Chuyên đề Mạng truyền dẫn quang (TS. Võ Viết Minh Nhật) - Bài 6 Giới thiệu mạng chuyển mạch chùm quang OBS docx

T ng quan ổng quano M ng chuy n m ch chùm quang OBS [15] đ c thi t k đ ại học Huế ển mạch chùm quang ại học Huế ược thiết kế để ết Minh Nhật ết Minh Nhật ển mạch chùm quang đ t đ c cân b

Chuyên đê: M ng truy n d n ạng truyền dẫn ền dẫn ẫn

quang

Bài 6: Gi i thi u m ng chuy n ới thiệu mạng chuyển ệu mạng chuyển ạng truyền dẫn ển

m ch chùm quang OBS ạng truyền dẫn

TS Võ Vi t Minh Nh tết Minh Nhật ật

Khoa Du L ch – Đ i h c Huịch – Đại học Huế ại học Huế ọc Huế ết Minh Nhật

vominhnhat@yahoo.com

M c tiêu ục tiêu

o Bài này nh m cung c p cho h c viên các ki n th c ằm cung cấp cho học viên các kiến thức ấp cho học viên các kiến thức ọc Huế ết Minh Nhật ức

và k năng v : ỹ năng về: ề:

 T ng quan v m ng chuy n m ch chùm quangổng quan về mạng chuyển mạch chùm quang ề: ại học Huế ển mạch chùm quang ại học Huế

 Ki n trúc và nguyên t c ho t đ ng c a m ng chuy n ết Minh Nhật ắc hoạt động của mạng chuyển ại học Huế ộng của mạng chuyển ủa mạng chuyển ại học Huế ển mạch chùm quang

m ch chùm quangại học Huế

• B đ nh tuy n biên ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật

• B đ nh tuy n lõi ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật

• Các ho t đ ng trên m ng OBS ại học Huế ộng của mạng chuyển ại học Huế

 Các v n đ khác c a m ng OBSấp cho học viên các kiến thức ề: ủa mạng chuyển ại học Huế

N i dung trình bày ội dung trình bày

o T ng quan v m ng chuy n m ch chùm quang ổng quan về mạng chuyển mạch chùm quang ề: ại học Huế ển mạch chùm quang ại học Huế

o Ki n trúc và nguyên t c ho t đ ng m ng chuy n ết Minh Nhật ắc hoạt động của mạng chuyển ại học Huế ộng của mạng chuyển ại học Huế ển mạch chùm quang

m ch chùm quang ại học Huế

 B đ nh tuy n biênộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật

 B đ nh tuy n lõiộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật

 Các ho t đ ng trên m ng OBSại học Huế ộng của mạng chuyển ại học Huế

o Các v n đ khác c a m ng OBS ấp cho học viên các kiến thức ề: ủa mạng chuyển ại học Huế

6.1 T ng quan ổng quan

o M ng chuy n m ch chùm quang OBS [15] đ c thi t k đ ại học Huế ển mạch chùm quang ại học Huế ược thiết kế để ết Minh Nhật ết Minh Nhật ển mạch chùm quang

đ t đ c cân b ng (th a hi p) gi a m ng chuy n m ch kênh ại học Huế ược thiết kế để ằm cung cấp cho học viên các kiến thức ỏa hiệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ữa mạng chuyển mạch kênh ại học Huế ển mạch chùm quang ại học Huế quang WR và m ng chuy n m ch gói quang OPS ại học Huế ển mạch chùm quang ại học Huế

o Trong m ng chuy n m ch chùm quang, các ại học Huế ển mạch chùm quang ại học Huế burst d li u, bao ữa mạng chuyển mạch kênh ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh

g m nhi u gói tin ồm nhiều gói tin ề: IP, đ c truy n toàn quang qua m ng ược thiết kế để ề: ại học Huế

o M t gói tin đi u khi n BHP ( ộng của mạng chuyển ề: ển mạch chùm quang burst header packet ) đ c ược thiết kế để

truy n đi tr c m t kho ng th i gian ề: ước một khoảng thời gian ộng của mạng chuyển ảng thời gian ời gian offset (hình v ) đ c u ẽ) để cấu ển mạch chùm quang ấp cho học viên các kiến thức hình các nút d c theo đ ng đi t ngu n đ n đích Kho ng ọc Huế ười gian ừ nguồn đến đích Khoảng ồm nhiều gói tin ết Minh Nhật ảng thời gian

th i gian ời gian offset này đ cho phép gói tin đi u khi n có th x ủa mạng chuyển ề: ển mạch chùm quang ển mạch chùm quang ử

lý và thi t l p các chuy n m ch tr c khi ết Minh Nhật ật ển mạch chùm quang ại học Huế ước một khoảng thời gian burst d li u đ n ữa mạng chuyển mạch kênh ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ết Minh Nhật

Vì v y m ng chuy n m ch chùm quang không c n đ n các b ật ại học Huế ển mạch chùm quang ại học Huế ần đến các bộ ết Minh Nhật ộng của mạng chuyển

đ m đi n t hay b đ m quang ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ử ộng của mạng chuyển ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh

Mô hình truy n d li u c a m ng chuy n ền dẫn ữ liệu của mạng chuyển ệu mạng chuyển ủa mạng chuyển ạng truyền dẫn ển

burst 2 Thời gian

T0

T1

T2

o B ng vi c dành tr c tài nguyên trong m t kho ng ằm cung cấp cho học viên các kiến thức ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ước một khoảng thời gian ộng của mạng chuyển ảng thời gian

th i gian nh t đ nh h n là dành tr c tài nguyên ời gian ấp cho học viên các kiến thức ịch – Đại học Huế ơn là dành trước tài nguyên ước một khoảng thời gian

trong kho ng th i gian không gi i h n, tài nguyên ảng thời gian ời gian ớc một khoảng thời gian ại học Huế

có th đ c phân b m t cách hi u qu h n Vì ển mạch chùm quang ược thiết kế để ố một cách hiệu quả hơn Vì ộng của mạng chuyển ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ảng thời gian ơn là dành trước tài nguyên

v y chuy n m ch chùm quang kh c ph c đ c m t ật ển mạch chùm quang ại học Huế ắc hoạt động của mạng chuyển ục được một ược thiết kế để ộng của mạng chuyển vài h n ch trong cách phân b tài nguyên tĩnh ại học Huế ết Minh Nhật ố một cách hiệu quả hơn Vì

di n ra trong m ng chuy n m ch kênh ễn ra trong mạng chuyển mạch kênh ại học Huế ển mạch chùm quang ại học Huế

o H n th n a, vì d li u đ c truy n trong t ng ơn là dành trước tài nguyên ết Minh Nhật ữa mạng chuyển mạch kênh ữa mạng chuyển mạch kênh ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ược thiết kế để ề: ừ nguồn đến đích Khoảng

chùm ( burst ) l n, chuy n m ch chùm quang gi m ớc một khoảng thời gian ển mạch chùm quang ại học Huế ảng thời gian

đ c nh ng yêu c u v công ngh đ i v i các b ược thiết kế để ữa mạng chuyển mạch kênh ần đến các bộ ề: ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ố một cách hiệu quả hơn Vì ớc một khoảng thời gian ộng của mạng chuyển

chuy n m ch quang nhanh c n thi t đ i v i chuy n ển mạch chùm quang ại học Huế ần đến các bộ ết Minh Nhật ố một cách hiệu quả hơn Vì ớc một khoảng thời gian ển mạch chùm quang

m ch gói quang ại học Huế

So sánh gi a các công ngh chuy n m ch ữ liệu của mạng chuyển ệu mạng chuyển ển ạng truyền dẫn

Mức trễ trong cài đặt

Yêu cầu tốc độ chuyển mạch

Chi phí xử

lý /đồng

bộ hóa

Khả năng thích nghi với lưu lượng mạng

6.2 Ki n trúc và nguyên t c ho t đ ng ến trúc và nguyên tắc hoạt động ắc hoạt động ạng truyền dẫn ội dung trình bày

c a m ng chuy n m ch chùm quang ủa mạng chuyển ạng truyền dẫn ển ạng truyền dẫn

o M t m ng chuy n m ch chùm quang OBS bao ộng của mạng chuyển ại học Huế ển mạch chùm quang ại học Huế

g m nh ng nút chuy n m ch chùm quang liên k t ồm nhiều gói tin ữa mạng chuyển mạch kênh ển mạch chùm quang ại học Huế ết Minh Nhật

v i nhau qua các s i quang ớc một khoảng thời gian ợc thiết kế để

o M i s i quang có kh năng chuyên ch nhi u ỗi sợi quang có khả năng chuyên chở nhiều ợc thiết kế để ảng thời gian ở nhiều ề:

(kênh) b c sóng ước một khoảng thời gian

o M t nút trong m ng OBS có th là nút biên ho c ộng của mạng chuyển ại học Huế ển mạch chùm quang ặc nút lõi

Ki n trúc m ng chuy n m ch chùm quang ến trúc và nguyên tắc hoạt động ạng truyền dẫn ển ạng truyền dẫn

OBS

o Nút biên ch u trách nhi m k t h p nh ng gói tin thành ịch – Đại học Huế ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ết Minh Nhật ợc thiết kế để ữa mạng chuyển mạch kênh

burst, và l p l ch cho ật ịch – Đại học Huế burst đ truy n t i trên các kênh ển mạch chùm quang ề: ảng thời gian

b c sóng c ng ra ước một khoảng thời gian ở nhiều ổng quan về mạng chuyển mạch chùm quang

o Nh ng nút lõi ch u trách nhi m chuy n m ch các ữa mạng chuyển mạch kênh ịch – Đại học Huế ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ển mạch chùm quang ại học Huế burst t ừ nguồn đến đích Khoảng

c ng vào t i c ng ra d a trên nh ng gói tin đi u khi n và ổng quan về mạng chuyển mạch chùm quang ớc một khoảng thời gian ổng quan về mạng chuyển mạch chùm quang ựa trên những gói tin điều khiển và ữa mạng chuyển mạch kênh ề: ển mạch chùm quang

x lý các tranh ch p burst.ử ấp cho học viên các kiến thức

o Nút biên vào có th k t h p nh ng gói tin đ n t nhi u ển mạch chùm quang ết Minh Nhật ợc thiết kế để ữa mạng chuyển mạch kênh ết Minh Nhật ừ nguồn đến đích Khoảng ề:

ngu n khác nhau trong m t ồm nhiều gói tin ộng của mạng chuyển burst

o Burst đã t p h p đ c truy n trong môi tr ng toàn ật ợc thiết kế để ược thiết kế để ề: ười gian

quang qua nh ng b đ nh tuy n lõi (ữa mạng chuyển mạch kênh ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật OBS router) mà không

c n b t kỳ l u tr nào t i các nút trung gian ần đến các bộ ấp cho học viên các kiến thức ư ữa mạng chuyển mạch kênh ại học Huế

o Nút biên ra nh n ật burst, tách burst thành nh ng gói tin ữa mạng chuyển mạch kênh

ban đ u và chuy n chúng t i đích ần đến các bộ ển mạch chùm quang ớc một khoảng thời gian

S đ ch c năng OBS ơ đồ chức năng OBS ồ chức năng OBS ức năng OBS

6.2.1 B đ nh tuy n lõi ội dung trình bày ịnh tuyến lõi ến trúc và nguyên tắc hoạt động

o M i nút lõi có m t b đ nh tuy n lõi B đ nh tuy n lõi ỗi sợi quang có khả năng chuyên chở nhiều ộng của mạng chuyển ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật

(bao g m m t chuy n m ch quang OXC (ồm nhiều gói tin ộng của mạng chuyển ển mạch chùm quang ại học Huế Optical

Cross-Connect) và m t đ n v đi u khi n chuy n m ch SCU ộng của mạng chuyển ơn là dành trước tài nguyên ịch – Đại học Huế ề: ển mạch chùm quang ển mạch chùm quang ại học Huế

(Switch control unit)

o SCU t o và duy trì b ng thông tin chuy n ti p và ch u ại học Huế ảng thời gian ển mạch chùm quang ết Minh Nhật ịch – Đại học Huế

trách nhi m c u hình OXC Khi SCU nh n m t gói tin đi u ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ấp cho học viên các kiến thức ật ộng của mạng chuyển ề:khi n, nó xác đ nh đích d đ nh và k t h p v i b x lý ển mạch chùm quang ịch – Đại học Huế ựa trên những gói tin điều khiển và ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật ợc thiết kế để ớc một khoảng thời gian ộng của mạng chuyển ử

báo hi u c a b đ nh tuy n (ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ủa mạng chuyển ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật router) đ tìm c ng ra ển mạch chùm quang ổng quan về mạng chuyển mạch chùm quang

o N u c ng ra có s n khi ết Minh Nhật ổng quan về mạng chuyển mạch chùm quang ẵn khi burst d li u đ n, SCU s c u ữa mạng chuyển mạch kênh ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ết Minh Nhật ẽ) để cấu ấp cho học viên các kiến thức

hình OXC đ cho phép burst d li u chuy n qua N u ển mạch chùm quang ữa mạng chuyển mạch kênh ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ển mạch chùm quang ết Minh Nhật

c ng ra không s n sàng, thì OXC s đ c c u hình ph ổng quan về mạng chuyển mạch chùm quang ẵn khi ẽ) để cấu ược thiết kế để ấp cho học viên các kiến thức ục được một

thu c vào chính sách x lý t c ngh n đã thi t l p ộng của mạng chuyển ử ắc hoạt động của mạng chuyển ẽ) để cấu ết Minh Nhật ật

o Trong tr ng h p burst d li u đ n OXC tr c gói đi u ười gian ợc thiết kế để ữa mạng chuyển mạch kênh ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ết Minh Nhật ước một khoảng thời gian ề:

B đ nh tuy n lõi OBS ội dung trình bày ịnh tuyến lõi ến trúc và nguyên tắc hoạt động

6.2.2 B đ nh tuy n biên ội dung trình bày ịnh tuyến lõi ến trúc và nguyên tắc hoạt động

o Các nút biên đ c ược thiết kế để

trang b các b ịch – Đại học Huế ộng của mạng chuyển

đ nh tuy n biên ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật

o B đ nh tuy n ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật

biên th c hi n ựa trên những gói tin điều khiển và ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh

các ch c năng nh ức ư

phân lo i tr c ại học Huế ước một khoảng thời gian

gói tin, đ a gói tin ư

vào b đ m, t p ộng của mạng chuyển ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ật

h p gói tin thành ợc thiết kế để

burst và tách

burst thành các

6.2.2 B đ nh tuy n biên ội dung trình bày ịnh tuyến lõi ến trúc và nguyên tắc hoạt động

o Nh ng chính sách t p h p ữa mạng chuyển mạch kênh ật ợc thiết kế để burst khác nhau nh chính sách ư

d a trên ng ng kích th c ựa trên những gói tin điều khiển và ưỡng kích thước ước một khoảng thời gian burst (length-based) hay d a ựa trên những gói tin điều khiển và trên ng ng th i gian (ưỡng kích thước ời gian timer-based) đ c s d ng đ t p ược thiết kế để ử ục được một ển mạch chùm quang ật

h p gói tin d li u thành burst đ g i đi trong m ng quang ợc thiết kế để ữa mạng chuyển mạch kênh ệp) giữa mạng chuyển mạch kênh ển mạch chùm quang ở nhiều ại học Huế

o Ki n trúc c a b đ nh tuy n biên bao g m m t b đ nh ết Minh Nhật ủa mạng chuyển ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật ồm nhiều gói tin ộng của mạng chuyển ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế

tuy n (ết Minh Nhật Routing Module), m t b t p h p burst (ộng của mạng chuyển ộng của mạng chuyển ật ợc thiết kế để Burst

Assembler), và m t b l p l ch (ộng của mạng chuyển ộng của mạng chuyển ật ịch – Đại học Huế Sheduler) B đ nh tuy n ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật

l a ch n c ng ra thích h p cho m i gói tin và g i m i gói ựa trên những gói tin điều khiển và ọc Huế ổng quan về mạng chuyển mạch chùm quang ợc thiết kế để ỗi sợi quang có khả năng chuyên chở nhiều ở nhiều ỗi sợi quang có khả năng chuyên chở nhiều

tin t i b t p h p ớc một khoảng thời gian ộng của mạng chuyển ật ợc thiết kế để burst t ng ng ươn là dành trước tài nguyên ức

o M i b t p h p ỗi sợi quang có khả năng chuyên chở nhiều ộng của mạng chuyển ật ợc thiết kế để burst k t h p các gói tin cùng h ng t i ết Minh Nhật ợc thiết kế để ước một khoảng thời gian ớc một khoảng thời gian

b đ nh tuy n biên ra c th thành m t ộng của mạng chuyển ịch – Đại học Huế ết Minh Nhật ục được một ển mạch chùm quang ộng của mạng chuyển burst Trong b ộng của mạng chuyển

t p h p ật ợc thiết kế để burst, có m t hàng đ i gói tin cho m i l p l u ộng của mạng chuyển ợc thiết kế để ỗi sợi quang có khả năng chuyên chở nhiều ớc một khoảng thời gian ư

l ng m ng B l p l ch phát burst đi d a trên k thu t

6.2.3 Các ho t đ ng trên m ng OBS ạng truyền dẫn ội dung trình bày ạng truyền dẫn

6.3 Các v n đ khác c a m ng ấn đề khác của mạng ền dẫn ủa mạng chuyển ạng truyền dẫn

chuy n m ch chùm quang ển ạng truyền dẫn

o Labeled OBS

o Multicasting in OBS

o TCP over OBS

Labeled OBS

o How an optical burst-switched network will

interact with the IP layer:

 two layers can be implemented independently

 a common control plane is shared by the two layers

o In order to reduce management costs‚ it is

possible to implement OBS within the framework

of GMPLS

 label-switched paths (LSPs)

 label-switched router (LSR)

Labeled OBS

o The establishment of an LSP requires the

maintenance and distribution of topology and

state information:

 open shortest path first (OSPF): sending hello

messages and flooding link-state advertisements

o Routing in GMPLS can be :

 hop-by-hop routing: each node only knowing the next

hop node in the path

 explicit routing: routes for LSPs are determined by a centralized entity

Labeled OBS

o The signaling for establishing LSPs in GMPLS can

be done through protocols CR-LDP or RSVP-TE to reserve resources and to configure the label

forwarding tables

 In packet-switched networks‚ each packet is assigned

a label at the ingress node‚ and is routed through the network along a pre-determined label-switched path

 In circuit-switched WDM optical networks‚ labels

correspond to wavelengths, and LSPs correspond to

lightpaths

 In optical burst-switched networks, labels are applied

to the burst header packets