mạng thông tin quang thế hệ sau TS Hoàng Văn Võ

'Thứ nhắt trong phưcTiìg thức lai ghép, cần phái thiết lập các kct nối í ^ v c cho lắt ca các nút nghĩa là dc ihiét lập m ạ n g với tất cá các kết nối, diều nàv sẽ tạo ra hinh v u ỏ n y

Chương 1

TỔNG QUAN VÊ KIÍN TRÚC MẠNG TRUYẾN TẢl

1.1 G I Ả I P H Á P T ỏ C H Ứ C C Á C M Ạ N G VIỀN T H Ô N G [ lị

T r o n g n h ữ n g n ă m c uố i thế kỳ X X đầu ihế kỷ X!, c ô ng nghệ t r u y ền t h ô ng , tin học đ ã có

n h ữ n g b ư ớ c p h á t triển m ạ n h mẽ, đã có những ảnh hưởng sâu sắc đến đ ời s ố n g k i n h tế xã hội

S ự p h á t triển n à y làm th a y đồi hẳn cách sống, cách làm việc của c o n n e ư ờ i và đ ã đ ư a loài người s a n g m ộ t k ỷ n g u y ê n m ớ i - kỷ n guyên cùa nền kinh tế tri thức

Đ ể đ á p ứ n g đ ư ợ c vai trò đ ộn g lực thức đẩy sự phát triền cùa kỳ n g u y ê n t h ô n g tin, c ũ n g

t ro ng thời gian q u a c ô n g n g h ệ điện t ừ - viễn thông - tin học đã phát triển n h ư vũ b ã o và tạo nên

nh iề u th a y đồi t r o ng nền k in h tế nói chung và trong bàn thân ngành V i ễ n t h ô n g nói riêng Có thể n h ậ n thấy m ộ t đ ặ c đ i ể m nổi bật trong sự phát triền c ủa c ô n g n gh ệ V i ễ n t h ô n g t r o n g thời gian qua, c ũ n g n h ư t r on g thời gian tới, đó là công nghệ t hay đồi rất n h a n h , s án p h ẩ m đ ư ợ c tạo

ra thay đồi t h ư ờ n g x u yê n, n ă n g lực tích hợp càng nhiều; c ô ng nghệ IP tốc đ ộ n g ày c à n g cao,

n g à y c à n g đ á p ứ n g đ ư ợ c tất cả các loại hình dịch vụ b ăn g rộng ch ất l ư ợ n g cao; tốc đ ộ t r uy ền

c ù a các đ ư ờ n g c á p q u a n g tă n g theo hàm số mũ với sự ra đời củ a c ô n g n g h ệ D W D M M ộ t số

c ô n g n g h ệ m a n g tính c á c h m ạ ng , ví dụ như 1P/DWDM, , sẽ xuất hiện và làm th a y đổi l oà n bộ

bộ m ặ t củ a n g à n h c ô n g n g h i ệ p này

Đ ồ n g thời, c h ú n g ta c ũ n g nhận thay một so xu h ư ớ ng phát triển c ô n g n g hệ viền t h ô n g

c ủ a tất cả các h ã n g c u n g c ấ p thiét bị vicn thông Irên thé giới: Xu h ư ớ n g tích h ợ p gi ừa viền

t h ô n g và tin họ c n g à y c à n g phát triển mạnh mẽ và trở thành đ ộn g lực c h ủ y ế u phát triển các

s ản p h ầ m viễn t h ôn g Phát triền c ô n g nghệ tích hợp cao về cả linh kiện và hệ t h ố n g thiết bị Xu

h ư ớ n g t ăng tỳ t r ọ n g p h ầ n m ề m và c ứ n g hóa phần mềm n h ằ m t ăng độ linh hoạt, t ă ng h iệu q u ả

s ử d ụ n g củ a thiết bị viễn thông

Xu h ư ớ n g p há t tricn c ô n g nghệ và các sàn pham viễn t hông - tin họ c đ ó đ ã ả n h h ư ờ n g rất lớn đến các giải p h á p và c ô n g nghệ phát triền mạng viễn thông Dưới đ â y ta sẽ x e m xét các giái p h áp và c ô n g n g h ệ p h á t triển m ạ n g viễn thông trong thời gian q u a và h ư ớ n g phát triển

t r on g t ư ơ n g lai

Khi c ô n g n g hệ viễn t h ô n g và tin học phát triển đcn trình dộ cao, c h ú n g luôn luôn tác

đ ộ n g và hỗ tr ợ c h o n h a u c ù n g phát triẻn Quá trinh này dẫn đcn sự hội tụ c ủ a c ô n g n g hệ viễn

t h ô n g và tin h ọc , t ạo nên m ộ t m ạ n g truyền thông thống nhất đáp ứng m ọ i n hu c ầ u dị c h vụ đa

d ạ n g , p ho n g p hú c ủa xã hội

Mcm^ íhỏn^ ÚỊÌ quanị^ ỉhế hệ s a u

M ạ n g N G N inà giai đoạii tiếp theo cùa nó là m ạ n g BCN, là một xu hirớnu hội tụ tất vếu cùa c ác dịch vụ thoại, d ừ liệu, truycn thanh và truycn hình, hội tụ của các mạrm thoại và d ữ liệu, gi ừa c ố đ ị n h và di động, uiừa truyền tài tính loá n, và nó đang dược íríén khai trôn nhiều

n ư ớ c trên thế giới Đ ó c hí nh là íaiài pháp tổ chức mạ n g tích hợp các mạng viễn ihỏng

Giải p h á p m ạ n g tích họp các mạng viễn t hông (gọi tắt là giải pháp tích Kợp) là giài p h áp

lô c h ứ c các m ạ n g viễn th ôn g cung cap các dịch vụ khác nhau, nhir thoại, dừ liệu, truyền thanh

và t ruyên hình, m ạ n g cố đ ịnh và di độnii, m ạ n g truyền tái tính toán, thành một mạng th ố ng nhâl và d u y nhất Đ â y c ũ n g la một xu hướng quan trọrm để phát triẻn các mạng viễn t hòng (xu lurớng tổ c h ứ c m ạ n g tích hợp)

Mặ t k h ác , khi cônG n a h ệ iruvền dẫn quang ghép k ên h phân chia theo bước sóng - W D M ( W a v e l e n g t h Di vi si on Mulíiplexing), mà giai đoạn tiép theo cùa nó là ghép kênh phân chia

i hco b ước s ói m m ậ t đ ộ cao - D\VDM (Dense Wa ve l en gí h Division iMultiplexing), ra đời với

n h ừ n g iru đ i c m \'ượl trội về chất lượrm truyền dẫn cao đặc biệt là băntí íhông rộng/tốc độ lớn (tới h à n g n g àn l ' e r a b i t ) đã là một cuộc các mạng không chi trong cỏnu imliệ truyền dẵn mà còn

c à g i á i p h á p p h á t t r i ề n m ạ n u V i c n t h ò i m

Vói s ự ra đời c ủ a cònn imhệ truyền dẫn q u a ng g h ép kônh theo bưóc sóng làm cho khá

n ă n g tò chức m ạ n g t rờ nên dcm giản, tính hiệu quả kinh íe cao mà chất lượn^ dịch vụ cũ ng cao

h on nhiều so với giải p h á p tích hợp các dịch vụ cũng n h ư các mạng vicn thông bằng c ác h triiycn dẫn đ ộ c lập các dịch vụ irên các bước sóng khác nhau, ví dụ như itioại, d ừ liệu, truyền llianh và t ruycn hinh, giìra truycn lảị và tính t oá n, , thậm chí giừa các mạng, các thé hệ m ạ n g trên các b ư ớ c s ó n g khác nhaiL như PDH, SDIỈ, PS'!'N, N GN , mạng Iruvền số ỉiệu, m ạ n g

t ruyền t ha nh, t r uyền h ì n h ,

Giái p h á p tỏ c h ứ c m ạ n g như vặy gọi là “ Giài pháp lổ chức mạng phân tán” , gọi lầt là

‘‘Giái p h á p m ạ n g pliân i á n ' \ Bán chấl của “Giai pháp mạ n g phản tán" là tỏ chức các mạiìg

c u n g c ấ p dịcli vụ kh ác nhau cùng như các loại mạ ng và các the hệ mạnu khác nhau Irên các hiiớc s ó n g k h á c n h au trên m ộ t sợi quang

^!'uv n h i c n , x é í vc mủ t sọi qua ng vật Iv thỉ vẫỉi tích h ợ p các dịch vụ cùnií n h ư các loại

mạ i m và các thc hệ mạ ng

X u l ì ư ớ n a p h á t tricn các mạng vicn ihònn, dựa trôn giái pháp mạng lích hợp dược gợi là

xu hirớng tồ c h ứ c m ạ n g tícii h.ọp

M ặ t k h á c , dc báo dani lính kc thừa cùng như tínỉi hiệu qiKỉ díUi lir quá trin h phát

ín è n cac m ạ n g v ic n ih ỏ n u tỉic o MI liiróng hội tụ các mạne v ic íi llìõ n u và \ u liướnu phân lán các

m ạ n g viễn i hỏ nu 'ỉ’r ong d ó phủn tán là lìạ tang và hội tụ là giủi pháp Do chính là ''(ÌKÌi pháp lìỗìi h ợ p " phá i íriê n cáe m ạ n g vicn thông

D o d ỏ , dố lô c h ứ c m ạ i m vicn thônii trong t ư ơ n g lai la cỏ 3 giai pháp:

' ( ỉ i a i pháp n iạ n u líciì họp

- ( ỉi ai p h á p m ạ n g phân lán

- ( ii ài p h á p m ạ n u hỗn hợp

( 'hưong ỉ : Tỏnịỉ^ cỊuan kiến í n k ’ ỉìỉcỉní^ ỉruyẻn íai

1 rên c a s ở c ùa 3 giải pháp tò chức mạng, sự phát triền các m ạ n q vicii thôníí hiện nay và

í rong t ư ơ n g lai trên thế giới diễn ra theo 3 xu hướng: Hội tụ, phán tán và h ồn h ợ p g i ừa hội tụ

và p h ản tán c ác m ạ n u viễn thÔ!i£>

l u G iá i p h á p tích h ọ p p h á i triển m ạng viễn thông

N h ư trên đă trình bày, giái pháp mạng tích hợp các mạ ng viền t hônu là tất cả các m ạ n g victi t h ò n g c u n g c ấ p các dịch vụ khác nhau, như thoại, d ữ liệu, truyền t h a n h và t r uy ền hihh,

m ạ n g c ỏ dịnh và di đ ộng, m ạ n g truyền tải và tính toán, được tích h ọ p th à nh m ộ i m ạ n g t h ố n g nhat và d uy nhất

Hiện nay trên thế giới đã, đang tồn tại và sể phát triển 3 Ihe hệ m ạ n g đ ề c u n g c ấ p c ác dịch vại viễn thông, tin học n h ư íhoạỉ, dữ liệu, íruyen thanh và Iruyền hình, co đ ịn h và di đ ộn g , truyẽn tai và tính t o á n , Đó là các mạ ng điện ihoại chuyền mạch c ô n g c ộ n u P S T N ( m ạ n g hiện tại), m ạ n g thế hệ sau ( N G N ) và mạng hội tụ báng rộng (BCN)

Mặt khác, tô chức và phát triển m ạ n a là một quá trinh Do đó, trong q u á trình tồ ch ứ c phát tricn m ạ n g viễn t h ôn g đc hội lụ các inạnu cung cấp các dịch vụ khác nh au , các m ạ n g cố

d ịn h và di đ ộ ng , các m ạ n g truyền tài và lính íoán, tạo íhànlì mộl m ạ n u t h ố n g n hất và d u y nhai cần phải cỏ tính kế thừa và phát triẻn, Tính kẻ thừa the hiện ớ chỗ, m ạ n g mớ i phải kết nối đưcrc với m ạ n g cu c ũ n g n h ư tận dụn ^ dưọ’c khả nãng của mạ n g cù dê đ ả m b à o tính hiệu q u ả kinh lé dầu tư Tí nh phát triển thể hiện ỏ' chồ, mạng mới phải đáp ứ n g đ ư ợ c y ê u c ầu c ú a nhà tlìiêt kc tô ch ứ c mạni> mới

Do đó, giải p h áp tích hợp mạng phải dược thực hiện trên cả ba thế hệ m ạ n ^ Ví dụ, khi

x ây m ạ n g N G N c h o hiện tại phải suy nghĩ và tính toán khả năn g c h o s ự phát triển m ạ n g

B ( ’N ir ong t ư ơ n g lai; đồrm thời cùng phái quan tảm đến sự khấu hao và nhu cầu c h u v c n đổi

c u a m ạ n g PS'1‘N Icn m ạ n g N GN Bên cạnh đó, khi xây d ự n g mạ ng B C N c ũ n g phái q u a n tâm

d c n sự khấu hao và iihu c ầu cỉuiycn dỏi của mạng N GN lên mạ ng BCN Và khi phát íriển

n ụ u m PSTN ncu có nhu cầu ihi củng phai quan lâm dcn sự khâu hau và nhu câu c h u y c n dôi

c ủ a lìiạng Ỉ^STN lên m ạ n g N GN Tuy nhiên, trường này cần cố g ắ ng hạn chế tới m ứ c tối đa

Ị)o dó SO' do ihực hiện giải pháp tích hợp mạng dirợc biểu dien ớ hình ỉ 1.

Hình ỉ ĩ: Sơ dồ thực hiện ỵiả ỉp h á p tích hợp mạnỵ

10 Muỉiị^ (hòns^ im qiuỉììị^ (hẻ lê s a u

1,1.2, Giải p h á p phân tán p h a i triền m ạng viển thông

Giái p h á p lích h ọ p phat triển các mạng viền t hông có ưu đ iề m ià giao diện nmròi sLỉdụníỉ

c ù n g n h ư q u à n lý khá đơiì uián và dang là một \ u h ư ớ n g phát triên c ủ a các mạng viền :hỏng hiện tại và nó đ a n g đ ư ợ c triển khai ờ nhiều n ước trẻn íhế giới Tii\ nhiên nó có khá i h i ề u ihược đ iê m như: tồ ch ứ c m ạ n a phức lạp, độ tin cậy \'à chất lượng truyèn dần thắp, tíỉih trong suốt cùa m ạ n g và tính hiệu quà kinh tế thấp,

T r o n g khi đó, giải p háp phân tán phát triển các m ạ n g viễn th ỏn g có ưu điểm là lồ ch ứ c

m ạ n g d ơn giản, độ tin cậy và chất lượng truyền dẫn cao, tính tronq suốt cua lìiạng và tính hiệu

q u ả kinh lê lớn, C hí nh vi vạy, đả có một sô n ư ớ c trên thế giới đ a n g nghiên cứu dẻ pháĩ triển

c úa các m ạ n g viễn th ôn g của ininh Tuy nhiên, giải p háp này c ũ n g có m ộ i số hạn chc, như giao diện niíuời s ử d ụn g c ũ n g n h ư quản lý phức tạp hơn

N h ư đã trình bày ờ mụ c 1.1 1, giải pháp ph ân tán là giải p h á p tổ chức các mạnu cung cấp dịch vụ khác nhau, ví dụ n h ư thoại, dừ liệu, truvền thanh và truyền hinh, giữa truvcn tái và lính

to á n, c ù ng n h ư tồ chức các mạníí cho các thế hệ m ạ n g khác nhau n h ư mạng hiện tại PSTN (vói c ô ng n g hệ truyền dẫn chù yếu là S DH và P D H ) , m ạ n u ihế hệ sau NGN, mạng hội tụ bàng rộnu BCN (giai đo ạn phát triển tiép theo của m ạ n g N G N ) trên các k ên h quang khác nhau, trén một sọ'i q u a n g hay m ột m ạ n g quang, hoặc tồ ch ứ c hỗn h ợp các m ạ n u cung cấp dịch vụ khác nhau, các m ạ n g c h o các thé hệ mạng khác nhau trên các k ên h q u a n g khác nhau, Irên một sợi

q u a n g hay m ộ t m ạ n g quang

Tr ê n c ơ sở phân tích ờ trên, có mô hình các giải p háp p hân p h â n íán phái tricn mạ ng viển

Ihôiig dư ợc m ô tà ờ hinh 1.2.

H ình L2: Mô hình các giãi pỊtáp m ụ n ỵ phíln Um

G id i p h á p p h ã n tán p h á t trìén nnuiỊị viển ilỉô iĩịỊ (fĩc'o ciíc (lìế h ệ m ụ tìịị

ỉíiộn nav và xu h ư ớ n g phát trìen mạ ng vicn th ôn g ironu urcrng lai cỏ 3 Ihc hộ mạng: Iiiạnu hiện tại l’S'Ị'N, ỉn ạ ng N ( j N và tircTiig lai là B("N Ciiài ph áp p h an tán phái tricn mạ ng vicn thông theo các ihc hộ m ạ n u có nulìTa là các tiìê hệ tnạng dưỢí^ lô cliirc UCII các bước sóng khác nhau, ( ' ỏ ihc mồi ihc hộ m ạ n g dược tồ chức trôn m ột hay m ột số bước sónu xác dinh luỳ theo nhu c au trao dồi lưu lư ợn u của các thế hộ mạng T u y nhicn, sô ưu licn phái Iriển các mạng thc

( ììĩt'(r}ĩỊỊ ỉ : 1 ỏ n ị Ị cỊìicnì VL^' k i ế n í r ú c mạn s ỉ , ỉ r u y ề n l a i 11

hệ nnVi n h ư NCi N/ BCN Đồng thời, trong quá trình phát Irién m ạ n g hiện tại cằn q uan tâm đến

i n ạ n g NCÌN và tr ong quá trinh phát t n c n mạng N G N cần quan tâ m dến m ạ n g B C N đề có kc

h o ạc h phát trién hợ p lý các m ạ n u này bào d àm lính kinh tế, tính kế thừa va tinh phát Iriền

G iai p h á p p h ã n rún p h á t triển mạtĩịỉ viễn thông theo các dịch vụ

T r o n g giải p h á p phân tán phái Iriển mạnụ vicn thônu theo các dịch vụ, các m ạ n g dịch vụ

d iạrc tô ch ứ c trên các bước s ó ^ ^ khác nhau Mỗi mạ ng của dịch vụ t ươ nụ ứng có thé đ ư ợ c tồ

c h ứ c trên m ộ t hay m ột số bước sóng xác định tuỳ theo nhu cầu trao đổi iưu lượng củ a các tlìé

hệ niạim

G iái p h á p p h ã n tán p h á t triển m ạng viển thông theo p h ư ơ n g p h á p hỗn hợp

Tr ẽn c o ‘ sỏ‘ hiện tại và xu h ướng phái triển mạ ng viền thônií trong lươn g lai có 3 thế hệ lìiạng: m ạ n g h iện tai ( SDH) , m ạ n g N G N và BCN cùn g với các m ạ n g c u n u cấp dịch vụ, giải

p h á p ph ân tán p h á t triền m ạ n g viễn t hông iheo ph ương ph áp hỗn h ọ p sc tổ chức các thế hệ mạniz ( m ạ n g hi ệ n tại PSTN m ạ n g N G N và mạ ng BC N ) cũng n h ư các m ạ n g dịch vụ trên các

b ư ó c sóim khác nhau Có thể mỗi thế hệ mạníi cũim nh ư các m ạ n g dịch vụ đ ư ợ c tổ chức trôn niột hay m ột số b ư ớ c s óng xác định tuỳ theo nhu cầu trao đổi lưu lượng cua các thế hệ mạng 'Ị'uy nhiên, sè ưu tiên phái triển các mạ n g the hệ mới như N G N hay BCN Đ ồ n g thời, tr ong quá trinh plìáí í n ê n m ạ n g hiện tại cần quan tâm đen mạng N G N và tr on g qu á trinh p hát triển m ạ n g

N ( Ì N can q u a n t â m đén mạ n g BCN đe cỏ kc hoạch phát trién h ợ p lý các m ạ n g này bào đ ám rínlì knilì tế, tính ké thừa và lính phát triển

1.2 G I A O T H Ử C T H Ỏ N G N H Á T C Ủ A M Ạ N C T R U Y È N T Ả I

1.2.1 IP - G ia o th ứ c thốnị' nhất của m ạng truyền tải

( ' ù n g vái s ự ra dời và phát íriôn cua nền kiniì te tri ihức, s ự phát Iricn b ù ng nố c úa lưu

I ní cr nc t/ ỉ nt ran et cũn u nh ư c ò ng nghẹ triivcn dẫn ỊP băng rộng/tốc dộ cao có khả năng liLiycii lai d u v c lắl cà các dịch VỊ! viễn lliỏng hav dù liệu làĩiì cho truycỉi tài ỈP d a n g irờ Ihành phưcrng íhửc t r uyền tái chính (all IP) Irẻn c ơ sớ hạ tarm truyền tải th ô ng tin hiện nay c ù n g n h ư

tr ong t ư o n g lai

S ự t ăng t r ư ở n g theo cấp số nhân của luồng lưu lượng IP d ư ợ c kct h ọp vứi sự lãng t rường lón mạnlì liên tục c ù a việc sử d ụ nu m ạ n g intcrnel và Intranet diện rộng, s ự hội tụ nhanh c h ó ng CIUÌ c á c d ị c h v ụ Ỉ P t i ê n l i c n , k h á n ă n g k c t n ố i i l ơ n g i ả n , d c d à n g v à l i n h h o ạ t d à t ạ o r a m ộ t s ự dịcli cluiyôn m a n g tính dột bícỉi trong quá trinh pliál Iricn cua m ạ n g vìCmì llìỏng S ự dịch c huyên

n ay kiiỏng chí xáy ra Ircn lĩnh vực nội d un g mà còn ở cách thức cú a truyên tài lưu lượng Nó

d ã làni tliay dối h o à n loàn qu an đi cm thiết kế cùa các m ạ n g viễn thỏnu

Mặl kliác, côĩiiì nghẹ thông tin quanií nuày c àn g phát tricn m ạ n h mc Dặc biệl, khi cô ng

n g hệ iruycn d ẫ n q u a n g g hép kênh phán chia Iheo bước sóng - WÍ^VÍ, ma giai doạiì licp theo

c u a ỈIÓ là g h ép kcnh phân chia theo buxVc sóng mậl dộ cao - DWI)fVl, ra dỏi với n h ừ n g ưu di cm

Mfựl trội vè b ă n g í l ì ô n g r ộ n g / t ố c đ ộ lớn (tới hàng ngàn ' l c r ab i í) và c h a i l ư ợ n g truyền dẫn c a o

c u i m lạo ncn m ộ t s ự phát Irién dột biốn trong công nghệ truyền dẫn

12 Mạny^ íhỏnị^: c/ĩuỊníỊ (hể hệ sau

T ừ s ự b ù n g nò ỉưu lượng IP cùng s ự phát triẻn mạ n h mẽ của cônu ỉmhẹ IP và công n g h ệ

t hông tin q u a n g đà tạo nên một cuộc cách mạ n g trong m ạ n u truyềìi tái cua các mạng \ iễn thông Ket h ợ p hai c ô ng nghệ mạim này trên c ù ng một c ơ s ờ hạ tầtm niạnu tạo thành một giái

p h á p tích h ợp đẻ truyén tái đ an g là vân đê mang tính ihòi sự I'ron^ hâu hci các kiến Irúc m ạ n g viễn đề xuất ch o t ươ ng lai đều thừa nhận s ự thống trị cù a c ô ng nghệ truycn dẫn IP Irên quang Đặc biệt, t ruyền tải IP trên mạ ng q uang được xem là n hân lố then cliốt trong việc xây d ự n g

m ạ n ụ truyền tải N G N

C h o đến nay người ta đầ tạo ra đ ược nhiều giải p h á p liên qu an đến vấn đề làm thế nào truyẻn lái c ác gói ỈP qua môi trường sợi quang Và nội d u n g của c hú ng đều tặp truns vào việc giả m kích t hư ớc m à o đầu trong khi vẫn phải đ àm bảo c u n g cấp dịch vụ chất lượng khác biệt (nhiều cấp dịch vụ), độ khả dụng và bảo mật cao

C ó hai h ư ớ n g giải quvét chính cho vắn đề trên đó là: giữ lại cô ng nghệ cũ, phát triển các lính n ăng p h ù h ợp c h c lớp mạ n g trung gian nh ư A T M và S D H đề truyền tai r ó i IP trên m ạ n g

W D M , hoặc tạo ra c ô ng nghệ và giao thức mới nh ư M P L S , G M P L S

Đối với kiến trúc mạ n g IP được xây dựng theo ngăn m ạ n g sử dụng nliững công nghệ n h ư

A ' Ĩ M , S DH và W D M , do có nhiều lớp liên quan nên đặc trưng cù a kiến trúc này là dư ihừa các tính năng và chi phí cho khai thác và bào d ưỡng cao Hơn nừa, kiến trúc này trirớc đây s ử d ụ ng

dc c u ng cấp chi tiêu dảrn bảo cho dịch vụ thoại và thuê kênh Bời vậy, nỏ k hô ng còn p hù hợp

ch o các dịch vụ c hu yề n mạ c h gói mà được thiết kế lối ưu cho số liệu và truycn tài liru lượng IP

bù n g nô

Một số nhà c u ng cấp và tồ chức tiôu chuẩn dà đề xuất n h ừ n g giải pháp mới cho khai thác

IP trôn một kién trúc mạng đơn gián, ở đó lớp W D M là nơi cun g cấp băng tẩn trưyền dẫn N h ữ n g giái pháp này cố gắng giảm mức tính năng dư thừa, giám m à o dầu giao ihức, dưn gián hoá công việc quán lý và qua dó t m yề n tai IP trên lớp WDM (lớp m ạ n g quang) càng hiệu quá càng tốl 'ỉ'ất

cá clìúng dcu liên quan dcn viộc đơn giàn hoá các ngăn giao thức, nhưnu Irong số chúng chí có mộl số kicn I rtk có nhiều dặc lính hứa hẹn như các ^iài pháp gói trcn S O N l l V S D H ( POS), ( ìigabit ỉ ilhemcl (GbH) và Iruycn tài gói động ( Dyn ami c Packcl 1'ransporl - DPT), ĩ u y nhiẻn, các giai pháp G b ỉ i và DP r t hư àn ụ được sừ dụng cho lớp truy nhạp

Các kiến írúc khác nhau của giải pháp tích hợp t r uy ền tai IP trỏn quang: dirợc bicLi dicn trên hình ỉ 3

1 Iiỳ lừng giai pháp tích hợp truyền tài IP trẽn quang các tín hiệu dịch vụ đ ược đ ó ng uỏi qua các tâng khác nhau Đ ỏ n g gói cỏ ihẻ hiẻu một cách đơn gian chí nh là quá trình các dịch vụ lóp trcn d ưa XLiỏng lớp dưới và khỉ chúng đà dược thêm các tiêu dê và duỏi theo khuôn d ạn g tín lìỉệii đă đ ược dịnh nghTa ờ lớp dưới Các p h ư a n e ihức tích hợp IP trẽn q u a n g bao gồm;

DlixVì d ả y sẽ trinh b à y t óm tát về các giao thức ỈP và một số t hông tin liên q u an đến hai

m ô liinh p hân loại các gói ÍP thành các lóp dịch vụ iheo ticu chuẩn của tổ ch ứ c ỈETF; DiííìServ

và IntServ

1.2.2 G ia o th ú c IP

C'ho dcn nay đà c ó hai phiên bán cùa giao thức ỈP dó là: IP version 4 ( IPv4) và IPvcrsion 6 (!Pv6) ' i \ i y vậy, c h ú n g vẫn thực hiện nhừng chức năn g chí nh sau:

+ IP dịiih n^hTa d ơ n vị số liộu ỉììà có thc gửi qua Internet, nghĩa là [p qui dịnh đ ịn h d ạ ng

f Phần lììèm IP thực hiện chức năng dịnh tuvến dựa trcn dịa chí IP;

+ IP g ồ m m ộ t íạp h ựp các nguyên tác cho việc xử lý đ ơn vị so liệu tại các bộ định luyến

và ỉl ost n h ư thc nào và khi nào và bao giờ bản lin iỗị cần đ ư ợ c lạo ra, và khi nào số liệu cần lìLiỷ bỏ

S ự phát iriên mạ nh m ẽ cùa IPv6 chù ycu bắt nguồn từ việc thiêu k h ỏ n g gian địa chi của

p hiỏn ban tiền n h iệ m trước nó (lí^v4) Ycư cầu phát triển đòi hỏi phải d ịn h nghĩa lại phần mà o

d ầ u nhầm cai thiện hiệu q u á định tuycn, đó cũng !à nìộl d ộn g lực q u an trọng khác cú a lPv6.' ỉ' rong nội d u n g li ep theo sc dề cộp dổn các dặc tính chính cù a từng giao thức Ircn

Ĩ,2 2 L lP v4

Ỉi’v4 tô ch ứ c ihict bị/iigười sư dụng cua nó theo kicn trúc dịa chi 2 lóp dcrn gian, bao

g ồ m dịa chi mạiìg và dịa chi I losl (ID) Nhằm thích ứng cho kích thước m ạ n g khác nhau, dộ dài clỊa chi 32 bil dược chia thành 3 lớp cho các ứng dụng q u à ng bá: lớp A B vù c t ưư ng ứngvói các kích thước m ạ n g lớn, vừa và nhỏ Việc dánh dia chi h àng triệu Iriệii má y lính trên toànihc uiới chi sư d ụ n g kiến trúc 2 lớp như dinh nghĩa tronu lPv4 sổ tạo ra n h ữ n g bàng định tuyén klìổtm !ỏ Mặt khác, dồi với các bộ dịỉilì luycn nội bộ kct qua này lạo nên niào dầu kích thước lớn '!'ừ năni 1992 các vấn dề về c ư ché dịa chi của il^v4 dà bộc lộ n h ữ n g yêu di cm (số lượng

đ ị a chi dã ticn uần dcn ụiới hạn) do thiểu dịa chi lớp B và kích thước cù a các b à ng định tuyến

Mộ t giải p h á p tạm thòi là sáp nhập các mạ ng (tên c h u ẩ n tấc là Định tuỵền liẽn vùng không

p h á n lớp - C i D R ) t heo cá c h chia các địa chi lớp c còn lại thành các khối có kích thước thay đồi T i ế p đến, định n gh ĩa 4 vùn g địa lý đề làm c ơ sở gán m ột phần kh ôn g gian địa chi \ 'yp c

đó Đ ặc biệt việc gán đ ịa chỉ lcVp c cho các vùng trên sẽ g i ú p g iả m kích thước các bảng định

t'’yến một cách đáng kể.

Do s ự p h á t triển c ủ a lPv4 là từ những năm 1970 n h ư n g đen nay công suất và kích t i ư ớ c

bộ n h ớ cùa cá c m á y tính c ù n g với bản chất của các ứng d ụ n g đã thay đồi đáng kề Do sự phát triền của c ô n g n gh ệ và s ự t hà nh cỏng của IP ( nh ư m ột g ia o thứ c chung), m ột số hạn chế khác ngoài vấn đề đ ị a chi c ũ n g đã nảy sinh trong IPv4, ví d ụ n h ư đ ịn h tuyến thiếu hiệu quả và :hiếu

s ự hỗ trợ c h o d ịc h vụ đ a phưcmg tiện

L 2 1 2 IPv6

IPv6 k h ô n g t ư ơ n g h ợ p trực tiếp với ỈPv4 C ơ chế đ ịa chi của IPv6 là hoàn toàn mới và

d ư a trên c ơ s ờ s ử d ụ n g đ ia chi của các mạng liên tiến đ a n g s ừ d ụ n g nó KhôníỊ gian địa chi cùa IPv6 có độ dài 128 bit nên có khả năng tạo ra m ột lư ợng lớn địa chi ỈP Đặc biệt, kích thước

c ù a địa chi k h ô n g q u an tr ọng bằng cấu trúc cùa nó: l Pv6 c ó 3 kiếu địa chi q u ả n g bá đơn, cung cấp m ộ t kiểu đ ịnh d ạ n g địa chi đa quảng bá và giới thiệu địa chi hoàn toàn q u ả ng bá Dạng địa chỉ đa q u ản g bá trong l P v 6 c h o phép tạo lập một lượng lớn m ã n h ó m ( 2 ’ *^), mỗi nhỏm xác định hai hoặc nhiề u người t ha m gia Địa chi q uảng bá h oàn to à n là một giá trị được gán cho nhiều giao diện, cụ thể là c hơ các máy tính khác nhau M ộ t gói đ ược gừi tới địa chi quảng bá hoàn toàn đ ư ợ c định tuyến theo giao diện gần nhất có c h ứ a địa chỉ này

M ộ t đ ặc lính mới c ủ a lPv6 so với IPv4 đó là khả n ă ng hỗ trợ QoS tại lớp mạng Tuy nhiên, điều này đ ư ợ c th ực hiện aián tiếp qua nhãn luồng và chi thị ưu tiên, và không có sự đảm báo nào về Q o S t ừ đầu đ ế n cuối cũng như kh ôn g thực hiện ch ứ c năn g dành trước tài nguyên mạng Dù sao khi các tính năng cua lPv6 được sừ d ụ n g với các G i ao thức đặt trước tài nguyên

m ạ n g n h ư R S V P chất lượn g dịch vụ từ đầu đến cuối đ ư ợ c đ ả m bảo

Đặc tính b ả o mật c ủ a ll^vó hỗ trợ cho tính hợp ph áp và bí mậ t cá nhân C hú n g cũng cung cấp chức n ăn g c ơ bản c h o việc tính cước dịch vụ và lưu lượn g t ư ơ n g lai theo cước phí

N h ằ m cài thiện vấn đề định tuyến, định dạng m à o đ ầ u ( c ơ sờ) của iPv6 sẽ được cố định; điều này c h o p h é p gi ảm thời gian xử lý ở phần m ề m do ph ần c ứ n g thực hiện nhanh hơn nên định tuyến c ũ n g sẽ n h a nh ha n Nhiều thay đồi ch ù yếu t ập tr ung ờ phần phân tách số liệu '1’rong IPv6, p hân tách số liệu dược thực hiộn tại phía n g u ồ n và khác với IPv4, bộ dịnh íuycn

có d u n g lượng kích th ước Iiỏi giai hạn Kct hợp với n h ừ n g thay dổi này bộ dịnh tuyến lPv6 phải hỗ trợ tối thiểu 576 byte so với 68 bytc cúa bộ định t uyế n IPv4 Tất cả t hông tin về phân tách đ ược c h u y ể n t ừ m à o đ ầ u IP tới phần mào đầu m ờ r ộ n g n h ằ m đơn giản ho á giao thức và

n âng tốc độ x ử lý số lỉộu iP trong bộ dịnh tuyén

Kicm tra lỗi ở m ứ c II’ k h ỏ n ^ dược thực hiện trong lPv6 dc giàm khối lượng xử lý và cài thiện dịnh luyến K i ề m tra lỗi ticu tốn nhiều ihời gian, m ấ t nhiều bit mà o đầu và dư thừa khi cà lớp đị nh tuyến và lớp t r u yề n tài đều có chức năng k iể m tra lỗi íin cậy

1.2.2,3 Vấn đ ẻ lự a chọn ỈP v4 hay ỈP\ 6

C h o đcn nay, chúíìiĩ ta có thể klìẳng định chắc mộí điều là IPvó sè klìônii thể thay thế

l ỉ \ 4 chi trong m ộ i s ớ m m ộ t chiều Hai phiên bàn IP này sẽ cù ng tồn lại Irong nhiều n à m nữa

\ ' c n gu \' èn lý, cỏ thể íhực thi lPv6 bằrm cách n âna c ấp phần m ề m thiết bị ỈPv4 hiện thời và

J ư a ra m ộí giai đ o ạ n c h u y ể n đồi đê giám thicu chi phí m u a sắm thiết bị mới và bảo vệ vốn đầu

lư quá khứ T u y nhiên, có m ộ t điều ch ư a chắc chán đó là liệu tất cà các nhà khai thác Internet

sè c h u y ẻ n s an g l P v 6 hay k h ô n g ? Điêu này phụ thuộc rất lớn vào lợi ích m à nhà khai thác thu ducTc khi c h u yề n s a ng nó Hiện tại, quanh các nhà khai ihác vẫn là các bộ dịnh tuyến lPv4 và phân lớn lưu l ư ợ n g trên m ạ n g đ ược thích ứng cho lPv4, đ â y kh ôn g chi là một yếu tố làm hạn chê s ự thay đôi Mộ t đặc tính khác lôi cuôn các nhà khai thác có cơ s ờ hạ tầng phát triền nhanh

dó là d ặc tính c ắ m - v à - c h ạ y , nó làm cho m ạ n c lPv6 dễ d à ng trong việc cấu hình và bào d ư ờ n g hơn so với m ạ n g IPv4 Đ ẻ d ễ dàn g khi chuyển sang [Pv6 thi các ử n u dụiìụ c ủa IPv4 và !Pv6 phải c ó khả n ă n g liên kết và phối hợp hoạt độn g với n h a u (ví dụ các nh à sản xuất ỉnteríìel brovvser cần p hân phối cho các máy khách (ciient) khả n ă n g t hông tin vói cả lPv4 và IPvỏ) MỘI d ỉc u kiện q u a n trọim và tiên quyét cho việc phối họp hoạt đ ộ ng đó ỉà ỈPv6 cằn hoạt d ộ n g theo kicu Host n g á n kép: m ộ t cho ngăn giao thức lPv4 và m ộ l cho ngăn giao thức lPv6

N h ư vậy xu thế c h u y ề n santí !Pv6 là xu thé phát triển tất yếu Nghi ngại về độ p hức tạp của IPv6 so với l Pv 4 sẽ đ ư ợ c loại bò vi đến nay các ứng d ụ n g IP đ a n g cố thu nạp n h ữ n g đi ểm

m ạ n h của IPv6 c h ắ n g hạn n h ư QoS C h ú n g ta có thể thấy ràng t rưóc rnắl việc c huy ển sang ll*v6 sè khôim d iễ n ra m ộ t cá c h ào ạt Các nhà khai íhác sẽ c hu yể n đổi từníỉ bước m ột cách thận írọng

Kịcli ban này \ciii các bộ dịiili tuycn l ỉ \ ' 4 dược ílìích ứng o' bicii cua m ạ n g VVDM, dicu này clồnu nghĩa với việc lạo ra một quá trìnli chuycn dồi dan dan lại biên giới giừa các thành

p h ần mạng Sử dụni> IPvó tr on g phần lõi của mạ ng W D M sẽ đ e m lại hiệu quà, khà nàn g m ở rộnụ lớn hơn so vứi iPv4

/.2 2 5 H ồ (rợ ch ấ t lu m tịĩ dịch vụ iroỉtịỊ IP

'1 rước dây, Inlcrncl chi hỗ t r ạ dịch vụ vứi nồ lực tối da như ban clìầl thuật n gừ "bcst

c ỉ l b r l ” (cố gang tối da), ở d ỏ tất cà các gói cỏ cung năng lực truy n h ập tài ng uyên mạng Lớp

n i ạ n e liên quan d c n việc tru vồn tài các gói từ nguồn dcn dích bằng c ác h s ứ d ụ n u dịa chỉ đích

( 'hinrỉĩịỊ I : ĩ ó n ị Ị q u a n vẻ kién trúc m ạn^ (ruyèn iàĩ 1 5

l uong q u ả n g bá đơn h ư ớ n g và đa hướng giừa cá c ứng d ụ n g nhận biết QoS Neu như mọi điểm (lìủt m ạ n g ) d ồ n g ý dành tài nguyên thi người s ử d ụ n g sẽ có luồng dặt trước dành riêng với

d u n g lượng đ à m bảo Khi kél t h i k kết nối thì tài n g uy ên n à y sẽ dược giái phỏrii^;

lYo ng R S V P việc dành triròc lài nguyên chi h ợ p lệ trong một khoanu thời gian nhất dịnh Nếu k h ô n g n h ặn được bán tin nào trong k h o ản g thòi gian định Iru-ớc dỏ Ihì sự dành trước này sè bị liuỷ bỏ R S V P gây lãng p^í băng tần bởi vi ch ứ c n ă ng làm “ lu‘(>r’ theo chu kỳ luôn

d ư ợ c phái di tr ong nó Hơn thổ nừa, các bản íin phục vụ ch o chức năng này và luồng số liệu có thc di iheo n h ữ n g đ ư ờ n g khác nhau (nghĩa là c hi ếm b ă n g tan) do giao thức dịnh tuyến hoàn loàn dộc lạp với RSVP

Van d c cãn bán của R S V P đó là sự m ớ r ộng việc qu àn lý tinh Irạng lài nguyên cho một

l uợn g lớn các kcí nối Các giải pháp cho vấn đề m ở rộng này là tập h ạ p luồng RSVP llìành mộl

l uồng hoặc R S V P theo kícn irúc (theo cấp)

Các hạn che trong R S V P đă thúc đẩy việc phát trién m ột mô hình khác, dó là mỏ hình Diíì Scr v ơ đ ây, s ự phức tạp theo trạng thái luồng và p h â n loại chi dược thực hiện tại các bộ dịnh tuyến bicn

* Mõ ììình dịch vụ Ị)hàn hiệl (l)ịfJServ)

C a c h é dịch vụ phân biẹt ( D i n Sc rv ) cho p h é p nhà c u n g cấp các mức dịch vụ khác nhau cho nlùrng người s ử d ụ n g Internet khác nhau Mồi m ạ n g riêng hoặc mạng cua ISP có một miền

D ỉ n S c r v 'Trong m i è n này, lưu lượng và các gói d ư ợ c xừ lý ihco cùng một kicLi Oicin mã

D ií ì Sc r v c ù a \V ’\'\' ( l ) S C P ) trong phần mào d ầ u gói d ị n h nghĩa dáp ứnu cho mỗi nút Lưu Urọ'im di vào m ạ n g dược phân loại và gán vào các khối đ á p ứng khác nhau Mồi khối dáp ứng

d ư ạ c dịnh ngh ĩa bới D S C P dơn giàn nàm trong phần m à o dau gói Tr ong mạng, các gói này

d ư ạ c c h u v c n phát t ư ơ n g ứng theo dáp ứng cùa nút kcl hợp với DSC1^ Sc có các nút biên

DiMSen' thự c hiện chức năng phân loại và đánh dấu lưu lượng lương ứng G i ữ a các mi ền sẽ SỪ

d ụn g Thoa ihuận mức dịch vụ (SLA: Ser vice Level A gr eeme nt ) và Thoa ihiiận điều kiện lint hạrnị^ (TC'A: Tr af fi c Co nd i t i o n i n g Agr eeme nt) Điều này c ó nghĩa là D if tS cr v k h ô n g c u n g cấp bàt kỳ c ơ ch ê d à n h trước tài n guyên trong mạ ng và trong nhiều m ạ n g nó d ồ n g nghĩa với việc

D i í K e r v chi c u n g cấp CoS Tu y nhiên, D i í ^ e r v sẽ được sừ d ụ n g n h ư thế nào hiện vẫn đ a n g còn bàn luận,

DiffServ' c u n g c ấp Q o S ch o toàn b ộ luTi lượng bằng cách sừ d ụ n g các thành ph ần chức năng tại nút mạ ng N h ữ n g thành phần này bao gồm:

- T ậ p hợ p đ á p ứn g c h u yê n phát m à định nghĩa lớp Q o S cun g cấp Việc ph ân loại gói tới

d ư ọ c thực hiện n h ờ t rường DS trong ph ần mào đầu gói (6 bit cùa tr ưò n g T O C và T C của IPv4

và IPv 6) c ù n g với tổng h ợp đ á p ứng tại mồi nút

- Đi êu hoà luii lư ợng g ồ m việc đo đạc, loại bò ( dropping) và kiểm soát Phân loại gói và điều hoà kru l ư ợ n g chỉ đ ư ợ c thực hiện tại các bộ định tuyến biên T r o n g m ạ n g lõi, DiffServ chỉ thực hiện p h ân loại qua t r ư ờn g DS có độ dài cố định Điều này m a n g lại ch o DiffServ kh ả năng IIIÒ’ rộng rất lón C ó hai kiểu phân loại đ ược định nghĩa trong DiffServ: ph ân loại chỉ d ự a vào

t r u ờ n g DS và p h â n !oại đa t rường ( MF ) dựa vào giá trị kết hợp giũa địa chỉ nguồn và đích, irưòntĩ DS, RÌao thứ c ID, số cổ ng nguồn và cồng đích

1.3 M Ạ N G T R Ư Y È N T Ả I T R U Y È N T H Ố N G

1.3.1 Kiến trú c m ạ n g tru y ền thống

C á c nhà c u n g cấp d ịch vụ từ trước đến nay vẫn sử d ụ ng một s ự pha trộn nhiều loại cô ng nghệ m ạ n g khác nhau dể xây d ự n g lên các mạ ng dịch vụ cấp quốc gia hoặc q u ốc tc ( hinh 1.4) Khi làm vậy, họ đà phải đ ư ơ n g đầu với một số sức ép và thách thức Mỗi c ô ng nghệ m ạ n g đưa

ra bcVi nhà c u n g c ắ p dịch vụ đà xử iý và trong nhiều mạ ng vẫn x ử lý các vấn đề của một hoặc nlìiều ho'n n h ừ n g thách thức này

Kẻt qu ả là kiến trúc m ạ n g cùa các nhà cung cấp dịch vụ truyền t hống đ ư ợc xây d ự n g bởi nlìícu lớp Lớp tín hiệu q u a n g / G h é p kênh phân chia theo bước sóng ( W D M ) tạo nên môi triiòng t ruyền dẫn vật lý với toàn bộ băng tằn truyền dẫn T r o n g quá khứ, lóp này k h ô ng đ ược dịnh t uycn t h ô n g minh N h ằ m phân phối được băng tần h ợp lý, người la s ử d ụ n g lớp m ạ n g

q u a n g p h â n c ấ p số đ ồ n g bộ ( S ON B T/ S D M) trong nhiều mạ n g truyền thống Tr ôn đó, người ta dưa ra niột c ơ ch c nhằin sử d ụ n g hiệu quá băng tần cộng với báo vệ t hônu mi nh n h ư n g kh ôn g

có c ơ chc dịnh tu y ến I hông minh Lớp A T M phía trên đưa ra khả năng bồ s u n g ch o khả năng

u hép k ên h th ố ng kô c ù n g với nhiều dịch vụ tích hợp đồng thời N h ữ n g đicLí n à y làm tăng khà

n ă n g sư d ụ n g hiệu quả cùa các lớp dưới ( S O N E T / S D H và q u a n g / W D M ) A1'M c ũ n g đ ược dịnh nghĩa c a ché dịnh t uyế n n hằ m lối ưu lưu lượng truyền qua m ạ n g trong giới hạn c ủ a các dịch vụ A'I'M khác nhau

Khi cỏ s ự b ù n g nồ về t hông tin, đà phát sinh nhu cầu và lốc độ phát triẽn rất n h an h cùa

m ạ n u Internet dòi hỏi yêu cầu phải có một giao thức mới đ ảm bào chất lượng dịch vụ theo yêu

( 'ìnicrnịỊ I : T ô n g q u a n vể kiến trúc m ạ n g truyền lủi 1 7

18 M ạ n ị’ thông tin quanír th ế hệ sa u

cằu d ồ n g thời pliài đơii gián và tòc độ xừ lý phải rấl cao Khi đó, các nhà cu ng cấp đã đề xuất nhiều giải p háp c ô n g ng hệ đề xâ> dựng mạ ng IP, như i Po A (IP qua A [ M) IPoS (IP qu a

S O N E T / S D H ) , IP qu a W D M Mỗi công nghệ có ưu điềm và n hư ợc điêm nhất định C ô n g nghệ

A T M đ ược s ừ d ụn g rộng rãi trên toàn cầu trong các m ạ n g IP xưcvng sốnu do tốc độ cao chất ìượng dịch vụ Q o S, điều khiền luồng và các đặc tính khác của nó mà cac dạni> đ ịn h tuyển truyền thốn g k hô ng có N ó c ũ n g được phát triền dề hồ trợ cho ỈP, Hon nũ'a trong các trường

hợ p yêu cầu thời gian thực cao, iPoA sẽ là lựa chọn số một

Khả năng truyền tải

Hìnỉi ĩ 4: Kiến trúc mang truyền thốnịỉ hao gằm nhiều Ị(rp

IPoA truyền th ốn g là m ội cô ng nghệ tự lai glìép Nó đặt IP ( cỏng nghệ lớp Ihứ 2) trên A'Í’M (còn g n gh ệ lóp t hử 3) Các giao thức cùa hai lớp là hoàn toàn dộc lặp C h ú n u đ ư ợ c kếl nối với nhau bằng m ột loạt các líiao thức (như N H R P , ARP, ) Cách tiép cận' này hình thành

lự nliiỏn và p.ó được s ử d ụ n e r ộng răi Tu y nhiên, khi xuâl hiện sự bùng nỏ iưu lircTng mạng, plnrơng thức này dan đến m ột loạt các vân đé giải quyét

'Thứ nhắt trong phưcTiìg thức lai ghép, cần phái thiết lập các kct nối í ^ v c cho lắt ca các nút nghĩa là dc ihiét lập m ạ n g với tất cá các kết nối, diều nàv sẽ tạo ra hinh v u ỏ n y N, Khi thiél lập, duv Iri và ngắt kct nối uiữa các nút, các mà o đầu liẻii q u a n (như số kênh ảo, số lượng

t hông tin diều khiển) sè chỉ thị về dộ iớn cùa hình vuông gi ừa giá cá và chất lượng thì tổnư dài chuyốn mạ c h chắ c chắn lốt hơn nhiều so với bộ định tuyến l ’uy nhiên, các bộ dịnh tuyến có các chức nãng định tuyến m ề m dèo mà lổng dài không ihề so sánh đ ư ạc í)o dó, c h ú n g ta khòiig thc k h ô n g nghĩ r ằng có thể có một thiết bị có khả n ă nu diều khiển lLiồn», tốc dộ c a o cửa tỏ!ií4 dài n hư các clìức năng dịnh luycn inèm deo cùa bộ dịnh tuyèn ỉ)ỏ là dộnỉ^ c ơ llìcn chỏt dù

pliál Iricn c h u yê n m ạ c h nhãn da giao ihức ( MPl.S: MulliỉVotocol Labcỉ Svviicliiim)

N gu v c n tac c ơ bán c úa chuycn mạch nhàn là sừ d ụ ng mộ l Ihict bị l ư on g tự bộ dịnh iLiycn

dc diồLi khicn thict bị ch uy cn mạch bộ dịnh luvến phần c ứ n g A T M , do vậ\ c ỏ nu nghệ n à y có dược li lộ giữa giá i hành và ch ất lượng có thc sánh được với lồng dài Nỏ cQug có thế hỗ Irợ lliậm clií ral nhiều ch ứ c n ă ng định tuvcn mới mạnh hơn n h ư dịnh luyốn hiện, v.v C ô n g nuhệ lìày do dỏ kct liợp m ột c ác h h oàn hao ưu dicm cùa các lổng dài chuycn mạcỉì với ưu d iê m CLia các bộ dịnh tiiycn, vi Ihé nó đă d ược sự chú ý rất lớn M P L S d c m lại mội số lợi ích cho nhà

c u n g cap 11^:

- C huyên p h á i hiệu quá: do sử dụn g nhàn nên các bộ định tuyến lõi/l.SR k h ỏ ng cần thực hiện việc tìm k i é m luyến trong các bảng định tuyến lớn mà chi cần thực hiện trong LIB nhò hơn-

- D ịch vụ p h á n biệĩ: các tuyến hoặc FEC có thể đ ư ợ c gán c h o C o S khác nhau S ử d ụ ng nhãn kct h ợp với các th am sô CoS cho phép dề dàn g n hận diện d ò n g lưu I ưọng n h ư v â y

- Mạn^^ riên g ùo\ V P N có thề được thiết lập bàng c á c h t ư ơ n g đối đơn gián T h ê m nừa, sứ

d ụ n g các nh àn lưu lượng r iêng có thề tách ra trong m ạ n g c ô n g cộng;

- Thiẻỉ k é luĩi lượng: bời vi các luyến M P LS d ự a trên topo và s ử dụni> nhàn để nhận diện

c h ú n g nên tu yế n d ễ d à ng đ ư ợ c định tuyến lại Lại m ột lần nữa nh ãn đ ược s ử d ụ n g để thực hiện điều nàv

- D o có thể thực hiện trên các phần từ chuyền m ạ c h A T M nên c h u y ể n phát gói có thể đạt đèn tốc đ ộ đ ư ờ n g truyền

1.3.2 C á c c ô n g n g h ệ s ử d ụ n g tron g m ạng truyền tải tr u y ề n th ốn g

M ạ n g t r u yề n tải t ruyền t hống t hường sử d ụn g cá c hệ th ố ng t h ô n g tin trên cáp sợi q u a ng vói p h ư ơ n g thứ c t ruyền d ẫ n đ ồ n g bộ hoặc không đồn g bộ, bời vì các hệ th ố ng th ô ng tin n à y cỏ các ưu việl của kỹ thuật th ô ng tin q u a ng như cự ly t ruyền dẫn xa, khá n ăng truyền dẫn lớn và chât l ư ọn g t r u y ề n dẫn c ao và đ ược xác định là một p h ư ơ n g tiện truyền dẫn ch ủ đ ạ o củ a m ạ n g íruycn tái t r u y ền thống

C’ác m ụ c sau sẽ trình b à y t ổng quan về hệ thống t h ô n g tin q u a n g với p h ư ơ n g thức truyền dẫn d ồ n g bộ và k h ô n g đ ồ n g bộ

U 2 , L K ỹ th u ậ t th ôn g tin (Ịuang 12Ị

N h ư trên đ ã trinh bày, m ụ c tiêu sử dụn g các hệ t h ố n g th ô ng tin q u a n g ch o m ạ n g Iruyền lai nh ằm s ứ d ụ n g các ưu việt cùa kỹ íhuật thông tin q u a n g n h ư c ự ly truyền dẫn xa, khả n ăn g (ruyen dần lón và chấl lưọ’ng truyền dẫn cao c ấ u trúc các t hà nh phần chí nh cúa m ột hệ t hống truyền dẫn t h ô n g tin q u a ng được chỉ ra ở hình 1.5

Cá c ihànli p h ần chí nh của một hệ thống thông tin q u a n g g ồ m cỏ bộ phát quaim, c á p sợi

q u a n g và bộ thu quang Bộ phát q u a ng được cấu tạo từ n gu ồ n phái tín hiệu q u an g và các m ạ c h diện diều khicn liên kết với nhau Cáp sợi quang gồm có cá c sợi q u a n g và các lớp vở bọc xun g

q u an h dc báo vệ khòi tác đ ộ n g có hại từ mỏi trường bên ngoài Bộ thu q u an g do bộ tách sóng

q u a n g và các m ạ c h khuếch đại, tái tạo tín hiệu hợp thành N g o ài các thành phần chú vếu này, tuycn tlìỏng lin q u a n g còn có các bộ glìép nối q uang ( conncc tor ), các mối hàn, các bộ g h ép nối quang , chi a q u a n g và các Irạm lặp; tất cà tạo nên một hệ t h ốn g th ôn g tin q u a n g hoàn chỉnh

Tham số q u a n trọng nhất của cáp sợi q u an g th am gia q u yế t định độ dài cùa luyến là suy hao SỌ'Ì q u a n g t h e o bước sóng Đặc tuyến suy hao c ù a sợi q u a n g theo bước s óng tồn tại ba

v ù ng mà tại d ó c ó su y hao thấp là các vùng bước sóng 8 50 nm, 1300 nm và 1550 nm Ba vùn g

b ưóc s ónu này d ư ạ c sứ d ụ n g ch o các hệ thống ihông tin q u a n g t ươ ng ứniĩ và gọi là các vùng

cư a sỏ t h ử nhất, i h ứ hai và t hứ ba Thời kỳ đầu của kỹ thuậl thô ng tin quang, c ử a sồ thứ nhất

d u ọ c sử d ụng N h ư n g sau n à y do côn g nghệ chế tạo sợi phát triền m ạ nh , suy hao sợỉ ờ hai cửa( ìn a m g ì : T ô n g q u a n Ví? kiêrĩ írúc m ạ n g íriẮyền tá i 1 9

20 M ạ n g thỏng Ún C/IUIHÍ' th ể hệ s a u

sô sau rất nhò cho nên các hệ thống thông tin ngày n a y c h ủ yếu hoạt độrm ở cứ a sổ thứ hai và thứ ba Các h ư ớ ng ng h iê n cử u về công nghệ sợi q u a n g c ò n cho biết ràng, suy hao sợi q u a n g ờ các vùng b ước s óng dài hơn còn nhỏ hơn nữa Giá trị su> hao sọ'i nhỏ nhất có đ ư ợ c ở vù ng

b ước s ón g 2.55 | i m trên sợi íluoride Sợi quang có s u y hao nhò này dược chế tạo từ thúy tinh tluoride có h à m lượn g kim loại nặna trong đó ZrF4 là th ành phần chu yếu, Giá trị suy hao tối thiều ở sợi đặc biệt này đạt tới 0,01 đến 0,001 d B/km

K huéch đại

Hình L5: Các ihành phần chính của mộỉ hệ thốnỵ tỉỉôỉíỊ' tin (ỊiHiỉĩịị

Nguồn phát q u a n g ở ihịét bị phát có ĩhề sự d ụ n g đi-ốĩ phát quạn^r (I F n - í \g\w RĩTìịtting Diode) hoặc lascr bán d ẫ n (LD: Lascr Diode) Cả hai loại ng uồ n phát này đều phù hợp c h o các

hệ t hống t h ôn g tin q u a n e , có tín hiệu quang đầu ra t ư ơ n g ứng với sự ihav đổi của d ò n g điều biến Tín hiệu điện ở đ ầ u vào thiết bị phát ờ dạng số hoặc đôi khi có dạng lu*ơng tự r h i e t bị phát sẽ thực hiện biến đối lín hiệu này thành lín hiệu q u a n g tương ứng và c ò ng suất q u a n g đầu

ra sc phụ thu ộc vào s ự thay đồi của cường độ dò ng diều bién Bước sóng làm việc c ú a ỉmuồn

p lìá l q uang CO' ban phụ ih u ộ c vào vậl liẹu cấu lạo D u ò i sọ i ra (p ig ta iỉ) cua ni^Liồn phái quang phai phù hợp với sợi q u a n g d ượ c khai thác trên tuyến

Tín hiệu ánh s án g dà dược diều chc tại nguồn phái q uang sẽ lan iruycn dọc llico sợi

q u a ng (Jc tới b ộ thu qu ang Khi truyền trcn sợi quang, tín hiệu ánh sáng thường bị suy hao và

mé o do các yếu lố hấp thụ, lán xạ, lán sắc gây nên Bộ tách sóng quang O' phần thu thực hiện licp nhạn ánh sánu và tách lay tín hiệu từ hướng phát tói 'rin hiệu qiiarm dược biến đôi trực licp irớ lại i hà nh lín lìiộu diện Các photodiode PIN và p ho todi odc thác A F D dều c ó thề sử

d ụ nu làm các bộ lách s ó n g q u an g trong các hệ t hống t h ô n g tin quang, cả hai loại này đều có

hiệu suât làm việc c a o và có tốc độ chuyền đổi nhanh Các vật liệu bán dẫn chế tạo nên các bộ tách s ó n g q u a n g sẽ q uy ết định bước sóng iàm việc cùa c h ún g và đuôi sợi q u a n g đầu vào của các bộ tách s óng q u a n g c ũ n g phải phù hợp với sợi q uang được sứ d ụ n g trên tuyến lấp đặt Yếu

tỏ q u a n tr ọn g n h ât p hán á n h hiệu suât làm việc cùa thiêt bị thu q u a n g là đ ộ nhạy ihii quang, nỏ

m ô tả c ô n g s uất q u a n g nhỏ nhất có thề thu được ờ một tốc độ truyền dẫn số nào đ ó ứng với tỷ

iệ lồi bit c ù a hệ thống

Khi k h o ả n g c á c h truyền dẫn khá dài, tới một c ự ly nào đó, tín hiệu q u a n g trong sợi bị suy hao kh á nhiề u thì c ần thiết phải có trạm lặp quang đặt trên tuyến, c ấ u trúc của thiết bị trạm iặp

q u a n g g ồ m có thiết bị p há t và thiết bị thu ghép q uay phần điện vào nhau Th iết bị thu ở trạm lặp sẽ thu tín h iệu q u a n g y ể u rồi tiến hành biến đổi thành tín hiệu điện, k h uế c h đại tín hiệu này, sửa d ạ n g và đ ư a vào đ ầ u vào thiết bị phát quang Thiết bị phát q u a n g thự c hiện biến đổi tín hiệu điện t h à n h tín hiệu q u a n g rồi lại phát tiếp vào đ ư ờn g truyền N h ữ n g n ă m gần đây, các bộ

khu ếc h đại quang đã được s ử d ụn g để thay thế cho các thiết bị trạm lặp quang.

1.3.2.2 Kỹ th u ậ t truyền dẫn đồng bộ (SDH) [3, 4Ị

Bả n chất c ủ a t ruyền dẫn đ ồ n g bộ SDF1 là thực hiện ghép các tín hiệu có tốc độ thấp

th à nh tín hiệu c ó tốc đ ộ c a o h ơn để truyền dẫn Tr ướ c đây, các nhà c u n g cấp dịch vụ th ườn g chì c u n g c â p c h o ng ười d ù n g c h ủ vếu là các dịch vụ thoại Do đó để t hự c hiện các tín hiệu, các nhà c u n g c â p dị c h vụ chỉ cần s ừ dụn g hệ thống truyền dẫn phân c ấ p cận d ồ n g bộ - P D H (tuy

n hi ê n n g à y đó s ự phát triển c ô n g nghệ để đưa vào truyền dẫn trên thực lé mới chỉ đạt đượctrinh d ộ PDH)

T r o n g hệ t h ố n g t h ò n g tin PDM, trước khi ghép các luồng số lốc độ thấp thành m ột iuồní}

ra c ó tôc đ ộ cao h ơn thi phải tiến hành hiệu chinh cho tốc độ bit cùa các luồng vào h oàn ỉoàn

b ả n g n hau b ằ ng c ác h chèn t h ê m các bit không ma n g tin Do đó, các l uồng vào đã đ ồ n g bộ về tốc d ộ bit n h ư n g k h ô n g đ ồ n g bộ về pha, vì vậy c ô ng nghệ này được gọi ià kỹ thuật g hép kênh cận đ ồ n g bộ (PDM) P D H tồn tại n hữ ng nhược điểm sau;

- Hiện nay tồn tại ba p hân cấp số cận đồn g bộ (châu Âu, Bắc M ỹ và N h ậ t Bàn), các phân

c ấ p số cận d ồ n g bộ n à y k h ô n g có khả năng truyền tải tín hiệu B - I SD N và các giao diện chưa

d ư ợ c tiêu c h u ẩ n ho á qu ốc tế nên k h ôn g đáp ứng đư ợc nhu cầu phát iricMi cúc dịch vụ viễn thông

t ro n g giai đ o ạ n hiện tại và t ư ơ n g lai

Vì n h ữ n g n hư ợc đ iể m trên mà hiện nay trên các tuyến truyền dẫn liên tinh, quốc tế và

m ạ n ” nội hạt cù a m ộ t sổ t hành p hố lớn đă thay thế truyền dẫn PDH bằn g truyèn dẫn q u an g SDH

( 'hươnịị I : T õ n g q u a n về kiến trúc m ạ n g íruvền tá i 21

22 M ợ ì ì ị ’ í h ò n g l i n q u L ììig í h é h ệ s a u

* C á c ưu đ iểm co bản cúa SUH

Đến n ă m 1990, ITLỈ-1' đã chnih thức ban hành các tièu chuẩn cùa SDH

So với P DH thi S D H có các uu điểm c ơ bản sau đây:

- G i a o diện đ ồ n g bộ, t h ồ n í nhất, nhờ vậy mà trên m ạ n » SDH có thè sử dụng các c hùn g loại thiêt bị cùa nhiều nhà c u n g cấp khác nhau,

- N h ờ việc s ử d ụ n g c á c con trò mà việc t ách/ghép các luồng nhánh từ/thành tín hiệu

tự sắp xếp các luồng, n h án h , đă được l T U- ' f ban hành

Tốc dộ bit cúa S DH gôir có:

Bộ ghép kênh S D lỉ diísiX; rril-'í’ lựa chọn và khuỵcn nghị ứng dụng khi sản xuất Ihiết bị

như hinh ' •) g',v,M ■ H' !ucng nhánh thành l uồng tồng S TM - N giĩra cliâu Âu vù Bắc

Mỹ khác nhau ở chỗ: châu Âu sừ dụng khối AU-4, còn Bắc Mỹ s ử dụn g khối AU-3

C hư ơ ng 1: Tông quan về kiến trúc mạng truvền tài 23

CÓ hai p h ư ơ n g p h á p hình thành tín hiệu S TM- N P h ư ơ n g p h á p t h ứ n hất q u a A U- 4 và

p h ư o n g p h á p t h ứ hai q u a A U- 3 , p h ư ơn g pháp thứ nhất đ ư ợ c sử d ụ n g ờ c h â u Âu và m ột số

n ư ớ c k hác t r o n g đ ó có Việt N a m , p h ương pháp thứ hai đ ược s ử d ụn g tại Bắc Mỹ, N h ật Bản và các n ước khác Tí n hiệu A U - 4 đ ược hinh thành từ một l uồng n h á n h 139264 kbiưs, hoặc 3

l uồ ng n h á n h 3 4 3 6 8 kb iư s, hoặc 63 luồng nhánh 2048 kbiưs t huộc p h â n cấp số P D H c ủ a châu

Âu A U - 3 đ ư ợ c tạo thà nh t ừ m ộ t luồng nhánh 44736 kbiưs, hoặc từ 7 lu ồn g n hánh 63 12 kbiưs

h oặc t ừ 84 l u ồ n g n h á n h 1544 kbiưs Cũ ng có thể sử dụng 63 l uồng 1544 kb iư s để t hay thế cho

63 luồ ng 2 0 4 8 k b i ư s g h é p t hà nh tín hiệu STM-1 qua T U - Ỉ 2 , AU- 4

C h ứ c n ă n g cá c k h ố i trong bộ ghép

T r o n g bộ g h é p S D H c ó các khối và nhóm khối nh ư sau: c o n - t e - n ơ m ứ c n, c on - te - nơ ảo

m ứ c n, khối n h á n h m ứ c n, n h ó m các khối nhánh, khối q uản lý mứ c n, n h ó m các khối q uản lý

vị trí bắt đ ầ u c ù a V C -n , đ ị n h tuyến, quàn lý và gi ám sát l uồng nhánh T r o n g t rư ờn g hợp sắp

x ế p k h ô n g đ ồ n g b ộ các l u ồn g n hánh vào VC-n thì phải tiến hành chèn bit C ó hai loại V C - n là

V C - n m ứ c th ấ p (n = 1, 2) và V C - n mứ c cao (n = 3, 4),

- Khố i n h á n h m ứ c n, đ ư ợ c ký hiệu là TU-n: TU-n là m ột khối t h ô n g tin bao gồ m m ộ t

c o n - t e - n ơ ào c ù n g m ứ c và m ộ t con trỏ khối nhánh dể chỉ thị k h oảng c á c h từ co n trỏ khố! nhánh

đ ế n vị trí bắt đầu c ủ a c o n - t e - n ơ ảo VC-3 hoặc VC-n mức thấp

- N h ó m cá c khối nh án h , đ ư ợ c ký hiệu là T U G - n (n = 2, 3): T U G - n đ ư ợ c hình thành từ các khối n hán h T U - n hoặc t ừ T U G mức ihấp hơn TI ICì-n tạo ra s ụ t ươ ng hợp giữa các con-tc-nơ

áo m ứ c thấp và c o n - t e - n ơ ảo mứ c cao hơn

- Khối q u ả n lý m ứ c n, đ ư ợ c ký hiệu là AU-n: AU- n !à m ộ t khối t h ô n g tin bao g ồ m m ột

V C - n c ù n g m ứ c và m ộ t c o n trỏ khối quản lý để chỉ thị k ho ảng c ách từ c o n trỏ khối quàn lý đến

vị trí bẳt đ ầ u củ a c o n - t e - n ơ ả o c ù n g mức

- N h ó m c ác khối q u ả n lý, được ký hiệu là AUG: G ồ m một A U - 4 hoặc AU-3

- M ô - đ u n t r u y ề n tải đ ồ n g bộ mứ c N, được ký hiệu là S T M - N (N = 1, 4, 16, 64): S T M - N

c u n g c ấ p c á c kết nối lớp đ o ạ n tr ong SDH, bao g ồm phần tải tr ọng là N X A U G và phần đầu

24 M ạ n g ( h â n ^ í i n q u a n g ỉ h é h ệ s a uhinh Ihành từ 4 tín hiệu STM- 16 , tuy nhiên cũn g có thể s ừ d ụ n g hồn hợp nhiều loại tín hiệu

đ ồ n g bộ m ứ c thấp đề tạo thành tín hiệu đồ ng bộ m ứ c c a o hơĩì cấu trúc kliung S TM- 16 đ ư ợ c

m ỏ tá n h ư hinh 1.8

STM-1 #1 STM-1 #2 STM-1 #3 STM-1 #4

STM-4 #1 STM-4 #2 STM-4 #3 STM-4 #4

P h ầ n tái íín MSOH

Hình L9: cấu liinlí ếỉtạnỊỊ diềm-nối-diếm

Cỉiao diện các l uồng nhánh được bố trí vồ một phía và giao diện lỏim hợp bố Irí \ c phía kia dc kcl nối với trạm khác l 'uỳ thuộc vào dung l ượng g hé p cua '1’RM dè bố Irí các luồng nhánh thích hợp.

( 'hiarng ỉ : T ỏ n g q u a n \'C^ kién írúc m ạ n g ỉruyẻn ỉai 25

Hình LỈO: cấu ềiình tnạng chuỗi điểm

C á c tr ạm đ ầ u cuối có cấu trúc và ch ứ c năng giống n h ư trong cấu hình đ iề m- nối -đ iề m ( ' á c tr ạm A D M có các giao diện t ồne hợp đề kết nối với các trạm A D M khác hoặc với Irạm dầu cuối, các giao diện l uồng nhánh đê tách các luồng nhánh từ tín hiệu S T M - N và xen các

l uồng n h á n h vào tín hiệu S T M - N Tại trạm đầu cuối truy nhập các l uồng nhánh ó' mức nào íhi tại các trạm A D M c ó ihể tách luồng nhánh ờ mức ắv

+ C an hình ìuạnịĩ, p h á n nhánh

Mạnti ph án n h ản h đ ư ợ c mô tà nh ư hình 1.11 Tr on g cấu hinh m ạ n g g ồ m các T R M và nút

rò nhánli T r ạ m d ầ u cuối c ũ n g cỏ chức năng n hư ớ hai cấu hình Irên Tại nút rẽ n hánh có các giao díẹn q u a n g tạo ra các tuyến nhánh (tốc độ luyến nhánh < tốc độ tuyến clìính)

26 M ạng thông ỉin quan^ thế hệ sau

T r o n g cáu hinh n à y có íhế dùng hoặc m ạ n g vò ng hai sợi, m ộ t liướnu: hoặc m ạ n g vò ng hai sọi, hai hư ớng ; hoặc mạ n g vòng 4 sợi hai h ư ớ n g , U u đ i ề m nồi bậl cúa cấu hình mạ ng

n à y so với các cấu lìình khác là khà năng tự phục hồi khi nút mạní; hay đ u ò n g dây bị sự cố mà khỏiig cần s ự can thiệp t ừ bên ngoài

Hình ỈA2: cấu hình vòng (Ring)

Ngoài c ác loại cấu hình cơ bản ở trên thi người ta c ó thể kết h ọp chúng với nhau đ ể tạo thà nh cấu hinh mạ n g h ỗ n hợp sử dụng cho các m ạ n g có d u n g lư ợn g rất ló'n trẽn rnạng đ ư ờ n g trục ( back bo ne ), trong c ấ u hinh mạ n g này lại các nút t h ư ờ n g s ử d ụ n g các thiết bị đấu nối chéo

Ị^ình ĩ l ĩ : Thiết bị đầu cuối TRM

'Ỉ’hỉết bị dầu cuối thực hiện hai clìức năng; g hé p các tín hiệu l uồng nhánh ihành tín hiệu

S1' M- N (N == 1, 4, 16, 64 ) và tách tín hiệu S T M - N thành các tín hiệu luồng nỉìáiìh C ó ihề chi

d ù n g m ột loại l uồng n h án h hoặc dùng két hợp nhiều loại l uồng nhánh

' í h i c Ị h ị x c f ì / r è k ữ n l i ( A D M )

ScTclo khối ihiét bị xen/rẽ nh ư hình 1.14

'íạị hướns:, rẽ: Tí n hiệu S'I’M-N cùa giao diện tổng hirớng A hoặc h ư ớn g lì được chuyển

tlìànlì các tín hiệu VC-n 'Tín hiệu VC-n nào có yêu cầu rẽ thi ticp tục chuycMì x uố ng C-n và qua giao diện luong nhánh dc dư a lín hiệu luonu nhánh PDi 1 tới tổng dài lại chỗ lioặc dưa vào ihicl

bị uhcp kC‘iih IM)11 Tín hiệu VC-n nào không có nhu cầu rc thi nối chuvcii t i c p hoặc nối chéo

sô sang giao d iện lòng hcrp cùa hướng kia

C hương ỉ: Tông quan về kiến trúc m ạng truyền tái 27

Hìniĩ 1.14: Thỉêĩ bị xen/rẽ A D M

Tại h ư ớ n g xen: T í n hiệu các luồng nhánh qua các giao diện l u ồng n h á n h đề c h u yể n thành các tín h iệ u V C - n v à x e n vào tín hiệu S TM- N Mỗi hướng, rẽ bao n h i ê u l uồng n hán h có tốc

độ bit n à o thi p hải xen vào bấy nhiêu luồng nhánh ở tốc độ bit ấv Vì t h ô n g tin thoại là

s on g h ư ớn g

Thiết bị lặ p (REG )

S ơ đ ồ khối thiết bị lặp R E G như hinh 1.Í5 Thiết bị lặp, có 3 c h ứ c n ă n g g ồ m có Cíit ;^n đổi q u a n g - đ i ệ n v à đ iệ n -q u a n g , tách đồn g hồ từ luồng lín hiệu thu đề p h ụ c vụ c h ứ c n ă n g táỉ tạo lại x u n g tín hiệu điện

in n h L I 5: Thiết bị lặp REG

+ Thiết bị đ a u nối chéo (DXC)

S ơ đ ồ khối tồ n g q u át c ù a thiết bị đấu nối chéo như hình 1.16 D X C thực hiện c h ừ c ũẽn;i

nối b á n cố định c ác l u ồn g số dưÓ! sự điều khiển cùa nhà khai thác mạ ng

tr ong c á c m ạ n g vòng

+ C h u yến m ạch bào vệ tuyến

H o ạ t đ ộ n g c h u y ể n m ạ c h bào vệ luyến được mô tà nh ư hinh 1.17

28 M ạng thông lin quang thế hệ sau

Hoạt đ ộ n g c huy ền mạ c h được thực hiện tại các nút kết cuối tuyến Đây là hoạt đ ộ ng

ch uy ên mạ c h bảo vệ tuyẽn trong mạ n g vòng m ột h ư ớ n g 2 sợi Trong mạnu này sử d ụ n g một sợi q u an g đ ề truyền tín hiệu lúc binh thường, h ư ớ n g t r uyền theo chiều kim đồng hồ, Sợi t h ứ hai d ù n g ch o d ự p hò ng khi co sự cố, Giả thiết ta có tuyến t h ô n g tin từ A đến D và khi cáp bị đứt trong đ o ạn BC thi n út Đ tiến hành chuy ền m ạ c h để đ ư a lưu lượng trên sợi bị đứt sang sợi

d ự phòng

Sọi làm viêc Sợ'ỉ dự phỏng

Hình L ỉ 7: MiỉỉíịỊ vòng tự phục hồi tuột hướnịỊ 2 sợ ị chuyến mụch háo vệ tuyén

+ Clìuyên m ạch hao đ ư ờ n^

I ỉoại d ộ n g c h u y c n m ạ c h bào vệ d ường d ư ợc m ô lả n h ư hình ì 18

Chưonịĩ, ỉ : Tông q u a n vẻ kiến írủc m ạ n g Ịruyén Ịai 29

Hoạt đ ộ n a c h u yề n mạ c h được thực hiện tại các nút lân cặn cùa noi xáy ra sự cố Ị-ỉình 1.18 mi n h hoạ hoạt đ ộ n g chu vền mạ c h bào vệ đ ư ờ n g tr onu m ạ n g v ò ng ha! hướrm 2 sợi '['rong cau hình này s ừ d ụn u hai sợi cho cà hoạt động và b à o vệ Vì vậy Irèn mồi sợi SỪ dụng một nưa t ổnu số k ẻn h c h o hoại đ ộ nu và nửa tồng số kênh c ò n lại cho bào vệ Già ihiết khi cáp

bị đ ín tr onu đ o ạ n BC thi nút B và c tiến hành đấu vò ng đề c h u yể n liru lư ọn g trên sợi bị đírt

s an g sọi bảo vệ

Khí mạng hoạt động binh thường

Khi bị đứt cáp giừa đoạn BC

■ P h ằ n hoạt động

□ P h ầ n d ự ph ò n g

ễỉình L I 8: Mạng vònỵ tự phục hồi 2 sợì chuyến mạch bảo vệ ítr dộnỊị Đonịị hộ các n ú t m ạ n ỵ SD H

Các f)ỉiir(rfỉí^ ỉliửc (ỉồn^ hộ phàn íir m ụn^ S D ỈỈ

Co 5 phưcrng ihức d ồ n g bộ phần từ m ạ n g S DỈ i n h ư hinh 1.19,

30 M ạng ihỏrig íin quanịr íh é hệ sau

T ín h iệu đ ồ n g bộ ngoài: P h ư ơ n g thứ c tín hiệu đ ồ n g bộ n go ài sử d ụ n g m ộ t n g u ồ n đ ồ n g

hồ đ ộ c lập với đ ồ n g hồ nội bộ, n hị p đ ồ n g hồ n h ận đ ư ợ c t ừ tín hiệu q u a n g phát, tín hiệu n hánh thu N g u ồ n đ ồ n g hồ n.goài t h ư ờ n g là m ộ t n g u ồ n đ ồ n g hồ c ó c ấ p c h í n h xác cao

T ín h iệu đ ồ n g bộ hai h ư ớ n g : T í n h iệ u đ ồ n g bộ hai h ư ớ n g là p h ư ơ n g p h á p tách íín hiệu

đ ồ n g hồ lừ tín hiệu q u a n g thu Tín hiệu tách đ ư ợ c d ù n g t r o n g cá c A D M đ ể đ ồ n g bộ tín hiệu

q u a n g h ư ớ n g p h á t cù a cà hai phía và tất cả các tín hiệu n h á n h c ù a A D M

T ín h iệu đ ồ n g bộ v ò n g : P h ư ơ n g p h á p n à y đ ư ợ c s ử d ụ n g c h o cá c phần tử m ạ n g đ ầ u cuối

( T R M ) N ó là m ộ t t r ư ờ ng h ợ p r iên g c ủ a p h ư ơ n g thức đ ồ n g bộ hai h ư ớ n g , t r o ng đ ó tín hiệu

đ ồ n g hồ đ ư ợ c s ử d ụ n g đ ề đ ồ n g b ộ tín hiệu q u a n g p há t c h o h ư ớ n g n g ư ợ c lại và cá c tín hiệu

n h á n h c h o cá c thiết bị đầu cuối

T í n h i ệ u đ ồ n g b ộ x u y ê n q u a : T í n hiệu đ ồ n g bộ x u y ê n q u a là m ộ i d ạ n g c ủ a tín hiệu

d ồ n g bộ đ ư ò n g t r uyề n á p d ụ n g c h o c á c tr ạm lặp T r o n g p h ư ơ n g th ức đ ồ n g bộ n à y tín hiệu

q u a n g thu đ ư ợ c s ử d ụ n g đ ề đ ồ n g bộ tín hiệu q u a n g p hát c ù n g h ư ớ n g Việc đ ồ n g bộ c ủa các tín

hiệu qua ng truyền theo hư ớ ng n g ư ợ c lại qua Irạm lặp là đ ộ c lập, vi v ậ y mỗ i h ư ớ n g cần c ó một

i ruycn i hỏi m báo ( M C F ) t r o n g mỗi thực thể

Cìĩinrnịi I : Tông, quan vè kiến irúc m ạng íruyền tái - 31

* Q u a n lý c h a i l ư ự n g

( ' liức ỉìãiig c ú a q u à n lý chất l ượ ng là p h â n tích c ác số liệu t h ố n g kê vồ số liệu hệ thống, các su y g ià m về c h ấ l lượng, n g u y ê n n h ân d ẫ n đ ế n suy g i ả m c h ất l ượng, an h h ư ờ n g c ủ a các cánh báo tới chất lượng hẹ t h ố n g và thời g ian k hấc p h ụ c Q u a d ó có thc c u n g c ấ p các thÔHLi

lin giúp cho việc dánh giá chất l ượn g dịch vụ trên hộ thống, ỉ ĩ à n g các số ỉiẹii d ượ c lưu trừ, c ó

íhõ uiúp d ự báo d ư ợ c k h u y n h h ư ớ n g x u ố n g c ấ p thict bị n h ằ m g iả m nhò các chị phí c h o sửa

c hữa bãt> d ư ờ n g hệ thống

* Q u à n lý bào an

Q u à n lý đ ược chi a thành ba lĩnh vực:

Bào an về m ặl vật chấl: đây là trách nhiệm của người quàn lý hệ thống, vi ch ứ c n ă n g

q u ả n lý này liên q u a n tới an toàn cùa n h ừ n ẹ trạm viễn thông có lắp đặt các hệ t h ố n g q uản lý

Báo an in iy nhập-, là tính sẵn sàng phục vụ cùa hệ thống quản lý với cáẹ loại người d ù n g

k h á c nhau, khả n ă n g d u y trì tính truy cập cùa người dùng vào hệ t hống mạ n g trong t r ường h ợp

c ó s ự cố Bả o an truy n h ậ p thường được thực hiện theo cấu trúc phân lớp, trong đ ó cá c lớp trên

sẽ có khả n ă n g thực hiện mọi nhiệm vụ cùa lớp dưới

Báo an d ữ liệu: là tính an toàn về mặt luTJ trữ số liệu của ngưòi khai thác mạ ng Tấ t cả

các số liệu liên quan đến quàn lý mạng phải có phương án 1UTJ trữ an toàn ngay cả trong trường

hợ p hệ t h ố n g quản lý có sự cố Hơn nữa các số liệu này chì cho phép truy nhập, k iể m tra, sửa đồi bởi người có trách nhiệm thông qua hệ t hống mật khẩu

* Q u ả n lý c h ứ n g lừ thanh toán

C h ứ c n ă n g này giúp chuẩn bị chứng t ừ thanh toán và theo dõi việc chi trả c ù a người

d ù ng C hứ c n ă ng này phụ t huộc vào các số liệu thống kê được cung cấp bởi t ừ n g đối t ư ợ n g

t r o n g mạng Q u ả n lý c h ứ n g từ thanh toán còn bao gồn cá chức năng ki ểm kê cho p h é p theo dõi

t ừn g loại thiết bị đ ư ợ c q uản lý trong mạng, các số liệu liên quan đến đặc đ iể m, giá trị c ủ a thiết

bị, c ác số liệu iiên q u a n hợp đ ồ ng mua thiết bị

G i a o diện các luồng nhánh được bố trí về một phía và giao diện tống họp bố trí về phía kia đ è kết nối với tr ạm khác Tuỳ thuộc vào dung lượng ghép của T R M để bổ trí các luồng

n h á n h thích hợp,

1.3.2.3 Kỹ th u ật truyền dẫn không dồnỊỊ hộ (ATM ) Ị5, 6Ị

Việc đ á p ứng đầy đủ của S O N E T / S D H ch o các nhà cung cấp dịch vụ mà ch ủ yếu là ch o

d ịc h vụ điện thoại Điện ihoại T D M cũ là kếl nối có hướng và yêu cầu băng th ô ng cố định(thucmi; 64 kbil/s Ircn một kênh thoại), ihậm chí cá khi không có d ữ liệu (khònti có đ à m thoạitròn kêiili dã dưọ'c kết nối) Đây là nguyên nhân tại sao việc glìcp kênh và các bộ ch ứ a đ ược dịiih vị trong m ạ n g S O N E T / S D H là được tối ưu cho tiếng Bàng tliông cố dịnh là đ ư ợ c c u ng

c ấ p níiay khi kết nối là đ ược cung cấp

T r o n g n ă m 1980, các tiêu chuẩn được các công ty điện thoại và các nhà sản xuất phát triến thành 1 lớp linh hoạt ở trên cùng cùa S ON E T / S D H đề có ihêm sự m ề m d è o trong việc pliân bô băni4 t hòng và việc dó iàm tăng thêm thành quá cho các dịcli \ ụ Cònti nghệ mới A T M làm việc vứi cúc khe cận dồntí bộ gọi là tế bào, nhưntí những tê bào ciỏ kh ôn g cỏ việc gửi dịnh

kỳ n h ư lù tr on g t r ường hợp khe ihài gian của m ạ n g TDM Tha> váo dỏ, có nhiều dịch vụ được

d ịn h nghĩa chi gừi khi c ó nhu cầu ví dụ bất cứ khi nào tín hiệu tiếng nói được lấy m ẫ u cù a một kcl nối kcnh thoại d ư ợ c truyền dẫn Có nghĩa là trong suốt thời gian im iặim k h ô n g te bào nào

lủ d ư ợ c uứi di và k h ô n g có b ăn g thòng là được chiếm bởi các tc bào rỗi

I lcvn nữa, nhicLi nghiên cửu chì ra ràng c á c dịch vụ số liệu có thề c hi ém phần lớn trong

d a n h mục d ầ u tư dịch vụ cùa nhà cung cấp Với điều này và thực tế iưii lượng số liệu đ ộ n g

ỈKTÍI nó trỏ' lên rỏ ràng so với việc giám sát các khe thời gian hoặc bộ ch ứ a là k hô ng lâu hơn,

hâii hêt là hiệiỉ quả và là phư ơng pháp ưu thích c ho các m ạng truvên dẫn Tiếp theo, một lợi

d i c m q u an trọng của A T M là tích hợp lưu lượng số liệu và thoại m ộí c ác h hiệu quả hơn so với SONỈ ỈI VSDI Ỉ

MỘI m ạ n g A T M c ơ bàn bao gồm các mạ n g lưới cùa bộ chu v ến m ạ c h A T M kết nối với nhau b ã ng các liên kết A T M điề m- noi -đ ie m hoặc các giao dỉện Bộ t ruyền dẫn hoặc bộ c h u v ể n

m ạ c h của A T M là nhò, gói số iiệu có độ dài cố định và đưọ'c gọi là té bào với c ờ k hoáng 53 bytc, vì vậy có t hể gọi là c h u yể n mạ c h tế bào Bởi vi tế bào nhò và có cỏ' cố định, bộ c h u yề n

m ạ c h A T M có thẻ c h u yề n các tế bào từ một giao diện này tới các uiao diện khác một cách

n han h chóng T r o n g thực tế, nó là một thành quá của việc thiết kế thời uian đề thiết lập ké hoạclì chu y ên tiếp các t hông tin c hu yể n mạch rất nhanh (ở giao diện, tốc dộ có thể lên đến vài Gbií/ s) g i ữ a các giao diện khác nhau của bộ chuyển mạch A T M Điều thú vị là, n gày n a y các

t hà nh quả của c h u y ể n m ạ c h gói (định tuyến các gói tin có độ dài thay đổi), cấu trúc bẽn tr on g

là c un g rất thường x uy ê n dựa trên tế bào có độ dài cố định, mặc dù các tế bào trong hầu hết các

i r ư ò n u h ọ p khác so vói 53 bytc của tế bào ATM

A T M cho p h é p t ruyền d ẫ n lưu iượng qua kết nối đầu cuối tới đ ầ u cuối dọc theo m ạ n g A'i' M vó'i s ự dụ' báo trước và đ ộ trễ rất nhỏ Điều này là chìa k hó a để m ơ ra cho viộc p h á n phối ihoại vã dịch vụ số liệu với một Q o S chắc chắn trong điều kiện c ủ a băng thỏní:^, trễ, trượt của mạiìg

N g u yẽ n iý CO' b ả n c ủ a A T M

N g uyô n lý c ơ ban cù a A T M ỉà kết hợp các ini đi ểm của c h u yề n mạ c h kênh, c hu yề n

m ạ c h gói, truyền k h ôn g đ ồ n ẹ bộ và ghép kẽnh t hống kẽ A'FDM ' ĩ r o n g c ò n g nghệ c h u yể n lììạch gói, ví dụ n h ư trong giao thức X.25 các gói tin có phần tiêu đề khá phức lạp, kích i h ư ớc gói khá lỏ‘n và có độ dài k h ỏ n g chuấn hoá N h ư vậy việc x ử lý ở c h u y ể n mạ c h gói tưcmg đoi

khó, kích thước lớn nên độ trễ s ẽ lớn, xử lý truyền dẫn chậm đồng thời khó quản lý Irong quá

írình truyền Khac phục n h ư ợ c đi ém này cùa chuyển mạch gói, ở A T M ngưừì ta tạo ra các gói lin cỏ kích thước và kh uô n d ạ n g dược chuẩn hoá sao cho dễ quản lý nhâl và truyền dẫn hiệu

qua nhắt, các gói tin dỏ đư ợc gọi là các té bào A'rM rổ bào g ồm c ỏ truờng thông lin m a n g thỏiig íin cúa ng ưò i dùng và phần tiêu dể mang thỏng tin điều khiển của mạng dể định tuyến

ban tin uVi díclì Mặt khác, vi trôn c ù ng một dường Iruvền có ihc có n hiê u Ic bào từ các n g uồ n

liii liiẹLi ulìép lại vói nliau nen cần phái có biện pháp dc phàn biệt c á c tè bào cúa các nguồn

khác nhau, biện p h á p này đ ư ợ c ihực hiện bằng thông tin m a n g trong tiêu dc Ic bào

1'rường th ô ng lin đ ư ợ c t ruyền tài trong suốt qua mạng A T M và k h ô n g bị x ử lý trong qu á Irình vận c h u yề n (ví dụ k h ô n g có điều khiền lồi đối với t hông tin người d ù n g n h ư trong m ạ n g

c h u y c n m ạ c h gỏi) ỈVong m ạ n g A T M s ừ dụng khái niệm đ ường ào và k ê n h ao ncn t hứ tự các tế

b ào d ược uiữ n g u y ê n tức là các Ic bào ở phía thu có thứ tự n h ư ờ phía phát 'Trong c ò ng nghệ cliuycn m ạ c h kcnh, mỗi m ộ t c uộc gọi dược gán một kênh vật lý nhất đ ịn h tư ơn g ứng với m ộ t

k h c thời gian và k ê nh này tồn tại trong suối thời gian cuộc gọi N h ư vậy lốc độ truyền dẫn sẽ

34 M ạnịi thông lin quang ihế hệ sau

đ ư ọ c đ àm bảo nhuiig n h ư ợ c điềm ỉà hiệu suất s ử dụng kênh rất thấp, mặi khác nó k h ôn g đ á p ứng đ ược nhu câu thay đôi đ ộ rộng băng tân của người sử dụ ng một cách linh hoạt

Đê phát huy n h ữ n g ưii điêm và khăc phục nh ượ c điêm của chuyên mạ c h kên h, thì A T M

^ ũn g là kỹ t hu ật có tính ch ắt hướng kết nối, trong đó đ ườn g truyền đưọc thiết lập trước khi

ngưòi d ù n g trao đổi t hông tin \ ới nhau Điều này được thực hiện bời thủ tục thiết lập kết nối tại thời đi ểm bắt đầu và thủ tục giải phóng cuộc gọi tại thời điểm kết ihíic T u \ nhiên, do th ôn g tin

đ ư ợ c truyền d ưới d ạ n g gói và sử dụng ghép kênh thống kê nên hiệu suấl sứ d ụ n g b à ng tần là rất cao

M ô hìn h th a m chiếu A T M

Kiến trúc A T M s ừ d ụ n c kiều loíỉic để mô tả các chức năng mà nó c u n g cấp, Các ch ứ c nàng A T M t ươ ng ứng với lớp vật lý và một phần của lớp iiên kết số liệu của m ò hình t h a m chi ếu OSI

Mô hình t ha m chi ếu A T M là được tích hợp theo các lớp A T M (hinh 1,22):

Màng q u ả n lý / M ả n g đièu khiển

Lớp ứ

Lớp thích

Hìnli 1.21: M ô hình tham chiêu A T M

M dnịỊ qudỉí lý: c u n g cấỊ) các chức Iiàng về giám sát mạng, quàn lý các giao thức củ a mạng Nó dưọ'c chia t hành 2 lớp con ià: quản lý mảng và quàn lý lớp Quán lý m á n g ihực hiện chức năng q u ả n lý toàn bộ hệ thống và phối hợp các mà ng với nhau '1'rong khi q u án lý m ả n g

k h ô n g có cấu trúc ph ân lớp ihì Ọiiản lý lớp lại được chia thành các lóp khác nhau n h ằ m thực hiện các chức năng liC‘n q uan tói imuồn Ihông tin và các tham sổ cúa các thục thể giao thức tại các IcVp

M íinịỊ n ịỊu ừ i dùng: N hi ệm vụ cùa màng này là dể truyền các thòng tin cúa người sử

d ụ n g từ ng uồ n tới dích tr ong phạm vi của mạng, thực hiện các chức nâng lớp cao như: Điêu khicMi luồng, di è u khicn tắc nghc'11, chống lỗi Nó cũng có cấu trúc phân lứp, mồi lớp thực hiện một chức năng r iên g biệt liên quan tới việc cu ng cấp m ột loại dịch vụ clio người dùng

M dtìỊỉ Uìều khiến và báo hiệu: Màng này cũn g có cấu trúc phàn lớp ihực hiện các chức

năng clicu kliicn kết nổi kênh, x ừ lý cuộc gọi và các chức năng báo hiệu liên q uan d ế n việc thiết lập d u y Iri, g i á m sát và huỷ bỏ kết nối

( InarníỊ !: T ô n g q u a n về kiến (rúc /ĩiạtỉíỊ truyền tai 35

G h é p k ê n h th ố n g kê

G h é p k ê n h th ốn g kê là qu á trình ghép các tc bào từ các nguồn lưu l ư ợ n g khác nhau thành liiòng tè bào c ó tôc độ c ao hơn n h u n g không phụ thuộc vào tốc độ c ủ a các n gu ồn luru lượng, các tế bào rồng có thể đ ư ợ c xen vào trong quá trình ghép tức là k h ô n g c ó mối liên hệ cố định giũa c ác n gu ồn lưu lư ợng và khe thời gian

Hì nh 1.22 và hình 1,23 mi nh hoạ quá trinh tạo tế bào A T M và g h é p k ênh thống kè theo

c ô n g ng hệ A T M

Mộ t đặc đ i ề m q u a n trọng khác cùa ATM là sự truyền tải hoàn toàn độc lập với các hệ

I hống thiết bị s ử d ụng, các tế bào A T M có thể được truyền tải trong c ác k h u n g cúa hệ t hống truyền dẫn số p h â n cấp đ ồ n g bộ ( S D H) hoặc dưới dạng cấu trúc khung c ủ a hệ thố ng truyền dẫn

số ph ân c ấ p cận đ ồ n g bộ ( PDH) T u ỳ theo từng trường hợp sẽ đòi hói s ự liên kết khác nhau giữa tế bào A T M và các bit củ a hệ t hống truyền dẫn

H ình ỉ 22: Quá (rinỉi (ựo (ế háo A T M

36 Mcựì^Ị //í()/ỉt( ỉ in iỊucm^ íhê hệ sau

- T ổ n Ihất ihôniĩ lin

- S ự t oàn vẹn và đ ộ phức tạp k h i thực hiện

C ă n c ứ vào s ự phán tích bốn tiêu chí quan trọng trên, Mỹ và Nhật Bán chọn kích thước

tv bào A T M là 64 byte để t ăng hiộu quà truyền dẫn, c hâu Âu chọn 32 byie đề giàm đ ộ trề và tieng vọng C ă n c ứ vào hai trường phái trên I TU -T c h ọ n kích thước té bào A T M là 53 byte

t rong đó g ồ m 5 byte tiêu đề và 48 byte cho phần tải tin

C ó hai kh uô n d ạ n g cùa tiêu đề tế bào A T M là;

+ U N l - tbrmat: K h u ô n dạng tiẻu đề trên giao diện người dùng “ mạnu (UNI )

+ NNI - íbrmat: K h u ô n dạne tiêu đề trên giao diện mạ n g - mạng (NNl)

Hinh 1.23 biểu diễn cấu trúc tế bào ATM Các í rường trong tiêu đề của ic bào A T M gồm có:

T rư ờnịị GFC. G ồ m 4 bil 2 bií dùng cho đieu khiển và 2 bìt dùng làm tham số Ch ức

n ăng này clìi có tại giao diện người dùng - mạ ng (UN!) , phục vụ diều khiên luồng tín hiệu từ

VCI: Bộ n h ậ n d ạ n g kênh ảo VPỈ; Bộ n h ậ n d ạng đ ư ờ n g ảo

G P C ; Đĩèu khíẻn íuồng chung

Truởỉìịị d ịn h tu y ến (V C Ỉ/V P I): Dối vói UNl gồ m 24 bit (8 bil \'P \ và 16 bii V(M) và dối vói NNI gồ m 28 bit (12 bil VPi và 16 bit VCI) ỉ^ặc tính c ơ bản của ATM là chu ycn mạ c h Irên

ca sớ giá trị I r u ờ n g dịnh iLiycn của tc bào Ncu chu yền m ạ c h chi dựa trên giá trị VPl thi dược gọi là kcl nối d ư ờ n g áo, ncu chuycn mạch dựa trcn củ hai giá irị VPI/VC! tlìì dược gọi là kêt

nôi kênh áo.

Truờnị* íá i tin (PT): gồm 3 bit dùng de chi thị t hông tin dược truycn lài là t hông lin

nmrừi dùng hay I h ô n g t i n cùa m ạn uí Kh u vế n nghị 1.361).

Trư ờng ưu tiên tồn íh ấ t tế bào (CLP): gồm I bit; giá trị này c ó thể được xác lập bởi người dùng hoặc nhà cung cấp dịch vụ, dùng cho mục đích điều khiển tắc nghẽn Các tế bào có bit CLP = 0 c ó mức ưu tiên cao và tế bào có bit CLP = 1 sẽ có mức ưu tiên thấp hơn Các tế

bào có bit C L P = 1 có thể sẽ bị toại bò khi có tắc nghẽn xảy ra tr ong mạ ng

Trư ờng điều khiển lỗ i p h ầ n tiêu đề (HEC): gồm 8 bit Trường này được xử iý ở lớp vật

lý và c ó thể được dùng để sửa các lỗi đơn hoặc đề phát hiện các lỗi khối.

P h ầ n c ứ n g A T M

G iống như hầu hết các kỳ thuật hướng kết nối khác, ATM sử dụng bộ chuyển mạch điện

từ cho mục đích đặc biệt để làm đơn vị cơ sờ xây dựng mạng Các bộ chuyển mạch trong mạng

A T M t hư ờ ng c u ng c ấp khả n ăn g kết nối cho 16 hoặc 32 má y tính hoặc có thể lớn hơn Nói chung các chuyển m ạ c h A T M hiện nay có dung lượng nhỏ, tức các má y tính nối vào bộ chuyển mạch

A T M cò n bị giới hạn

M ặ c d ù kiến trúc vật lý c h o ph ép một két cấu c hu yể n m ạ c h bao g ồ m nhiều bộ chuy ền

mạch, phần cứng A T M cung cấp cho các máv tính nối vào một mạng vật lý đơn Bất kỳ mủv tính nào trên một m ạng A T M đều có thề thông tin liên lạc trực tiếp với máy tính bất kỳ khác

trong m ạ n g , t uv nh iê n c á c m á y tính không hề nhận thức đ ược cấu trúc m ạ n g vật lý

C á c d ịch vụ A T M

A T M là một c ô n g nghệ nối mạng hướng liên kết Nối mạng hướng kết nối khác biệt đáng kể so với nối m ạng không liên kết và chúng ta có thể giải thích sự khác biệt bằng các ví

d ụ trong c u ộ c s ố n g đời th ườ ng

N ối m ạng không liên kết tức là chúng ta gừi dữ liệu tới một mạng và mạng đó có íhể tự nhận biết nơi cần c h u y ể n d ữ liệu ấy đến qua việc phân tích thành phần nào đó cùa dữ liệu (đối với mạng IP thì đó là địa chi mạng IP đích) Quá trình đó gọi chung là định tuyến Theo một chừng mực nào đó thi m ạng Internet ngày nay được xây dựng trên nguyên tăc như vậy Đối với nối mạng không liên kết thì m ỗi một đơn vị dữ liệu (đối với IP vẫn gọi chung là gói tin IP) có thế có nhiều đường đi khác nhau đến đích, trong khi đối với nối mạng hướng ỉiên kết thi tất cả

c ác d ữ liệu sẽ đi trên c ù n g m ộ t đường

Nối m ạ n g h ư ớ n g liên kết rất giống với dịch vụ điện thoại N ếu bạn m u ố n thực hiện một

c uộc gọi, bạn n hấc ố n g n g h e lèn (thiết lập kết nối) và q u a y số (xác định đích của cuộc gọi) và cuối c ù n g là đợi m ạ n g đi ệ n thoại thiết !ập kết nối Sau b ự ớ c thiết lập th à nh c ô n g thi cả hai bên đều có thể nói c h u y ệ n ( tr ao đổi d ữ liệu, thường đ ư ợ c gọi là giai đoạn t r uyề n d ữ liệu), sau khi kết t húc c u ộ c nói c h u y ệ n thì c ả hai bên đặt máy ( c hấ m dứt kết nối) T ứ c là c h ú n g ta c ó 3 giai đoạn: thiết lập kết nối, t r u y ền d ừ liệu và kết thúc kết nối

Kết nối đ icm -điểm trên mạng ATM có được nhờ các kết nối ảo Mỗi chuyền mạch ATM trong mạng hỗn hợp nằm dọc trên đường đi cúa kết nối ào được đặt cấu hỉnh để có thể chuyển

m ạ c h kết nối ảo t ừ g iao diện đi vào tới giao diện đi ra thích hợp

C ó 3 loại dịch vụ A T M :

- Kênh ảo cố định (PV C )

- Kênh ảo chuyển mạch (S V C )

- Dịch vụ không liên kết (tương tự với S M D S)

Kênh cố định (PVC)

Một PVC (Permanent Virtual Circuit) được gọi là một dịch vụ được cung cấp Điều này

có nghĩa là nó được yêu cầu m ột cách thủ công cấu hình cần thiết vào mỗi kênh dọc theo đường từ nguồn tới đích (ví dụ thuê bao gọi nhà cung cấp yêu cầu một kênh PVC trong đó thuê bao đưa địa chỉ đích, tốc độ bit yêu cầu và thời gian sử dụng Điện thoại viên đưa các thông tin này qua thiết bị đầu cuối để thiết lập kênh nối) Phương pháp này có những ưu, nhược điểm c ơ bản là:

ưu điểm: Thứ nhất PVC không đòi hỏi tất cả các bộ chuyển mạch cùng làm việc theo một c ơ chế chuẩn như vậy các bộ chuyển mạch của các nhà sản xuất khác nhau có thề hoạt động chung khi sử dụng các PVC Thứ hai PVC thường được yêu cầu cho việc quản lý mạng, bảo trì và trong việc bắt lỗi Mặt khác PVC không có thù tục thiết lập gọi và dề dàng m ở rộng hay giải phóng đường nối.

Nhược điếnr. N ó không thể thay đổi nhanh chóng và dễ dàng Kết quả là các PVC chi được sử dụng cho những kết nối nào giữ nguyên cấu hình trong m ột thời gian tương đối dài.

K ênh ảo chuyển m ạch (SVC )

Không giống như PVC, s v c (Svvitched Virtual Circuit) được tự động tạo ra bởi phần mềm và kết thúc khi không còn cần nữa Phần mềm trên máy tính khởi động việc tạo ra các

s v c , nó gửi yêu cầu đến bộ chuyển mạch cục bộ Yêu cầu này bao gồm địa chi đầy đủ của máy tính ở xa, nơi đang cần m ột s v c và các tham số để xác định chất lượng của dịch vụ Sau

đỏ máy tính đợi để mạng A T M tạo ra một kênh và phúc đáp Trong quá trình phát tín hiệu, mỗi

bộ chuyển mạch ATM trên đường này và máy tính ở xa phải cùng thống nhất để thiết lập mạch

ào Khi nó đ ồn g ý, một bộ chiivển mạch ghi nhận thông tin về kênh này, dành riêng những tài nguyên cần thiết và gửi yêu cầu đến bộ chuyển mạch kế tiếp trên đường này M ột khi tất cả các

bộ chuyển mạch và máy tính ờ xa đáp lại, quá trình phát tín hiệu hoàn tất, và các bộ chuyển mạch tại mỗi đầu của kết nối thông báo cho các máy tính rằng mạch ảo đã được thiết lập xong Một s v c được tạo ra và kết thúc một cách linh hoạt và nó chi tồn tại khi truyền dữ liệu Theo nghĩa đó thì nó tương tự như cuộc gọi điện thoại V iệc điều khiển cuộc gọi linh hoạt cần

có giao thức báo hiệu giữa đicm cuổì ATM và một chuyền mạch A'Ỉ'M.

Các ưu điểm của s v c bao gồm độ linh hoạt của kết nối và cu ộc gọi có thể được tự động thiết lập bời thiết bị mạng Các nhược điểm bao gồm thời gian kết nối dài hơn và đòi hỏi các thông tin mào đầu để thiết lập kết nối.

C á c kct nối A T M ảo

Các m ạng ATM vc c ơ bản là hướng liên kết Điều đó có nghĩa rằng cần thiết lập một kênh ảo trên mạng ATM trước khi truyền dữ liệu (một kênh ảo hoàn toàn tương đương với một mạch ào).

( Inaynị^ I : T ỏ ỉĩ^ íỊuan ve kién írúc ỈĨỈỢỈĨ^ írnyên íaì 39C'ó 2 d ạ n g kết nối ATM;

- C ác d ư ờ n g ảo xác định b àn e các bộ nhận dạntĩ đưởnti ào ( VP! )

- C’ác kênh ào, xác định bằng việc kết hợp giừa inột VPi và một bộ nhận dạim kênh áo (VCỈ)

Một d ườ n ^ ào là tập hợp các kènh ào, tất cà được chuyên m ạ c h một cách troỉm suốt qua

m ạ n u A'FM d ự a trèn m ột VPl chung T u v nhiẻn lất cà VCl và V PỈ chi cỏ giá trị nội bộ trên ỉììe)t liên két nào đ ó và được phân định lại tại mồi chuy ển mạch một c ác h thích hợp

Một đ ư ờ n g truyền dẫn là một tập hợp các VP Hình 1.24 c h o thấy cách các v c nối tiếp

n h au dỏ tạo ra các VP, các VP lại nối tiếp nhau đe tạo ra một đ ư ờ n a truyền

Hìnĩt ỉ 24: Đirờnỵ truyền dãn A TM điên hhỉh bao gồm cỉuỳrnỵ (Ì 0j

trong đu ờ nỵ áo cỏ nhiều niạch (io

C h u y ẻ n m ạch A T M

Hoại đ ộ n g CO' bán cùa một chuyên mạ c h A VM là đơn uiàn M ộ t te bào dưọ'c c huy ển đến

b ầ i m m ộ l liên kél dựa trên một VCI hoặc VPl đà hict Chuyển m ạ c h A T M tim giá Irị của kết nối trong b án i’ định iLiyen của nó đề xác định công ra cua kổt nối và giá trị VPI/ VC! cìia kếi noi trèn ỉicn ket dó Sau d ó truyền té bào theo liên ket dầu ra đó với các uiá trị kết nối ihicri lìọ-p í)c> các VC'Ỉ và VPI chí có giá trị trên một liên kếl cụ tlic nen c h ú n g sẽ dirạc phân dịnh lại

í )i cn dàn A TM dịnh nghĩa một cấu trúc dịa chi d ựa trên cấu trúc cua các dịa chi đi cm íruy c ậ p dịch vụ m ạ n g ( N S A P ) của mô hình OSI,

M â h ì n h ỉ n ụ n Ị * Cíỉĩỉ

Mỏ liinh m ạ n g con tách lớp A T M ra khỏi các ư,i'ả0 thức ơ lớp m ạ n g cao hơn n h ư IP hay IỈ'X ! hco d ó thi nó sc cần có cấu trúc dịa chi và giao thức định luyén mới

Tàt cả các hệ t hống A T M đ ề u phài đ ư ợ c ấn định địa chi A T M , c ộ n c i h è m với các địa chi cua giao thức lớp cao hơn c ầ n có giao thức p hàn giải địa chi A T M ( A T M A R P ) để gắn các dịa chỉ lớp cao hơn với địa chi A T M t ư ơ n g ứng c ù a chúng.

Cấu trúc địa c h ỉ điểm truy cập dịch vụ mạnịỊ N S A P của A TM

Địa chỉ này có cấu trúc 20 byte đ ư ợ c thiết kế d ùn g tr ong m ạ n g A'HVl nội bộ, cò n các

m ạ n g c ô n g c ộ n g t hư ờ ng d ù n g các đ ịa chỉ E 164 của [TU-T Diễn đ à n A T M c ũ n g đ ã đ ịn h nghĩa việc m ã h ó a N S A P ch o địa chỉ E 164, d ù n g để m ã hóa các đ ịa chi E 1 6 4 d ù n g t r on g c ác m ạ n g riêng và c ũ n g đ ư ợ c các m ạ n g riêng s ử dụ ng C ác m ạ n g riêng n h ư thế d ự a vào địa chi E 164 cùa giao diện c ô n g c ộ n g người d ù n g - m ạ n g ( U N l ) m à c h ú n g đ a n g kết nối đển để đ á n h đ ịa chỉ theo câu trúc N S A P cùa riêng c h ú n g b ằ n g c á c h d ù n g tiền tố địa chỉ c ủ a số E I 6 4 để xác đ ịn h các núl của c h ú n g b ằ ng các bit có t hứ tự thấp hơn

Các thành p h ần chung của địa c h ỉ A T M

' rất cả các dịa chì A TM theo cấu trúc N S A P đều g ồ m 3 t hà nh phần:

- Phàn xác định cấu trúc và q u yề n (AF"1): AF! xác đ ịn h kiểu và cấLi trúc c ú a phần xác định mi ền đầu (IDI)

- Phần \ á c dịnh mi ền đầu (IDl): IDl xác đ ịn h phân bố địa chi và q u y ền

- Phan d à n h cho mi ền (DSP): D SP bao g ồ m t h ôn g tin đ ịnh tuy ến

Có 3 d ạ n g cấu Irtìc cùa địa chỉ A T M r iêng khác nhau ở tính c h ất c ủa Al-'! và IDI;

- Cấu trúc t', 164 mã hó a bới N S A P : tr ong t r ư ờ n g h ợ p này, IDl là số i; 164

- Cấu Irúc DCC': trong t ru ờng h ợp này, IDl là m ã q u ố c gia d ữ liệu ( D C C ) D C C xác dịnh các quốc gia dặc biệt ckrợc chi ra tr ong ISO 3166 C ác địa chỉ đ ó do ử y h a n i h à n h viên q uố c gia ISO cùa mỗi q u ố c gia đó qu ản lý

- Cấu trúc ICD: trong t r ường hợ p này, IDl là m ã q uố c tế ( I C D) C h ú n g d ư ợ c Viện Ti êu

ch u ẩ n An h phân bố đ ă n g ký ISO 6523 M ã I C D xác đ ịn h c ác tổ c h ứ c q u ố c tố d ặc biệl,

'1’ruycn tái A I M

1'ại inửc t hấp nhất, m ạ n g A'1'M sứ d ụ n g các k h u n g c ó kích i h ư ó c cò dịnh g ồ m c ó cá c lố

bào dừ truyền lải dữ liệu A I M yêu cầu tất cà các tế bào phái c ó c ù n g kích Ihước, bới vi như

vậy mới có thc xây d ự n g d ược phần c ứ n g c h u y ể n m ạ c h n h a nh h ơn và có Ihc x ứ lý cá d ữ liệu thoại và phi thoại,

Mặc dù A I M c huy cn di n h ữ n g tế bào nhỏ ờ mứ c t hấp nhất, các c hu ư i i g trinh ứ n g d ụ n g niuoii cliiivcn d ữ liệu t|ua A'Ỉ'M phải thực hiện q u a giao ti ếp A A L (I-ứp thí ch ứ ng Lớp

A AI Iliực hiện m ộ i số cliức năng, b a o g ồ m các ch ứ c n ă n g n h ư n hận biết và sứa lồi

Klìi thỉêt lập m ột kẻt nôi, má y lính phải xác định giao thức A A L nào đ ượ c sừ dụng C ả hai d ả u của kết nối phải c ù n g thốniỉ nhất về giao thức và AAI , k h ô n g thô t hay dồi được một klì! kct noi đà đ ư ợ c thiết lập.

N h ờ vào đ ặ c đ i ể m c ùa A T M mà khi A TM được kết hợp với ỈP nó Irờ lẽn rất linh hoạt

A I M d ư ợ c sứ d ụ n g làm môi t rườnu đề truvền đi góỉ d ừ liệu IP t hỏnu qu a lớp A A L cúa A T M Bơi vi khá n ă n g hỗ tr ợ đa d ạ n g thông tin với chấl lượng dịch vụ cao trên các kỹ thuật băng rộng k hác nhau, A T M đ ư ợ c x e m là một kv thuật chuyền mạch lốt và n g à y c à n g q uan trọng

Q o S A T M

Ọ o S củ a A T M đ ả m bảo bao g ồm các thành phần sau: giao ước lưu lượng, biến đổi lưu lirọ'im và k iê m soát lưu lượniĩ,

Khi m ột hệ th ố ng A T M cuối kết nối tới một mạng A T M thi nó tạo m ột giao ước với

m ạ n g lưới d ự a trên các t h a m số QoS Giao ước lưu l ượn a đó xác định một t hông tin mô tả

d ò n g d ữ liệu d ự kiến T h ô n g tin này xac định các giá trị về băng t h ôn g tối da b ăn g t hông ĩỉ ung binh, q u y m ô c ù a viộc s ử d ụ n g nhiều hơn so với giao ước, v.v

c' á c thiét bị A T M chị u trách nhiệm bám sát giao ước bàng hình thức biến đối lưu lưỢiỉ Biến doi lưu l ư ợ n g là việc s ử d ụ n g các h àn g đợi để kim hãm việc s ử d ụ n g q u á băníí t hông so với gi a o irớc, giới hạn tốc độ d ữ liệu lối đa, và giảm thiểu sự mấ t đ ồ n g bộ đề iưu lượng nằm Irong p h o n g bi đ ã c a m kết

("ác c h u y ể n m ạ c h A T M có thể sử dụ ng việc kiểm soát lưu lưọ‘ng đc thực hiện ìịiao ước

C h u y ê n m ạ c h c ó thê do d ượ c d ò n g lưu l ượng thực ic và so sánh c hú ng vói p ho n g bì lưu lượng

c a m kcl N e u c h u y ế n m ạ c h nh ận thấy lưu luxrng nam ngoài các íha m số c am kếu nó có thề đặí bil ưu ticn tổn thắt tc bào ( C L P ) cùa các Ic bào VI phạm Việc đặt bit C L P c h o p h ép tất cá các chi iycn m ạ c h x ứ lý tc bào đ ề u có ihể loại bỏ le bào trong khi nghẽn

T h iế t lập c u ộ c nối và báo hiệu A T M

Báo hiộu A T M là m ộ t tập các gịao thức (lùng (lề thict lập và két Ihíic kéí nối/cuộc gọi irên các giao diện A'[ M Các giao diện mà dicn đàn ATM quan tâm được mi nh họa ở hình 1.25

( ỉ i a o d iện U N l c ỏ n g c ộ n g là giao diện người dù ng - mạ ng giũ‘a inộl người d ù n g A'I'M và niội m ạ n g A T M c ô n g cộng UNl riêng là giao diộn người d ù n g - m ạ n g giừa một người d ù n g A'l M và m ột m ạ n u A'!'M ricng Gi ao diện liên sóng m a n g B -I S DN là giao diện m ạ n g - rnạng UÌCra 2 m ạ t m c ỏ n u c ộ n u lìoặc 2 hộ llìống chuycn mạch Giao diện nút riêng - nút m ạ n g là giao diện niạ nu - m ạ n g giCra 2 m ạ n g riông hav 2 hộ thống chuyên mạch

Kht một thict bị A'I M m u ốn ihiét lập kết nối lới một thiết bị A T M khác, nó gửi gói tin yôu cầu (rcqucst) báo hiệu tới c huy cn mạch A T M mà nó trực tiếp kết nối tới F<cc|iicst dó bao g ồm địa chi A'l M của d ic m cuối A T M kia, cùng như các iharn số QoS cần thict khác cua kết nối

( ' á c giao tlìửc báo hiệu A'Ỉ’M khác nhau iheo kicu liên két A TM Báo hiệu UNI d ư ợ c sư

d ụ n g gỉừa hệ t h ố n g A'Ỉ'M cuối và bộ chuy ền mạch A'I M qua giao diện A I M UNI Báo hiệu

N NỈ Ihì d u ợ c sử d ụ n g trên c ác licn kết NNl

42 M cm g ĩh ó n g tin cỊuan^ ih ế hệ sau

Hình L 25: Có m ột sắ kiểu giao diện duợc đua ra bởỉ diễn đàn A TM Các tiêu chuẩn báo hiệu

Các t h ông số chi tiết c ù a U N I 3.1 và U N Ỉ 4 0 của diễn đ à n A T M là các liêu c h u ấ n hiện hành dối với báo hiộu UNI C á c t h ông số củ a UNI 3.1 d ự a Irên giao thức báo hiệu m ạ n g công cộn g Q.2931 d o ITU-T p h ái triển Các request báo hiệu UNl đ ược truyền trên kết nối mặ c dịnli nổi liếng: VPl = 0, VP! ^ 5 Đọc “C ác t hông số giao diện A T M V 3 1 người d ù n g ~ m ạ n g ” [AF-2] lìoặc các t h ông số “ Báo hiệu U N l 4 0 ” [AF-3] để biết t hẽ m chi tiếí

Q uy trình thiết lập k ết n ổ i A TM

Báo hiệu A l'M sử d ụ n g p h ư ơ n g thức thiết lập két nối '^one - pass" là plnrơng ihức dă

d ược sử d ụ n g ư lất cà các m ạ n g viễn th ôn g h iện đại (ví dụ m ạ n g điện thoại) Q u y trình thiết lập kct nổi A'I'M hoại d ộ ng n h ư sau: hệ t h ống n g u ồ n gửi yôu cầu báo hiệu két nối, ycu cầu dó

d ư ợc truycn bá trong m ạ n g và đén địa chi đích Đí ch có ihể c h ấ p nhận hoặc từ chối yêu cầu kết tìoi tr o^^ I ru ờn g hcrp c h ấ p nh ận thi kết nối đ ư ợ c thiết lập n h ờ m ạ n g lưới

ỉ linh 1.26 mô tà p h ư ơ n g thức thiết lập két nối A T M “ one - p a s s ” ỉ r o ng suối q u á Irình thict lập két nối, yêu cầu từ hệ th ố ng đầu c uối d ư ợ c t ruyền qua m ạ n g A Ĩ M và c h ú n g chấp nhận hav từ chối bởi hệ t h ố n g đầu cuối đích

( liư o n ịỉ I : 'íóiii' quan về kiến irúc ìuạng truyền lai 43

Trao đ ô i và định tuvến yêu cầu k ết nối

Vi ệc định tuyến yêu cầu kết nối được giao thức định tuven A T M d ièu khién Các giao thức dinh tuyến A T M định tuyến kết nổi dựa trên địa chi nguồn, địa chi dích và các tha m số

Ọ o S và lưu lư ợng do hệ t hống nguồn yêu cầu Các giao thức định tuyến đỏ t h ư ờ n g là giao thức dịnh tuyên NNI riêng ( P N N l ) tiêu c hu ân của diên đàn A T M hoặc cùn g có tliê là các giao thức

ch u à n khác

M ụ c tiêu c ù a diễn đàn A T M là định nghĩa các giao thức NNI đề d ù n g trong các m ạ n g A'FM riêng, hoặc đ ặc biệt hơn là trong các mạng sừ d ụ n g cấu trúc địa chi N S A P , T r o n g khi đó, các m ạ n g c ô n g c ộ n g s ử d ụ n g số E.164 cho việc đán h địa chi kết nối với nhau b ằn g bộ giao thức N N I khác d ựa trên giao thức báo hiệu ISƯP (B - I SUP) phần người d ù n g B - I SD N của

V iệc thòa thuận m ột yêu cầu kết nối bị đích từ chối là giới hạn vì tất cà các định tuyến dều d ựa trên các tha m số của kết nổi khởi tạo, và các tham số thay đổi đến lượt nó lại tác đ ộ ng

đ ế n việc đ ịnh tuyến kết nối

C u n g cấ p các dịch vụ Internet ỏ !Ó’P IP

Đ ư a ló p IP lên trên ỉ('rp A TM

De đ ư a ra dịch vụ IP thi cần lớp mạ ng và các lớp cao hơn, Theo đó các bộ định tuyén i?

t h u ờ n g d ư ọ c kết nối tới các chu yển mạ c h A TM , các chu yển mạch A T M két nổi với nhau qua

m ạ n g A T M b à ng các kết nối A T M áo, như trên hinh 1.27 Các kếl nối đó có thể là tĩnh (gọi là kếí nối áo cố định hay P V C ) hoặc đ ộn g (gọi là các kết nối ảo chuyến m ạ c h hay SVC)

ĩ o p o logic iP

C huyển m ạ c h ATM

Kết nối vật lý tới m ạng SONET/SDH

’opo iogic ATM

Ỉĩìỉỉh Ì.21: Bộ ứịnỉt tuyến ỈP dia/c két nồi dến chuyến mụciĩ A TM

và các mạch ảo divực sử dụng để triển kễiai mô hình mụnỵ !F

Có m ộ t số p h ư ơ ng p h á p để t m y ề n lưu l ượ ng IP q u a m ạ n g A T M P h ư ơ n g án đ ầ u tiên là việc Sừ d ụ n g C L I P , q u y đ ịn h bời R F C 1577 [I ETP- 30]

Trong trường hợp này, các bộ định tuyến sử dụng m á y chủ phân giái địa chi - gọi là máy

Ciiú A R P để lim ra các địa chì A T M để kết nối tới đ ó và kế t nối tới m ạ n g đích IP P h ư ơ n g p h á p

dó t h ư ờ n g đ ư ợ c biết đến n h ư m ô hình bao phù, vì các b ộ đ ị n h tu y ến kết nối q u a m ạ n g A T M

k h ỏ n g biết làm thế nào đề m ạ n g A T M có thể thiết lập m ộ t két nối íới đ íc h ỈP C ó vài vấn đề về khả năng m ở r ộn g và đ ị n h tuy ến tối ưu q u a m ạ n g A T M , vì C L I P chi h o ạt đ ộ n g trong một

m ạ n g con cù a ÍP và các giao thức định t uyến A T M k h ô n g c ó t h ô n g tin gi vè n h u cầu lưu lượng thực s ự cúa IP về Qo S, đ a phương, M ặ c d ầ u C L I P đ à đ ư ợ c cải tiến b ằ n g các gi a o thức phụ irọ' n h ư giao th ức p hân giải c h ặ n g kế tiếp ( N H R P ) đ ể v ư ợ t q u a giới hạn c ú a việc định tuyến

ké m tối LÍU g iũ a các m ạng c on thi các vấn đ ề khác ( như s ắ p x é p Q o S và thiết lập két nối tối ưu

iheo IP) trên m ạ n g A T M vẫn k h ô n g thể giải q uy ết đ ược

Do đó, c ô n g nghệ viền th ôn g đà bắt kịp với các giải p h á p k h á c b ằ n g việc cố g ắ n g kết hợp hieu biết về khả n ãn g tiếp cận đích IP với c á c đ ư ờ n g trục c ủ a A T M N h ừ n g p h ư ơ n g án đó ihirỏng đ ược biết đến là các giải p h á p m ạ n g n g a n g h à n g ( p ee r - t o - p e e r ) , vì c h ú n g có thề đ ư ọ ’c

x em n h ư việc c h ạ y các giao thức đ ịnh tuyến A T M và IP t rên c ù n g m ộ t lớp, làm c h o c h ún g thực

s ự n g a n g h à n g và làm cho c ác c h u y ể n m ạ c h c ủ a A T M bi ết về IP, d o đ ó l à m c h o c hứ n g có khả

năng thiết lập các tuyến tối ưu theo IP trong quá trình thiết lập két nối C ó vài plurơng pháp,

hầu hết dều do m ột nhà c u n g cấp thực hiện, n h ư c h u y ể n m ạ c h IP h o ặ c c h u y ế n mạ c h T A G ( ' uoi cùng, M P L S đà trớ th à nh c hu ẩ n đề theo Hi ện tại nó đ à rất ổ n đ ị n h vi nó đ ư ợ c lực lượng

dặc trách kỹ thuật Internet (1ETF) định nghĩa trong vài c h u ẩ n Internet ( R F C ) và sẽ dược trinh

S ử dụ n ỵ chuyển nhãn da g ia o thứ c cho p h â n p h ố i dịch vụ IP

+ Các vần dè liên quan đén ỊỊÌao ihúv định íuyén ỈP chuân

Dịnh luycn IP t hỏng t h ư ờ n g d ự a trên Irao đổi t h ô n g liii c ó đu'ợc c ủ a m ạ n g t h ô n g q u a giao

thức dịnlì luyốn iìlìu OSPF (Opcn Shortcsí Palh Pirst: u ’u licn đường ngán nhất m ớ) hoậc các

loại khác Các bộ định tuyến sẽ x em xét địa chi IP đ ích t r o n g p h ầ n m à o đ ầ u ỈP đối với gói đến

vủ sư d ụn g th ô ng tin có đ ư ợ c của m ạ n g đế c h u y ể n ti ếp gói tin Q u á tr inh n à y đ ư ợ c gọi là xemxét báng dịnh tuyến được th ực hiện độc lập tại m ồi c h ặ n g c ủ a bộ đ ịn h t uyc n t r o n g suốt đ ư ờ n g

truycn của gói lin.

N h ư mỏ lá phan trước, m ạ n g 11^ d ư ợ c triển khai di ể n h in h tại iầnn trcn của cấu trúc

A Ỉ M M ạ ng lóp 2 hoàn loàn d ộ c lập vứi m ạ n g IP. [)icu n à y dan d c n c ác vân clc sau:

Vấn dề dầu tiên, dưa ra định tuyến tối ưu t r on g m ạ n g lP, các kết nối d a d i c i n - d c n - d a di cm giữa các bộ dịnh tuyển m o n g m uố n Dièu n à y d ẫ n tới n *( n - l) /2 kcl nối à o Irong mạ n g A'I M

Do vậy, mỗi khí một bộ dịnh luycn kết nối vào m ạ ng , c á c kct nối a o d ư ợ c lạo ra dcn m ồi bộ dịnh tuycn tr ong mạng

Vun <Jc t h ử hai, lõi m ạ n g hoặc thay đổi c ấ u hinh m ạ n g l à m th a y dôi lớn lưu lượng giao thức mang Mỗi bộ định luyốn phải gửi ih ôn g tin c ậ p n h ậ p đ ịn h tu y ến đ c n c ác kết nối à o d a ng kcl nổi dc t h ô n g báo với các bộ định t uyến b ê n c ạ n h t rạng thái c ó đ ư ợ c cùa m ạ n g IP mới

( hiríniịỉ, I : T ô n g q u a n vể kiến trúc /nạng íruyèn ta i 45

D ứ n g trên q u an đ i ể m thiết kế định tuyến, một vấn đề khác có thể nhận ihấy, Một vỉ dụ, xeni xét m ạ n g cú a nhà c u n g c ấ p dịch vụ Internet (ISP) trong dó có rất nhicu bộ định tuyến tại biên cua m ạ n g có q u a n hệ n g an g hàng với các bộ định tuyến c ú a c ác ISP khác để trao đổi

t h ô n g lin đ ịn h tiiyén và có đ ư ợ c kết nối IP toàn cầu Để tìm được đườntí đi nuẳn nhất tới bất c ứ

d i ê m đích c ù a m ạ n g ISP bên ngoài, các bộ định tuyến trong lõi c ù a inạim ISP phải có được

toàn bộ t hô ng tin c ó đư ợc trong mạng, do vậy các bộ định tuyến tại biên mạnt> hiêu được từ các

bộ định tu yế n n g a n g hàng Do vậy, toàn bộ bộ định tuyến của ISP phải duy tri toàn bộ bảng định tuyên Internet dân tới cần iượng lớn bộ nhớ và sừ dụng CPU cao Giúi ph áp này dần tới

\ ã n đê là m ộ t kỹ t huậ t c h u y ê n tiêp tại đó các thông tin có đưọc của m ạ n g toàn cầu đ ưọ c xử !ý tại biên m ạ n g và c ác gói c h u y ể n tiếp được truyền troníỉ lõi,

+ K ììái niệm : S ư d ụ n g nhãn như ihóní’ lin chuyên íiêp

M P L S d ự đị nh đ á n h đ ịa chi theo các vấn đề đ ưa ra M P L S đã đ ư ợ c c hu ẩ n hoá bằng ÍETF

trong vài năm qua M P L S giới thiệu một vài cách tiếp cận việc triển khai m ạng IP N ó tách ròi CO’

chê diêu khiê n từ c ơ ch ế c huy ển tiếp và đưa ra một nhãn “label” sừ d ụn g cho chuy ền tiếp ‘>ói

M P L S d ư ợ c triên khai ờ các mạng chi có bộ định luyén để đ á nh địa chì các vấn dề

kè g iao ih ức đ ịn h t uyến h o ặ c đ ư ợ c triển khai trong mòi trường A T M tích hợ p c ơ chế cả hai iơp ( l ó p 2) và ( l ớp 3) th ành m ạ n g I P+ATM Một mạ ng MP l S bao g ồ m bộ địi\h tuyến chuy ển

m ạ c h nhãn ( I SR ) tại lõi của m ạ n g và bộ định tuyến chuyển mạch n h ã n tại biên (Edgc - LS R) dặl x u n g q u a n h LSR

F^ên t r o n g m ạ n g M P L S , lưu lượng dược chuyển di nhờ các nhãn Các bộ định tuyến

l i d g e - l S R tại lối vào c ủ a m ạ n g M P LS có nhiệm vụ gán nhãn và c h u y ể n tiếp gói tÌ!i tới LSR tiẽp th e o t he o tu y ến đ ư ờ n g m à lưu lượng truyền qua mạ ng MÍM.S 'Poàn bộ l.SR trên tuyế.n

d ư ờ n g s ứ d ụ n g nh àn n h ư m ộ t tha m số cúa báng lưu giữ thông tin c h ặ n g tiếp theo và nhãn rr.ới,

N h ã n cũ d ư ợ c thay đổi b à ng n h ã n mới tronti bảng này và gói lin d ư ọ c c huv ền tiếp tới c hặng

ticp theo S ử d ụ n g p h ư ơ n g thức này ngâm dịnh răng giá trị nhàn chi có ý nuhĩa quan trọng đối vói 2 LSR [ại bên kia d iê m vào cùa mạng, nhãn du-ợc loại bo và lưu luxrng cỈLrực chuyên ticp

sư dụn” c ơ ch é dịnh luyến ỈP thông thường.

M P l S d ư a ra khái niộm l.ớp chuyền tiếp tương đtrang (F1:C - F o rw a r d i n g Hquívalent

d a s s ) M ộ t \'EC là lập h ợ p các gói chia sc cùng một đặc tính khi gói tin di qua mi ền MPLS Nlìừng d ặc lính này có thề là c ù n g dịa chi IP dích, cùn g chất lượng cúa lớp dịch vụ, c ù ng mạ ng

n ẽ n g ao V PN M ột 1’1X' cỏ thc kcl hợp một vài đặc lính Một nliãiì dirạc Lìán cho mỗi FRC, do vậy loàn bộ gói t huộc c ù n g sc cỏ cùng nhăn gán cho LSR

( ’ủu írúc M P L S c h o p h é p nhiều nhãn tạo nên một ngăn xếp nhàn (label stack) gán ch o gói t h ôn g tin Đi ều n à y c ó thề c h o giám sát lưu lượng, tại đây một n hàn cỏ Ihề d ù n g đại diện

c1k> m ộ t d ư ờ n g h ầ m t r on g khi n h àn khác có thề đại diện cho một l -l ic M ột kh ả năng khác có tlìc là m ột n hãn d ư ợ c sử d ụ n g gán cho mộl VPN xác dịnh, và nh ãn khác là l'liC sử dụn g clìuycn licp lưu lượng i h ô n g qua m ạ n g cung cắp Dẻ phân biệl ngãn xcp nh àn s ử d ụ n g bit s (lại

d i ê m cuối cùa n g ă n xép) nàrn tr on g mồi nhãn Thict lập"!"cho phần cuối cu a ngăn xếp nhăn và

( / c h o các p h ần c ò n lại cúa n gàn xtỉp