Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ EthernetNetwork truyền UNI User-to-Network Interface Giao diện kết nối người sử dụng – mạng VC-n-Xc X contiguously Concatenated VC-ns X
Trang 1Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
BỘ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Hà nội 12 – 2006
Trang 2Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Mục lục
Mở đầu
iv
Chữ viết tắt
vi
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ XU HƯỚNG VÀ TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI DỊCH VỤ ETHERNET TRÊN THẾ GIỚI 1
1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG VÀ DỊCH VỤ ETHERNET 1
1.1 Tổng quan mạng quang Ethernet 1
1.1.1 Các đặc tính của E-MAN 2
1.1.2 Cấu trúc mạng E-MAN 2
1.1.3 Xu hướng phát triển công nghệ mạng 3
1.2 Các dịch vụ cung cấp qua mạng Ethernet Metro 8
1.2.1 Giới thiệu 8
1.2.2 Lợi ích dùng dịch vụ ethernet 8
1.3 Mô hình dịch vụ Ethernet 10
1.4 Các loại dịch vụ Ethernet 11
1.4.1 Dịch vụ kênh Ethernet: 12
1.4.2 Dịch vụ LAN Ethernet: 13
2 XU HƯỚNG VÀ TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI DỊCH VỤ ETHERNET 15
2.1 Xu hướng phát triển dịch vụ Ethernet 15
2.2 Tình hình triển khai dịch vụ Ethernet 20
2.2.1 Tổng hợp số liệu khảo sát cung cấp dịch vụ ethernet: 22
2.2.2 USA 24
2.2.3 Trung Quốc 31
2.2.4 Thái lan 34
2.2.5 Japan 35
2.2.6 Korea 36
2.2.7 France 38
3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 39
CHƯƠNG 2 CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ VỀ MẠNG QUANG ETHERNET CỦA CÁC HÃNG CUNG CẤP THIẾT BỊ TRÊN THẾ GIỚI 41
1 XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN THỊ TRƯỜNG CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ MẠNG QUANG ETHERNET 41
1.1 Phân loại thiết bị 41
1.2 Thị trường thiết bị mạng đường trục 42
1.3 Xu hướng phát triển thị trường sản phẩm mạng MAN Ethernet 44
1.3.1 Thiết bị SONET/SDH MSPP 46
1.3.2 Thiết bị Ethernet-MAN 48
1.3.3 Thiết bị chuyển mạch Ethernet 10Gbit/s 50
1.3.4 Thiết bị công nghệ Ring gói RPR 53
1.3.5 Thiết bị hệ thống WDM MAN 53
2 CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ ĐIỂN HÌNH VỀ MẠNG QUANG ETHERNET CỦA CÁC NHÀ CUNG CẤP THIẾT BỊ TRÊN THẾ GIỚI 55
2.1 Giải pháp thiết bị mạng và công cụ quản lý quang Ethernet 57
2.2 Giải pháp thiết bị đo 69
Trang 3Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
3 TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI MẠNG QUANG ETHERNET CỦA CÁC NHÀ CUNG
CẤP DỊCH VỤ TRÊN THẾ GIỚI 70
3.1 Korea Telecoms 70
3.2 AT&T 71
3.3 Hãng viễn thông Unicom của Trung quốc 73
3.4 Một số nhà khai thác khác 73
4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 74
CHƯƠNG 3 SỰ CHUẨN HOÁ VỀ DỊCH VỤ ETHERNET CỦA CÁC TỔ CHỨC TIÊU CHUẨN VÀ CÁC DIỄN ĐÀN CÔNG NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI 76
1 TÌNH HÌNH CHUẨN HOÁ CỦA IEEE 76
1.1 Giới thiệu 76
1.2 Các tiêu chuẩn IEEE 77
1.2.1 Tổng quan về các họ tiêu chuẩn 77
1.2.2 Bộ Tiêu chuẩn ethernet IEEE 802.3 80
1.2.3 Tiêu chuẩn công nghệ RPR 85
1.2.4 Kết luận: 86
2 TÌNH HÌNH CHUẨN HOÁ CỦA METRO ETHERNET FORUM (MEF) 88
2.1 Giới thiệu 88
2.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật của MEF 90
2.3 Tổng quan về tiêu chuẩn dịch vụ Ethernet 96
2.4 Kết luận 105
3 TÌNH HÌNH CHUẨN HOÁ CỦA ITU-T 106
3.1 Giới thiệu chung về tổ chức ITU-T 106
3.2 Quan điểm về dịch vụ ethernet của tổ chức ITU-T 107
3.3 Các tiêu chuẩn của tổ chức ITU-T 109
3.3.1 Các tiêu chuẩn về Ethernet 110
3.3.2 So sánh tiêu chuẩn dịch vụ của MEF – G.8011/Y.1307 112
3.4 Kết luận 115
4 TÌNH HÌNH CHUẨN HOÁ CỦA IETF 117
4.1 Giới thiệu chung 117
4.2 Quan điểm của IETF về chuẩn hoá Ethernet over MPLS 119
4.2.1 Nhóm dây giả biên đến biên (PWE3) 119
4.2.2 Nhóm VPN lớp 2 121
4.3 Kết luận 125
5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 126
CHƯƠNG 4 KHUYẾN NGHỊ ÁP DỤNG TIÊU CHUẨN 129
1 TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI MẠNG MAN CUNG CẤP DỊCH VỤ ETHERNET Ở VIỆT NAM 129 1.2 Mạng đô thị băng rộng đa dịch vụ TP Hồ Chí Minh 129
1.3 Mạng MAN Bưu điện TP Hồ Chí Minh 136
1.4 Dự án xây dựng mạng MAN tại Bưu điện Hà Nội 138
1.5 Mạng MAN của FPT 142
2 ĐỀ XUẤT ÁP DỤNG VÀ BIÊN SOẠN CÁC CHUẨN CỦA CÁC TỔ CHỨC, DIỄN ĐÀN CHUẨN HOÁ CHO VIỆT NAM 144
2.1 Áp dụng các tiêu chuẩn của các tổ chức chuẩn hoá và diễn đàn Quốc tế về Ethernet 144
2.2 Ưu tiên chuẩn hoá về dịch vụ, giao diện kết nối và hệ thống 145
Trang 4Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
3 KIẾN NGHỊ VỀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG MAN CUNG CẤP DỊCH VỤ
ETHERNET 147
3.1 Xác định loại hình cung cấp dịch vụ trong mạng MAN hiện tại và trong tương lai 149
3.2 Xác định các thỏa thuận về đặc tính của các loại hình dịch vụ và cấp độ dịch vụ 154
3.3 Xác định kiến trúc mạng 156
3.4 Lựa chọn giải pháp công nghệ 161
3.5 Lựa chọn nhà cung cấp thiết bị và giải pháp mạng cụ thể 163
3.6 Xây dựng các bộ tiêu chuẩn mạng đô thị và đào tạo nâng cao trình độ cho đội ngũ cán bộ quản lý kỹ thuật 164
4 KẾT LUẬN 165
PHỤ LỤC A - HIỆN TRẠNG CHUẨN HOÁ THIẾT BỊ VÀ DỊCH VỤ THEO MEF 167
PHỤ LỤC B - GIẢI PHÁP THIẾT BỊ MẠNG QUANG ETHERNET 174
PHỤ LỤC C - BẢNG TÍNH CƯỚC DỊCH VỤ MetroNET 205
Tài liệu tham khảo 207
Mở đầu
Trang 5Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Ethernet được biết là một công nghệ phổ biến nhất trong mạng LAN với nhiều ưuđiểm như đơn giản, mềm dẻo, phù hợp lưu lượng IP, và chi phí thấp Theo thống kêtrên Thế giới [nguồn từ nhóm EFM của IEEE], Ethernet là công nghệ được triển khaitrên 90% trong mạng LAN, và trên 95% lưu lượng Internet cũng xuất phát từ Ethernet
Do vậy, cùng với xu thế gói hoá mạng viễn thông theo hướng mạng thế hệ sau (NGN),chuẩn dịch vụ và công nghệ Ethernet cũng là một ứng cử hấp dẫn nhất cho phát triển
mạng truy nhập và mạng MAN, WAN
Hiện nay, một trong những vấn đề nóng hổi trên thị trường mạng MAN, đó là quátrình chuẩn hoá và phát triển sản phẩm cung cấp dịch vụ Ethernet, đáp ứng nhu cầutruy nhập tốc độ cao với chi phí thấp và khả năng cạnh tranh
Các tổ chức tiêu chuẩn (IEEE, ITU, IETF, MEF) có cách tiếp cận khác nhau,nhưng cùng phối hợp với nhau để xây dựng lên các yêu cầu về: mô hình, loại hình dịch
vụ, các yêu cầu về giao diện, giao thức và chất lượng các tham số dịch vụ Ethernet.Hiện nay, các tổ chức này cũng đã đưa ra được một số tiêu chuẩn để đáp ứng nhu cầutrước mắt của thị trường
Một số hãng (Telium, Lucent, Cisco, NEC, Nortel…) cũng đã đưa ra các sảnphẩm và giải pháp cung cấp các dịch vụ Ethernet Các sản phẩm của các hãng theo cáctiêu chuẩn khác nhau mà họ hỗ trợ Các hãng thiết bị đo kiểm (Agilent, Acterna,Phoenix Datacom ) cũng đưa ra các giải pháp thiết bị để đo và đánh giá dịch vụEthernet theo các tiêu chuẩn của các tổ chức khác nhau Các nhà khai thác lớn trên Thếgiới cũng đã bước đầu cung cấp dịch vụ và giao diện kết nối Ethernet (AT&T, MCI/WORLD COM, SPRINT, CHINA Telecommunications Corp đã triển khai các loạidịch vụ Ethernet)
Đứng trước sự bùng nổ về lưu lượng Internet, mạng Viễn thông của Việt namhiện nay đang trong giai đoạn chuyển dịch sang mạng NGN Trong đó đang nổi lênvấn đề giảI quyết tắc nghẽn dịch vụ trong mạng MAN quang
Vì vậy, việc tìm hiểu và nghiên cứu tình hình chuẩn hoá, thị trường và giải phápmạng của các hãng sẽ cho thấy rõ được xu hướng phát triển, các yêu cầu và khả năngcung cấp dịch vụ Ethernet và làm cơ sở cho quá trình lựa chọn tiêu chuẩn, đo kiểm vàđánh giá cũng như nghiên cứu, định hướng cho triển khai dịch vụ và mạng Ethernetcủa Việt nam
Thuật ngữ viết tắt
Trang 6Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Trang 7Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
ANSI Americal National Standards Institute Viện chuẩn hoá Hoa Kỳ
APS Automatic Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ tự độngASON Automatic Switched Optical Network Mạng quang chuyển mạch tự
động
đồng bộ
CCI Connection Control Interface Kênh điều khiển kết nối
CPL Current Problem List function Chức năng liệt kê các vấn đề
hiện tại
CRC-10 Cyclic Redundancy Check 10 Kiểm tra dư chu trình-10CR–LDP Contraint-Based Routing -Label
Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn –Định tuyến cưỡng bức
CTRL Control field sent from source to sink Trường điều khiển phát từ
nguồn đến đíchCWDM/
DWDM Coarse/ Dense Wavelength DivisionMultiplex Ghép kênh theo bước sóngghép lỏng/ghép mật độ caoDAPI Destination Access Point Identifier Giao diện điểm truy nhập
đích
DLE Dynamic Lightpath Establishment Thiết lập tuyến quang động
ESCON Enterprise Systems Connection Kết nối các hệ thống doanh
nghiệpETSI European Telecommunications Viện các tiêu chuẩn viễn
Trang 8Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
FSC Fiber Switching Capability Khả năng chuyển mạch sợi
quang
GFP-F/T Framing mapped/Transparent Generic
Framing Procedure Thủ tục lập khung tổng quáttheo khung/trong suốt
GMPLS Generalized Multiprotocol Label
Switching Chuyển mạch nhãn đa giaothức tổng quátHDLC High-level Data Link Control Điều khiển tuyến dữ liệu bậc
cao
HOVC Higher Order Virtual Container Contenơ ảo bậc cao
IEEE Institute of Electrical and Electronic
EngineersIETF Internet Engineering Task Force Tổ chức đặc nhiệm kỹ thuật
Internet
IS–IS–TE Intermediate System–to–Intermediate
System—Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng cho kếtnối hệ thống trung gian đến
hệ thống trung gian
Standardisation Sector)
Hiệp hội viễn thông quốc tế
LAPS LAN Adapter Protocol Support
Program Chương trình hỗ trợ giao thứcthích ứng LAN
LCAS Link Capacity Adjustment Scheme Kỹ thuật hiệu chỉnh dung
lượng tuyến LCAT Link Capacity Adjustment Scheme Cơ chế điều chỉnh dung
lượng tuyến
Trang 9Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
sóng
nhãn
trường
MAPOS Multiple Access Protocol Over SONET Giao thức đa truy nhập trên
SONETMFAS MultiFrame Alignment Signal Tín hiệu đồng chỉnh đa khung
tin quản lýMPS MultiProtocol Lambda Switching Chuyển mạch bước sóng đa
giao thứcMPLS MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao
thức
switching/generization multi protocollabel switching
Chuyển mạch nhãn đa giaothức/tổng quát hoá
MSPP Multi-Service Provisioning Platform Thiết bị cung cấp đa dịch vụ
MSTE Multiplex Section Terminating Element Thiết bị kết cuối phần ghép
kênh
thành viênMSU_L Member Signal Unavailable, LCAS-
enabled criteria Không khả dụng tín hiệuthành viên, tiêu chí giúp cho
LCASNC&M Network Control and Management Quản lý và đIều khiển mạng
NEA Network Element Alarms function Chức năng cảnh báo phần tử
mạng
NEML Network Element Management Layer Tầng quản lý thành phần
mạng
Trang 10Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
NG
SONET/SDH
Next Generation SONET/SDH SONET/SDH thế hệ sau
NNI Network – to – Network Interface Giao diện kết nối Mạng –
Mạng
OA&M Operation, Administration and
Maintenance
Vận hành, quản lý và bảodưỡng
Maintenance Khai thác, giám sát và bảodưỡngOIF Optical Internetworking Forum Diễn đàn mạng liên kết quang
quang
OSNR Optical Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm
quang
nhấtOSPF–TE Open Shortest Path First–Traffic
Engineering Kỹ thuật lưu lượng áp dụngcho thuật toán chọn đường
ngắn nhất
OVPN Optical Virtual Private Network Mạng riêng ảo quang
PDH Plesiochronous Digital Hierarchy Phân cấp số cận đồng bộ
SDH
Trang 11Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại công cộng
RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức đăng ký trước tài
nguyênRSVP–TE Resource Reservation Protocol–Traffic
Engineering Kỹ thuật lưu lượng áp dụngcho giao thức cài đặt tài
nguyên
SAPI Source Access Point Identifier Nhận diện điểm truy nhập
nguồnSDH Synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng
bộ
SDLC Synchronous Data Link Control Điều khiển tuyến dữ liệu
đồng bộ
SNCP Sub-network Connection Protection Bảo vệ kết nối mạng con
STM-n Synchronous Transport Module level N Mô-dun truyền tải đồng bộ
mức n
tải
TEP TMN Event Pre-processing function Chức năng tiền xử lý sự kiện
TMN
Trang 12Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Network
truyền
UNI User-to-Network Interface Giao diện kết nối người sử
dụng – mạng
VC-n-Xc X contiguously Concatenated VC-ns X khung VC-n ghép liên tục VC-n-Xv X Virtually Concatenated VC-ns X khung VC-n ghép ảo
WDM Wavelength Division Multiplex Ghép kênh theo bước sóng
quang
XA Actual number of members of a virtual
concatenation group Số thành viên thực tế của mộtnhóm ghép ảo
concatenation group Kích thước lớn nhất của mộtnhóm ghép ảo
XP Number of provisioned members in a
virtual concatenation group Số thành viên được cấp trongmột nhóm ghép ảo
Muc luc
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ XU HƯỚNG VÀ TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI DỊCH VỤ
ETHERNET TRÊN THẾ GIỚI 1
1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG VÀ DỊCH VỤ ETHERNET 1
1.1 Tổng quan mạng quang Ethernet 1
1.1.1 Các đặc tính của E-MAN 2
1.1.2 Cấu trúc mạng E-MAN 2
1.1.3 Xu hướng phát triển công nghệ mạng 3
a SONET/SDH-NG 4
b Ethernet/Gigabit Ethernet 4
c RPR 5
d WDM 6
Trang 13Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
e MPLS/GMPLS 7
1.2 Các dịch vụ cung cấp qua mạng Ethernet Metro 8
1.2.1 Giới thiệu 8
1.2.2 Lợi ích dùng dịch vụ ethernet 8
1.3 Mô hình dịch vụ Ethernet 10
1.4 Các loại dịch vụ Ethernet 11
1.4.1 Dịch vụ kênh Ethernet: 12
1.4.2 Dịch vụ LAN Ethernet: 13
2 XU HƯỚNG VÀ TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI DỊCH VỤ ETHERNET 15
2.1 Xu hướng phát triển dịch vụ Ethernet 15
2.2 Tình hình triển khai dịch vụ Ethernet 20
2.2.1 Tổng hợp số liệu khảo sát cung cấp dịch vụ ethernet: 22
2.2.2 USA 24
AT&T: 24
BELLSOUTH 27
MetNet Communications Inc 28
Qwest Communications International Inc 29
Verizon Communications Inc 29
2.2.3 Trung Quốc 31
2.2.4 Thái lan 34
2.2.5 Japan 35
2.2.6 Korea 36
2.2.7 France 38
3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 39
Trang 14Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
TỔNG QUAN VỀ XU HƯỚNG VÀ TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI DỊCH VỤ ETHERNET TRÊN THẾ GIỚI
Trong chương này sẽ đưa ra tổng quan về xu hướng phát triển và tình hình triển khaidịch vụ Ethernet Hiện nay có nhiều công nghệ mạng có thể cung cấp dịch vụ Ethernet,trước hết trong chương này giới thiệu tổng quan các công nghệ mạng cung cấp dịchvụethernet Tiếp theo giới thiệu khái niệm dịch vụ Ethernet và xu hướng phát triển dịch vụEthernet trên thế giới Để thấy đuợc sự phát triển của dịch vụ Ethernet trong chương nàyđưa ra các dự báo cũng như tình hình triển khai trên thế giới của các nuớc trong khu vựccũng như quốc tế
1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG VÀ DỊCH VỤ ETHERNET
1.1 Tổng quan mạng quang Ethernet
Trong vòng ba thập kỷ qua, Ethernet là công nghệ thống lĩnh trong các mạng nội bộ LAN,
là công nghệ chủ đạo trong hầu hết các văn phòng trên toàn thế giới và hiện nay đã đượcdùng ngay cả trong các hộ gia đình để chia sẽ các đường dây truy nhập băng rộng giữa cácthiết bị với nhau Đặc biệt tất cả các máy tính cá nhân đều được kết nối bằng Ehernet vàngày càng nhiều thiết bị truy nhập dùng đến công nghệ này
Có nhiều lý do để giải thích tại sao Ethernet đã có sự thành công như vậy trong cả cácdoanh nghiệp lẫn các hộ gia đình: dễ sử dụng, tốc độ cao và giá thiết bị rẻ
Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, tốc độ Ethernet đã được cải thiện từ Mbpslên Gbps và 10Gbps Song song với nó, phương tiện truyền trong mạng Ethernet cũngchuyển dần từ cáp đồng sang cáp quang, và cấu hình cũng đã phát triển từ cấu trúc busdùng chung lên cấu trúc mạng chuyển mạch Đây là những nhân tố quan trọng để xây dựngcác mạng có dung lượng cao, chất lượng cao, và hiệu xuất cao, đáp ứng được những đòihỏi ngày càng khắt khe của yêu cầu về chất lượng dịch vụ (Qos) trong môi trường mạngmạng đô thị (MAN) hay WAN Tuy nhiên, hiện nay nhu cầu phát triển dịch vụ Ethernetchủ yếu trong môi trường mạng MAN
Mở rộng từ mạng LAN ra mạng MAN tạo ra các cơ hội mới cho các nhà khai thác mạng.Khi đầu tư vào mạng E-MAN, các nhà khai thác có khả năng để cung cấp các giải pháptruy nhập tốc độ cao với chi phí tương đối thấp cho các điểm cung cấp dịch vụ POP (Points
Of Presence) của họ, do đó loại bỏ được các điểm nút cổ chai tồn tại giữa các mạng LANtại các cơ quan với mạng đường trục tốc độ cao
Doanh thu giảm do cung cấp băng tần với giá thấp hơn cho khách hàng có thể bù lại bằngcách cung cấp thêm các dịch vụ mới Do vậy E-MAN sẽ tạo ra phương thức để chuyển từ
Trang 15Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
cung cấp các đường truyền có giá cao đến việc cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng quabăng thông tương đối thấp
1.1.1 Các đặc tính của E-MAN
Khách hàng được kết nối đến E-MAN sử dụng các giao diện thích hợp với Ethernet thay vìphải qua nhiều giai đoạn biến đổi từ lưu lượng ATM, SONET/SDH và ngược lại Bằngcách này không chỉ loại bỏ được sự phức tạp mà còn làm cho quá trình cung cấp đơn giản
đi rất nhiều Mô hình Metro hình thành từ qúa trình cung cấp các ống băng thông giữa cácnode và khách hàng đầu cuối để cung cấp các mạng LAN ảo (VLAN) và các mạng riêng
ảo (VPN) dựa trên mức thoả thuận dịch vụ SLA
Trong trường hợp này, các vấn đề đã được đơn giản hoá đi rất nhiều cho cả khách hàng lẫnnhà khai thác Khách hàng không cần phải chia cắt lưu lượng và định tuyến chúng đến cácđường phù hợp để đến đúng các node đích nữa Thay vì tạo ra rất nhiều chùm đườngtruyền giữa các node, ở đây chỉ cần tạo ra băng tần dựa theo SLA mà bao hàm được nhucầu của khách hàng tại mỗi node
Nói cách khác, cung cấp các kết nối không còn là vấn đề thiết yếu đối với nhà cung cấpmạng nữa do đó họ có điều kiện để tập trung vào việc tạo ra các dịch vụ giá trị gia tăng.Bằng việc mở rộng mạng LAN vào mạng MAN sử dụng kết nối có băng tần lớn hơn, sẽkhông còn sự khác biệt giữa các server của mạng với các router được đặt tại thiết bị củakhách hàng và tại các điểm POP của nhà cung cấp mạng nữa Một công ty khác cung cấpcác dịch vụ nguồn cho các doanh nghiệp này bây giờ có thể thực hiện từ một vị trí trungtâm cùng với điểm POP Đồng thời cũng không cần phải duy trì các router, các server vàcác firewall tại mỗi vị trí khách hàng Kết quả là các mô hình dựa trên thành viên thứ banày giờ có tính kinh tế hơn rất nhiều Không những các thiết bị mạng được chia sẽ giữanhiều khách hàng với nhau mà cũng không cần phải duy trì đội bảo dưỡng thường xuyêntại phía khách hàng nữa
1.1.2 Cấu trúc mạng E-MAN
Kiến trúc mạng Metro dựa trên công nghệ Ethernet điển hình có thể mô tả như hình 1-1.Phần mạng truy nhập Metro tập hợp lưu lượng từ các khu vực (cơ quan, toà nhà, ) trongkhu vực của mạng Metro Mô hình điển hình thường được xây dựng xung quanh các vòngRing quang với mỗi vòng Ring truy nhập Metro gồm từ 5 đến 10 node Những vòng Ringnày mang lưu lượng từ các khách hàng khác nhau đến các điểm POP mà các điểm này đ-ược kết nối với nhau bằng mạng lõi Metro Một mạng lõi Metro điển hình sẽ bao phủ đượcnhiều thành phố hoặc một khu vực tập trung nhiều doanh nghiệp
Trang 16Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Hình 1-1 Cấu trúc mạng E-MAN điển hình
Một khía cạnh quan trọng của những mạng lõi Metro này là các trung tâm dữ liệu, thườngđược đặt node quan trọng của mạng lõi Metro có thể truy nhập dễ dàng Những trung tâm
dữ liệu này phục vụ chủ yếu cho nội dung các host gần người sử dụng Đây cũng chính lànơi mà các dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ khác (Outsourced services) được cung cấp chocác khách hàng của mạng E-MAN Quá trình truy nhập đến đường trục Internet được cungcấp tại một hoặc một số điểm POP cấu thành nên mạng lõi Metro Việc sắp xếp này cónhiều ưu điểm phụ liên quan đến quá trình thương mại điện tử Hiện tại cơ sở hạ tầng chomục đích phối hợp thương mại điện tử cũng gần giống như lõi của mạng Internet, có nhièuphiên giao dịch hơn được xử lý và sau đó giảm dần - đây là hai ưu điểm nổi trội khi tổchức một giao dịch thành công dựa trên sự thực hiện của Internet
1.1.3 Xu hướng phát triển công nghệ mạng
Hiện tại, các công nghệ tiềm năng được nhận định là ứng cử để xây dựng mạng MAN thế
hệ mới chủ yếu tập trung vào 5 loại công nghệ chính, đó là:
Trang 17Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Các nhà khai thác mạng có xu hướng kết hợp một số loại công nghệ trên cùng một mạngcủa họ, vì tất cả các công nghệ sẽ đóng góp vào việc đạt được những mục đích chung là:
Giảm chi phí đầu tư xây dựng mạng
Rút ngắn thời gian đáp ứng dịch vụ cho khách hàng
Dự phòng dung lượng đối với sự gia tăng lưu lượng dạng gói
Tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ mới
Nâng cao hiệu suất khai thác mạng
a SONET/SDH-NG
SONET/SDH-NG là công nghệ phát triển trên nền SONET/SDH truyền thống.SONET/SDH-NG giữ lại một số đặc tính của SONET/SDH truyền thống và loại bỏ nhữngđặc tính không cần thiết Mục đích cơ bản của SONET/SDH-NG là cải tiến công nghệSONET/SDH với mục đích vẫn cung cấp các dịch vụ TDM như đối với SONET/SDHtruyền thống trong khi vẫn xử lý truyền tải một cách hiệu quả đối với các dịch vụ truyền dữliệu trên cùng một hệ thống truyền tải
Về cơ bản, SONET/SDH-NG cung cấp các năng lực chính như chuyển mạch bảo vệ vàring phục hồi, quản lý luồng, giám sát chất lượng, bảo dưỡng từ xa và các chức năng giámsát khác Đồng thời chức năng quản lý gói cũng được cải thiện đáng kể với độ Granularitylớn hơn của SONET truyền thống rất nhiều
SONET/SDH-NG sử dụng các cơ chế ghép kênh mới để kết hợp các dịch vụ khách hàng
đa giao thức thành các container SONET/SDH ghép ảo hoặc chuẩn Công nghệ này có thểđược sử dụng để thiết lập các MSPP TDM/gói lai hoặc cung cấp định khung luồng bít chomột cấu trúc mạng gói Điểm hấp dẫn nhất của SONET/SDH-NG là nó được xây dựng dựatrên một công nghệ có sẵn và phát huy những ưu điểm của SONET/SDH
Các tiêu chuẩn về SONET/SDH-NG hiện cũng đang được phát triển, trong đó tiêu chuẩnchính là GFP G.7041 của ITU-T
b Ethernet/Gigabit Ethernet
Ethernet là một công nghệ đã được áp dụng phổ biến cho mạng cục bộ LAN hơn hai thập
kỷ qua, hầu hết các vấn đề kỹ thuật cũng như vấn đề xây dựng mạng Ethernet đều đã đượcchuẩn hóa bởi tiêu chuẩn IEEE.802 của IEEE Trong tất cả các công nghệ được sử dụngtrong các mạng MAN hiện nay thì Ethernet là một chủ đề được chú ý nhiều nhất do cónhững lợi thế như đơn giản về chức năng thực hiện và chi phí xây dựng thấp
Công nghệ Ethernet được ứng dụng xây dựng mạng với 2 mục đích:
Cung cấp các giao diện cho các loại hình dịch vụ phổ thông, có khảnăng cung cấp nhiều loại hình dịch vụ thoại và số liệu, ví dụ các kết nối
Trang 18Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Ethernet riêng, các kết nối Ethernet riêng ảo, kết nối truy nhập Ethernet,Frame Relay hoặc các dịch vụ “đường hầm” thông qua các cơ sở hạtầng mạng truyền tải khác, chẳng hạn như ATM và IP
Ethernet được xem như một cơ chế truyền tải cơ sở, có khả năng truyềntải lưu lượng trên nhiều tiện ích truyền dẫn khác nhau
Hiện tại các giao thức Gigabit Ethernet đã được chuẩn hoá trong các tiêu chuẩn IEEE802.3z, 802.3ae, 802.1w và cung cấp các kết nối có tốc độ 100 Mbít/s, 1 Gbít/s hoặc vàichục Gbít/s (cụ thể là 10Gbít/s) và hỗ trợ rất nhiều các tiện ích truyền dẫn vật lý khác nhaunhư cáp đồng, cáp quang với phương thức truyền tải đơn công (half-duplex) hoặc songcông (full-duplex) Công nghệ Ethernet hỗ trợ triển khai nhiều loại hình dịch vụ khác nhaucho nhu cầu kết nối kết nối điểm - điểm, điểm - đa điểm, kết nối đa điểm Một trongnhững ứng dụng quan trọng tập hợp chức năng của nhiều loại hình dịch vụ kết nối là dịch
vụ mạng LAN ảo (virtual LAN), dịch vụ này cho phép các cơ quan, doanh nghiệp, các tổchức kết nối mạng từ ở các phạm vi địa lý tách rời thành một mạng thống nhất
c RPR
RPR là một dạng giao thức mới ở phân lớp MAC (Media Acces Control) Giao thứcnày được áp dụng nhằm mục đích tối ưu hoá việc quản lý băng thông và hiệu quảcho việc triển khai các dịch vụ truyền dữ liệu trên vòng ring RPR (hoạt động ở phíatrên so với L1 Ethernet Phy và SDH) thực hiện cơ chế bảo vệ với giới hạn thời gianbảo vệ là 50 ms trên cơ sở hai phương thức: phương thức steering và phương thứcwrapping Các nút mạng RPR trong vòng ring có thể thu các gói tin được địa chỉhoá gửi đến nút đó bởi chức năng DROP và chèn các gói tin gửi từ nút vào trongvòng ring bởi chức năng ADD Các gói tin không phải địa chỉ của nút sẽ đượcchuyển qua Một trong những chức năng quan trọng nữa của RPR là lưu lượngtrong vòng ring sẽ được truyền tải theo 3 mức ưu tiên là High, Medium, LOWtương ứng với 3 mức chất lượng dịch vụ QoS (quanlity of service) RPR cho phép
sử dụng truyền tải không chỉ gói dạng Ethernet mà còn cho phép truyền tải với bất
kỳ dạng giao thức gói nào RPR cung cấp các chức năng MAC gói cho việc truyềntải dữ liệu trên các vòng ring RPR hoạt động độc lập với các lớp mạng và lớp vật
lý, do vậy các nhà cung cấp sẽ có thể sử dụng công nghệ này như một thành phầnquan trọng trong các giải pháp công nghệ áp dụng cho việc xây dựng mạng MAN
Trang 19Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Hiện tại giao thức RPR đã được chuẩn hoá trong tiêu chuẩn IEEE 803.17 của IEEE
và đã có rất nhiều hãng sản xuất thiết bị đã tung ra các sản phẩm RPR thương mại
d WDM
Hiện nay công nghệ WDM được quan tâm rất nhiều trong việc lựa chọn giải phápxây dựng mạng truyền tải quang cho mạng đô thị Thị trường thương mại đã xuấthiện rất nhiều các sản phẩm truyền dẫn quang WDM ứng dụng cho việc xây dựngmạng MAN Các hệ thống WDM thương mại này thông thường có cấu hình có thểtruyền đồng thời tới 32 bước sóng với tốc độ 10Gbit/s và có thể triển khai với cáccấu trúc tô-pô mạng ring, ring/mesh hoặc mesh
Công nghệ WDM cho phép xây dựng các cấu trúc mạng “xếp chồng” sử dụng cáctô-pô và các kiến trúc khác nhau Ví dụ, nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng WDM
để mang lưu lượng TDM (như thoại) trên SONET/SDH trên một bước sóng, trongkhi đó vẫn triển khai một công nghệ truyền tải dữ liệu (chẳng hạn như GE overRPR) trên một bước sóng khác
Việc sử dụng WDM trong MAN là một phương thức có hiệu quả kinh tế nhất là khicuờng độ trao đổi lưu lượng trên mạng lớn, tài nguyên về cáp và sợi quang còn ít.Tuy vậy nếu sử dụng công nghệ WDM chỉ đơn giản là để ghép dung lượngSONET/SDH hiện tại với các ring ngang hàng thì thực tế lại không tiết kiệm đượccác chi phí đầu tư (vì mỗi bước sóng thêm vào lại đòi hỏi một thiết bị đầu cuối riêngtại các nút mạng) Hơn nữa việc quản lý lại trở nên phức tạp hơn không có lợi trongviệc cung cấp dịch vụ kết nối điểm - điểm Để giải quyết những vấn đề này, các nhàsản xuất cung cấp các thiết bị WDM cho mạng MAN đã đưa thêm một chức năngmới cho phép quản lý lưu lượng ở mức quang Điều đó đã dẫn đến sự ra đời củamột thế hệ các MSPP WDM mới, đây cũng là một loại sản phẩm mạng MAN chính.MSPP WDM có những đóng góp quan trọng như:
Lưu lượng được quản lý điểm-điểm tại mức quang
Hỗ trợ được nhiều loại công nghệ và dịch vụ, cả loại hiện có và tươnglai
Cung cấp một nền tảng cho việc chuyển đổi sang một công nghệ và cấutrúc mạng mới, đặc biệt là công nghệ và cấu trúc mạng toàn quang
Trang 20Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Các tiêu chuẩn MPLS đã được nghiên cứu nhưng chúng vẫn chưa được ban hành
Ví dụ tiêu chuẩn MPLS hỗ trợ các VPN lớp 2 vẫn chỉ mới ở dạng draft VPN lớp 2liên kết hoạt động (các mạng riêng ảo) rất cần thiết cho việc cung cấp các mạngriêng tới các khách hàng doanh nghiệp
Trong thực tế, vẫn chưa có một sự thống nhất về phương thức mà MPLS sẽ được sửdụng trong mạng đô thị Một số nhà cung cấp cho rằng MPLS có thể được sử dụng
ở mọi nơi, kể cả phần mạng biên Nhưng một số khác thì lại cho rằng về cơ bản đó
là một công nghệ của phần mạng lõi MAN
MPLS được thiết kế cho các dịch vụ trong các mạng gói, nhưng một phiên bản mới
là GMPLS thì lại được phát triển cho các mạng toàn quang, bao gồm các kết nốiSONET/SDH, WDM và truyền trực tiếp trên sợi quang GMPLS có khả năng cấuhình các luồng lưu lượng dạng gói và cả các dạng lưu lượng khác
GMPLS đã mở ra khả năng đạt được sự hợp nhất các môi trường mạng số liệutruyền thống và quang Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều khó khăn khi triển khaiGMPLS trên các mạng đã lắp đặt
MPLS và phiên bản mở rộng của nó có thể đóng vai trò là một lớp tích hợp cho cácmạng MAN nhằm cung cấp tính thông minh và là một “lớp keo kết dính” giữamạng quang WDM phía dưới và lớp dịch vụ IP Với vai trò này, nó có thể cung cấpchức năng cung cấp băng tần điểm-điểm, xử lý và quản lý lưu lượng và khôi phụcdịch vụ Hiệu quả hơn, MPLS có thể hoạt động như một lớp thiết lập cho các dịch
vụ hướng kết nối
Trang 21Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
1.2 Các dịch vụ cung cấp qua mạng Ethernet Metro
1.2.1 Giới thiệu
Mạng thế hệ sau (NGN-Next Generation Network) là mạng dựa trên công nghệchuyển mạnh gói, có khả năng cung cấp đa dịch vụ, băng rộng, cho phép quản lýchất lượng dịch vụ (QoS) Nó cung cấp cho người dùng khả năng truy cập khônghạn chế các dịch vụ cả hữu tuyến lẫn vô tuyến trên một nền tảng công nghệ chung(định nghĩa theo ITU-T Study Group 13) NGN là một cách tiếp cận hướng dịch vụ(service driven approach) cho sự phát triển của mạng viễn thông – tin học [1]
Hiện nay, nhiều nhà cung cấp dịch vụ ICT (Information CommunicationTechnology) trên thế giới đã, đang và sẽ triển khai các dịch vụ NGN, triple-play (dữliệu, thoại, hình ảnh) dựa trên công nghệ Ethernet Công nghệ Ethernet ban đầuđược sử dụng cho mạng LAN Nhưng với sự tiến bộ gần đây về mặt công nghệ,Ethernet đang được nhiều nhà cung cấp dịch vụ ICT quan tâm
Sau đây cung cấp cái nhìn tổng quan về dịch vụ Ethernet (Ethernet service), dựatrên công trình (từ tháng 4 năm 2003) của Metro Ethernet Forum (MEF), một tổchức các nhà công nghiệp trong lĩnh vực ICT cổ vũ việc cung cấp hạ tầng mạngMetro sử dụng công nghệ Ethernet Phần này có thể giúp người sử dụng dịch vụEthernet hiểu được những dạng và đặc điểm khác nhau của dịch vụ Ethernet, và đểgiúp cho những nhà cung cấp diễn đạt rõ ràng khả năng cung cấp dịch vụ của họ
1.2.2 Lợi ích dùng dịch vụ ethernet
Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã cung cấp dịch vụ Metro Ethernet Một số nhà cung cấp đã
mở rộng dịch vụ Ethernet vuợt xa phạm vi mạng nội thị (MAN) và vươn đến phạm vimạng diện rộng (WAN) Hàng ngàn thuê bao đã được sử dụng dịch vụ Ethernet và sốlượng thuê bao đang tăng lên một cách nhanh chóng Những thuê bao này bị thu hút bởinhững lợi ích của dịch vụ Ethernet đem lại, bao gồm:
- Tính dễ sử dụng
- Hiệu quả về chi phí (cost effectiveness)
- Linh hoạt
Tính dễ sử dụng
Trang 22Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Dịch vụ Ethernet dựa trên một giao diện Ethernet (Ethernet interface) chuẩn, phổ biếndùng rộng rãi trong các hệ thống mạng cục bộ (LAN) Hầu như tất cả các thiết bị và máychủ trong LAN đều kết nối dùng Ethernet, vì vậy việc sử dụng Ethernet để kết nối với nhau
sẽ đơn giản hóa quá trình hoạt động và các chức năng quản trị, quản lí và cung cấp (OAM
&P)
Hiệu quả về chi phí
Dịch vụ Ethernet làm giảm chi phí đầu tư (CAPEX-capital expense) và chi phí vận hành(OPEX-operation expense):
- Một là, do sự phổ biến của Ethernet trong hầu hết tất cả các sản phẩm mạng nên giao diệnEthernet có chi phí không đắt
- Hai là, ít tốn kém hơn những dịch vụ cạnh tranh khác do giá thành thiết bị thấp, chi phíquản trị và vận hành thấp hơn
- Ba là, nhiều nhà cung cấp dịch vụ Ethernet cho phép những thuê bao tăng thêm băngthông một cách khá mềm dẻo Điều này cho phép thuê bao thêm băng thông khi cần thiết
và họ chỉ trả cho những gì họ cần
Hình 1-2 so sánh chi phí hàng tháng cho 3 loại dịch vụ
Tính linh hoạt
Trang 23Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Dịch vụ Ethernet cho phép những thuê bao thiết lập mạng của họ theo những cách hoặc làphức tạp hơn hoặc là không thể thực hiện với các dịch vụ truyền thống khác Ví dụ: mộtcông ty thuê một giao tiếp Ethernet đơn có thể kết nối nhiều mạng ở vị trí khác nhau đểthành lập một Intranet VPN của họ, kết nối những đối tác kinh doanh thành Extranet VPNhoặc kết nối Internet tốc độ cao đến ISP Với dịch vụ Ethenet, các thuê bao cũng có thểthêm vào hoặc thay đổi băng thông trong vài phút thay vì trong vài ngày ngày hoặc thậmchí vài tuần khi sử dụng những dịch vụ mạng truy nhập khác (Frame relay, ATM,…).Ngoài ra, những thay đổi này không đòi hỏi thuê bao phải mua thiết bị mới hay ISP cử cán
bộ kỹ thuật đến kiểm tra, hỗ trợ tại chỗ
1.3 Mô hình dịch vụ Ethernet
Để xác định các loại hình dịch vụ cung cấp qua môi trường Ethernet, trước hết cần xem xét
mô hình tổng quát Mô hình dịch vụ Ethernet là mô hình chung cho các dịch vụ Ethernet,được xây dựng trên dựa trên cơ sở sử dụng các thiết bị khách hàng để truy cập các dịch vụ.Trong mô hình này sẽ định nghĩa các thành phần cơ bản cấu thành dịch vụ cũng như một
số đặc tính cơ bản cho mỗi loại hình dịch vụ Nhìn chung các dịch vụ Ethernet đều cóchung một số đặc điểm, tuy nhiên vẫn có một số đặc tính đặc trưng khác nhau cho từngdịch vụ riêng Mô hình cơ bản cho các dịch vụ Ethernet Metro như chỉ ra trên hình sau
Hình 1-3 Mô hình cung cấp các dịch vụ Ethernet qua mạng MAN
Các dịch vụ Ethernet được cung cấp bởi nhà cung cấp mạng Ethernet Metro Thiết bịkhách hàng nối đến mạng tại giao diện người dùng - mạng (UNI) sử dụng một giao diệnEthernet chuẩn 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps hoặc 10Gbps
ThiÕt bÞ
kh¸ch hµng
Giao diÖn ng êi dïng-m¹ng (UNI)
Giao diÖn ng êi dïng-m¹ng (UNI)
ThiÕt bÞ kh¸ch hµng
M¹ng Metro Etherent
Trang 24Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Trong mô hình này chủ yếu đề cập đến các kết nối mạng mà trong đó thuê bao được xem
là một phía của kết nối khi trình bày về các ứng dụng thuê bao Tuy nhiên cũng có thể cónhiều thuê bao (UNI) kết nối đến mạng MEN từ cùng một vị trí
Trên cơ sở các dịch vụ chung được xác định trong mô hình, nhà cung cấp dịch vụ có thểtriển khai các dịch vụ cụ thể tuỳ theo nhu cầu khách hàng Những dịch vụ này có thể đượctruyền qua các môi trường và các giao thức khác nhau trong mạng MEN như SONET,DWDM, MPLS, GFP, Tuy nhiên, xét từ góc độ khách hàng thì các kết nối mạng xuấtphát từ phía khách hàng của giao diện UNI là các kết nối Ethernet
1.4 Các loại dịch vụ Ethernet.
Hiện tại các dịch vụ Ethernet được chia thành 2 loại lớn: Các đường Ethernet riêng, chạytrên hạ tầng SONET/SDH hoặc trên mạng LAN trong suốt qua các chuyển mạch (best-effort) và sợi quang hiện chưa sử dụng Các chuẩn mới được phát triển để chọn công nghệphù hợp cho phép người khai thác chuyển đến vùng có phổ thích hợp và luân chuyển cácdịch vụ một cách mềm dẻo trong các công nghệ hiện có đồng thời hỗ trợ thoả thuận mứcdịch vụ (SLA)
Các dịch vụ Ethernet có thể chạy trên hầu hết cơ sở hạ tầng hiện có Các tổ chức chuẩn hoátrong khi cố gắng tìm cách định nghĩa thành phần cấu thành dịch vụ Ethernet đã vấp phảimột vấn đề khó khăn: nó sẽ chạy trên SDH, ATM, IP/MPLS, PDH, WDM, hay OTN? Vấn
đề trở nên phức tạp hơn khi xét đến thủ tục khung chung (GFP) và lược đồ điều chỉnh dunglượng liên kết (LCAS) cũng như khi tính đến các ring gói hồi phục (RPR)
Phương pháp truyền tải ảnh hưởng đáng kể đến cách định nghĩa một dịch vụ Ethernet Kếtquả đã xuất hiện rất nhiều tên dịch vụ Ethernet trên thị trường với khả năng khác nhau, phụthuộc vào thiết bị của nhà sản xuất và phương pháp truyền tải được sử dụng để thực hiệndịch vụ đó Những dịch vụ chính trong số đó gồm đường dây riêng Ethernet, đường dâyriêng ảo Ethernet, dịch vụ dây riêng ảo, dịch vụ Relay Ethernet, dịch vụ mở rộng LAN,LAN riêng ảo Ethernet, dịch vụ LAN trong suốt và LAN riêng Ethernet
Các lớp dịch vụ Ethernet có thể xác định thông qua tiêu chuẩn IEEE802.1p, các bit ưu tiênngười dùng, các bít MPLS EXP hoặc Diffserv Codepoints, tuỳ thuộc vào công nghệ phânphối dịch vụ được sử dụng Tuy nhiên, hiện nay chưa có chuẩn cụ thể cho việc quản lý lưulượng Ethernet để hổ trợ các lớp dịch vụ Ethernet Do đó, các giải pháp riêng hoặc các giảipháp dựa trên các chuẩn khác như DiffServ đang được thực thi
Các nhà cung cấp thiết bị SONET/SDH cho rằng thiết bị của họ có thể hỗ trợ các dịch vụEthernet sử dụng hỗn hợp GFP, VCAT, LCAS, và RPR Các nhà cung cấp chuyển mạchATM đa dịch vụ cho rằng có thể bổ sung các dịch vụ Ethernet trên các thiết bị của họ và cóthể cung cấp dịch vụ LAN trong suốt Ethernet – over – ATM với QoS đảm bảo, trong khicác nhà cung cấp các thiết bị định tuyến thì cho rằng họ có thể hỗ trợ nhiều Ethernet VPNqua một mạng lõi IP có sự hỗ trợ của MPLS
Trang 25Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Một cách tiếp cận hiện nay là xác định các dịch vụ Ethernet một cách tổng quát và chophép nhà cung cấp quyết định lựa chọn công nghệ phân phát dịch vụ có thể mang lại lợinhuận mà không cần phải làm xáo trộn các dịch vụ hiện có
Nhiều chuyên gia có kinh nghiệm trong lĩnh vực mạng cho rằng: đối với các nhà cung cấpdịch vụ, có thể bổ sung Ethernet khi việc cung cấp dịch vụ có chi phí thấp hơn nhiều so vớikhi xây mới Hiện tại MEF đã đưa ra hai loại dịch vụ Ethernet sẽ trình bày dưới đây, cácloại dịch vụ khác sẽ được định nghĩa trong thời gian tới
Hình 1-4 Mối quan hệ dịch vụ Ethernet trong phân lớp mạng
1.4.1 Dịch vụ kênh Ethernet:
Dịch vụ kênh Ethernet cung cấp kết nối ảo Ethernet điểm - điểm (EVC) giữa hai UNI nhưminh hoạ trên hình 1-15 Dịch vụ E -Line được sử dụng cho kết nối điểm - điểm
Hình 1-5: Kết nối ảo Ethernet điểm - điểm (EVC) qua mạng MEN
Dịch vụ E - Line có thể cung cấp băng tần đối xứng cho truyền số liệu theo hai hướng ởdạng phức tạp hơn nó có thể tạo ra tốc độ thông tin tốt nhất (CIR) và kích thước khối tốtnhất (CBS), tốc độ thông tin đỉnh và kích thước khối đỉnh trễ, jitter, độ mất mát thực hiệngiữa hai UNI có tốc độ khác nhau
Tại mỗi UNI có thể thực hiện ghép dịch vụ từ một số EVC khác nhau Một số EVC điểm điểm có thể được cung cấp trên cùng một cổng vật lý tại một trong các giao diện UNI trênmạng
-EVC §iÓm - §iÓm
Trang 26Chương I: Xu hướng và tỡnh hỡnh triển khai dịch vụ Ethernet
Một dịch vụ E-Line cú thể cung cấp cỏc EVC điểm - điểm giữa cỏc UNI tương tự để sửdụng cỏc chuyển tiếp khung PVC để kết nối cỏc bờn với nhau
Một dịch vụ E - Line cú thể cung cấp một kết nối điểm - điểm giữa cỏc UNI tương tự nhauđến một dịch vụ đường riờng TDM Đõy là dịch vụ kết nối giữa hai UNI và tạo ra cỏckhung dịch vụ hoàn toàn trong suốt giữa cỏc UNI, tiờu đề và tải của khung đặc trưng choUNI nguồn và đớch
Nhỡn chung dịch vụ E - Line cú thể được sử dụng để xõy dựng cỏc dịch vụ tương tự chochuyển tiếp khung hoặc cỏc đường thuờ riờng Tuy nhiờn, dải băng tần và cỏc khả năng kếtnối của nú lớn hơn nhiều
1.4.2 Dịch vụ LAN Ethernet:
Dịch vụ LAN Ethernet cung cấp cỏc kết nối đa điểm, chẳng hạn cú thể kết nối một số UNIvới nhau như chỉ ra ở hỡnh sau
Hỡnh 1-6: Mụ hỡnh kết nối đa điểm
Số liệu thuờ bao gửi từ một UNI cú thể được nhận tại một hoặc nhiều UNI khỏc Mỗi UNIđược kết nối đến một EVC đa điểm Khi cú cỏc UNI thờm vào, chỳng được kết nối đếncựng EVC đa điểm do đú đơn giản hoỏ quỏ trỡnh cung cấp và kớch hoạt dịch vụ
Dịch vụ E - LAN theo cấu hỡnh điểm - điểm.
Dịch vụ E - LAN cú thể được sử dụng để kết nối chỉ hai UNI, điều này dường như tương
tự với dịch vụ E - Line nhưng ở đõy cú một số khỏc biệt đỏng kể Với dịch vụ E - Line,khi một UNI được thờm vào, một EVC cũng phải được bổ sung để kết nối UNI mới đếnmột trong cỏc UNI đó tồn tại Hỡnh 1-7 minh hoạ khi một UNI được thờm vào và sẽ cú mộtEVC mới được bổ sung để tất cả cỏc UNI cú thể kết nối được với nhau khi dựng dịch vu E
- Line
EVC Kết nối đa điểm đến đa điểm
Trang 27Chương I: Xu hướng và tỡnh hỡnh triển khai dịch vụ Ethernet
Hỡnh 1-7 Quỏ trỡnh thực hiện khi thờm một UNI vào mạng MAN
Với dịch vụ E - LAN, khi UNI mới cần thờm vào EVC đa điểm thỡ khụng cần bổ sungEVC mới vỡ dịch vụ E - LAN sử dụng EVC đa điểm - đa điểm Dịch vụ này cũng cho phộpUNI mới trao đổi thụng tin với tất cả cỏc UNI khỏc trờn mạng Trong khi với dịch vụ E –Line thỡ cần cú cỏc EVC đến tất cả cỏc UNI Do đú, dịch vụ E - LAN chỉ yờu cầu một EVC
để thực hiện kết nối nhiều bờn với nhau
Túm lại, dịch vụ E - LAN cú thể kết nối một số lượng lớn cỏc UNI và sẽ ớt phức tạp hơnkhi dựng theo dạng lưới hoặc hub và cỏc kết nối sử dụng cỏc kỹ thuật kết nối điểm - điểmnhư Frame Relay hoặc ATM Hơn nữa, dịch vụ E-LAN cú thể được sử dụng để tạo mộtloạt dịch vụ như mạng LAN riờng và cỏc dịch vụ LAN riờng ảo, trờn cơ sở này cú thể triểnkhai cỏc dịch vụ khỏch hàng
Túm lại dịch vụ Ethernet cung cấp cỏc kết nối lớp 2 cho cỏc dịch vụ khỏc được triển khai ởtrờn và cú thể được cung cấp trờn cỏc nền cụng nghệ khỏc nhau như SDH RPR, MPLS haychớnh cụng nghệ Ethernet
EVC kết nối điểm đến điểm
Khu vực thêm mới
Trang 28Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
2 XU HƯỚNG VÀ TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI DỊCH VỤ ETHERNET
2.1 Xu hướng phát triển dịch vụ Ethernet
Các dịch vụ chủ yếu được cung cấp bởi mạng MAN bao gồm:
Truy nhập internet tốc độ cao: Đây là loại dịch vụ rất phát triển hiện nay
Mạng lưu trữ (SAN): Thị trường dịch vụ mạng lưu trữ hiện đang phát triểnnhanh chóng và đây là một trong các dịch vụ đòi hỏi kết nối băng tần lớn100Mbit/s và cao hơn nữa Sự phát triển bùng nổ về số liệu đã khiến choviệc quản lý các nguồn tài nguyên này trong các doanh nghiệp ngày mộtkhó khăn hơn Các dịch vụ mạng SAN sẽ là một giải pháp kinh tế hơn, vàtin cậy hơn trong việc duy trì các kho dữ liệu khổng lồ Việc lưu trữ số liệu
từ xa còn đáp ứng được các yêu cầu phục hồi trước những thảm hoạ, ngănngừa sự gián đoạn và đảm bảo sự liên tục trong các hoạt động kinh doanh
Các mạng riêng ảo lớp 2 (L2VPN): Các giải pháp VPN đem đến cho cáckhách hàng khả năng tăng hiệu suất công việc nhờ đường truy nhập an toànđến các ứng dụng và dữ liệu
Các dịch vụ ứng dụng gia tăng: Các nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng hiệnđang cố gắng tìm kiếm thị trường cho các sản phẩm của họ tuy nhiên họmới chỉ đạt được những thành công mức độ với một vài ứng dụng cơ bản.Gartner Group đánh giá rằng thị trường dịch vụ ứng dụng sẽ đạt 25 triệu đô
la vào năm 2004 (so với 3,5 triệu đô la năm 2001)
Dịch vụ LAN thông suốt (LAN điểm-điểm và LAN đa điểm-đa điểm):Cung cấp kết nối mạng trực tiếp giữa các văn phòng ở xa nhau do vậy làmgiảm tính phức tạp trong việc điều hành mạng, làm tăng chất lượng và cảithiện tính mềm dẻo và khả năng nâng cấp mạng
Trang 29Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Các dịch vụ số liệu sẽ phát triển trung bình hơn 50%/năm và dịch vụ thoạităng hơn 15%/năm
Các dịch vụ theo yêu cầu sẽ tăng rất mạnh vì chúng cung cấp được băngtần đúng lúc, “động” hơn Do đó sẽ làm giảm đáng kể giá thành dịch vụ.Khách hàng sẽ chỉ phải trả cho lượng băng tần mà họ sử dụng Nhờ sự linhhoạt này mà các nhà cung cấp dịch vụ mạng cũng sẽ làm giảm được các chiphí khai thác nhờ việc phân bổ và cung cấp băng tần theo nhu cầu
Theo ‘điều tra về Ethernet MAN năm 2003’ của Yankee Group, hiện nayethernet đang là một giải pháp hiệu quả thay thế các dịch vụ mạng số liệutruyền thống, mà chủ yếu là dịch vụ kênh riêng, do các dịch vụ ethernet cógiá thấp hơn 25-35% giá của dịch vụ kênh riêng Đây là một giải pháp chiphí/megabit thấp và có băng tần lớn
thị trường dịch vụ ethernet tăng với tốc độ trên 30%/ năm đến năm 2008 vàđạt nhiều tỷ $/năm trên toàn thế giới
Bảng 1-1 dự báo thị trường phát triển dịch vụ Ethernet trên toàn thế giới
Hình 1-8 Tỷ trọng dịch vụ ethernet theo mạng MAN và đường trục USA
Trang 30Chương I: Xu hướng và tỡnh hỡnh triển khai dịch vụ Ethernet
Cú thể tham khảo những lý do khiến khỏch hàng lựa chọn cỏc dịch vụ ethernet(theo điều tra của Cisco System and Sage Research năm 2003)
Hỡnh 1-9 Cỏc lý do lựa chọn dịch vụ Ethernet MAN của khỏch hàng
Nhu cầu của cỏc thị trường đối với cỏc dịch vụ ethernet MAN được thể hiệntrờn bảng 1.2, đứng đầu là cỏc thị trường tài chớnh và chăm súc sức khoẻ
Trong thị trường chăm súc sức khoẻ, sự bựng nổ cỏc ứng dụng đũi hỏi kết nốichất lượng cao, băng tần lớn
Giỏo dục cũng là một thị trường quan trọng đối với cỏc dịch vụ ethernet, vớicỏc ứng dụng được chỳ ý nhất là: học từ xa, truy nhập internet, nội dung
Xu hướng thị trường với cỏc dịch vụ ethernet là sự thay đổi của nú từ một dịch
vụ best-effort thành một dịch vụ với độ tin cậy cao và cỏc mức đảm bảo dịch vụ.Khi xu hướng này vẫn tiếp tục xảy ra thỡ cỏc thị trường như tài chớnh, chăm súc sứckhoẻ, bảo hiểm, giỏo dục và cỏc dịch vụ phỏp luật sẽ vẫn tiếp tục sử dụng ethernet
để đỏp ứng cỏc nhu cầu của họ
Khác
ứng dụng và đặc tính
mới
Băng tần theo yêu cầu
Chi phi thiết bị phía
Trang 31Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Bảng 1-2: Nhu cầu đối với dịch vụ Ethernet MAN
(Nguồn : Yankee Group, 2004)
Hình 1-10 Lợi nhuận từ các dịch vụ truy nhập Ethernet MAN trên thế giới
Gartner Group dự báo rằng số các đầu cuối Ethernet trong các toà nhà gồmnhiều văn phòng sẽ tăng từ con số gần bằng 0 năm 2000 tới 500.000 vào năm 2006.Hiện tượng này rõ ràng hơn ở các vùng đô thị có độ tập trung cao các toàn nhà gồmnhiều văn phòng và các khu chung cư Sự phát triển mạnh nhất xảy ra ở khu vực
1 10 100 1000 10000 100000
Trang 32Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Châu á Thái Bình Dương và ở châu Âu, Trung á, và châu Phi Trong các nước này,Ethernet MAN đã xuất hiện như một phương thức truy nhập được ưa chuộng IDC
dự báo rằng lợi nhuận từ các dịch vụ Ethernet MAN trên toàn thế giới sẽ đạt 9,7 tỷ
đô la năm 2006, trong đó châu á Thái Bình Dương sẽ chiếm 7,9 tỷ
- Các khách hàng doanh nghiệp có xu hướng sử dụng ngày càng nhiều các dịch
vụ truy nhập internet, thuê máy chủ và các dịch vụ số liệu Internet đã trở thành mộtphương tiện vô cùng quan trọng đối với các khách hàng này Các nhà cung cấp dịch
vụ và các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng cũng đặt mối quan tâm rất lớn vào các dịch vụ
số liệu có lợi nhuận cao này
- Các khách hàng doanh nghiệp ngày càng quan tâm đến dịch vụ mạng lưu trữ,
mà một trong các lý do sử dụng là lý do an ninh, bằng chứng là sự triển khai rộngrãi các kế hoạch phục hồi khỏi những thảm hoạ của rất nhiều công ty trên thếgiới.Ví dụ, có khoảng 70% trong số 1000 công ty của Fortune trên toàn thế giới đãtriển khai các mạng khôi phục thảm hoạ qua các công trình cáp quang kết nối hạtầng cơ sở của họ trong một mạng đô thị nào đó
Rất nhiều các chính phủ đã ra những hướng dẫn và điều luật liên quan đến vấn
đề phục hồi trước những thảm hoạ Ví dụ U.S Federal Rerve và U.SSecurities&Exchange Commission đã đưa ra khuyến cáo rằng các ngân hàng phảiđặt các trung tâm dữ liệu dự phòng chính và từ xa cách nhau 100 dặm và phải khôiphục được các hoạt động mạng trong vòng 2 giờ kể từ lúc có thảm hoạ
Tuy vậy, an ninh cũng không phải là lý do duy nhất trong xu hướng sử dụngcác dịch vụ mạng SAN Lý do thứ 2 là chi phí ngày càng tăng của “thời gian chết”của mạng Các công ty lớn trung bình mất khoảng 3,6% lợi nhuận cho thời gian chếtcủa mạng trong một năm Với các ứng dụng có tính chất cấp bách thì các doanhnghiệp sẽ mất đi những khoản lợi nhuận vào thời gian chết của mạng Người ta ướctính rằng một nhà khai thác TV trả tiền sẽ mất khoảng 125.000 đô la /giờ, đối vớimột công ty tín dụng là khoảng 2,6 triệu đô la/giờ Các doanh nghiệp thì không hềmuốn mất lợi nhuận của họ và do vậy các dịch vụ SAN trở thành một lựa chọn hấpdẫn đối với họ
Tính mềm dẻo trong khai thác cũng là một lý do khiến các khách hàng doanhnghiệp muốn gửi nguồn dữ liệu thông tin của họ qua các dịch vụ SAN
Theo nghiên cứu của Infonetics, lợi nhuận từ các dịch vụ trung tâm dữ liệu sẽtăng 27%, từ 7,3 tỷ đola tới 9,3 tỷ đô la từ năm 2003 đến 2007 Những lý do cơ bảnthúc đẩy khách hàng muốn xây dựng các trung tâm số liệu của họ:
+ 90% nói là vì lý do an ninh
+ 85% vì chất lượng
Trang 33Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
+ 79% vì tính sẵn sàng
+ 78% vì lý do điều khiển
Hình 1-11: Những lý do xây dựng trung tâm số liệu của khách hàng (theo một
điều tra của Infonetics Research)
- VPN và dịch vụ an toàn mạng : Các tổ chức lớn có ý thức về an ninh hơn các tổchức loại trung bình và nhỏ : trong số các tổ chức lớn, thì cũng có tới 40% đã sửdụng các phương pháp an ninh mạng tối thiểu nhất.Trong năm 2004, sẽ có tới 51%trong số lợi nhuận từ dịch vụ an ninh là từ các tổ chức lớn, tiếp theo là các tổ chứcnhỏ và trung bình Lợi nhuận từ các dịch vụ an toàn mạng trên toàn cầu trong năm
2003 đã đạt 3,1 tỷ đô là và được dự báo đạt 7,7 tỷ vào năm 2008, mà nhu cầu ngàycàng lớn của các tổ chức ở mọi kích cỡ, sự phức tạp của các giải pháp an toàn hiệntại và cũng do mong muốn tăng lợi nhuận từ phía các nhà cung cấp dịch vụ
Theo Infonetics Research, lợi nhuận từ phần mềm và phần cứng firewall vàVPN trên toàn thế giới đã tăng lên 11% tới 733 triệu đôla vào quý I năm 2004 từquý 4 năm 2003, và sẽ tăng 12% tới 823 triệu đôla vào quý I năm 2005 Bắc Mỹ làkhu vực tiềm năng với gần 70% trong số các công nhân và nhân viên làm việc lưuđộng sử dụng các dịch vụ VPN vào năm 2006 (theo Infonetics)
2.2 Tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Như phần trên cho thấy hiện nay trên thế giới việc triển khai cung cấp dịch vụ ethernet rấtmạnh mẽ, tốc độ phát triển dịch vụ trên 30% / năm Theo thống kê chưa đầy đủ củaLightReading năm 1/2006 đã có hơn 469 dịch vụ được cung cấp từ 260 công ty bao gồm
cả các công ty, tập đoàn lớn đến các công ty nhỏ mới tham gia thị trường
Trang 34Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Hình 1-12 Tỷ lệ các nhà khai thác triển khai các loại dịch vụ trong tổng số 75
nhà khai thác được điều tra(2005 HeavyReading)
Sau đây nhóm đề tài tổng hợp một số nét chính từ 260 nhà khai thác và giới thiệu một sốnhà cung cấp điển hình trên thế giới và trong khu vực như ở Trung quốc , Thái Lan, USA Với mục tiêu của chương giới thiệu về tình hình triển khai các dịch vụ Ethernet, sau đây sẽtổng hợp và tóm tắt các khảo sát của các nhà cung cấp dịch vụ bao gồm các thông tin theomẫu dạng sau:
Thông tin về nhà cung cấp dịch vụ
o Loại dịch vụ, bao gồm các loại sau:
dịch vụ loại 1, Converged access Khách hàng được cung cấp các dịch vụ chạy trên kết nối Ethernet Các dịch vụ đó là:
Trang 35Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
o Bang/ Tỉnh ( trong các nước lớn như U.S và China)
Thông tin về cơ sở hạ tầng mạng
o Môi trường truy nhập mạng của khách hàng (Cáp đồng, cáp quang, Khác)
o Các công nghệ chính được sử dụng để cung cấp dịch vụ
o Thiết bị được sử dụng để cung cấp dịch vụ
2.2.1 Tổng hợp số liệu khảo sát cung cấp dịch vụ ethernet:
Trang 36Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Dịch vụ loại 3: các kết nối đa điểm, có chuyển mạch giữa nhiều vị trí của khách hàng (ELAN)
Trang 37Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Địa chỉ Web Khách
hàng
Môi trường truy nhập
loại dịch
vụ 1
Loại 2:
Ethernet p
p-loại 3:
Ethernet Mpoint
Công nghệ chủ yếu
Hãng cung cấp thiết bị
1 AT&T
Corp.
ACCU-Ring Service - Ethernet Svc Channel
http://www.business.att.com/
service_overview.jsp;jsessionid=Q5M S2OJS0RY3FLAZBYZCFEY?
ring_service&serv=eb_accu- ring_service&serv_port=eb_connectivi ty&serv_fam=eb_access
http://www.business.att.com/
service_overview.jsp;jsessionid=Q5M S2OJS0RY3FLAZBYZCFEY?
repoid=Product&repoitem=eb_manag ed_internet_service&serv=eb_manag ed_internet_service&serv_port=eb_co nnectivity&serv_fam=eb_access
- Bán sỉ - Copper - IP VPN No No Ethernet
over Sonet
Multi vendor platfom
Trang 38Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
Facility Service - Ethernet Svc Channel
repoid=Product&repoitem=eb_dedicat ed_entrance_facility_service&serv=eb _dedicated_entrance_facility_service
&serv_port=eb_connectivity&serv_fa m=eb_access
- Local Service (EPLS- MAN)
http://www.business.att.com/
service_overview.jsp;jsessionid=Q5M S2OJS0RY3FLAZBYZCFEY?
repoid=Product&repoitem=eb_privatel ine&serv=eb_privateline&serv_port=e b_connectivity&serv_fam=eb_data
- US Nat'l Service (EPLS-
http://www.business.att.com/
service_overview.jsp;jsessionid=Q5M S2OJS0RY3FLAZBYZCFEY?
repoid=Product&repoitem=eb_privatel ine&serv=eb_privateline&serv_port=e b_connectivity&serv_fam=eb_data
- Video
Trang 39Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
WAN)
7 AT&T
Corp.
Ethernet Switched Service - MAN
http://www.business.att.com/
service_overview.jsp;jsessionid=Q5M S2OJS0RY3FLAZBYZCFEY?
repoid=Product&repoitem=eb_ethern et_switched_service-
man&serv=eb_ethernet_switched_ser vice-
man&serv_port=eb_connectivity&serv _fam=eb_access
http://www.business.att.com/
service_overview.jsp;jsessionid=Q5M S2OJS0RY3FLAZBYZCFEY?
repoid=Product&repoitem=eb_frame_
relay_service&serv=eb_frame_relay_
service&serv_port=eb_connectivity&s erv_fam=eb_data
- Bán lẻ - Fiber - IP VPN
- Internet access
http://www.business.att.com/
service_overview.jsp;jsessionid=Q5M S2OJS0RY3FLAZBYZCFEY?
repoid=Product&repoitem=eb_ultravai lable_optering_service&serv=eb_ultra
- Bán sỉ - Fiber - Switched
Ethernet
vendor platfom
- Bán lẻ - Private
Line
- Storage
Trang 40Chương I: Xu hướng và tình hình triển khai dịch vụ Ethernet
vailable_optering_service&serv_port=
eb_connectivity&serv_fam=eb_acces s
- Video
10 AT&T
Corp.
Ultravailable Network Service - Ethernet Svc Channel
http://www.business.att.com/
service_overview.jsp;jsessionid=Q5M S2OJS0RY3FLAZBYZCFEY?
repoid=Product&repoitem=eb_ultravai lable_network_service&serv=eb_ultra vailable_network_service&serv_port=
eb_connectivity&serv_fam=eb_acces s
- Bán sỉ - Fiber - Private
Line
vendor platfom
Địa chỉ Web Khách
hàng
Môi trường truy nhập
loại dịch
vụ 1
Loại 2:
Ethernet p
p-loại 3:
Ethernet Mpoint
Công nghệ chủ yếu
Hãng cung cấp thiết bị
1 BellSouth
Corp.
BellSouth Metro Ethernet Service
- Internet access
- Private Line