Kiến trúc mạng thế hệ mới NwGN

SỰ CẦN THIẾT XÂY DỰNG MẠNG THẾ HỆ MỚI Tiến tới xã hội thông tin và xã hội mạng;  Mạng IP hiện thời không được thiết kế cho các mục tiêu đó;  Hạn chế của mạng IP: quản lý, chất lượng Q

Công nghệ mạng viễn thông thế

SỰ CẦN THIẾT XÂY DỰNG MẠNG THẾ HỆ MỚI

 Tiến tới xã hội thông tin và xã hội mạng;

 Mạng IP hiện thời không được thiết kế cho các mục tiêu đó;

 Hạn chế của mạng IP: quản lý, chất lượng QoS,

an toàn, tính tin cậy, …

 Cần thiết xây dựng mạng thế hệ mới trước khi mạng IP tiến tới giới hạn của nó.

Dịch vụ gia tăng, phát triển đa dạng

Quá trình gia tăng lưu lượng mạng

Hội tụ dịch vụ và hạ tầng mạng

Tích hợp mạng trên nền tảng chung

Quá trình phát triển lên mạng tương lai

Hội tụ dịch vụ trên nền mạng quang tiên tiến

Đa dịch vụ trên các nền mạng khác nhau

Một số dự án nghiên cứu NwGN

Mục tiêu mạng tương lai (1)

 Mạng trục Peta-bps, FTTH 10Gbps;

 100 tỉ thiết bị, 1 triệu trạm broadscast;

 Đáp ứng các yêu cầu người sử dụng;

 Các dịch vụ thiết yếu (y tế, sức khỏe, giao thông, khẩn cấp, …) đạt độ tin cậy;

 An toàn (tính riêng tư, dịch vụ tài chính và giao dịch, dịch vụ cứu hộ, …);

Mục tiêu mạng tương lai (2)

 Ứng dụng rộng rãi cho tất cả mọi người;

 Thân thiện môi trường toàn cầu và xã hội;

 Tích hợp truyền thông và quảng bá;

 Đòn bẩy kinh tế (mô hình business-cost);

 Phát huy khả năng con người, truyền thông tổng hợp;

Các yêu cầu mạng tương lai (1)

 Dung lượng lớn: Dung lượng và tốc độ được yêu cầu

nhằm thỏa mãn các nhu cầu lưu lượng trong tương lai.

 Tính quy mô: Các thiết bị được kết nối tới mạng sẽ

hết sức phong phú, từ những server chất lượng cao đến các cảm biến đơn chức năng.

 Tính mở: Mạng phải mở và có khả năng hỗ trợ các

nguyên lý cạnh tranh phù hợp.

 Tính bền vững: Tính khả dụng cao, tin cậy đối với

các dịch vụ quan trọng.

Các yêu cầu mạng tương lai (2)

 Tính an toàn: Kiến trúc phải nhận thực được tất cả các

kết nối, đảm bảo sự an toàn và bền vững.

 Tính phân tập: Mạng phải được thiết kế và được đánh

giá dựa trên các yêu cầu truyền thông đa dạng, không xem xét các ứng dụng cụ thể hoặc các khuynh hướng sử dụng.

 Tính khả dụng mọi lúc mọi nơi: Để phát triển rộng rãi,

cần xây dựng mạng đáp ứng các yêu cầu xã hội.

 Sự tích hợp và tính đơn giản: Việc thiết kế phải đơn giản

hóa bằng cách tích hợp các thành phần chung, tăng độ tin cậy và thuận lợi cho việc mở rộng.

Các yêu cầu mạng tương lai (3)

 Mô hình mạng kinh doanh: Kiến trúc mạng phải có

thiết kế bao gồm mô hình kinh doanh, phù hợp cho các nhà cung cấp dịch vụ và các công ty kinh doanh trong nền công nghiệp truyền thông.

 Tiết kiệm năng lượng: Xã hội dựa trên mạng thông tin

trong tương lai phải trở nên thân thiện hơn.

 Khả năng phát triển: Mạng phải có khả năng duy trì,

đủ linh hoạt để có thể mở rộng khi nhu cầu xã hội phát triển.

So sánh mạng NGN và NwGN (1)

Dự đoán thời gian thực hiện 2010 2015 trở đi

Phương pháp thiết lập Thêm QoS và xác thực cho IP

Chưa rõ nhưng sẽ rất đa dạng với phạm vi từ các thiết bị hoạt động trong chức năng quy mô lớn về thông tin máy chủ đến các thông tin liên lạc nhỏ như bộ cảm biến.

Công suất tiêu thụ Công suất tiêu thụ với một vài

MW ( quy mô trạm biến áp)

Bảo tồn năng lượng bởi một yếu tố khoảng 1/100 theo chuyển đổi sóng quang

An toàn Phạm vi nguyên tắc như tường

lửa, Ipsec và IP traceback

Kiểm soát thư rác hoặc những tấn công DoS từ những địa chỉ dò tìm

và đầu – cuối và bảo mật liên mạng

So sánh mạng NGN và NwGN (2)

Tính chắc chắn Hỗ trợ tăng cường chức năng

quản lý theo kinh tế

Tính chắc chắn được cung cấp bởi chính mạng

Điều khiển định tuyến Kiểm soát tập trung phân phối IP,

MPLS cần thiết cho định tuyến tốc độ cao, thời gian phát hiện lỗi dài

Giới thiệu điều khiển phân tán toàn bộ, giảm lỗi và khả năng thích ứng của cảm biến

Mối liên hệ giữa người

Đảm bảo chất lượng Ưu tiên kiểm soát cho mỗi phân

lớp sử dụng IP

Đảm bảo chất lượng bao gồm băng thông cho mỗi luồng sử dụng chuyển mạch gói tin hoặc đường truyền thông

Cấu hình lớp Cấu trúc lớp dày Kiểm soát phân lớp tập trung

quanh một phân lớp chung mỏng.

So sánh mạng NGN và NwGN (3)

Thuộc tính NGN NewGN

Mô hình tích hợp Định hướng tích hợp dọc Có thể tích hợp dọc hoặc

ngang Nguyên tắc cơ bản Thiết lập từ quan điểm kinh

doanh khi sử dụng IP

Thiết lập từ một nền tảng trắng để phù hợp với yêu cầu tương lai

Quá trình biến đổi bền vững Có những giới hạn theo IP Có khả năng biến đổi bền

vững có thể thích nghi với sự thay đổi yêu cầu

Truy cập Lên tới 1Gbps cho từng

người sử dụng

Vượt quá 10Gbps cho từng người sử dụng

Hội tụ có dây và không dây IMS Nhận thức nội dung

Di động theo dò tìm Định vị ID riêng biệt

Số thiết bị đầu cuối Lên tới 10 tỷ Vượt quá 100 tỷ

Phương pháp nghiên cứu kiến trúc mạng

Các yêu cầu thiêt

kế

mạng

Giải pháp xây dựng kiến trúc mạng

 Giải pháp phát triển: Thay đổi kiến trúc Internet bằng cách bổ sung các chức năng và các giao thức vào kiến trúc hiện thời.

 Giải pháp xóa bỏ - thiết kế mới (clean-slate): Thiết kế lại kiến trúc Internet bằng cách phát triển các giải pháp thông minh hơn và thích nghi hơn, sử dụng tài nguyên tốt hơn, tiết kiệm hơn và loại bỏ các hạn chế của mạng hiện thời.

Cấu hình tham chiếu mạng tương lai (ví dụ)

Địa chỉ: identifier (ID) và locator

Cấu hình mạng (ví dụ)

Địa chỉ lớp mạng

 Địa chỉ dài

 Loại bỏ các tùy chọn, phân đoạn

 Lớp mạng kết nối vô hướng (connectionless)

 Phân cấp địa chỉ cho mức ISP

 Hỗ trợ đa địa chỉ

 Cho phép viết lại Locator nguồn

 Hỗ trợ các datalink layers khác nhau, link broadcasting

 Tiêu chuẩn hỗ trợ tính di động

Các yêu cầu khác

 Định tuyến QoS: phân chia cơ cấu xác định tuyến và chuyển tiếp; Người dùng chọn định tuyến theo yêu cầu,

…

 An toàn: xác thực hai chiều, AAA.

 Đảm bảo tính riêng tư.

 Tính cước: cơ cấu cho người sử dụng lựa chọn và định giá dịch vụ.

 Mô hình mạng cho các nhà cung cấp: mối quan hệ giữa các nhà khai thác, cung cấp dịch vụ, người sử dụng, …

Thách thức công nghệ

 Kết nối thiết bị: Kết nối không dây có vị trí chiếm ưu thế Yêu cầu các loại kết nối khác nhau, đa kết nối và số lượng lớn các thiết bị được kết nối.

 Tính di động: Đa dạng các nhu cầu, tăng băng thông, giảm giá thành, truyền thông hai chiều và liên tục.

 Phát triển ứng dụng: Thông tin xử lý lớn, nhiều nguồn, yêu cầu sử dụng các tiêu chí khác nhau.

 Cung cấp an toàn: Yêu cầu phương thức đơn giản và động, mức cao về tính riêng tư, dễ dàng chia sẻ thông tin/tài nguyên.