Luận văn quản trị mạng ip

Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tổn rại một cách riêng lề, ứng với mỗi loại dich vu thông tỉa lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ địch 3> Các

Trang 2

ĐẠI HỌC QUOC GIA IIA NOI

TRUONG DAI HOC CONG NGHE

Vũ Trường Giang

QUAN TRI MANG IP

Ngành: Công nghệ thông tin

Ma sé: 1.01.10

LUAN VAN THAC SY

Người hướng dẫn khoa học : PGS TS Nguyễn Văn Tam

Hã nội, 2006

Trang 3

1.2 Mang vién thing thé hé méd NGN (Next Generation Netwark) 1

1.2.2 Dặc điềm và động cơ phát triển mạng thể hệ mớứ[1]ì 12

2223 Phan minh vi hop nhil phim minh cia cic goi TP[2,3] a7

2.3 Một số giao thức điểu khiển 4L

1433 Cơ chế điều khiển tắc nghẽu số liệu 47

261 Thiếtlập kếtnồi PPFI3I 49

263 Cẩutrúc gói số ligul2,3] 4L

264 Kim tra chất lượng đường kết nổ3] 4L Chirong 3 GIAO THUC SNMP

Trang 4

32

321 Thiết kí

Xây dựng chương trình cho giao thức SNMIP

"Thiết kế Modnl cho giao thúc 3.2.1.1 Môhình lưỗng dữ liệu, 3.2.1.2 Tamdỏhoạt

3.213 3.214

Trang 5

THUAT NGU, VIET TAT MÔ TẢ Ý NGHĨA

API Application Program Interface

ARP Address Resolution Protocol

củ pháp trừu t- ơng

BSC Base Station Controller

BTS Base Transfer Station

CHAP Challenge Handshake Authentication Protocol

COPS Common Open Policy Service

DBS Direct Broadcast System

DiffServ Differentiated Service

GSM Global System for Mobile Telecom

HDLC High-Level Data Link Control

ICMP Intemet Control Message Protocol

ITU Liên minh Viễn thông thế giới

LAN Local Area Network

LCP Link Control Protocol

Trang 6

MPLS Multi-Protocol Label Switching

NGN Next Generation Network

PoP Point of Presence

PSDM Public Switching Data Network

RED Random Early Discard

RSVP Resource ReSerVation Protocol

SEN Service Exculiou Node

SGMP Giao thức điểu khiển cổng đơn giản — Simple

Gateway Management Protocol

Trang 8

MỞ ĐẦU

Công nghệ Mang và Viễn thông trên thế giới nói chưng, đặc biệt tại Việt Nam nói riêng đang chuẩn bị bước sang 1 giai đoạn phát triển hoàn loàn mới, với những bước đột phá mzng tỉnh

quyết định trong việc xây dựng kiến trùc và hạ tầng công nghệ nhằm cái tiễn, hoàn thiện mõ hình:

mạng viễn thông tổng thể, làm nên tảng phát triển cho 1 nền Công nghệ Mạng và Viễn thông hôi

in da địch vy, dip img day đả các yêu cầu của Xã hội hiện đại dang ngày 1 đòi hỏi gắt gao và cấp

thiết Cùng với định hướng phát triển hạ tầng kiển trúc, mô hỉnh quản trị mạng cho toan bộ hệ thống Công nghệ Mạng và Viễn thông nói chung cũng được đặt ra, nhằm đa dạng hóa và nâng

cau các tính năng rong lác nghiệp điều hành, giám sái hệ thông

Trong khuôn khổ Luận văn nảy, tôi xin đã cập đền các vẫn để trong định hướng Công ngh Mang

và Viễn thông tương lai ở nước ta, nên lắng kiến Irúc của hệ thông quân trị mạng TP và giáo thức

hỗ trợ quản trị SNMP phục vụ cho các Hệ quản trị mạng hiện tại và tương lai Nội đụng Luận

văn được chia làm 6 phần

Phần I giới thiệu tổng quan về mô hình mang the h¢ sau NGN (Next Generation Network) Mitu

tả 1 bức tranh tổng thể về mỏ hình kiến trúc của mạng NƠN, là I định hướng phát triển và quy hoạch mạng viễn thông của nước ta trong tương lai Từ đó đánh giá được tầm quan trong của công nghệ IP trong lĩnh: vực viễn thông ở những giai đoạn phát triển tiếp theo tại Việt Nam cũng

như trên thể giới

Phần II trình bày kiến trủc và nguyên tắc hoạt động nẻn tảng của công nghệ TP, các kết nói và

giao thức sử dụng để vận hành cũng nửur quản trị và bảo vệ mạng Internzt/Intranet

Phan IV với nên tảng kiến trủc SNMP đã được trình bày ở phân II, phần IV sẽ trình bảy ứng

dụng của giao thức SNMD trong thức tế quản trị của các dơn vị cung cấp dịch vụ viễn thông tại

'Việt Nam và trên thể giới Đồng thời khẳng định tầm quan trọng và ÿ nghĩa của giao Thức SNMP

trong hé théng mang thé hé sau NGN.

Trang 9

Phan cuỗi cùng đánh giá kết luận tổng thể cho toàn bộ tài liệu Luận văn

Tải liệu Luận văn được xây dựng cùng với sự hướng đẫn của PGS.TS Nguyễn Văn TRm hiện dang công tác tại Viên công nghệ thông tin Quốc gia và các Giảng viên dã giảng dạy và dào tạo lớp cao học K1UT3 ngành Công nghệ thông tin của trường Dại học Công nghệ - Dại họo Quốc gia Hà nội

Rat mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy giáo, đồng nghiệp và các bạn nghiên cứn,

tầm hiểu cóc fin vực liên quan để hoàn thiện đầy đã hơn dễ tải này

Trang 10

Chuong1 TONG QUAN MANG VIEN THONG THE HE SAU

Mạng viên thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu Mạng có

nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng Mạng viễn thông bao gồm các thành phần

chính: thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn, môi trường truyền và thiết bị đầu cuối

Hình 1.1 Các thành phân chính của mạng viễn thông

~ Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quá giang Các thuê bao được

nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội hạt được nối vào tổng đài quá giang Nhờ các thiết bị chuyển mạch mà đường truyền dẫn được dùng chung và mạng có thể được sử dụng một cách

kinh tế

~_ Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay giữa các tổng đài để

thực hiện việc truyền đưa các tín hiệu điện, Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị

truyền dẫn phía thuê bao và thiết bị truyền dẫn cáp quang Thiết bị truyền dẫn phía thuê bao

dùng môi trường thường là cáp kim loại, tuy nhiên có một số trường hợp môi trường truyền là cáp quang hoặc vô tuyến

— Môi trường truyền bao gồm truyền hữu tuyến và vô tuyến Truyền hữu tuyến bao gồm cáp

kim loại, cáp quang Truyền vô tuyến bao gồm vi ba, vệ tỉnh Thiết bị đầu cuối cho mạng

thoại truyền thống gồm máy điện thoại, máy Fax, máy tính, tổng đài PABX,

Trang 11

Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tổn rại một cách riêng lề, ứng với mỗi loại dich vu thông tỉa lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ địch

3> Các tín hiệu truyển hình có thể được truyền theo ba cách: truyền bằng sóng vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (Connnunity Antenna Television) bằng cáp dỗng Lục hoặc truyền qua hệ thống vệ tỉnh, hay còn gọi là truyền hình trực tiếp DBS (DirecL Broadcast Systcm)

3> Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông qua mạng cục bộ LAN (Local Area Network) mà nổi tiếng nhất là mạng Ethernet, Token Bus va Token Ring

Mỗi mạng dược thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng cho các mục

đích khác, Ví dụ ta không thể truyền tiếng nói qua mạng chuyển mạch gói X.25 vì trễ qna mạng này quá lớn

“Quá khứ là bầu đạp của tương lai” Do vậy trước khi thu biểu mạng viễn thông thể

hệ mới NGN, chứng ta cần rít kinh nghiệm từ lịch sử phát triển của các mạng hiện tại mà tiêu biểu là:

> Xét về góc độ dịch vụ thì gồm các mạng sau: mạng điện thoại cố định, mạng điện thoại dĩ dộng và mạng Luyéu số liệu

>> Xét về góc độ kỹ thuật bao gồm các mạng chuyển mạch, mạng tuyển dẫn, mạng tmy nhập, mạng báo hiệu và mạng đẳng bộ

+ PSTN (Public Switching Telephone Network) là mạng chuyển mạch thoại công cộng PSTN phục vụ thoại và bao gồm hai loại lổng đài: tổng đài nồi hạt (cấp 5), và tổng đài

Trang 12

10

tandem (téng dai qui giang néi hat, cấp 4) Tổng đài tandem được nếi vào các tổng đài Toll

để giảm mức phân cấp Phương pháp nắng cấp các tanden là bổ sung cho mỗi nút một AM core Các ATM core sẽ cung cấp địch vụ băng rộng cho thuế bao, dỗng thời hợp nhất các mạng số liệu hiện nay vào mang chung ISDN, Cac rổng đài cấp 4 và cấp 5 là các tổng đài loại lớn, Các tổng đài này có kiến trúc tập trưng, cấu trúc phẩn mềm và phẩn cứng độc

quyền,

4 ISDN (Iniegrated Service Digital NeLwork) là mạng số tích hợp dịch vụ TRDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong cùng một mạng và xảy dựng giao tiếp người sử dụng — mạng đu địch vụ bằng một số giới hạn các kết nối ISDN cung cấp nhiễu ứng đụng khác nhau bao gồm các kết nối chuyển mạch và không chuyển mạch Các kết nối chuyển mach cla ISDN hae gồm nhiều chuyển mạch rhực, chuyển mạch gói và sự kết hợp của chúng Các địch vụ mới phải tương hợp với các kết nối chuyển mạch số 64 kbiứs, LSIDN phải chia sy thông mình dể cung cấp cho các dich vụ, bảo dưỡng và các chức năng quầu lý mạng, tmy nhiên tính thồng minh này có thể không đủ để cho một vài dịch vu mới và cần được tăng cưỡng từ mạng hoặc từ sự thông minh thích ứng trong các thiết bị đầu cuối của người sử dung

Sử dụng kiến trúc phâu lớp lầm đặc trưng của truy xuất ISDM, Truy xuất của người sử dụng dến nguồn ISDN có thể khác nhau tày thuộc vào địch vụ yêu cầu và (inh trang ISDN cd từng quốc gia Cẩn thấy rằng ISTDN được sử dụng với nhiều cấu hình khác nhau rầy theo hiện trạng mạng viễn thông của từng quốc gia

“ PSDN (Public Switching Data Network) là mạng chuyểu mạch số liệu công cộng PSDN

chủ yếu cung cấp các địch vụ số liệu Mạng PSDN bao gồm các PoP (Point of Presence) va các thiết bị truy nhập từ xa Hiện nay PSDN đang phát triển với lốc độ rất nhanh do sự bùng,

nổ cña địch vụ Internet và cde mang riéng Ao (Virtual Private Network)

+ Mang di ding GSM (Global System for Mobile Telecom) 14 mang cung cap dich va thoại tương tự như PSTN nhưng qua đường tray nhập vô yến Mạng này chuyển mạch đưa

trên công nghệ ghép kênh phần thời gian và công nghệ ghép kênh phân tắn số Các thành phdn c¢ ban cla mang nay 14 BSC (Base Station Controller), BTS (Base Transfer Station), HLR (Home Location Regisic, VLR ( Visitor Location Regisicr) va MS ( Mobile

Subscriber),

Trang 13

liiện nay các nhà cung cấp dịch vụ thu được lợi nhuận phản lớn từ các dịch vụ như leased line, Krame Relay, ATM, va cdc dich vy két néi cơ bản, Tuy nhiên xu hướng giảm lợi nhuận tử các dich vụ này Dắt buộc các nhà khui thae phdi Gm dich vy mdi dya Uén IP dé dan bảo lới nhnận lâu đài VPN là một hướng đi của các nhà khai thác Các dịch vụ dựa trên nên

LP cung cấp kết nếi giữa một nhóm các user xuyên qua mạng bạ tỉng công cộng, VPN có thể

đáp ứng các nhu cầu của khách hằng bằng các kết nối dạng any-to-any, các lớp đa địch vụ,

các địch vụ giá thành quản lý thấp, riêng tư, tích bợp xuyên suốt cùng với các mạng Intranet/Tixtranet Một nhám cdc user trong, Infranet va Tixtranet c6 thé hoạt động rhông qua mang có định tuyến IP, Các mạng riêng ảo có chỉ phi vận hành thấp hơn hẳn so với mạng tiêng trêu phương tiện quản lý, băng thông và dung lượng Hiểu một cách đơn giản, VPN là

một mạng mổ rộng tự quản như một sự lựa chon cd sở hạ tầng của mạng WAN VPN có thể

liền kết các nser thuộc môt nhóm kín hay giữa các nhóm khác nhan, VPN được định nghĩa bằng một chế độ quản lý, Các thuê bao VPN có thể đi chuyển đến một kết nối mềm dẻo trải dài từ mạng cục bộ đến mạng hoầu chỉnh Các thuê bao này có thể dang trong cing (intranet) hoặc khác (Extranct) tổ chức

'Tny nhiên cần lưn ý rằng hiện nay mạng PS1N1SDN vấn đang là mạng cung cấp các dịch vụ dử liệu,

Network)

121 Khải niệmj1J

Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn như:

~ Mạng da dịch vụ (cnng cấp nhiền loại địch vụ khác nhan)

~ Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và đữ liệu, cấu trúc mạng hội tụ)

Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho mọi phẩn tử trong mạng)

Mang nhiều lớp tmạng dược phân phối ra nhiều lớp mạng có chức năng dộc lập nhưng hỗ

trợ nhan thay vì một khối thống nhất như trong mạng chuyển mạch kênh)

Cho tổi hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và các nhà cung cấp thiết bị

viễn thòng trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triểu NGN nhưng

Trang 14

12

vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể và chính xác nào cho mạng NƠN, Do đó định nghĩa mạng NGN nêu ra ở đây không thể bao bàm hết mọi chỉ tiết về mạng thế hệ mới, nhưng nó có thể tương đối là khái niệm chung nhất khi dễ cập dếu NGM

Bắt ngnễn từ sự phát triển cla công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền đẫn băng rộng, mạng thông tín thế hệ mới (NGN) ra đời là mnạng có cơ sở

hạ tầng thông tin đuy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các địch vụ một cách da dạng và nhanh chóng, dấp ứng sự hội Lụ giữa thoại và số liệu, giữa cố dịnh và di động

Như vây, có thể xem: mạng thông tin thế hệ mới là sự tích hợp mạng thoại PSEN, chủ yếu dựa trêu kỹ thuật chuyển mạch kênh, với mạng chuyển mach gồi, dựu trên kỹ thuật IP/ATM Nó có thể truyền tải tất cd cdc dich vu von có của PSTN đồng thời cũng có thể nhập một lượng đỡ liện rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giầm nhẹ gánh nặng của PSTN

“Tuy nhiên, NGÑN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ gia thoại vã dữ liệu mã cồn lã sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cổ dịnh và di dộng, Vấn để chủ đạo ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hột rụ này, Một vấn đễ quan trọng khác là sự bùng nể nhu cầu của người sử dụng cho một khối lượng lớn địch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cá đa phương tiện, phan lớn trong đó là không được trù liệu khí xây dựng các hệ thống trang hiện nay

Đặc điểm và động cơ phát trién mang thé hé mé [1]i Mạng NGN có bến đặc điểm chính:

1 Nền tảng là hệ thống mang mở,

- Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phẩn tử mạng đốc lập, các

phẩn tử được phan theo chức nắng tương ứng, và phát triển một cách độc lập,

~_ Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các Liêu chuẩn tương ứng

Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có dẫn dẫn đi theo hướng mới, nhà kính doanh

có thể cần cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phản tử khi tổ chức mạng lưới Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực biệu nổi thông giữa các mạng có cấu hình

khác nhau,

Trang 15

2 Mang NGN 1A do mang dich vy thic diy, ubung dich vy phdi thyc bién déc dp véi mang lưới

~_Chìa tách dịch vụ với điều khiển cnộc gọi

~_ Chia tách cuốc gọi với truyền tải

Mục tiêu chính của chia tách là làm cho địch vụ thực sự độc lập với mạng, thực biện một

cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp địch vụ Thuê bao có thể tự bố tí và xác dịnh đặc trưng địch vụ của mình, không qnan tâm đến mạng trnyễn tải dịch vụ và loại hình đầu cuối, Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao

3 Mạng NGN là mạng chuyển mạch pồi, dựa trên một giao thức thống nhất,

Mạng thông tin hiên nay, đủ là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cấp,

điều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dng cd sd ha tang thông tin

Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy rũ rang là mạng viễn (hông, mạng máy Linh và mạng lruyễn hình cáp cuối cừng rồi cũng tích

hợp trong một mạng TP thống nhất, đó là xu thế lớn mà người ta thường gọi là “dung hợp ba

Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn nâng và bắt đầu được sử

dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn cồn ở thế bất lợi sơ với các

chuyển mạch kênh về mãt khả

tụ hỗ trợ lưu lương thoại và cung cấp chất lượng dich vu

đảm bảo cho số liệu, Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Intemet, mà nó được tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này,

4 LA mạng có dung lượng ngày cầng tầng, có tính thích ng, cũng, ngầy cầng táng, có đủ

dung lượng để đáp ứng nhu cầu

Trang 16

sexvices

Hinh 1.2 Topo mang thé hé saw + Động cơ xuất hiện mạng thế hệ mới:

Yếu tố hàng đầu là tốc độ phát triển theo hàm số mũ của nhu cầu truyền dẫn dữ liệu

và các dịch vụ đữ liệu là kết quả của tăng trưởng Internet mạnh mẽ, Các hệ thống mạng công

cộng hiện nay chủ yếu được xây dựng nhằm truyền dẫn lưu lượng thoại, truyền dữ liệu thông

tin và video đã được vận chuyển trên các mạng chồng lấn, tách rời được triển khai để đáp

ứng những yêu cầu của chúng Do vậy, một sự chuyển đổi sang hệ thống mạng chuyển mạch gói tập trung là không thể tránh khỏi khi mà dữ liệu thay thế vị trí của thoại và trở thành

nguồn tạo ra lợi nhuận chính Cùng với sự bùng nổ Internet trên toàn cầu, rất nhiều khả năng

mạng thế hệ mới sẽ dựa trên giao thức IP, Tuy nhiên, thoại vẫn là một dịch vụ quan trọng và

do đó, những thay đổi này dẫn tới yêu câu truyền thoại chất lượng cao qua IP Những lý do chính dẫn tới sự xuất hiện của mạng thế hệ mới :

v Cải thiện chỉ phí đầu tư

Công nghệ căn bản liên quan đến chuyển mạch kênh truyền thống được cải tiến chậm trễ và chậm triển khai kết hợp với nền công nghiệp máy tính Các chuyển mạch kênh này hiện đang chiếm phần lớn trong cơ sở hạ tằng PSTN Tuy nhiên chúng chưa thật sự tối ưu cho

mạng truyền số liệu

Kết quả là ngày càng có nhiều dòng lưu lượng số liệu trên mạng PSTN đến mạng Internet và

sẽ xuất hiện một giải pháp với định hướng số liệu làm trọng tâm để thiết kế mạng chuyển

mạch tưởng lai, nền tầng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu

Trang 17

Các giao điên mớ tại từng lớp mạng cho phép nhà khai thác lựa chọn nhà cung cấp có hiệu quả nhất cho từng lớp mạng của họ, Truyền tải dựa trên gói cho phép phân bổ băng tấn linh hoạt, loại bỏ nhủ cầu nhóm trung kế kích thước cố dịnh cho thoại, nhữ dó giúp các nhà khai thác quản lý mạng để dàng hơn, nâng cấp một cách hiệu qnä phẩn mềm trong các nút điển khiển mạng, giảm chỉ phí khai thác hệ thống

v Xuthế đổi mới

n thông

Khác với khía cạnh kỹ thuật, quá trình giải thể đang ảnh hưởng mạnh mẽ đến cách thức hoạt động của các nhà khai thác viễn thông lớn trẻn thế giới, Xuyên suốt quá trình được gọi là “mạch vòng nội hạt không trọn gồi”, các luật lệ của chính phủ trên toàn thế giới đã ép buộc các nhà khai thấc lớn phải mở cửa dể các công ty mới tham gia thị trường cạnh tranh Trên quan điểm chuyển mạch, các nhà cung cấp thay thể phải có khả năng giành được khách hãng địa phương nhữ đầu tư trực tiếp vào “ những dậm cuối cũng” của đường cấp đồng, Biển

này din dén việc gia Lãng cạnh Iranh, Các NGN Lhực sự phì hợp dể hỗ trợ kiến trúc mạng và

các mô hình được Inật pháp cho phép khai thác

Các nguồn doanh thu mdi

Dự báo hiện nay cho thấy mức suy giểm trầm trọng cửa đoanh thu thoại và xuất hiện mức tăng doanh thu đột biến do các địch vụ giá trị gia tang, mang lại, Kết quả là phần lớn các nhà khai thác truyền thống sẽ phải tái định mức mô hình kinh doanh của họ dưới ánh sáng

cửa các dự báo này, Cùng lúc đó, các nhà khai thác mới sẽ tìm kiếm mô bình kinh doanh mdi

cho phép họ nắm lấy thị phẩn, mang lại lợi nhuận cao hơn trên thị trường viễn thông Các cơ hội kinh doanh mới bao gồm các ứng dụng đa dạng tích hợp với các dịch vụ của mạng viễn

thông hiện tại, số liệu Internet, các ứng dụng video

Trong nhiều năm gần đây, nền công nghiệp Viễn thông vẫn đang trần trở về vấn để phát triển công nghệ cău bẩn nào và dùng mạng gì dể hỗ trợ các nhà khai thác trong bối cảnh Inật viễn thông đang thay đổi nhanh chóng, cạnh tranh ngày càng gia tăng mạnh mê Khái niệm mạng thể hệ mới (hay còn gọi là mạng thế bệ tiếp theo NGN) ra đời cùng với việc tái

kiếu trác mạng, tận dụng tất cả các ưu thể về công nghệ tiên tiến nhằm đưa ra nhiều dịch vụ

Trang 18

thống chuyển mạch truyền thống cũng sẽ phải tổn fại bên cạnh các phần tử mạng công nghệ

mới trong nhiều năm tới

Mạng thể hệ sau được tổ chức dựa trên các nguyêu tắc cd bẩn sau :

- Dép ứng nhu cầu cung cấp các loại hình địch vụ viễn thông phong phú, đa dang, da dịch

vụ, đa phương tiện

~ Mạng có cấu trúc đdn giản

Nâng cao hiệu quả sử dụng, chết lượng mạng lưới và giảm thiểu chỉ phí khai thác và báo dưỡng

— Dé đàng mở rộng dung lượng, phát triển các dịch vụ mới

Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tổn tại mạnh,

Việc Lổ chức mạng dựa trên số lượng thuê bao theo vùng dịa lý và như cẩu phát triểm dịch vụ, không tổ chức theo địa bàn hành chính mà tổ chức theo vùng mạng hay vùng lưu lượng,

Ở đây, chủ yếu chúng ta xem xét quá trình tiến hóa về cấu trúc từ mạng hiện có lên cấu trúc

maug NGN

Trang 19

Mạng thế hệ sau

(NGN)

Switching ATM SVC: IP MPLS

Hình 1.3 Nhu cầu tiến hóa mang

Như hình vẽ, chúng ta nhận thấy mạng viễn thông hiện tại gồm nhiều mạng riêng lẻ kết hợp lại với nhau thành một mạng “hỗn tạp”, chỉ được xây dựng ở cấp quốc gia, nhằm đáp ứng được nhiều loại địch vụ khác nhau, Xét đến mạng Internet, đó là một mạng đơn lớn, có tính

chất toàn cầu, thường được để cập theo một loạt các giao thức truyền dẩn hơn là theo một

kiến trúc đặc trưng, Internet hiện tại không hỗ trợ QoS cũng như các dịch vụ có tính thời gian

thực ( như thoại truyền thống)

Do đó, việc xây dựng mạng thế hệ mới NGN cần tuân theo các chỉ tiêu :

1 NGN phải có khả năng hỗ trợ cả cho các dịch vụ của mạng Internet và của mạng hiện

hành

2 Một kiến trúc NGN khả thi phải hỗ trợ dịch vụ qua nhiều nhà cung cấp khác nhau Mỗi nhà cung cấp mạng hay dịch vụ là một thực thể riêng lẻ với mục tiêu kinh đoanh và cung cấp dịch vụ khác nhau, và có thể sử dụng những kỹ thuật và giao thức khác nhau Một vài dịch vụ

có thể chỉ do một nhà cung cấp dịch vụ đưa ra, nhưng tất cả các dịch vụ đều phải được truyền qua mạng một cách thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối

3 Mạng tương lai phải hô trợ tất cả các loại kết nối (hay còn gọi là cuộc gọi), thiết lập đường

truyền trong suốt thời gian chuyển giao, cả cho hữu tuyến cũng như vô tuyến Vì vậy, mạng

Trang 20

Trước hết là chuyển địch ở lớp truy nhập và truyện đẫn, Hai lớp này bao gồm lớp vật

Jy, lớp 2 và lớp 3 nếu chọn cơng nghệ IP làm nễu cho mạng thế hệ mới Trong dé:

+ Cảng nghệ ghép kênh bước sĩng quang I2WPM sẽ chiếm lĩnh ở lớp vật lý IPMPI.S làm nên cho lớp 3

⁄ Cơng nghệ ở lớp 2 phải thỏa mãn:

* Càng dơn giản càng tốt

* Tếi tu trong truyền tải gĩi dữ liện

+ Khả nắng giám sắt chất lượng, giám sắt lỗi và bảo vệ, khơi phục mạng khi cĩ sự cổ phải tiêu chuẩn hơn của cơng nghệ quang (SDH/SONET) và vì ba (PDH/SONET)

V Hiện trai cơng nghệ RPT (Resilienf Packet Transport) đang, phát triển nhằm đáp ứng, các chỉ tiêu này,

Xây dựng mạng truy nhập băng rộng (như ADSL, LÀN, modem cáp, ) để cĩ thể cung

cấp phương thức Iruy nhập băng rộng hướng đến phân nhĩm cho thuê bao, cho phép lruy

Thứ bai là chuyển địch mạng đường đài (nạng truyền dẫn), Sử dụng cổng mạng trung

kế tích hợp hoặc dộc lập, chuyển dếu mạng IP bộc ATM, rồi sử dụng chuyển mạch mễm dể điền khiển luỗng và cung cấp dịch vn Sử dụng phương thức này cĩ thể giải quyết vấn để tắt nghền trong chuyển mạch kênh

Trang 21

Cae mang dich vụ riêng lễ Mạng đa dich vy

Trang 22

_ GSM không đây tảng tự chuyên dụng

- Cáp quang -PHraue - Cấp xoấn bằng rộng

Modem cấp -_ HP qua vệ tỉnh

- Rthernet Chuyển mạsh vã diah | - Téng dai PST - Binh tuyén IP

luyểu ~ Chuyểu mạch ATM - ChuyỂu mạch guang,

- Chuyén mach Frame Relay

Trang 23

(Trung lâm quản lý, c„ng cẩn dự phòa;

Open Protocols JL APIs

TT

(Trung tam điểu khiển cuộc gọi)

‘Open Protocols APIs

_ Khẩy hùng phụ thuộc abê,

cung cấp : không có đổi mới, chỉ

phí vận hành và bảo đường co

Thứ ba là mạng chuyểu địch mạng nội hạt Tổng dài diệu thoại có rất nhiều giá máy

và nhiều đữ liện địch vụ thoại nội hạt, không chỉ đầu tư lớn mà việc cdi tao citng sẽ rất khó khăn Có thể dùng thiết bị tổng hợp truy nhập băng rồng, có dung lượng lớn, thay thé gid may thuế bao hiện có, đùng cổng mạng truy nhập tốc độ cao đến mạng IP, nhằm nắng cấp chuyển mach mém và bộ phục vụ ứng dụng, bảo dấu cho địch vụ thoại nội bạt và địch vụ IB

'[ những phân tích trên, chúng ra xây đựng sự tiến hóa bằng sơ để lđp chức nấng của

cde mang

« Mang hiện lại:

— Các giải phú đưa tu từ nhiều nhà

Trang 24

« Mạng tương lai:

Trang 25

Nhìn chung từ các mô hình này, cấu trúc mạng mới có đặc điểm chung là bao gồm các lớp chức năng sau :

~ Lớp nết nối (Access + Transport/ Core)

~ Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media)

~ Lớp điều khiển (Control)

~ Lớp quản lý (Management)

Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay đang rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của hãng là vấn để đang được các nhà khai thác quan

tâm,

Trang 26

24

1.2.4.1 Mô hình phân lớp chức năng mạng NGN

Lập điều khiển

Lap trayén thông

có thêm lớp ứng đựng địch vụ Trong môi trường phát triển cạnh tranh thì sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp ứng dụng địch vụ

Giao diên mở APT

Lđp điều khiển

Giao diện mở ADL

Lêp truyền thông Spuynb

Giao dién md API

Têp truy nhập và truyền dẫn

'Với API : Application Program Interfaee Hình 1.9 Cấn trúc mạng và địch vụ NGA (góc độ dich vu)

Trang 27

1.2.4.2 Phân tích

Softswitch bay Media Gateway Controller

BE)

Các doanh Các cảng ty nhỏ?

AghiêPlỞa vănphànggi Kháchbàngggi Thuế baodiđộng

Hib ahà/ Vũng đân cit Hình 1.10 Cấu tríc luận lý của mạng NGA

Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu Nó phân chia các khối vững chắc của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng lẽ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn,

Sự thông mình của xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch của PSTN thực chất là đã

được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch Bây giờ, sự thông minh ấy nằm trong

một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (softswitch) cũng được gọi là một bộ điều khiển cổng truyền thông (Media Gateway Controller) hoặc là một tác nhân cuộc gọi (Call AgenO, đồng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới Các giao điện mở hướng tdi cdc ting dung mang théng minh (IN- Intelligent Network) và các server ứng dụng mới tạo điều kiện đễ dàng cho việc nhanh chóng cung cấp dịch vy và đảm bảo đưa ra thị trường trong thời gian ngắn

Tại lớp truyền thông, các cổng được đưa vào sử dụng để làm thích ứng thoại và các

phương tiện khác với mạng chuyển mạch gói Các media gateway này được sử dụng để phối ghép hoặc với thiết bị đầu cuối của khách hàng (RGW- Residental Gateway), với các mạng truy nhập (AGWAccess Gateway) hoặc với mạng PSTN (TGW- Trunk Access) Các server phương tiện đặc biệt rất nhiều chức năng khác nhau, chẳng hạn như cung cấp các âm quay số hoặc thông báo Ngoài ra, chúng còn có các chức năng tiên tiến hơn như : trả lời bằng tiếng nói tương tác và biến đổi văn bản sang tiếng nói hoặc tiếng nói sang văn bản,

Trang 28

26

Các giao diện mở của kiến trúc mới này cho phép các dịch vụ mới được giới thiệu nhanh chóng, Đồng thời chúng cũng tạo thuận tiện cho việc giới thiệu các phương thức kinh doanh mới bằng cách chia tách chuối giá trị truyền thống hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể

do các hãng khác nhau cung cấp

Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành bốn lớp riêng biệt thay vì tích hợp thành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay : lớp ứng dụng, lớp điều khiển, lớp truyền thông, lớp truy nhập và truyền tải Các giao điện mở có sự tách biệt giữa

dịch vụ và truyền dẫn cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng, dễ dàng; những

nhà khai thác có thể chọn lựa các nhà cung cấp thiết

3# Mạng lõi có thể thuộc mạng MAN hay mạng đường trục

+ Cc router sử dụng ở biên mạng lõi khi lưu lượng lớn, ngược lại, khi lưu lượng thấp,

switch — router có thể đầm nhận luôn chức năng của những router này

Trang 29

+ Lép trnyén dan có khả năng hỗ trợ các mức Qo§ khác nhau cho cùng một dịch vụ và cho các dịch vụ khác nhau Nó có khả năng lưu trữ lại các sự kiện xảy ra trên mạng (kích thước gói, tốc độ gói, độ trì hoãn, tỷ lệ mất gói và Jitter cho phép, đối với mạng chuyển mạch gói; băng thông, độ trì hoãn đối với mạng chuyển mạch kênh TDM), Lép tng dung sé

đưa ra các yêu cầu về năng lực truyền tải và nó sẽ thực hiện các yêu cầu đó

s* Phần truy nhập :

~ Lớp vật lý :

3% Hữu tuyến : Cáp đồng, xDSL hiện đang sử dụng, Tuy nhiên trong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON (Passive Optical Network) sé dan dan chiém wu thé va thị trường xDSL, modem cáp dần dân thu hẹp lại

#% Vô tuyến : thông tin di động - công nghệ GSM hoặc CDMA, truy nhập vô tuyến cố

~ Lớp 2 và lớp 3 : Công nghệ IP sẽ làm nền cho mạng truy nhập

** Như tên gọi, lớp truy nhập cung cấp các kết nối giữa thuê bao đầu cuối và mạng đường

trục ( thuộc lớp truyền dẫn) qua cổng giao tiếp MGW thích hợp

SÈ Mạng NGN kết nối với hầu hết các thiết bị đầu cuối chuẩn và không chuẩn như các

thiết bị truy xuất đa dịch vụ, điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX, điện thoại POTS, điện thoại số ISDN, di động vô tuyến, di động vệ tỉnh, vô tuyến cố định, VoDSL, VoIP,

b Lóp truyền thông

~ Thành phẩm :

Thiết bị ở lớp truyền thông là các cổng truyền thông (MG- Media Gateway) bao gồm :

3È Các cổng truy nhập : AG (Access Gateway) kết nối giữa mạng lỗi với mạng truy nhập,

RG (Residental gateway) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà

Trang 30

28

# Các cổng giao tiếp : TG (Trunking Gateway) kết nối giựa mạng lõi với mạng

PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway) kết nối mạng lõi với mạng di động,

3# Nhờ đó, các nút chuyển mạch (ATM + IP) và các hệ thống truyền dẫn sẽ thực hiện

chức năng chuyển mạch, định tuyến cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự

điều khiển của các thiết bị thuộc lớp điều khiển,

c Lop điều khiển

~ Thành phần

3È Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành phần chính là Softswitch cồn gọi là Media Gateway Controller hay Call Agent được kết nối với các thành phần khác

để kết nối cuộc gọi hay quan ly dia chi IP nhw : SGW ( Signaling Gateway), MS (Media

Sever), FS (Feature Server), AS (Application Server),

4 Theo MSF (MutiService Switching Forum), Iép điều khiển cần được tổ chức theo kiểu module và có thể bao gồm một số bộ điều khiển độc lập Ví dụ có các bộ điều khiển riêng cho các dịch vụ : thoại / báo hiéu s6 7, ATM / SVC, IP/MPLS,

Trang 31

Cfo server dic tinh, Server tng dung

Các giao thức giao điên mở, APT báo hiều/ TN tiêu chuẩn

Các giao điện logic và vật lý tiêu chuẩn

Hình 1.11 Cấu trúc mạng chuyển mạch đa địch vụ

= Chite nang

Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt từ đâu cuối đến đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu nào

Cụ thể , lớp điều khiển thực hiện

3È Định tuyến lưu lượng giữa các khối chuyển mạch

$# Thiết lập yêu cầu, điều chỉnh và thay đổi các kết nối hoặc các luồng, điều khiển sắp xếp nhãn (label mapping) giữa các giao diện cổng

3 Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi kết nối (hay mỗi luỗng) và thực hiện giám sát điều khiển để đảm bảo QoS

3+ Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế, các cổng trong kết nối với lớp media Thống kê và ghỉ lại các thông số

chỉ tiết cuộc gọi, đồng thời thực hiện các cảnh báo

+ Thu nhận thông tin báo hiệu từ các cổng và chuyển thông tin này đến các thành phần thích hợp trong lớp điều khiển,

$È Quản lý và bảo dưỡng hoạt động của các tuyến kết nối thuộc phạm vi điều khiển Thiết lập và quản lý hoạt động của các luồng yêu cầu đối với chức năng dịch vụ trong mạng, Báo

hiệu với các thành phần ngang cấp

Trang 32

30

Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp trong lớp điều khiển, Nhờ các giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn, điều này cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng và dễ dàng,

Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau và ở nhiều mức độ Một

số loại dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ việc thực hiện điều khiển logic của chứng và truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ được điều khiển từ lớp điều khiển như dịch vụ thoại truyền thống, Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện

mở API Nhờ đó mà các nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên các dịch vụ mạng

Một số ví dụ về các loại ứng dụng dịch vụ được đưa ra sau đây:

3 Các dịch vụ thoại

3 Các dịch vụ thông tin và nội dung

& VPN cho thoại và số liệu

3 Video theo yêu cầu

4+ Nhóm các dịch vụ đa phương tiện

3k Thương mại điện tử

# Các trò chơi trên mạng thời gian thực

he as

e Lớp quản lý

Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ lớp kết nối cho đến lớp ứng dụng Tại lớp quản lý, người ta có thể triển khai kế hoạch xây dựng mạng giám sát viễn thông TMN, như một mạng riêng theo dõi và điều phối các thành phần mạng viễn thông đang hoạt động Tuy nhiên cần phân biệt các chức năng quản lý với các chức năng điều khiển Vì căn bản NGN sẽ dựa trên các giao điện mở và cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ trong một

mạng đơn, cho nên mạng quản lý phải làm việc trong một môi trường đa nhà đầu tư, đa nhà

Trang 33

khai thác, đa dịch vụ Từ những phân tích trên, ta xây dựng sơ đỏ các thực thể chức năng của mạng NGN:

MS-F: Media Server Function

MGC-F: Media Gateway Control Funetion

CA-F: Call Agent Funetion

IW-F: Interworking Function

R-F; Routing Funetion

A-F: Accounting Function

SG-F: Signaling Gateway Function

MG-F: Media Gateway Function

Nhiệm vụ của từng thực thể như sau:

~_AS-E: đây là thực thể thi hành các ứng dụng nên nhiệm vụ chính là cung cấp các logic dich vu va thi hành một hay nhiều các ứng dụng/dịch vụ

~ MS-E: cung cấp các dịch vụ tăng cường cho xử lý cuộc gọi Nó hoạt động như một server

để xử lý các yêu câu từ AS-F hoặc MGC-E

~ MGC-F: cung cấp logic cuộc gọi và tín hiệu báo hiệu xử lý cuộc gọi cho một hay nhiền Media Gateway

~_CA-E: là một phần chức năng của MGS-E Thực thể này được kích hoạt khi MGC-F thực hiện việc điều khiển cuộc gọi

~ IW-F: cũng là một phần chức năng của MGC E Nó được kích hoạt khi MGC-F thực hiện các báo hiệu giữa các mạng báo hiệu khác nhau

~_R-F: cung cấp thông tin định tuyến cho MGC-E

Trang 34

+

~_ Á-R: cung cấp thông tin dùng cho việc tỉnh cước

~_8G-F: dùng để chuyển các thông tin báo hiệu của mạng PSTN gna mang IP

~_MG-F: đùng dể chuyển thông tu từ dạng truyền đẫn nãy sang dạng truyển đẩn khác

~_ Trên đây chỉ là những chức năng cơ bản nhất của mạng NGN, Và tày thuộc vào nhu cầu thực tế mà mạng có thêm những chức năng khác nữa

Trang 35

Chuong2 CONG NGHE LP

'Nhu phần trên đã trinh bày, rnạng viễn thông thể hệ sau sẽ hoàn toản dựa trên nên công nghệ của mạng IP để đảm bảo sự én định, tỉnh linh hoạt và khả năng đẳng bộ trong quá trình điển

khiểu hệ thông nang viễn thông cùng cấp cho lắt cả các dịch vụ cùng hoạt động Vĩ vậy Irong

chương này chủng ta sẽ tìm hiểu cầu trủc va cach hoạt dộng nên táng của mạng IP hay con được gọi là mạng Internet

Mặng Tnleruet được tình thành Lừ 1 dự án nghiền cũu, phát triển sung thông tin ruấy tỉnh dựa trên công nghệ chuyển mạch gói phục vụ nghiên cửu, phát tiến của Bộ quốc phỏng Mỹ giữa

những năm 1960, Internet ngày nay đã trở thành mạng cửa cáo mạng thông tin toàn câu, được kết

nổi với nhau trên cơ sở bộ giao thie TCP/IP (Transtission Control Projocol/Internet Protocol),

đáp ứng ngày càng phong phủ hẳu hết các địch vụ thông mm liên lạc của xã hội, tiên tới trở thành

ha ting tin liên lae duy nhất của xã hội thông tin tương lai

$é di Internet duge phát triển hết sức mạnh mẽ như vậy chính bởi kiển trúc đơn giản và

linh hoạt của mạng Tương tự như mô hình kết nối mở các hệ thông tỉnh toán ISO/OSI, bé giao

thức trao đổi số liêu Internet bao gồm 2 phẩn chính:

a Cae giao thức tạo thành hệ thông truyền đấu b Cáo giao thức hỗ trợ ứng dụng

Khác với mô hình 1SO/OSL mức liên mạng Irternet sử dựng giao thức kết nối mạng

“không liên kết” (conneetionless) Internet Protocol IP, tạo thành hạt nhân hoạt đông của hệ thing

truyền dẫn Internet Củng với các thuật toán định tuyến RIP, OSEP, HGP, mức liên mang IP cho

phép kết nổi 1 cách mềm dẻo và lĩnh hoại các loại mạng “vật lý” khác nhan như: B(hemrel, Token Rỉng, X25, vv đựa trên địa chỉ IP (bao gồm địa chỉ phân mạng IP và địa chỉ của thiết bị cuỗi thuộc phân nưạng đồ)

Trang 36

+

Physical Cogx, Twisted-Pairs, Fiber Optic, Wireless

Hình 21 Bộ giao thite trén meng Internet

Giao thức trao đổi số liệu “hướng kết nội” (connecfion-orisnted) TOP được sứ đừng ở

mức vận chuyến để đảm bảo chính xác và tin cậy việc trao đổi số liệu dựa trên kiến trúc kết nối

“không kết nội” (connectionless) ở nức ân mạng IP

Các giao thức hỗ trợ ứng dụng phổ biến như đăng nhập tit xa (Telnet), chuydn tép (FTP), dich vu World Wide Web (HTTP), tu diễn tử (SMTP), dịch vụ tên miễn (DNS), quản trị mạng (SNMP) không chỉ tích hợp các dịch vụ của cáo mức chức nãng như rnức phiền, mức thể hiền và mức hd trợ ứng đụng Irong 1 thực thể thông nhật ma con dược cài đặt ngày càng phổ biển như là những bộ phận câu thành của các bệ điều hành thông dụng như UNIX (và các hệ chuyên dụng

cùng họ của nhiều nhà cưng cấp thiết bị tính toán như AIX eta IBM, SINIX cia Siemens, Digital UNEX ctla DEC), Window95/N, Novell Netware, Vi vay, viée str dung, mé z6ng va phat triển

mới tác liên kết mạng và các ứng dụng trên mạng dựa trên bộ giao thức TCP/IP dã trớ thành đễ

dàng vả tiện lợi cho bắt cứ một nhà thiết kể và thục hiện mạng thông tin máy tỉnh nào

Bồn bịt đầu tiên của địa chỉ cho ta biết cấu trắc lớp của địa chỉ được sử dụng Cáo bịt còn

lại được chia lam 2 phần:

Trang 37

— Mét phan dimg dé dinh danh dia chi mang (Network)

— Mét phan dimg dé dinh danh dia chi cae trạm làm việc trén mang d6 (Host)

Các địa chỉ thuộc lớp A được dành cho các mạng cỏ số lượng lởn các trạm làm việc,

trong khi các địa chỉ lớp C cho phép nổi một số lượng lớn các mạng con, trong đó mỗi mạng con chỉ có 1 số ít trạm làm việc (tôi đa 256 trạm)

Để hỗ trợ cho các chiên lược định tuyến trên mạng, người ta đưa ra khái niệm mặt na mang

(Network Mask) Tương tự như địa chỉ IP, mặt nạ mạng gém 4 bytes (32 bits) Mat na mang

được sử dụng đề xác định vùng nào trên địa chỉ IP là địa chi phan mang (network part) va ving

nảo là địa chỉ của các thiết bị cuối (host part) Các xác định địa chỉ phản mạng và địa chỉ thiết bi

cuỗi với mặt na mạng được quy định như sau:

~_ Các bịt 1: đùng đề xác định địa chi phan mang

~_ Các bịt 0: dùng để xác định địa chỉ thiết bị cuối

‘Tir dia chi IP ta thực hiện phép toán logic AND với mặt nạ mạng để xác định địa chỉ phần mạng

Clas _ 428-484 [I0000009-1011101)

Chass ¢ 382-223 |11000100-1101!111)

Class |1” Octet 1! Octet Network/Host ID | Default Number of | Hosts per

Trang 38

36

2.2.2.2 Cầu trúc gói số liệu[2,3]

TP là giao thức cung cấp dịch vụ truyền thông theo kiểu “không liên kết” (conneetionless)

hay còn gọi là dịch vụ Datagram Phương thức không liên kết cho phép các cặp đổi tác không cần

phải thiết lập liên kết trước khi truyền số liệu và do vậy cũng không cần phải giải phóng liên kết

khi không có nhu cầu truyền số liệu nữa Phương thức kết nôi không liên kết cho phép thiết kế và

thực hiện giao thức trao đổi số liệu đơn giản (không có cơ chẻ phát hiện và khắc phục lối truyền)

Cũng chính vì vậy độ tin cậy trao đổi số liêu của loại giao thức này không cao

Các gói số liệu IP được định nghĩa là các datagram Mỗi datagram cỏ phần tiêu dé

(header) chtta các thông tin cần thiết để chuyển số liệu (VD địa chỉ IP nguồn dia chi IP dich)

Néu dia chi IP dich 1a địa chỉ của 1 trạm nằm trên củng 1 mạng IP với máy nguồn thi các gói số

liệu sẽ được truyền thẳng đến đích, nêu dia chi IP đích không nằm trên củng | mang IP voi may nguồn thì các gỏi số liệu được gửi đến ! máy trung chuyển, IP gateway, để chuyển tiếp, IP

Gateway là thiết bị kết nôi mạng IP, đảm nhận việc lưu chuyên các gói số liệu IP giữa 2 mạng IP

khác nhau Câu trúc gói số liệu IP được mô tả như sau:

| VERS HLEN Service Type —_| Total Lenth

[Time to Live Protocol | Header Checksum

Hình 2.3 Cấu trúc gói sé ltigu IP

dai mac dinh ciia tiéu de la 5 tir

Trường nay gom có 8 bit Giá trị mặc định là 0

®_Identification: chữa từ định danh của gói phân mảnh

8 byte)

Trang 39

phan tiêu để gói IP qua một hệ thông xử lý Trừ khi gói bị lưu trong vùng độm của | hộ thông quá

lâu, trường nảy chỉ ra số tối đa các thiết bị định tuyến trung gian mà gói có thể đi qua trước khi bị

loại bỏ Khi trường này ~0, IP phải hủy bỏ gói này vô điều kiện Dặc tính này cho phép loại bố

các gói tổn tại quá lâu trong mạng do lỗi định tuyến 'Irường I'TL này thường được hệ thẳng gửi

di là 30 sccond

6 cho TCP va 17 cho UDP)

này kiểm tra xem các thông tin tiêu để của gói có bị hồng đo lỗi truyền hay không IP chí kiểm

tra lỗi tiên đề

— Source Routing: cho phép dinh tuyén theo dung đã được xác định trước

- Route Recording: Ghi lgi luyễn đường của gói số liệu được chuyển

TimeStamping: Thêm 1 nhãn thời gian khi qua mỗi thiết bị định tuyến trung gian

— Security: Bao gồm nhiễu tùy chọn về an ninh

hay 32 bits

2.2.2.3 Phân mảnh và hợp nhất phân mảnh của các gói IPJ2 3]

Các gói số liệu IP phải được những trong khung số liệu của mức liên kết số liêu tương

ng, trước khi chuyển tiếp trong mạng Quá trình nhận ¡ gói số liệu IP điễn ra ngược lại

Ví dụ: với mạng Ethemet ở mức liên kết số liệu, quá trình truyền 1 gói số liệu IP điễn ra

như sau: Khi gũi l gỏi số liêu IP cho mức Ethernet đích, kiểu khung Efhemet (chỉ số liệu mà

êu đại địa chỉ Fiernel

Bthernet dang mang 14 vila TP) va cudi cùng là gới TP Mức liên kết

nguồn là địa chỉ kết nỗi mạng của mình và tính toán giá trị ting kiém ta (checksum), Truong

''ype chỉ ra kiểu khưng là 0x0800 đổi với số liệu IP Mức liên kết số liệu sẽ chuyến khung số liệu

theo thuật loán truy thập Efherrel

Trang 40

i đa 65536 byte, trong khi hâu hết các mức liền kết số liêu

Một gói số liều IP có độ dài

chỉ hỗ trợ các khung số liệu nhỏ hơn độ lớn tối đa của gói số liệu IP nhiều lần (vi dụ độ dải lớn

nhât của một khung số liệu Ethemet là 1500 byte), Vì vây, cần phải có cơ chẻ phân mảnh khi phát và hợp mảnh khi thu đôi với các gói số liệu IP

Người ta định nghữa độ dài tôi đa của 1 gỏi số liệu liên kết là MTU (Maximum Transmit UniÐ

Khi cân chuyển 1 gói số liệu IP cỏ độ đải lớn hơn MTU của 1 mạng cụ thể, người ta phải chia gói

số liêu IP đó thành những gói IP nhỏ hơn, gọi chung là mảnh (#agment) Trong phân tiêu để của

gói số liêu IP có các thông tin về mảnh và xác định các mảnh có quan hệ phụ thuộc để hợp thành

sau nay Vi du Ethernet chỉ hỗ trợ các khung có độ dải tôi đa 1500 bytes Nêu muôn gửi 1 gói số

liệu IP gồm 2000 byte qua Ethemet, phai chia gói IP thành 2 gói nhỏ hơn, mỗi gói vừa với giới han MTU của Ethemet

Original IP Packet 1 fragment 2 fragment

04 05 00 | 2000 04.05 00 | Œ500) 04 05 00

11411 [OO oO 44.11 000 1111 E000

05 | 06 |Checksume 05 | 06 |Checksume 05 | 06 | Checksume

128.83.24.13 128.83.24.13 128.83.24.13 192.10.2.5 192.10.2.5 192.10.2.5

Hình 2.5 Phân mãnh gói dữ liệu

IP dùng cờ ME (3 bịt thập của trường Flags trong phần đầu gói IP) và trường Fragment

Offset của gói IP (đã bị phân đoạn) để định danh gói IP đỏ là 1 phân đoạn và vị trí của phân đoạn

này trong gói IP gốc Các gỏi cùng trong chuối phân mảnh đều có trường nay giỗng nhau Cờ ME

bằng 0 nêu lả gói đầu của chuỗi phân mảnh và 1 nêu là gói cuỗi phân mảnh

Quả trình hợp nhật diễn ra ngược lại với quá trinh phân manh Khi IP nhân được 1 gói

phân mảnh, nó giữ phân mảnh đó trong vùng đệm, cho đến khi nhận được hết các gói IP trong

Tiêu đề	Quản Trị Mạng IP
Tác giả	Vũ Trường Giang
Người hướng dẫn	PGS. TS. Nguyễn Văn Tam
Trường học	Trường Đại Học Công Nghệ, Đại Học Quốc Gia Hà Nội
Chuyên ngành	Quản trị mạng
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2006
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	3,05 MB