Trên cơ sở nguyên tắc tổ chức và định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam đến năm 2010 có thể nhận thấy một số điểm nổi bật như sau: Xác định những nguyên tắc cơ bản của mạng NGN Việt Nam trong đó quan trọng nhất là việc phân tách chức năng của mạng thành các lớp hoàn toàn độc lập. Xác định công nghệ chuyển mạch là chuyển mạch gói đa dịch vụ cho mạng mục tiêu đến năm 2010. Xác định các vùng lưu lượng cho mạng mục tiêu đến năm 2010 Xác định nguyên tắc và phương thức kết nối với mạng NGN của mạng hiện tại bao gồm mạng chuyển mạch kênh PSTN và mạng Internet.
Trang 1Chương 14: Khả năng ứng dụng MPLS
tại Việt Nam
1 Những điểm cơ bản trong định hướng phát triển của ngành viễn thông Việt Nam
Trên cơ sở nguyên tắc tổ chức và định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam đến năm 2010 có thể nhận thấy một số điểm nổi bật như sau:
Xác định những nguyên tắc cơ bản của mạng NGN Việt Nam trong đó quan trọng nhất là việc phân tách chức năng của mạng thành các lớp hoàn toàn độc lập
Xác định công nghệ chuyển mạch là chuyển mạch gói đa dịch
vụ cho mạng mục tiêu đến năm 2010
Xác định các vùng lưu lượng cho mạng mục tiêu đến năm 2010
Xác định nguyên tắc và phương thức kết nối với mạng NGN của mạng hiện tại bao gồm mạng chuyển mạch kênh PSTN và mạng Internet
3.2.2 Các công nghệ và triển vọng triển khai
Trên cơ sở định hướng phát triển của NGN đến năm 2010, có thể xem xét triển khai một số công nghệ chuyển mạch như sau:
Công nghệ chuyển mạch IP
Công nghệ chuyển mạch ATM
Công nghệ chuyển mạch nhãn MPLS
Trang 2 Công nghệ chuyển mạch Lamda (quang)
Mỗi công nghệ sẽ có ưu nhược điểm nhất định, tuy nhiên trước khi đi vào phân tích ưu nhược điểm của mỗi công nghệ chúng ta cần nhấn mạnh môi trường triển khai tại Việt Nam như sau:
Các ứng dụng IP còn rất hạn chế, chủ yếu là WWW và một số dịch vụ VoIP cơ bản đầu tiên Mạng Internet cơ bản là mạng các bộ định tuyến
Chưa có hạ tầng cơ sở ATM Mạng ATM của Việt Nam chưa được thiết lập mặc dù đã có xuất hiện tại một số địa phương như Hà Nội,…
Mạng chuyển tiếp khung (FR) không phát triển mạnh, chủ yếu phục vụ cho dịch vụ kênh thuê riêng
Mạng X.25 rất hạn chế
Như vậy có thể khẳng định được:
Mạng được xây dựng sẽ là một mạng hoàn toàn mới, xây dựng
từ đầu
Quy mô và phương thức thực hiện: Quy mô rộng, triển khai từ mạng đường trục đến mạng truy nhập
Các dịch vụ cơ bản ban đầu: Internet tốc độ cao, VoIP, kênh thuê riêng, VPN, các ứng dụng thương mại điện tử, truyền số liệu, video, đa phương tiện
1 Công nghệ IP
Ưu điểm: Đơn giản, đã chuẩn hóa, mức độ phổ biến rộng, được coi
là công nghệ của tương lai Những nghiên cứu gần đây chỉ ra khả năng
Trang 3sử dụng IP trực tiếp trên nền công nghệ quang và những sửa đổi giao thức IP đảm bảo chất lượng dịch vụ mới đã tạo tiền đồ cho khả năng chiếm lĩnh thị trường của công nghệ này trong tương lai
Nhược điểm: Với định tuyến IP truyền thống, chất lượng dịch vụ
chỉ dừng lại ở mức độ nỗ lực tối đa Không có khả năng hỗ trợ các dịch
vụ thời gian thực như thoại hay video chất lượng cao Để có thể hỗ trợ các dịch vụ này cần bổ sung các giao thức điều khiển chất lượng dịch vụ như RSVP hay chuyển sang IPv6
2 Công nghệ ATM
Ưu điểm: Là công nghệ trong giai đoạn chín muồi, được chuẩn hóa
bởi ITU-T và Diễn đàn ATM (ATM-forum), có khả năng hỗ trợ IP qua ATM nhưng chỉ là sự kết hợp mà chưa phải là sự tích hợp IP và ATM
Nhược điểm: Giá thành cao, giao thức điều khiển (MPOA) phức
tạp hơn so với IP truyền thống Việc tạo thêm một lớp ATM của các ứng dụng IP sẽ làm hạn chế rất nhiều khả năng của IP
3 Công nghệ MPLS
Ưu điểm: Đơn giản, tích hợp định tuyến và chuyển mạch, điều
khiển định tuyến trên nền tảng IP, chuyển mạch trên nền ATM, hỗ trợ chất lượng dịch vụ chấp nhận được (cao hơn DiffServ, thấp hơn ATM) Giá thành hợp lý
Nhược điểm: Giá thành cao hơn IP truyền thống, thấp hơn ATM,
chuẩn hóa đang trong giai đoạn tiếp tục phát triển
Theo dự kiến, quá trình phát triển của giao thức trong mạng lõi được
dự báo như sau:
Trang 4 Giai đoạn 2003-2005: IP/MPLS qua SONET/SDH sang cáp quang
Giai đoạn sau 2005: IP/MPLS qua cáp quang trực tiếp
3.2.3 Các giải pháp ứng dụng MPLS
Chúng ta sẽ phân tích giải pháp ứng dụng công nghệ MPLS trên nền mạng NGN của Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam (VNPT) Điều này cũng không làm giảm đi tính tổng quát bởi đây là nhà khai thác lớn nhất Việt Nam và trong tương lai vẫn sẽ là công ty giữ vai trò chủ lực quyết định đến hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia
Từ những phân tích trên chúng ta có thể nhận thấy:
Công nghệ MPLS hoàn toàn phù hợp với định hướng phát triển của mạng Viễn thông VNPT đến năm 2010
Việc lựa chọn MPLS sẽ giải quyết rất tốt những ứng dụng IP
và chuyển mạch, định tuyến; các thiết bị chuyển mạch, định tuyến sẽ thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến thuần túy Phần điều khiển sẽ liên quan trực tiếp đến các giao thức điều khiển như UNI, PNNI cho ATM; CR-LDP, RSVP cho MPLS; RIP, BGP, OSPF,… cho IP Các chức năng liên quan đến diều khiển phương tiện truy nhập và điều khiển cuộc gọi đều do chuyển mạch mềm đảm nhận
Đối với việc triển khai công nghệ MPLS về cơ bản có thể chia thành 3 giải pháp như sau
Giải pháp 1: Triển khai MPLS cho mạng lõi (các tổng đài
chuyển tiếp vùng)
Trang 5 Giải pháp 2: Triển khai MPLS cho các tổng đài đa dịch vụ tại
các vùng lưu lượng, mạng lõi sử dung tổng đài ATM
Giải pháp 3: Mạng lõi và các tổng đài đa dịch vụ sử dụng
MPLS
Mỗi giải pháp đều có những ưu nhược điểm sẽ được phân tích sau đây
1 Giải pháp 1: MPLS trong mạng lõi
Nội dung giải pháp:
Triển khai các thiết bị MPLS tại lớp trục của mạng thế hệ kế tiếp cho các giai đoạn phát triển theo định hướng tổ chức mạng Viễn thông của VNPT đến năm 2010 Kế hoạch phát triển dự kiến như sau:
Giai đoạn đến năm 2003.
Triển khai 3 LSR tại Hà Nội, Đà Nẵng và TP Hồ Chí Minh với hai trung tâm điều khiển ờ Hà Nội và TP Hồ Chí Minh Tất cả các trung kế của các nút này đều sử dụng MPLS Như vậy các nút truyền tải này sẽ đóng vai trò LSR lõi (LSR core)
Tai một số tỉnh thành phố trọng điểm như: Hải Phòng, Quảng Ninh, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Bà Rịa-Vũng Tàu, Cần Thơ,… Trang bị các tổng đài đa dịch vụ
Giai đoạn 2004-2005.
Triển khai thêm 2 LSR lõi tại hai vùng lưu lượng mới xuất hiện, hình thành hoàn chỉnh 2 mặt truyền tải MPLS (A và B)
Bổ sung nút điều khiển tại Đà Nẵng, tạo 3 vùng điều khiển riêng biệt
Trang 6 Không mở rộng phạm vi mạng MPLS xuống cấp vùng
Giai đoạn 2006-2010.
Hoàn chỉnh các nút đièu khiển (5 vùng điều khiển)
Mở rộng phạm vi MPLS xuống cấp vùng
Cấu hình triển khai
Cấu hình triển khai được thể hiện như hình 3.3
Hình 3.3 Cấu hình tổ chức mạng MPLS phương án 1 đến 2005
Trang 7Ưu nhược điểm
Ưu điểm
Đơn giản trong tổ chức và triển khai
Thống nhất được với phương án tổ chức mạng NGN là tách biệt chức năng lớ điều khiển và lớp truyền tải
Sản phẩm thương mại đã có trên thị trường
Kết nối với cấp vùng (các tổng đài đa dịch vụ) thông qua giao diện MPLS hay ATM 155Mbit/s hay 622Mbit/s rất đơn giản
do bản thân các thiết bị có thể khai báo MPLS hay ATM trên cùng 1 cổng vật lý
Nhược điểm
Chi phí đầu tư ban đầu cao
Cần xác định rõ hơn chất lượng dịch vụ QoS đặc biệt đối với dịch vụ thoại khi lưu lượng thoại (PSTN) được chuyển tiếp qua mạng MPLS
Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết
Tuy có thể nói rằng phương án 1 tương đối thuận tiện và đơn giản khi triển khai nhưng điều đó không có nghĩa là chỉ cần mua thiết
bị MPLS và triển khai được ngay Có nhiều vấn đề kỹ thuật cần xác định rõ trước khi triển khai MPLS lõi này Cần phải quan tâm tới một
số vấn đề sau:
Xác định chức năng của LSR lõi tại nút truyền tải và chức năng của nút điều khiển tương ứng theo mô hình MSF đã được trình bày ở các chương trước cần lưu ý đến giao diện kết nối
Trang 8với nút điều khiển tại các điểm điều khiển tương ứng (H.248/Megaco, Sigtran)
Do mạng đường trục của VNPT trong giai đoạn tới sẽ phải đảm nhận chức năng kết nối quốc tế nên cần giải quyết cổng kết nối quốc tế khi mạng MPLS quốc tế chưa được hình thành
Có thể phải giải quyết việc bổ sung khối TGW để kết nối đến cổng quốc tế hiện nay cho các dịch vụ PSTN, các dịch vụ Internet hay truyền số liệu IP có thể được kết nối trược tiếp đi quốc tế qua cổng ATM
2 Giải pháp 2: ATM lõi, MPLS ở các tổng đài đa dịch vụ
Nội dung giải pháp
Công nghệ chuyển mạch ATM được sử dụng trong mạng đường trục, công nghệ MPLS được sử dụng tại các tổng đài đa dịch vụ của mạng thế hệ kế tiếp cho các giai đoạn phát triển theo định hướng tổ chức mạng Viễn thông đến năm 2010
Giai đoạn đến năm 2003
Triển khai 3 tổng đài ATM lõi cho 3 vùng ở Hà Nội, Đà Nẵng
và TP Hồ Chí Minh Các kết nối có thể là PVC hoặc SVC
Tại một số tỉnh, thành phố trọng điểm như: Hải Phòng, Quảng Ninh, huế, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Bà Rịa-Vũng Tàu, Cần Thơ,… Trang bị các tổng đài đa dịch vụ các tổng đài này sử dụng công nghệ MPLS
Giai đoạn 2004 – 2005
Trang 9 Trang bị thêm hai tổng đài ATM tại 2 vùng lưu lượng Hà Nội
và TP Hò Chí Minh, hình thành hoàn chỉnh 2 mảng truyền tải ATM (A và B)
Bổ sung nút điều khiển tại Đà Nẵng, tạo thành 3 vùng điều khiển riêng biệt
Giai đoạn 2006 – 2010
Hoàn chỉnh các nút điều khiển cho 5 vùng lưu lượng (5 vùng điều khiển)
Cấu hình triển khai
Cấu hình triển khai được thể hiện ở hình 3.4
Ưu nhược điểm
Ưu điểm
Thống nhất được với phương án tổ chức mạng NGN là tách biệt chức năng lớp điều khiển và lớp truyền tải
Sản phẩm thương mại đã có trên thị trường, đặc biệt các tổng đài ATM loại mới có khả năng nâng cấp hỗ trợ MPLS chỉ bằng phần mềm
Kết nối với cấp vùng (các tổng đài đa dịch vụ MPLS) thông qua giao diện ATM 155Mbit/s hay 622Mbit/s
Nhược điểm
Không phát huy hết ưu điểm của công nghệ MPLS trên toàn mạng
Trang 10 Cần giải quyết vấn đề hợp nhất VC và bộ đệm của các tổng đài ATM trên mạng đường trục khi triển khai MPLS tại các tỉnh, thành phố trọng điểm
Giá thành các thiết bị MPLS nói chung vẫn còn cao nên nếu đầu tư quy mô lớn thì chi phí ban đầu sẽ cao
Việc triển khai MPLS ở lớp truy nhập đa dịch vụ làm phức tạp quá trình điều khiển cuộc gọi bởi nút điều khiển sẽ chuyển đổi hoặc sử dụng giao thức thiết lập cuộc gọi
Khu vực phía Bắc Khu vực Hà Nội Khu vực miền Trungvà Tây nguyên Khu vực
TP Hồ Chí MInh
Khu vực phía Nam
Mặt A
Mặt B
Điều khiển
Truyền tải
Cấp vùng
Cấp đường trục
Điều khiển SVC, PVC
MPLS (LSR biên) MPLS
(LSR biên)
MPLS (LSR biên) (LSR biên)MPLS (LSR biên)MPLS
ATM
ATM
ATM ATM
ATM ATM
ATM
Trang 11Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết
Đối với phương án này có nhiều vấn đề kỹ thuật cần giải quyết như sau:
Tương tự phương án 1, cần xác định chức năng của LSR biên tại nút truy nhập đa dịch vụ và chức năng của nút điều khiển tương ứng theo mô hình MSF đã được trình bày ở trên Cần lưu ý đến giao diện kết nối với nút điều khiển tại các trung tâm điều khiển (H.248/Megaco, Sigtran)
Phân vùng điều khiển rõ ràng đặc biệt trong giai đoạn đến năm
2006 khi tổ chức 2 nút điều khiển giống như giải pháp 1
Xác định chế dộ hoạt dộng tế bào cho các tổng đài đa dịch vụ
sử dụng MPLS vì mạng đường trục đã sử dụng công nghệ ATM, các tổng đài ATM này phải có khả năng hỗ trợ MPLS
để trở thành các ATM-LSR
3 Giải pháp 3: Mạng MPLS hoàn toàn
Nội dung giải pháp
Sử dụng công nghệ MPLS trong mạng truyền tải cấp đường trục
và cấp vùng của mạng thế hệ kế tiếp cho các giai đoạn phát triển theo định hướng tổ chức mạng Viễn thông của VNPT đến năm 2010 Dự kiến được triển khai như sau:
Giai đoạn đến năm 2003
Triển khai 3 LSR lõi tại Hà Nội, Đà Nẵng và TP Hồ Chí Minh Tất cả các trung kế của tổng đài này đều sử dụng MPLS
Trang 12 Tại một số tỉnh thành phố trọng điểm như: Hải Phòng, Quảng Ninh, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Bà Rịa-Vũng Tàu, Cần Thơ,… trang bị các tổng đài đa dịch vụ Các tổng đài này được coi là LSR biên
Giai đoạn 2004-2005
Chuyển 2 LSR vùng Hà Nội và TP Hồ Chí Minh trở thành hai LSR lõi, hình thành hoàn chỉnh 2 mảng truyền tải MPLS (A và B)
Bổ sung nút điều khiển tại Đà Nẵng, tạo 3 vùng điều khiển riêng biệt
Giai đoạn 2006-2010
Hoàn chỉnh 5 nút điều khiển cho 5 vùng lưu lượng (5 vùng điều khiển)
Mở rộng phạm vi MPLS tại các vùng mới xuất hiện
Cấu hình triển khai
Cấu hình triển khai được mô tả như hình vẽ 3.5
Ưu nhược điểm
Ưu điểm
Đơn giản trong tổ chức và triển khai
Thống nhất được với phương án tổ chức mạng NGN là tách biệt chức năng lớp điều khiển và lớp truyền tải
Sản phẩm thương mại đã có trên thị trường
Đảm bảo MPLS xuyên suốt với các dịch vụ như Internet,
Trang 13 Phương án tổ chức mạng điều khiển tương đối đơn giản vì lý
do hoặc không yêu cầu thay đổi giao thức điều khiển
Khả năng nâng cấp thiết bị được dự báo trước nên hiệu quả đầu tư và khai thác thiết bị cao
Nhược điểm
Chi phí đầu tư ban đầu cao
Các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết
Hình 3.5 Cấu hình tổ chức mạng MPLS phương án 3 đến 2005
Trang 14Cần phải xem xét một số vấn để kỹ thuật sau:
Các phân vùng điều khiển hợp lý, đặc biệt trong giai đoạn đến năm 2003 khi chỉ tổ chức 2 vùng điều khiển giống như giải pháp đã nêu
Do mạng đường trục VNPT phải đảm nhận chức năng kết nối quốc tế nên cần giải quyết cổng kết nối quốc tế khi mạng MPLS quốc tế chưa được hình thành Phải bổ sung thiết bị TGW để kết nối đến cổng quốc tế hiện nay cho các dịch vụ PSTN, các dịch vụ Internet hay truyền số liệu IP được kết nối trực tiếp đi quốc tế qua cổng ATM Đây cũng là vấn đề đặt ra như giải pháp 1
4 Đánh giá các giải pháp
Giải pháp 1 tương đối hợp lý về tổ chức mạng cũng như khả năng tương thích với các công nghệ hiện đang sử dụng cho mạng Internet, mạng PSTN của Tổng công ty BCVT Việt Nam Tuy nhiên, cần lưu ý rằng MPLS hay ATM được hỗ trợ chủ yếu bởi phần điều khiển và các thủ tục đi kèm
Giải pháp số 2 phức tạp về tổ chức và nâng cấp sau này, mà cũng không giảm được chi phí đầu tư
Giải pháp số 3 có nhiều ưu điểm, phát huy khả năng điều khiển lưu lượng ưu việt của công nghệ MPLS, dịch vụ VPN chất lượng xuyên suốt có thể được cung cấp ngay Tuy chi phí đầu tư ban đầu cao nhưng có thể xem xét triển khai các tổng đài đa dịch vụ công nghệ MPLS theo từng giai đoạn hoặc có lựu chọn để đảm bảo cấp truy nhập cho MPLS để giảm chi phí đầu tư ban đầu
