã hội

Một giải pháp mạng viễn thông có khả năng linh hoạt cao, tốc độ truyền dẫn lớn,băng thông rộng, đa dịch vụ đáp ứng mọi nhu cầu trao đổi thông tin của xã hội hiện tại

và tương lai, đó là mạng thế hệ mới - NGN (Next Generation Network) Sự ra đời củamạng NGN đã tạo nên một cuộc các mạng trong công nghệ viễn thông, công nghệthông tin, truyền hình cũng như truyền các dữ liệu Mạng NGN là mạng hội tụ giữacác dịch vụ, hội tụ giữa các mạng thoại và dữ liệu, giữa cố định và di động, giữatruyền tải và tính toán,… Mặt khác, một ưu việt quan trọng nữa của NGN là phân tách

cơ sở hạ tầng mạng truyền thông khỏi lớp dịch vụ và ứng dụng, tạo khả năng thuậntiện cho xã hội sử dụng trao đổi thông tin mà không cần phải quan tâm đến hạ tầng cơ

sở mạng

Xu hướng phát triển mạng NGN là hướng tới một kiến trúc mạng đơn giản vàhiệu quả, trong đó lớp truyền tải là một mạng toàn quang với giải pháp truyền tải là IPtrên quang Một thành phần không thể thiếu trong mạng toàn quang đó là thành phầnquản lý và điều khiển quang Hạt nhân của thành phần này là công nghệ chuyển mạchnhãn đa giao thức tổng quát GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching),công nghệ phát triển từ công nghệ MPLS (Multiprotocol Label Switching) GMPLS là

sự mở rộng của MPLS nhằm hướng tới mảng điều khiển quang cho mạng quang.GMPLS tập hợp các tiêu chuẩn với một giao thức báo hiệu chung cho phép phối hợphoạt động, trao đổi thông tin giữa lớp truyền tải và lớp số liệu Nó mở rộng khả năngđịnh tuyến lớp số liệu đến mạng quang GMPLS có thể cho phép mạng truyền tải

và mạng số liệu hoạt động như một mạng đồng nhất

Đối với nước ta, các công ty viễn thông trong nước, đặc biệt là Tập đoàn Bưuchính viễn thông Việt Nam (VNPT), đang triển khai mạng NGN Về vấn đề lựa chọncông nghệ cho mạng lõi và mạng vùng của mạng NGN của các công ty ở nước ta cầnđược nghiên cứu lựa chọn và triển khai.

Do đó, việc nghiên cứu tìm hiểu về công nghệ GMPLS cũng như đưa ra những

đề xuất giải pháp áp dụng triển khai công nghệ này trên mạng NGN của Việt Nam làcần thiết

Chính vì vậy, em đã lựa chọn đề tài cho luận văn tốt nghiệp là “Nghiên cứu công nghệ GMPLS và ứng dụng cho mạng truyền tải NGN của VNPT” Được đặt

ra cho luận văn chính là để giải quyết yêu cầu trên

Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu tìm hiểu về công nghệ GMPLS cũng nhưđưa ra những đề xuất giải pháp áp dụng triển khai công nghệ này cho mạng truyền tải

em hoàn thành đồ án này

Hà Nội, tháng 10/2012 Sinh Viên: Ngô Ngọc Thanh

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GMPLS

1.1 Xu hướng phát triển của các dịch vụ viễn thông

 Sự bùng nổ của các dịch vụ trên Internet

Trong hiện tại và tương lai, nhu cầu sử dụng các dịch vụ Internet sẽ rất cao Cáctrang web chứa âm thanh, hình ảnh là phổ biến Người dùng sẽ được cung cấp các sảnphẩm truyền thông đa phương tiện như giáo dục từ xa, hội nghị truyền hình, các dịch

vụ chăm sóc sức khoẻ, các dịch vụ tài chính, bảo hiểm

 Sự tích hợp dịch vụ

Người sử dụng có yêu cầu ngày càng cao về khả năng tích hợp dịch vụ Tích hợpdịch vụ sẽ mang lại những thuận lợi to lớn cho khách hàng điển hình như thiết bị đầucuối nhiều tính năng

 Khả năng di động và chuyển vùng

Một trong những xu thế được nhận diện sớm nhất chính là tính di động củakhách hàng khi sử dụng dịch vụ Các dịch vụ cung cấp cho khách hàng bị giới hạntrong phạm vi di chuyển hẹp sẽ được thay thế bằng các dịch vụ có khả năng cung cấpkết nối mạng ở bất kỳ nơi đâu, và thậm chí là khi khách hàng đang di chuyển với tốc

độ cao

 Yêu cầu QoS theo nhiều mức độ khác nhau

Tuỳ vào mục đích của người sử dụng mà có các ưu tiên về QoS khác nhau Do

đó, người sử dụng chỉ phải chi trả cước phí ở một mức hợp lý Có thể phân chia thànhbốn loại dịch vụ ứng dụng với các mức QoS khác nhau: Như nhạy cảm với trễ và tổntổn thất, nhạy cảm với trễ nhưng tổn thất vừa phải (thoại), nhảy cảm về tổn thất nhưngyêu cầu trễ vừa phải, yêu cầu đối với trễ và tổn hao đều không cao (truyền tệp)

 Độ an toàn cao

Thương mại điện tử, giao dịch trực tuyến… dùng chung mạng Internet côngcộng tiềm ẩn những nguy cơ bị xâm phạm về thông tin cũng như quyền lợi của các cánhân và tổ chức tham gia Do vậy cần có những biện pháp tạo ra những hàng rào giữamạng công cộng và mạng riêng như router-based và proxy-server firewall

 Tính linh hoạt, tiện dụng

Nhìn chung, khách hàng thường mong muốn truy nhập dịch vụ mà không quantâm đến sự phức tạp của mạng Tính linh hoạt của mạng nghĩa là khả năng phân phối

một số dịch vụ của mạng có tính trong suốt theo hướng ẩn những thứ mang tính chitiết về mạng đối với người sử dụng Có thể đạt được điều này bằng cách định nghĩacác giao diện truy nhập mức cao càng ẩn các tham số điều chỉnh và vận hành mạngcàng nhiều càng tốt Chú ý rằng tính trong suốt là yếu tố quyết định cho sự chuyển đổi.Ngoài ra nhà khai thác cũng có yêu cầu nhất định đối với bảo dưỡng, vận hành, mởrộng và nâng cấp thiết bị

 Giá thành

Giá thành là một yếu tố khá quan trọng trong xu hướng sử dụng dịch vụ Giá củacác dịch vụ giảm xuống trên phạm vi toàn thế giới khi mở rộng thị trường viễn thông.Tuy nhiên các dịch vụ mới (ví dụ SMS) đang nổi lên sẽ chiếm lấy những phần doanhthu giảm xuống này Dịch vụ SMS có tỉ lệ giá thành trên mỗi bit cao nhất so với bất cứloại dịch vụ nào khác cho khách hàng Đây cũng là dịch vụ có yêu cầu về QoS thấpnhất (không tương tác, không theo thời gian thực, tốc độ bít tối thiểu, không đảm bảotốc độ và chỉ ở mức truyền dữ liệu nỗ lực tối đa) Một ví dụ nữa cho hiệu quả của dịch

vụ mới là VoIP Doanh thu và lưu lượng tăng nhanh của VoIP đồng thời giá thành củadịch vụ giảm 75% so với các dịch vụ truyền thống Qua những phân tích trên có thểthấy xu hướng sử dụng dịch vụ theo hướng tăng tính giải trí, tăng tính di động, tăngkhả năng thích nghi giữa các mạng, tăng tính bảo mật, tăng tích tương tác nhóm, giảmchi phí…

1.2 Xu hướng phát triển của công nghệ truyền tải quang

1.2.1 Sự phát triển của cấu trúc mạng

Theo quan niệm phát triển gần đây, người ta mong muốn tích hợp mạng truynhập với mạng lõi và mạng Vùng, cụ thể là hỗ trợ điều khiển kết nối từ đầu đến cuối,

và chính nó là một đặc tính của “văn hoá Internet” Như vậy cũng có thay đổi trongviệc phân bố các chức năng giữa các mạng truy nhập và mạng lõi/vùng Việc chuyểnđổi sang mạng thông tin trên cơ sở gói và việc bó hẹp vai trò của chuyển mạch và tổngđài truyền thống cũng hỗ trợ việc xoá nhoà ranh giới giữa mạng truy nhập và mạng lõi

Về mặt công nghệ, tính đa dạng sẽ là đối tượng được quan tâm Công nghệ đượcphát triển cho mạng truy nhập và mạng lõi dần chuyển đổi từ phần truy nhập của mạng

và ngược lại Một ví dụ là mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS được dùng để

hỗ trợ cho thiết kế lưu lượng và QoS cho mạng lõi tuy nhiên lại xuất hiện ngày càngnhiều trong các mô hình thiết kế mạng truy nhập tương lai của các chuyên gia

Điều này rất được mong đợi và được xem như sự tăng tốc khi mà công nghệ vàquá trình phát triển tạo thành một công nghiệp hoá và một lượng sản phẩm lớn nhất

Có hai ví dụ nữa (ở biên mạng truy nhập), thứ nhất là Ethernet ban đầu được thiết kế

sử dụng cho mạng LAN tuy nhiên hiện nay IEEE đã đề xuất sử dụng làm công nghệtruyền tải trong phần mạng lõi và mạng Vùng ở tốc độ rất cao và đa dạng Thứ hai làmạng WLAN được giới thiệu như là một mạng liên kết các gia đình tuy nhiên chúngđang được sử dụng như công nghệ mạng truy nhập công cộng

Bốn xu hướng chính được quan tâm liên quan tới sự phát triển mạng truy nhập,lõi/Vùng:

- Mạng truyền tải quang (trên cơ sở WDM) trong mạng lõi cố định và đang mởrộng ra phía mạng truy nhập và Vùng

- Công nghệ trong mạng truy nhập sẽ phát triển dựa trên mạng truy nhập cố địnhhiện tại và công nghệ PON để cung cấp băng tần truy nhập cao hơn và đa dịch vụ

- Các công nghệ trong mạng truy nhập sẽ hỗ trợ khả năng di động: GPRS,UMTS, WLAN, Bluetooth, vệ tinh

- Hỗ trợ QoS

a) Sự phát triển của mạng lõi và mạng vùng

Sợi quang sẽ chiếm ưu thế trong mạng lõi và mạng vùng Có tới 99.5% mạng lõi

sử dụng công nghệ quang Chỉ có 0.5% còn lại là sử dụng vệ tinh và vi ba trong cáctrường hợp đặc biệt với những vùng địa lý xa xôi, mật độ thuê bao thấp hay địa hìnhphức tạp

Trong 10 năm tới, số lượng kênh quang sẽ tăng lên từ 40-80 kênh tới 200 kênh

và tốc độ mỗi kênh sẽ tăng từ 2,5-10 Gbit/s tới 40-160 Gbit/s Song song với sự pháttriển thuần tuý về số lượng nói trên, các lớp quang sẽ thông minh hơn, các chức năng

hiệu quả thông qua giảm các chức năng lặp lại và dưa thừa trong mỗi lớp mạng

Mạng truyền tải quang được coi là bước tiếp theo tự nhiên trong quá trình pháttriển mạng truyền tải Do sự phát triển, OTN sẽ kéo theo rất nhiều kiến trúc mức cao

hơn khi sử dụng SONET/SDH Sự khác nhau chính sẽ xuất hiện từ dạng công nghệchuyển mạch được sử dụng: TDM cho SDH với ghép bước sóng cho OTN Để thoảmãn nhu cầu ngắn hạn về dung lượng, việc triển khai các hệ thống WDM điểm điểm

cỡ lớn sẽ vẫn được tiến hành Khi số bước sóng tăng lên, khoảng cách giữa các đầucuối tăng lên sẽ xuất hiện nhu cầu xen rẽ bước sóng tại các điểm trung gian

Hình 1.1 Loại bỏ ngăn giao thức trung gian

Khi đó các bộ xen rẽ quang linh hoạt sẽ trở nên là một bộ phận cần thiết chomạng WDM Khi có thêm các bước sóng được triển khai trên mạng tải dẫn đến tăngnhu cầu về quản lý dung lượng Cũng như các bộ đấu chéo số đặt vấn đề quản lý dunglượng trong lớp điện thì các bộ đấu chéo quang (OXC) đặt vấn đề quản lý dung lượnglớp quang

Kiến trúc OTN bao gồm phần lõi, vùng và truy nhập tốc độ cao Lúc đầu nhu cầuquản lý băng tần lớp quang chủ yếu ở môi trường mạng lõi, tuy nhiên khi số lượngkhách hàng và máy chủ trong mạng truy nhập tăng lên và trở thành nút cổ chai chotruyền tải dữ liệu, khả năng kết nối logic dựa trên mạng “mesh” trong mạng lõi sẽ hỗtrợ thông qua topo vật lý, gồm có các OADM trên cơ sở SPRing và OXC dựa trên kiếntrúc phục hồi “mesh” Khi nhu cầu băng tần cho mạng vùng và truy nhập tăng lên các

bộ OADM cũng sẽ được sử dụng

Điều này cho thấy rằng mạng lõi và mạng vùng sẽ phát triển chỉ trên nền côngnghệ IP và WDM Kiến trúc của mạng thế hệ mới sẽ mang những ưu điểm của lớpmạng IP tich hợp trực tiếp lên trên lớp truyền tải WDM Sự kết hợp của IP trên WDM

có thể đi theo nhiều hướng khác nhau bằng cách triển khai đơn giản hoá các ngăn giaothức mạng như gói trên SDH, Gigabit Ethernet

Nguyên tắc cơ bản cho việc tích hợp kiến trúc IP/WDM là WDM được coi nhưcông nghệ đường trục và IP liên kết với thiết bị WDM ở biên của mạng lõi Hạ tầng

quang sẽ dần được chuyển đổi xuất phát từ công nghệ ATM/SDH Các topo khác nhaucủa thiết bị WDM có thể truyển khai ở khu vực mạng trục và mạng vùng Các nhàkhai thác mạng hiện tại có thể cũng triển khai mạng như vậy trong trường hợp họ tíchhợp mạng ATM và SDH hiện tại với thiết bị DWDM bằng cách sử dụng mạng đườngtrục WDM để tải lưu lượng ATM và SDH.

Phần mạng đường trục: gồm các PoP IP lõi liên kết với nhau qua mạng đường

trục WDM Kích cỡ topo mạng đường trục WDM phụ thuộc vào khoảng cách giữa cácPoP IP Đối với các mạng mesh và các vòng ring liên kết từ các hệ thống WDM điểmđiểm có khoảng cách lớn và suy hao đáng kể sẽ phổ biến hơn trong khi với nhữngkhoảng cách nhỏ hơn và cấu trúc tương tự có thể áp dụng vào phần mạng vùng

Phần mạng vùng: bao gồm các lõi vùng quang WDM với cấu trúc ring chiếm ưu

thế và mạng truy nhập vùng sử dụng PoP IP Nó có thể chia làm hai loại:

trục IP

Phần mạng truy nhập: Phục vụ cho các khách hàng chính là các doanh nghiệp,

công sở và các khách hàng nhỏ hơn là các hộ gia đình

Hình dưới mô tả mạng vùng của các ISP trong tương lai gồm có phần lõi vùngquang WDM và truy nhập vùng IP Phần IP bao gồm cả một số PoP IP, tại đó kháchhàng có thể truy nhập dịch vụ mạng IP và lưu lượng sẽ được chuyển tới các PoP kháchoặc lên mạng trục Khách hàng có thể truy nhập thuận tiện hơn thông qua kết nối củacác bộ định tuyến IP biên phía nhà cung cấp và các bộ định tuyến IP biên phía kháchhàng Các thiết bị ATM và SDH trong hình được trình bày mang tính minh hoạ đầy

đủ các thiết bị của phía nhà cung cấp có thể đạt cùng hoặc không với các thiết bị phíakhách hàng phụ thuộc vào khoảng cách giữa khách hàng và nhà cung cấp, lưu lượng

sử dụng của khách hàng và cách sử dụng

Lõi vùng quang WDM thường có một vòng ring có các OADM có khả năngđịnh lại cấu hình đồng thời việc bổ xung các tuyến WDM điểm điểm với các đầu cuốighép kênh có thể sử dụng cho các khách hàng tiềm năng OADM đưa ra các giao diệnquản lý để chúng có thể định lại cấu hình từ xa để xen rẽ các bước sóng (kênh quang)

cho các vòng ring thông qua các card phân bố và ghép chúng lại dưới dạng các tínhiệu quang trong các card đường truyền đáp ứng của mỗi hướng vòng ring.

Trong trường hợp có hai ring lõi vùng WDM, khi đó sẽ cần tới các bộ đấu chéoquang để định tuyến các bước sóng từ một vòng ring sang mạng khác hỗ trợ toànquang Các bộ đấu chéo có giá thành lớn nhất trong các thiết bị mạng quang và có khảnăng thực hiện các nhiệm vụ bổ xung như chuyển mạch bước sóng và chuyển đổi hàngtrăm cổng dưới dạng toàn quang mà không phải chuyển đổi EO

Mạng vùng có thể mở rộng tới LAN thông qua mạng lõi quang Truy nhập IPvùng có các bộ định tuyến PE liên kết thông qua giao diện quang với các bộ OADM

Ở phía truy nhập của mạng vùng, mạng quang thụ động Ethernet (EPON/GEPON) vàmạng quang thụ động gigabit (GPON) sẽ trở nên phổ biến

Các nhà khai thác mạng có thể giới hạn các khách hàng của họ chỉ với một vàiMbit/s tuy nhiên các đường truyền là hàng gigabit và đến một lúc nào đó khả năngcung cấp các dịch vụ truy nhập Gigabit sẽ thành hiện thực Trong khi chờ đợi, côngnghệ và các giao thức sẽ được chia sẻ trên đường truyền hiện tại cho hàng ngàn cáckhách hàng khác nhau mà vẫn đáp ứng tốt Đó là một bước đơn giản trong quá trìnhtiến tới các trung kế Ethernet trên các bước sóng riêng biệt, tất cả được ghép kênh trênmột đôi sợi quang sử dụng công nghệ DWDM Đây là phương pháp mà các đườngtruyền Gigabit điểm điểm có thể đạt được kênh 10-40Gbit/s với băng tần tổng hợp có

lẽ khoảng 400Gbit/s Tất nhiên loại mạng như thế này yêu cầu về chuyển mạch quangrất lớn ở mỗi đầu sợi quang

Băng tần các dịch vụ truy nhập Gigabit (GEPON/GPON) có lẽ chỉ bị giới hạnbởi băng tần sợi quang (khoảng 25Tbit/s cho loại sợi hiện nay) và vẫn thoải mái trongtrong khả năng của laser và điện tử hiện nay Tuy nhiên bằng ngoại suy với xu hướngnày chúng ta có thể tới mức đó trong khoảng 5-10 năm nữa

Mô hình mạng Vùng của các ISP trong tương lai được chỉ ra ở hình 1.2

Trong trường hợp các bộ định tuyến cung cấp giao diện làm việc ở bước sóng15xx nm để truyền dẫn, sẽ không cần các bộ chuyển tiếp trong các bộ OADM Trườnghợp thông thường khi các bộ định tuyến làm việc ở giao diện quang 1310 nm và cầnchuyển đổi bước sóng thành 15xx nm bằg cac bộ chuyển đổi hai chiều Các bộ chuyểntiếp chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện rồi lại chuyển lại thành tín hiệu quang

Hình 1.2 Mạng Vùng của các ISP trong tương laiMạng diện rộng thường có một phần mạng quang WDM loại mesh Tốc độtruyền dẫn lớn hơn 10 Gbit/s mỗi bước sóng được cung cấp truy nhập tới băng tầnTerabit giữa các mạng vùng Dải công suất đủ cho khoảng cách tới 1000 km mà khôngcần trạm lặp với chất lượng đảm bảo Các bộ khuếch đại quang được triển khai để tăngtoàn bộ tín hiệu quang được ghép kênh hoặc tái tạo tách rời từng kênh quang.

b) Sự phát triển của mạng truy nhập quang

Nhu cầp truy nhập băng rộng của khách hàng tăng rất nhanh Mạng nội dung sẽđược triển khai có yêu cầu cao về tốc độ cũng như yêu cầu trao đổi dữ liệu hai chiều.Công nghệ mạng truy nhập quang đã có những bước phát triển mạnh đáp ứng tốt cácyêu cầu trên

Sợi quang đang thâm nhập vào phần mạng truy nhập như mạng AON, PON.Mạng quang thụ động PON sẽ cung cấp thông tin qua sợi quang mà không phải thựchiện việc chuyển đổi điện nào cả Hiện nay chũng sẽ phù hợp hơn khi thay thế cápđồng từ tổng đài tới các điểm truy nhập linh động Từ đó chúng có thể kết hợp vớixDSL hoặc cáp đồng trục để đến tận thuê bao

Kết hợp các công nghệ truy nhập khác nhau cho phép xây dựng một hệ thốnglinh hoạt và ít tốn kém nhất

1.2.2 Xu hướng phát triển công nghệ truyền tải quang

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 công nghệchuyển mạch gói

Để giải quyết những khó khăn hiện nay của mạng truyền tải được xây dựng trênnền SONET/SDH, đáp ứng những nhu cầu về phát triển dịch vụ, các nhà cung cấp cơ

sở hạ tầng mạng đã tìm kiếm những giải pháp công nghệ tiên tiến để xây dựng thế hệmạng mới, có khả năng tích hợp đa dịch vụ trên một cơ sở hạ tầng mạng duy nhất

quang thế hệ mới chủ yếu tập trung vào các loại công nghệ chính, đó là:SONET/SDH-NG, Ethernet/Giagabit Ethernet (GE), RPR, WDM, IP, chuyển mạchkết nối MPLS/GMPLS

Các công nghệ nói trên này được xây dựng khác nhau cả phạm vi và các phươngthức mà chúng sẽ được sử dụng Trong một số trường hợp, các nhà cung cấp cơ sở hạtầng lại triển khai cùng một công nghệ cho các ứng dụng khác nhau

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 vụcho khách hang, dự phòng dung lượng đối với sự gia tăng lưu lượng dạng gói tăng lợinhuận từ việc triển khai các dịch vụ mới, nâng cao hiệu suất khai thác mạng

a) SONET/SDH-NG

SONET/SDH-NG là công nghệ phát triển trên nền SONET/SDH truyền thống SONET/SDH-NG giữ lại một số đặc tính của SONET/SDH truyền thống và loại bỏ những đặc tính không cần thiết Mục đích cơ bản của SONET/SDH-NG là cải tiến công nghệ SONET/SDH với mục đích vẫn cung cấp các dịch vụ TDM như đối với SONET/SDH truyền thống trong khi vẫn xử lý truyền tải một cách hiệu quả đối với các dịch vụ truyền dữ liệu trên cùng một hệ thống truyền tải

Về cơ bản, SONET/SDH-NG cung cấp các năng lực chính như chuyển mạch bảo

vệ và ring phục hồi, quản lý luồng, giám sát chất lượng, bảo dưỡng từ xa và các chứcnăng giám sát khác Đồng thời chức năng quản lý gói cũng được cải thiện đáng kể với

độ mịn lớn hơn của SONET truyền thống rất nhiều

SONET/SDH-NG sử dụng các cơ chế ghép kênh mới để kết hợp các dịch vụkhách hàng đa giao thức thành các container SONET/SDH ghép ảo hoặc chuẩn Côngnghệ này có thể được sử dụng để thiết lập các MSPP TDM/gói lai hoặc cung cấp địnhkhung luồng bít cho một cấu trúc mạng gói Điểm hấp dẫn nhất của SONET/SDH-NG

là nó được xây dựng dựa trên một công nghệ có sẵn và phát huy những ưu điểm củaSONET/SDH.

b) Ethernet/Gigabit Ethernet

Ethernet là một công nghệ đã được áp dụng phổ biến cho mạng cục bộ LAN(Local Area Network) Trong tất cả các công nghệ được sử dụng trong các mạngMAN hiện nay thì Ethernet là một chủ đề được chú ý nhiều nhất do có những lợi thếnhư đơn giản về chức năng thực hiện và chi phí xây dựng thấp Hơn nữa, việc sử dụngEthernet sẽ mở ra những cơ hội cho các dịch vụ đa phương tiện, do đó tạo nên nhữngluồng lợi nhuận mới cho các nhà khai thác mạng

Công nghệ Ethernet được ứng dụng xây dựng mạng với 2 mục đích:

- Cung cấp các giao diện cho các loại hình dịch vụ phổ thông, có khả năng cungcấp nhiều loại hình dịch vụ thoại và số liệu

- Ethernet được xem như một cơ chế truyền tải cơ sở, có khả năng truyền tải lưulượng trên nhiều tiện ích truyền dẫn khác nhau

Gigabit Ethernet là bước phát triển tiếp theo của công nghệ Ethernet, Ngoài đặcđiểm công nghệ Ethernet truyền thống, công nghệ Gigabit Ethernet phát triển và bổsung rất nhiều các chức năng và các tiện ích mới nhằm đáp ứng yêu cầu đa dạng vềloại hình dịch vụ, tốc độ truyền tải, phương tiện truyền dẫn Hiện tại các giao thứcGigabit Ethernet đã được chuẩn hoá trong các tiêu chuẩn IEEE 802.3z, 802.3ae,802.1w Gigabit Ethernet cung cấp các kết nối có tốc độ 100 Mbít/s, 1Gbít/s hoặc vàichục Gbít/s (cụ thể là 10Gbít/s) và hỗ trợ rất nhiều các tiện ích truyền dẫn vật lý khácnhau như cáp đồng, cáp quang với phương thức truyền tải đơn công (half-duplex) hoặcsong công (full-duplex) Công nghệ Gigabit Ethernet hỗ trợ triển khai nhiều loại hìnhdịch vụ khác nhau cho nhu cầu kết nối kết nối điểm - điểm, điểm - đa điểm, kết nối đađiểm

Thực tiễn cho thấy rằng, công nghệ Ethernet hoạt động không tối ưu với cấu trúcmạng truyền tải điển hình hiện nay là các mạng ring (dạng cấu trúc tô-pô phổ biếntrong mạng MAN hiện nay) Điều đó đã dẫn đến sự phát triển của một MAC Ethernetmới là IEEE 802.17 (RPR), giao thức này cho phép sử dụng chuyển mạch bảo vệ ring

và sử dụng băng thông của các vòng ring một cách hiệu quả nhất

c) MPLS/GMPLS

RPR bổ sung cho SONET/SDH bằng cách tạo một ring chia sẻ chứa nhiều nodekết hợp với ghép kênh động hiệu quả Tuy nhiên, RPR chỉ là một MAC cho lớp truyềntải và không cho phép cung cấp dịch vụ nhanh Thay vào đó, một mặt phẳng điều

khiển chung cho lớp dịch vụ được yêu cầu nhằm cung cấp động và nhanh các dịch vụ

số liệu MPLS là một giao thức cho phép mặt phẳng điều khiển này và có thể được sửdụng để cung cấp tự động các dịch vụ điểm-điểm nhờ các giao thức báo hiệu như

RSVP-TE

Chức năng cơ bản của MPLS là cho phép các bộ định tuyến/chuyển mạch thiếtlập các luồng điểm-điểm (hay còn gọi là “các luồng chuyển mạch nhãn”) với các đặctính QoS xác định qua bất kỳ mạng loại gói hay tế bào Do vậy cho phép các nhà khaithác cung cấp các dịch vụ hướng kết nối (ví dụ các dịch vụ VPN cho doanh nghiệp),

xử lý lưu lượng và quản lý băng tần Khả năng tương thích với IP và ATM cho phépthiết lập các chuyển mạch IP/ATM kết hợp nhằm vào các lý do kinh tế hay mở ra mộtchiến lược loại bỏ ATM

MPLS được thiết kế cho các dịch vụ trong các mạng gói, nhưng một phiên bảnmới là GMPLS thì lại được phát triển cho các mạng toàn quang, bao gồm các kết nốiSONET/SDH, WDM và truyền trực tiếp trên sợi quang GMPLS có khả năng cấu hìnhcác luồng lưu lượng dạng gói và cả các dạng lưu lượng khác

GMPLS đã mở ra khả năng đạt được sự hợp nhất các môi trường mạng số liệutruyền thống và quang Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều khó khăn khi triển khai GMPLStrên các mạng đã lắp đặt

Do những hạn chế của Ipv4 nên người ta đã đưa ra Ipv6 Giao thức IPv6 giữ lạinhiều đặc điểm làm nên thành công của Ipv4: hỗ trợ phi kết nối, khả năng phân đoạn,định tuyến nguồn

Đặc điểm cơ bản của IPv6 có thể tóm tắt như sau:

e) WDM

Công nghệ truyền dẫn quang ghép kênh theo bước sóng WDM là một công nghệtruyền tải quang cho phép truyền đồng thời nhiều tín hiệu quang thông qua các bướcsóng khác nhau trên một sợi quang Điều này cho phép tăng năng lực truyền tải thôngtin của sợi quang lên hàng chục tới hàng trăm lần (công nghệ này hiện tại đã cho phépxây dựng các hệ thống WDM có thể truyền tải đồng thời 160 bước sóng quang, mỗibước sóng có thể truyền thông tin với tốc độ 80Gbít/s) Hiện nay công nghệ WDMđược quan tâm rất nhiều trong việc lựa chọn giải pháp xây dựng mạng truyền tảiquang cho mạng đô thị Thị trường thương mại đã xuất hiện rất nhiều các sản phẩmtruyền dẫn quang WDM ứng dụng cho việc xây dựng mạng MAN Các hệ thốngWDM thương mại này thông thường có cấu hình có thể truyền đồng thời tới 32 bướcsóng với tốc độ 10Gbit/s và có thể triển khai với các cấu trúc tô-pô mạng ring,ring/mesh hoặc mesh

Công nghệ WDM cho phép xây dựng các cấu trúc mạng “xếp chồng” sử dụngcác tô-pô và các kiến trúc khác nhau Ví dụ, nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụngWDM để mang lưu lượng TDM (như thoại) trên SONET/SDH trên một bước sóng,trong khi đó vẫn triển khai một công nghệ truyền tải dữ liệu (chẳng hạn như GE overRPR) trên một bước sóng khác Thị trường viễn thông Hoa Kỳ hiện nay có xu hướngtriển khai các mạng WDM với mục đích cung cấp các dịch vụ bước sóng Cụ thể làđối với mạng đô thị, việc triển khai mạng WDM cho phép cung cấp các bước sóng đếncác khách hàng như một phương thức thay thế dark fiber

Việc sử dụng WDM trong MAN là một phương thức có hiệu quả kinh tế nhấtkhi cường độ trao đổi lưu lượng trên mạng lớn, tài nguyên về cáp và sợi quang còn ít.Tuy vậy nếu sử dụng công nghệ WDM chỉ đơn giản là để ghép dung lượngSONET/SDH hiện tại với các ring ngang hàng thì thực tế lại không tiết kiệm được các

chi phí đầu tư (vì mỗi bước sóng thêm vào lại đòi hỏi một thiết bị đầu cuối riêng tạicác nút mạng) Hơn nữa việc quản lý lại trở nên phức tạp hơn không có lợi trong việccung cấp dịch vụ kết nối điểm-điểm Để giải quyết những vấn đề này, các nhà sản xuấtcung cấp các thiết bị WDM cho mạng MAN đã đưa thêm một chức năng mới chophép quản lý lưu lượng ở mức quang Điều đó đã dẫn đến sự ra đời của một thế hệ cácMSPP WDM mới, đây cũng là một loại sản phẩm mạng MAN chính MSPP WDM cónhững đóng góp quan trọng như:

- Lưu lượng được quản lý điểm-điểm tại mức quang

- Hỗ trợ được nhiều loại công nghệ và dịch vụ, cả loại hiện có và tương lai

- Cung cấp một nền tảng cho việc chuyển đổi sang một công nghệ và cấu trúcmạng mới, đặc biệt là công nghệ và cấu trúc mạng toàn quang

Rất nhiều nhà cung cấp đang đi theo xu hướng này nhờ sử dụng nhiều phươngpháp thích hợp để thực hiện định khung và wrapping quang Hay nói cách khác là họ

“gói” các tín hiệu khác theo cơ chế định khung-sử dụng các wrapper số cung cấp cácchức năng giám sát và quản lý và ghép kênh bậc cao Mục đích của việc định khungquang trong các hệ thống WDM là để sản xuất ra một thiết bị nhận diện bước sóng,thiết bị này có thể cung cấp truyền tải cho tất cả các giao thức lớp thấp hơn khác, baogồm cả SONET

1.2 Tổng quan về công nghệ GMPLS

Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS (GeneralizedMultiprotocol Labed Switching là bước phát triển theo của công nghệ chuyển mạchnhãn đa giao thức MPLS (Multiprotocol Labed Switching) GMPLS thực chất là sự

mở rộng chức năng điều khiển của mạng MPLS, nó cho phép kiến tạo mặt phẳng điểukhiển quản lý thống nhất không chỉ ở lớp mạng mà còn thực hiện đối với các lớp ứngdụng, truyền dẫn và lớp vật lý Việc kiến tạo một mặt phẳng điều khiển thống nhất đốivới các lớp mạng hứa hẹn khả năng tạo ra một mạng đơn giản về điều hành và quản lý,cho phép cung cấp các kết nối từ đầu cuối tới đầu, quản lý tài nguyên mạng một cáchhoàn toàn tự động và cung cấp các mức chất lượng dịch vụ (QoS) khác nhau các ứngdụng trên mạng

Xu hướng phát triển mạnh mẽ việc xây dựng các hệ thống truyền tải quang trong

cơ sở hạ tầng mạng viễn thông quốc tế nói chung, của quốc gia và các nhà cung cấp

dịch vụ mạng nói riêng đã phần nào đáp ứng nhu cầu rất lớn về băng thông truyền tảicho các ứng dụng mới trên mạng, chẳng hạn như ứng dụng mạng lưu trữ, thuê băngthông, cập nhật dữ liệu trực truyến trong cơ sở hạ tầng mạng truyền tải đa dịch vụ.Hiện nay người ta cho rằng để đáp ứng được nhu cầu băng thông cho các ứng dụngdịch vụ thì mạng truyền tải chủ yếu sẽ là các hệ thống truyền dẫn trên sợi quang vớicác thiết bị ghép tách luồng ADM, thiết bị ghép bước sóng quang WDM, thiết bị đấuchéo luồng quang OXC Sự đa dạng và phức tạp trong quản lý các phần tử mạng tạicác phân lớp mạng khác nhau là nhân tố cơ bản thuc đẩy việc nghiên cứu cải tiến bộgiao thức MPLS thành GMPLS không ngoài mục đích thống nhất quản lý giữa cácthực thể mạng không chỉ ở phương thức chuyển mạch gói mà MPLS đã thực hiện màcòn cả trong lĩnh vực chuyển mạch thời gian, không gian GMPLS còn mở rộng chứcnăng hỗ trợ giao thức IP để điều khiển thiết lập hoặc giải phóng các đường chuyểnmạch nhãn LSP cho mạng hỗn hợp bao gồm cả chuyển mạch gói, chuyển mạch kênh,mạng quang.

Một trong những yếu tố kinh tế nổi bật của GMPLS đó là nó có chức năng tựđộng quản lý tài nguyên mạng và cung ứng kết nối truyền tải lưu lượng khách hàng từđầu cuối tới đầu Việc cung ứng kết nối cho khách hàng theo kiểu truyền thống nhưđối với mạng truyền tải Ring SDH có đặc điểm là mang tính nhân công, thời gian đápứng dài và chi phí kết nối cao Để thiết lập được kết nối từ đầu cuối đến đầu cuối theophương thức nhân công nói ở trên người ta cần phải xác định các vòng ring SDH nàotrong mạng mà đường kết nối đó đi qua, dung lượng còn lại của vòng ring đó còn đủkhả năng phục vụ không, nêu như chưa đủ thi cần phải tìm đường vu hồi qua vòngring nào khác? Sau khi xác định được đường kết nối người ta phải thông báo cho toàn

bộ các nút mạng thuộc các vòng ring để thực hiện các thiết lập luồng hoặc đấu chuyểnnhân công trong các vòng ring, công việc này đòi hỏi rất nhiều nhân công và tốn rấtnhiều thời gian trao đổi thông tin nghiệp vụ Công nghệ GMPLS cho phép các nútmạng tự động cung cấp các kết nối theo yêu cầu do vậy giá thành chi phí cung cấp kếtnối cũng như giá thành quản lý bảo dưỡng giảm đi rất nhiều, thời gian cung ứng kếtnối cung cấp dịch vụ giảm đi rất nhiều so với phương pháp truyền thống

1.3 Quá trình phát triển từ MPLS lên GMPLS

Trong những năm gần đây, tổ chức IETF đã tập trung hướng phát tỉển các giao

thức MPLS hỗ trợ các phần tử mạng chuyển mạch hoạt động bởi các phương thứckhác nhau như theo thời gian, theo bước sóng (DWDM), không gian (OXC) thành cácchuẩn của giao thức GMPLS Nó cho phép mạng GMPLS xác định và cung ứng kếtnối trên mạng một cách tối ưu theo yêu cầu lưu lượng của người sử dụng và có khảnăng truyền tải thông suốt trên mạng IP và sau đó là truyền xuống các tiện ích truyềndẫn quang ở lớp dưới như là SDH, bước sóng trong hệ thống DWDM trên một sợiquang cụ thể

Một trong những điểm hấp dẫn nhất của GMPLS đó là sự thống nhất về giaothức điều khiển để thực hiện thiết lập, duy trì và quản lý kỹ thuật lưu lượng theođường xác định từ điểm đầu đến điểm cuối một cách có hiệu quả Dòng lưu lượng củangười sử dụng bắt đầu từ điểm nguồn của có thể được truyền tải qua nhiều phạm vimạng Ví dụ, lưu lượng theo nhiều loại hình truy nhập khác nhau của nhiều người sửdụng được tập trung tích hợp tại một nút mạng truy nhập hoặc nút mạng biên và sau

đó được truyền tải vào nút mạng đô thị theo công nghệ SDH hoặc công nghệATM Các luồng lưu lượng từ mạng đô thị này này lại được tập trung tích hợp mộtlần nữa để đưa tới mạng đường trục bằng bước sóng mang lưu lượng, trên hướngtruyền ngược lại cũng thực hiện với phương thức tương tự Như vậy việc thực hiệntruyền tải lưu lượng như đã nói ở trên qua rất nhiều các phương tiện truyền tải khácnhau, sử dụng các công nghệ khác nhau, Do vậy nếu như thống nhất được về mặtđiều khiển, quản lý, xử lý lưu lượng thì sẽ là một ưu điểm tuyệt đối trong việc truyềntải lưu lượng và quản lý sử dụng tài nguyên hiệu quả, cung ứng dịch vụ mạng nhanhchóng Đồng thời, đó là những mục tiêu thực hiện mà GMPLS hướng tới

1.4 Kết luận

Hiện nay xu hứng phát triển của các dịch vụ viễn thông ngày càng lớn với nhữngyêu cầu đòi hỏi ngày càng cao như khả năng tích hợp được nhiều dịch vụ, khả năng diđộng cũng như chuyễn vùng được mở rộng chất lượng dịch vụ ngày càng cao, giáthành rẻ, nên đòi hỏi nhà cung cấp khai thác dịch vụ viễn thông phải đáp ứng đượcnhu cầu ngày càng cao của khách hàng

Để ngày càng đáp ứng được những nhu cầu trên các nhà khai thác mạng viễnthông phải xây dựng cho mình một mạng truyền tải có khả năng đáp ứng được mọinhu cầu hiện tại cũng như tương lai của khách hàng và đó chính là mạng truyền tải

quang trong đó phải xây dựng một cấu trúc mạng phù hợp kèm theo các công nghệtruyền tải.

Khi mạng truyền tải đủ khả năng đáp ứng các công nghệ truyền tải ngày càngcao thì khả năng chuyển mạch của mạng cũng ngày càng được nâng lên để đáp ứng vàchính điều đó chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quan GMPLS ra đời

Dưới đây, đề tài luận văn sẽ nghiên cứu các đặc điểm chính của công nghệ này.

dữ liệu ở các dạng nguồn khác nhau (như là gói tin trong mạng chuyển mạch gói, cáckhung ghép kênh dự liệu trong mạng TDM, bước sóng mang dữ liệu trong mạngtruyền tải quang ) Một nhãn tổng quát có thể đại diện cho một bước sóng, sợi quangđơn lẻ hoặc một tim-slot, ngoài ra nó còn đại diện cho dữ liệu của các nguồn lưu lượngkhác đã thực hiện với nhãn MPLS như là VCC trong ATM, phần gắn thêm (shim)trong gói tin IP Các thông tin sau đây gắn liền với nhãn tổng quát:

- Dạng của mã LSP để chỉ thị loại nhãn mang lưu lượng

- Loại hình chuyển mạch, chỉ thị cho nút mạng khi nào sẽ thực thi các loại hìnhchuyển mạch khác nhau: chuyển mạch gói, chuyển mạch kênh, chuyển mạch bướcsóng, chuyển mạch sợi quang

- Phần xác định tải tin để chỉ thị loại hình tải tin được truyền tải bởi LSP

Chi tiết về khuôn dạng các bản tin GMPLS có thể xem trong các phần sau.Tương tự như MPLS, sự phân bố nhãn được khởi đầu từ việc yêu cầu phân bố nhãn từđường lên đối với đường xuống của LSR GMPLS thực hiện bằng cách cho phépđường lên của LSR đề xuất trước giá trị của nhãn cho một LSP và giá trị nhãn này cóthể được thay thế bằng giá trị nhãn gửi trả lại từ đường xuống của LSR.

b Kiến tạo các LSP trong mạng GMPLS

Thực hiện kiến tạo một LSP trong mạng GMPLS cũng tương tự như trong mạngMPLS Hình 2.1 thể hiện quá trình một mạng chuyển mạch gói (PSC) kết nối qua ốngSTM-4 đến DSC của phần tử mạng TDM

Hình 2.1 Thiết lập một LSP qua môi trường mạng không đồng nhất bằng GMPLS

Để thiết lập LSPpc giữa LSR1 và LSR2, các LSP trung gian trong mạng cầnđược kiến tạo theo kiểu đường hầm qua các LSP ở phân lớp dưới Ví dụ, trong hình vẽtrên thể hiện cấu trúc đường hầm LSPT1 cho các LSP1, LSP2 và LSP3 nếu như tổnglưu lượng yêu cầu bởi các LSP này có thể được phục vụ bởi LSPT1

Quá trình thiết lập này được khởi đầu bởi bản tin chứa PATH/Label gửi tới đầukết cuối từ đường xuống, nó chứa đựng thông tin về cấu hình LSP Cụ thể ở đây làDSCi sẽ gửi bản tin tới OXC1 và kết thúc bản tin tại DSCe Khi OXC1 nhận được bảntin nó sẽ tạo một LSP giữa nó và OXC2 Chỉ khi LSP này được tạo lập thì các LSPgiữa DSCi và DSC2 mới được tạo lập

Gói tin yêu cầu PATH/Label chứa đựng thông tin yêu cầu nhãn tổng quát trong

đó mô tả dạng của LSP (nghĩa là mô tả tới phân lớp nào quản lý LSP) và loại hình tảitin (ví dụ như DS-x, VT ) Các tham số cụ thế khác như loại báo hiệu, bảo vệ, hướngcủa LSP và các nhãn đề xuất đều được chỉ thị trong bản tin này Trên đường xuốngcủa mỗi nút mạng sẽ gửi các bản tin hướng ngược lại RESV/Label Mapping có nhãn

tổng quát chứa một vài nhãn tổng quát khác

Khi LSR khởi đầu thu được nhãn tổng quát nó thực hiện kiến tạo một LSP quatừng chặng của mạng bằng bản tin RSVP/PATH Tuần tự thực hiện của quá trình nóitrên xảy ra như sau:

- LSP được tạo lập giữa OXC1 và OXC2 (LSPl) có dung lượng truyền tải

STM-64 làm đường hầm cho các TDM LSP khác, LSP được tạo lập giữa DSCi và DSCe

- LSP được tạo lập giữa DS–1 và DS–2 (các LSP bên trong hai mạng TDMđược tạo lập trước khi tạo lập LSP này)

- LSP được tạo lập giữa LSR2 và LSR3 (LSPpi)

- LSPpc được tạo lập giữa LSR1 và LSR4

2.1.2 Tính năng chuyển tiếp đa dạng

Các thiết bị MPLS có khả năng nhận biết nội dung thông tin chuyển tiếp qua,nghĩa là thông tin chứa trong mào đầu của tế bào tin (cell) hoặc gói tin Đồng thờichúng cần phải phân tích các nhãn (các mào đầu shim) để xác định cửa ra và cửa vàocho các gói tin được gắn nhãn Quá trình trao đổi nhãn là độc lập về mặt lô gíc giữamặt phẳng truyền tải dữ liệu và điều khiển

GMPLS thực hiện mở rộng tính năng này để các thiết bị GMPLS có thể nhậnbiết mọi loại mào đầu mà chúng thu được Trường hợp này GMPLS cho phép mặtphẳng điều khiển và truyền tải có thể tách rời nhau không những về mặt lô gíc mà còn

có thể tách rời về vật lý Ví dụ, thông tin điều khiển giữa các nút mạng có thể truyềntheo kênh kết nối Ethernet hoặc qua các tiện ích truyền dẫn khác mà nó không cầnquan tâm việc thông tin quản lý giữa hai nút mạng được truyền tải bằng cách nào Việc lựa chọn tiện ích truyền tải thông tin điều khiển giữa các nút mạng GMPLS

là rất có ý nghĩa về mặt kinh tế Rõ ràng là không nên sử dụng sợi quang riêng biệt đểtruyền thông tin điều khiển giữa các ADM trong một mạng ring SDH nào đó Thayvào đó ta có thể tiếp cận giải quyết vấn đề theo một cách khác, một trong những cách

đó là sử dụng những byte thông tin mào đầu còn trống trong khung SDH để truyền cácthông tin vê điều khiển Với mào đầu trống trong khung STM-1 ta có thể tận dụngđược một dung lượng kênh truyền tải 768 kbit/s để trao đổi thông tin điều khiển giữacác nút mạng Phương pháp này có nhiều ưu điểm và có tính khả thi cao

2.1.3 Cấu hình

Khi một LSP cần được tạo lập khởi đầu từ phạm vi mạng truy nhập, nó yêu cầuthiết lập một vài LSP khác dọc theo tuyến từ nút đầu tới nút cuối Các LSP trung gian

có thể được tạo lập trong qua các thiết bị TDM hoặc LSC Các thiết bị này có thể cónhững đặc điểm riêng khác nhau do vậy chức năng GMPLS cần phải thống nhất đượccác đặc tính khác nhau đó để tạo lập các LSP từ đầu cuối tới đầu cuối Để giải quyếtvấn đề nói trên có 2 khái niệm quan trong được xây dựng trong GMPLS đó là nhãn đềxuất (Suggested Label) và LSP hai hướng (Bidirectional LSP)

a Nhãn đề xuất

Một đường lên tại nút mạng có thể lựa lựa chọn một nhãn đề xuất với đườngxuống của nó Đường xuống có quyền từ chối các tham số kiến tạo LSP do nhãn đềxuất đưa ra và đề xuất các tham số của mình Nhãn đề xuất trong trường hợp này cònđược sử dụng để tìm đường bên trong từ cửa vào tới cửa ra một cách nhanh chóng.Nhãn đề xuất cho phép các DCS tự định cấu hình của mình bằng nhãn đề nghị(Proposed Label) thay vì chờ nhãn đưa lại từ hướng ngược lại trên đường xuống Nhãn

đề xuất đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập các đường dự phòng LSP trongtrường hợp có sự hư hỏng tuyến Tuy nhiên, nếu trong trường hợp thiết bị đườngxuống từ chối nhãn đề nghị và đưa ra đề nghị riêng của nút về tham số kiến tạo LSPthì thiết bị đường xuống phải định lại cấu hình với nhãn mới

b LSP hai hướng

Bảo vệ mạng chống lại những hư hỏng của mạng, chẳng hạn như đứt sợi cápquang trong mạng quang sẽ cung cấp chức năng tìm sợi quang thay thế trong các cấucấu trúc mạng cụ thể Cũng tương tự như vậy, các LSP được thiết lập trong mạngquang cũng cần phải được bảo vệ Vấn đề này được giải quyết bằng cách thực hiện cácLSP hai chiều đơn hướng, mỗi LSP một hướng sẽ là dự phòng cho LSP hướng kia.LSP hai hướng sẽ thực hiện kỹ thuật lưu lượng và cơ chế phục hồi giống nhau trênmỗi hướng GMPLS thực hiện chức năng kiến tạo các LSP hai hướng thông qua mộttập bản tin giao thức báo hiệu (ví dụ các bản tin RSVP/PATH và RESV)

2.1.4 Tính mở rộng (Scalability)

a Chức năng chuyển tiếp LSP cận kề (FA–LSP)

Chức năng FA-LSP (Forwarding Adjacency–LSP) này được thực hiện trên cơ sở

các LSP của mạng GMPLS để truyền tải các LSP khác Một FA-LSP được thực hiệngiữa hai nút mạng GMPLS được xem như là một đường kết nối ảo có những đặc tính

kỹ thuật lưu lượng riêng biệt và được thông báo cho chức năng OSPF/IS-IS như mộtđường thông giống như bất kỳ một đường thông vật lý nào Một FA-LSP có thể đượclưu vào trong dữ liệu định tuyến để định tuyến đường Đồng thời, một FA-LSP có thểđược đánh số hoặc không đánh số tùy thuộc vào việc xem FA-LSP đó là một đườngthông bình thường hay không.

Hình 2.2 mô tả cơ chế hoạt động của một TDM LSP (LSPtdm), nó được xemnhư là một đường thông kết nối giữa hai thiết bị LSR định tuyến gói trong mạng PSCthay vì đó là một đường thông kết nối vật lý như trong mạng TDM

Hình 2.2 Cơ chế chuyển tiếp kế cậnBảo vệ mạng chống lại những hư hỏng của mạng, chẳng hạn như đứt sợi cápquang trong mạng quang sẽ cung cấp chức năng tìm sợi quang thay thế trong các cấucấu trúc mạng cụ thể Cũng tương tự như vậy, các LSP được thiết lập trong mạngquang cũng cần phải được bảo vệ Vấn đề này được giải quyết bằng cách thực hiện cácLSP hai chiều đơn hướng, mỗi LSP một hướng sẽ là dự phòng cho LSP hướng kia.LSP hai hướng sẽ thực hiện kỹ thuật lưu lượng và cơ chế phục hồi giống nhau trênmỗi hướng GMPLS thực hiện chức năng kiến tạo các LSP hai hướng thông qua cácmột tập bản tin giao thức báo hiệu (ví dụ các bản tin RSVP/PATH và RESV)

b Cấu hình LSP

Hình 2.3 đưa ra một cấu trúc mạng (bao gồm các lớp truy nhập, lớp lõi và lớp

những kết nối dòng lưu lượng từ đầu cuối tới đầu cuối của các doanh nghiệp từ lớpmạng truy nhập yêu cầu Nếu như các nút mạng không có cơ chế định băng thông mộtcách mềm dẻo, nghĩa là chỉ có các băng thông cố định kết nối gắn với các đường

thông vật lý, thì vần đề là rất khó giải quyết Trong trường hợp như vậy, một luồngbăng thông kết nối vật lý STM-64 giữa hai chuyển mạch OXC của mạng đường trụccũng không thể truyền tải một dòng lưu lượng yêu cầu với tốc độ 100 Mbps từ lớp truynhập Vấn đề này có thể dễ dàng giải quyết bằng cơ chế LSP như mô tả ở trên.

Hình 2.3 Cấu trúc mạngBản chất cấu trúc bó các LSP này được mô tả như sau: các PSC-LSP sẽ đượcnhóm vào trong các TDM-LSP, các TDM-LSP này lại tiếp tục được nhóm vào trongcác LSC-LSP tại các thiết bị LSC, các LSC-LSP này lại tiếp tục được nhóm vào trongcác FSC-LSP tại các thiết bị FSC Và như vậy dung lượng đường thông của các dònglưu lượng sẽ được thực hiện theo cơ chế ghép nhóm và chuyển tiếp theo cấu hình phâncấp Trong GMPLS đã chỉ rõ cấu hình phân cấp này để tạo ra các cấp LSP khác nhau

từ cao đến thấp Hình 2.4 thể hiện cấu trúc phân cấp này

Hình 2.4 Cấu trúc phân cấp các LSP

c Cơ chế bó đường (Link Bundling)

Trong tương lai có thể sự phát triển của mạng quang sẽ là rất dày đặc Một mạng

cáp quang có cần phải quản lý có thể lên tới hoàng chục tới hàng trăm sợi quang trêncùng một tuyến, mỗi một sợi quang lại có thể truyền tải hàng trăm tới hàng ngàn bướcsóng quang, việc quản lý đường, quản lý tuyến sẽ trở lên rất phức tạp nếu như không

có một cách thức hợp lý GMPLS đã đưa ra một phương thức quản lý đường và tuyếntrong mạng quang tương đối hợp lý đó là phương thức bó đường (link bundling) Phương thức bó đường cho phép ghép một vài đường vào làm một và thông báo

về đường đó cho các giao thức định tuyến, chẳng hạn như OSPF, hoặc IS-IS Thôngtin truyền tải theo phương thức này có thể là mang tính chất rút gọn và không đầy đủnhưng ưu điểm là dung lượng xử lý sẽ giảm đi rất nhiều nếu như sử dụng phương pháplưu trữ cơ sở dữ liệu định tuyến Kỹ thuật bó đường chỉ cần một đường điều khiển,điều đó cho phép giảm số lượng bản tin báo hiệu điều khiển cần phải xử lý

GMPLS có thể cho phép bó đường một cách mềm dẻo theo phương thức điểm –điểm (PTP) thực hiện cho các LSP và thông báo thông tin bó đường này cho các giaothức OSPF (chuyển tiếp cận kề)

Tuy vậy, phương thức bó đường này cũng bộc lộ một số hạn chế như: toàn bộ

bộ các đường trong cùng một bó phải có cùng chung một loại; toàn bộ các đườngtrong cùng một bó phải có cùng một dạng cho cơ chế chuyển mạch - PSC, TDMC,LSC, hoặc FSC

2.1.5 Độ tin cậy (Reliability)

Chức năng của các giao thức GMPLS cho phép quản lý và điều khiển các hưhỏng trên mạng một cách tự động Khi xảy ra hư hỏng tại một phân mạng nào đó thi

nó sẽ được phát hiện, định vị và cách ly với các phân mảnh mạng khác Đây là mộtđiểm quan trọng khi thực hiện các LSP từ đầu cuối tới đầu cuối bằng phương thứcđường hầm qua các LSP có cấu hình cao hơn Các bước thực hiện cần thiết để quản lýmột hư hỏng (xác định, định vị, cách ly và phục hồi) được thể hiện trong hình 2.5.GMPLS thực hiện cơ chế bởi vệ chống lại các hư hỏng trên kênh kết nối giữa hainút mạng cận kề (bảo vệ đoạn) hoặc bảo vệ từ đầu cuối tới đầu cuối (bảo vệ tuyến).Các chức năng mở rộng định tuyến OSPF và IS-IS trong mạng GMPLS cung cấp cácthông tin định tuyến ngay cả khi tuyến đang trong quá trình thiết lập Khi tuyến truyềntải lưu lượng được thiết lập chức năng điều khiển báo hiệu sẽ được thực hiện để kiến

tạo các tuyến dự phòng theo hướng ngược lại bằng các giao thức RSVP–TE hoặc CR–LDP Phương thức bảo vệ tuyến có thể là ở dạng 1+1 hoặc M:N

Hình 2.5 Quá trình thực hiện quản lý hư hỏng trong mạng GMPLS

Hình 2.6 mô tả các cơ cấu thực hiện chức năng bảo vệ được hỗ trợ bởi mạngGMPLS Trong cơ cấu bảo vệ từ đầu cuối tới đầu cuối các tuyến sơ cấp và tuyến thứcấp được tính toán và thực hiện kiến tạo sao cho đó là hai tuyến riêng rã về vật lý hoặc

là nhóm các kênh kết nối không có chung hiểm họa

Hình 2.6 Cơ chế phục hồi hỗ trợ bởi mạng GMPLSChức năng phục hồi đường được trong mạng GMPLS được thực hiện theo cơchế phục hồi động Cơ chế này đòi hỏi có các cơ cấu cài đặt tài nguyên động trên cáctuyến đấu nối Có hai phương pháp phục hồi áp dụng trong mạng GMPLS là phục hồikênh kết nối và phục hồi đoạn kết nối Phục hồi kênh kết nối là tìm tuyến thay thế tạimột nút mạng trung gian Phục đoạn kết nối là phục hồi tuyến cho một LSP cụ thể nào

đó được thực hiện bắt đầu từ nút mạng nguồn để tìm tuyến thay thế xung quanh phạm

vi mạng có sự hư hỏng

2.2 Báo hiệu trong mạng GMPLS

2.2.1 Giới thiệu chung

Trong khuyến nghị RFC3031 mô tả cấu trúc MPLS đã xác định cơ chế chuyểnhướng dữ liệu dựa trên cơ sở thông tin nhãn Trong cấu trúc MPLS, cơ chế định hướng

dữ liệu của các LSR có khả năng nhận biết được loại hình dữ liệu (cell hoặc gói tin),

từ đó các LSR có sẽ có khả năng hoặc là xử lý dữ liệu trên cơ sở mào đầu cell hoặcmào đầu gói tin

Cơ chế thực hiện chuyển hướng dữ liệu nói trên đã được cải tiến và mở rộngtrong GMPLS Đối với cấu trúc GMPLS, các LSR không thực hiện nhận biết dự liệu ởdạng cell hoặc gói tin, do đó không thực hiện chức năng chuyển hướng dữ kiệu trên cơ

sở thông tin mào đầu của chúng Nhứng LSR sẽ có thêm các bộ phận thực hiện chứcnăng chuyển hướng dữ liệu trên cơ sở khung thời gian (time-slot), bước sóng hoặccổng vật lý

Để thực hiện được đầy đủ các chức năng đã nói ở trên (bao gồm cả các chứcnăng xác định trong MPLS), các thiết bị GMPLS-LSR cần phải thực hiện được cácchức năng chuyển hướng cuộc gọi với các đối tượng sau đây:

- Phải có các giao diện có thể nhận biết ranh giới gói tin/cell để có thể thực hiệnchuyển hướng dữ liệu ở dạng gói tin/cell Ví dụ, các giao diện nhận biết và chuyểnhướng dữ liệu trong các LSR có thể xử lý thông tin chuyển hướng trong mào đầu

"shim" của nhãn hoặc là các giá trị VPI/VCI trong các ATM-LSR Những giao diệnnhư vậy được gọi là giao diện có khả năng chuyển hướng dữ liệu gói (PSC)

- Các giao diện có chức năng chuyển hướng dữ liệu trên cơ sở dữ liệu theo khungthời gian theo các chu kỳ lặp tuần tự Một trong những ví dụ điển hình đó là các LSRphải thực hiện các chức năng tương tự như chức năng của thiết bị đấu chéo SDH(SDH-DXC) Các giao diện thuộc dạng này được gọi là các giao diện có khả năngchuyển mạch khung ghép kênh TDM

- Các giao diện có khả năng chuyển hướng dữ liệu trên cơ sở các vị trí cụ thể của

dữ liệu trong một không gian vật lý thực sự Ví dụ điển hình đó là việc chuyển hướngmột giao diện trong một thiết bị đấu chéo quang OXC có thể thao tác trên một hoặcmột nhóm sợi quang Những giao diện có chức năng này được gọi là giao diện có khảnăng chuyển mạch sợi quang (FSC)

Sử dụng phương thức lồng ghép các LSP cho phép hệ thống mở rộng cấu trúcchuyển hướng dữ liệu theo các cấp độ khác nhau Cấp cao nhất sẽ giao diện FSC, tiếp

theo lần lượt sẽ là LSC, TDM và cuối cùng là PSC Theo các thức này, một LAP bắtđầu và kết thúc tại giao diện PSC sẽ được lồng ghép vào một TDM-LSP, được bắt đầu

và kết thúc tại giao diện TDM TDM-LSP này lại tiếp tục được lồng ghép vào LSC được bắt đầu và kết thúc tại giao diện LSC Quá trình lại được lồng phép tương

LSP-tự để có được LSP-FSC bắt đầu và kết thúc tại giao diện FSC

GMPLS khác với MPLS ở điểm là nó có thể hỗ trợ nhiều công nghệ chuyểnmạch khác nhau chẳng hạn như nó có khả năng thực hiện các phương thức chuyểnmạch kênh TDM, chuyển mạch bước sóng, chuyển mạch sợi quang Những chức năng

mở rộng này của GMPLS dẫn đến việc cần thiết mở rộng các chức năng cơ bản củaMPLS, trong nhiều trường hợp nó chỉ là các tính năng thêm vào cho các chức năng đã

có của MPLS Những tính năng thêm vào này sẽ làm thay đổi những đặc tính thể hiệncủa các LSP và khuôn dạng, cách thức trao đổi nhãn, cách định hướng LSP cũng nhưviệc xử lý lỗi truyền tải, sự đồng bộ giữa các đầu vào và các đầu ra trong hệ thống.Trong kỹ thuật lưu lượng mạng MPLS, các kênh thông tin được truyền tải trongmột LSP có thể bao gồm một tập hợp các kênh thông tin có cách thức mã hóa các loạihình nhãn khác nhau GMPLS mở rộng chức năng này bằng việc thêm vào các dạngkênh kết nối có các loại nhãn đại diện cho một khung thời gian TDM, một bước sónghoặc một vị trí theo không gian của một cổng giao diện vật lý Cũng giống như đối vớiMPLS-TE, không nhất thiết mọi LSR đều có khả năng nhận dạng gói tin trong cơ cấuchuyển hướng dữ liệu Trong MPLS-TE một LSP mang dữ liệu IP cần phải khởi đầu

và kết thúc tại một LSR Cũng như vậy, GMPLS đòi hỏi một LSP khởi đầu và kết thúctại các LSR cùng loại Trong một LSP của GMPLS, dạng của tải dữ liệu (payload) cóthể là các khung SDH, luồng dữ liệu Ethernet,

Một trong những khác nhau cơ bản giữa các LPS của MPLS và GMPLS làMPLS thực hiện gán băng thông cho các LSP theo các đơn vị rời rạc theo cấu hình bóống phân cấp, và như vậy số lượng nhãn sử dụng là ít hơn so với phương thức gánkênh thông tin trong PSC Điều này cho phép khả năng xử lý nhãn là nhanh hơn và tạothuận lợi cho việc thực hiện cơ cấu chuyển hướng kề cận (FA) để thực hiện chuyểnhướng lưu lượng không phải dạng dữ liệu gói với tốc độ nhanh

GMPLS cho phép một nhãn có thể được đề xuất kiến tạo LSP đối trên đường lên

từ một LSR Yêu cầu này có thể bỏ qua bởi đường xuống, tuy nhiên trong một số

trường hợp quá trình này đòi hỏi mất nhiều thời gian Nhãn đề xuất có ý nghĩa quantrọng trong quá trình tạo lập các LSP trông qua các thiết bị quang, nơi mà đòi hởinhiều thời gian cho việc thiết lập cấu hình chuyển mạch và cũng rất quan trong trongviệc nhận biết các thông tin về hư hỏng nút mạng.

Trong khi kỹ thuật lưu lượng trong MPLS (thậm chí cả chức năng LDP) đượcthực hiện một cách đơn hướng thì GMPLS thực hiện kỹ thuật lưu lượng theo cả haihướng của LSP Yêu cầu kỹ thuật lưu lượng hai hướng nói trên xuất phát từ yêu cầuứng dụng truyền tải lưu lượng không phải ở dạng gói

GMPLS hỗ trợ liên kết một nhãn nào đó với một giao diện cụ thể, đồng thời hỗtrợ một cơ cấu RSVP để nhận biệt một hư hỏng trên mạng một cách nhanh chóng.Mộtđặc điểm nữa của GMPLS đó là sự phân tách rõ ràng giữa mặt phẳng truyền tải dữ liệu

và mặt phẳng điều khiển quản lý Điều này đóng vai trò quan trọng để hỗ trợ các côngnghệ truyền tải trong đó lưu lượng điều khiển không thể truyền trong cùng một luồngvới lưu lượng cần truyền tải

GMPLS còn mở rộng chức năng báo hiệu bằng việc thông tin thêm những tham

số mô tả các công nghệ cụ thể, chẳng hạn như loại hình công nghệ chuyển mạch đượcthao tác trên luồng dữ liệu (được thể hiện trong giao thức RSVP trong tham số đốitượng SENDER_TSSPEC và các tham số đối tượng khác (ngay cả khi sử dụng giaothức phân phối nhãn ràng buộc CR-LDP, thông tin nói trên sẽ được mô tả trong tham

số TLV) Các tham số chưa thông tin về công nghệ này có thể được bỏ qua khi thựchiện các chức năng MPLS

2.2.2 Các khuôn dạng liên quan đến nhãn

Để mở rộng chức năng điều khiển truyền tải và quản lý của MPLS đối với mạngquang, một số khuôn dạng mới của nhãn đã được đề xuất Các khuôn dạng mới nàyđược tập hợp trong khái niệm gọi là "nhãn tổng quát" Nhãn tổng quát mô tả các thôngtin cho phép các nút mạng xác định cơ chế chuyển mạch, loại hình chuyển mạch Dưới đây sẽ mô tả khuôn dạng yêu cầu nhãn tổng quát hỗ trợ cho chuyển mạchtrong băng, nhãn đề xuất và tập các nhãn Cần lưu ý một điều rằng khi một nút mạnggửi và nhận một khuôn dạng mới của nhãn để biết được loại hình kênh kết nối được sửdụng, nhãn tổng quát không chứa thông tin này mà thay vào đó các nút mạng sẽ nhậnbiết trong thông tin đó dạng của nhãn cần phải nhận hoặc gửi để xử lý tiếp theo

2.2.3 Nhãn tổng quát

Nhãn tổng quát là sự mở rộng chức năng nhãn MPLS truyền thống bằng việckhông chỉ thể hiện thực hiện việc truyền tải nhãn trong băng cùng với dữ liệu cầntruyền tải mà còn kiến tạo các nhãn để xác định các khung thời gian, bước sóng, hoặc

vị trí ghép luồng theo không gian.Ví dụ, nhãn tổng quát có thể chứa các thông tin đạidiện cho:

- Một sợi quang riêng rẽ hoặc chùm sợi quang

- Một bước sóng quang trong một sợi quang

- Nhóm các khung thời gian TDM trong một bước sóng quang (hoặc sợi quang)Nhãn tổng quát còn có thể chứa nhãn MPLS, nhãn Frame Relay hoặc nhãn ATM(VCI/VPI)

Nhãn tổng quát không chỉ thuộc tính gắn liền với nhãn, nghĩa là thông tin về loạihình, cơ chế ghép kênh chuyển mạch áp dụng cho nhãn Nhãn tổng quát chỉ đơn thuần

là một loại hình duy nhất, nghĩa là không phân cấp theo cấu hình LSP Khi cần thiếtphải ghép nhóm các nhãn theo cấp (nghĩa là nhãn thuộc các LSP ở trong các LSP) thìmỗi một LSP cần phải thực hiện riêng rẽ

Mỗi một nhãn tổng quát chưa thông tin về đối tượng dạng TLV theo kiểu nhãn

có độ dài biến của tham số thay đổi

2.2.4 Nhãn chuyển mạch chùm bước sóng

Trường hợp đặc biệt của chuyển mạch bước sóng đó là chuyển mạch chùm bướcsóng Chùm bước sóng ở đây được hiểu là tập các bước sóng kề cận nhau chiếm mộtkhoảng băng thông nào đó có khả năng chuyển mạch cùng nhau để sang một cửa khác

có cùng băng thông hoặc trên một băng thông khác Trong thực tế, tốt hơn là thực hiệnchức năng chuyển mạch chéo quang (OXC) với đơn vị chuyển mạch là nhóm bướcsóng Phương thức này có ưu điểm là không gây xáo trộn các bước sóng và dễ dànghơn về mặt thực hiện Trong trường hợp này nhãn chùm bước sóng sẽ được sử dụng

2.2.5 LSP hai chiều

Để có được các LSP hai chiều thì các LSP cần thực hiện các chức năng kỹ thuậtlưu lượng như là cơ chế chia sẻ, cơ chế bảo vệ và phục hồi, cơ chế quản lý tàinguyên là giống nhau trên mỗi hướng của LSP Ở đây sẽ sử dụng khái niệm "nútkhởi đầu" (Initiator) và "nút kết thúc" (Terminator) để chỉ thị nút mạng khởi đầu và

nút mạng kết thúc của một LSP Mỗi một LSP hai chiều chỉ có duy nhất một ngườikhởi đầu và người kết thúc.

Thông thường, nếu như thiết lập một LSP hai chiều cần tuân theo thủ tục mô tả

tiếp cận thực hiện nói trên có những hạn chế làm tăng độ trễ thiết lập các LSP, thôngtin điều khiển trong mào đầu cần phải xử lý là nhiều gấp 2 lần so với thiết lập LSP 1hướng, việc lựa chọn tuyến là phức tạp dẫn đến xác suất tạo lập thành công các LSPhai hướng là thấp; việc cung cấp các giao diện, kênh kết nối từ các thiết bị như làSDH, đặc biệt là khi có yêu cầu chuyển mạch bảo vệ tuyến qua các phạm vi (domain)khác nhau của mạng khá khó khăn

Để kiến tạo một LSP hai chiều trong GMPLS, việc thực hiện thủ tục báo hiệuhướng lên và hướng xuống bắt đầu từ nút khởi đầu và nút kết thúc được thực hiệntrong cùng một tập bản tin báo hiệu Phương thức này sẽ giảm độ trễ thiết của quátrình thiết lập cũng như độ trễ truyền tải chuyển tiếp, hạn chế việc xử lý thông tin màođầu so với phương thức mô tả ở trên

 Thông tin yêu cầu

Với LSP hai chiều thì cần phải có 2 nhãn được chỉ định Quá trình thiết lập LSPhai chiều được thể hiện bởi sự có mặt của đối tượng TLV trong nhãn đường lên vớibản tin báo hiệu tương ứng Nhãn đường lên có khuôn dạng giống khuôn dạng nhãntổng quát đã mô tả ở mục trên

 Giải pháp cho sự tranh chấp

Sự tranh chấp các nhãn có thể xuất hiện giữa hai yêu cầu thiết lập LSP hai chiềukhi truyền tải qua các hướng ngược nhau Sự kiện này có thể xuất hiện khi cả hai phíađược gán cùng một tài nguyên (nhãn) Nếu như không có sự hạn chế về tài nguyênhoặc có tài nguyên thay thế thì cả hai phía đều có thể chuyển các nhãn này qua đườnglên và sẽ không xuất hiện sự tranh chấp về tài nguyên Tuy nhiên, tài nguyên về nhãn

là hữu hạn hoặc là không có tài nguyên thay thế, sự kiện tranh chấp tài nguyên vẫn cóthể xảy ra Để khắc phục tình trạng này, nút mạng có IP cao hơn sẽ chiếm tài nguyên

và gửi bản tin PathErr/ NOTIFICATION với ý nghĩa là " Có vấn đề về định tuyến/càiđặt nhãn bị lỗi" Trên cơ sở thông tin thu được từ bản tin này, nút mạng sẽ cố gắng càiđặt nhãn đường lên cho tuyến hai hướng một lần nữa Tuy nhiên, nếu như không còn