Báo cáo Nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ, dịch vụ mạng ip tiếp cận công nghệ internet thế hệ mới

Bé B−u ChÝnh viÔn th«ng ViÖn Khoa häc Kü thuËt B−u ®iÖn 122 Hoµng Quèc ViÖt Hµ Néi B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt §Ò tµi cÊp nhµ n−íc Nghiªn cøu ph¸t triÓn vµ øng dông c«ng nghÖ, dÞch vô m¹ng ip tiÕp cËn c«ng nghÖ internet thÕ hÖ míi m· sè kc 01.02 GS.TSKH §ç Trung T¸ 5866 06/6/2006 Hµ Néi, 12-2003 Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Danh sách những người thực hiện TT Họ và tên Cơ quan công tác Nhánh 1: Định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông A Chủ nhiệm đề tài TS. Trần Hạo Bửu Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện B Cán bộ tham gia nghiên cứu 1 KS. Nguyễn Cương Hoàng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 2 TS. Đinh Văn Dũng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 3 KS. Nguyễn Trung Thành Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện C Cộng tác viên 1 Nguyễn Trọng Dũng Nhánh 2: Biên soạn các tiêu chuẩn giao tiếp kết nối trên mạng IP A Chủ nhiệm đề tài Ths. Phạm Quốc Huy Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện B Cán bộ tham gia nghiên cứu 1 Ths. Trần Trọng Tuệ Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 2 Ths. Nguyễn Hoàng Hải Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 3 KS. Nguyễn Mạnh Cường Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 4 KS. Phan Trí Tuệ Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện C Cộng tác viên Nhánh 3: Phát triển hệ thống Gateway, Gatekeeper VoIP và thử nghiệm A Chủ nhiệm đề tài TS. Đinh Văn Dũng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện B Cán bộ tham gia nghiên cứu 1 KS. Nguyễn Trung Thành Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 2 KS. Thái Quang Tùng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 3 KS. Biện Văn Quang Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 4 KS. Nguyễn Thế Trung Công ty Điểm Tựa 5 KS. Nguyễn Hoàng Linh Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 6 KS. Phạm Văn Hùng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện C Cộng tác viên 1 Trần Bá Thái Công ty NetNam 2 ThS. Lê Minh Quang Công ty VDC Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 iii 3 ThS. Nguyễn Đức Quy Công ty VDC 4 KS. Nguyễn Cao Phương Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 5 ThS. Phạm Việt Cường Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện Nhánh 4: Quy hoạch phát triển mạng và dịch vụ Internet Việt Nam đáp ứng nhu cầu hiện tại và định hướng phát triển IPv6 A Chủ nhiệm đề tài TS. Đinh Văn Dũng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện B Cán bộ tham gia nghiên cứu 1 KS. Hồ Mạnh Trung Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 2 KS. Nguyễn Quang Vinh Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 3 KS. Trần Thế Truyền Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 4 Ths. Lê Bá Tân Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 5 KS. Nguyễn Thị Hằng Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện 6 KS. Trịnh Kim Chi Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện Nhánh 5: Đề xuất về tổ chức dịch vụ, chính sách phát triển và quản lí, kinh doanh Internet A Chủ nhiệm đề tài Phạm Hồng Hải Vụ viễn thông, Bộ Bưu chính Viễn thông B Cán bộ tham gia nghiên cứu 1 Trần Quang Cường Vụ viễn thông, Bộ Bưu chính Viễn thông Nhánh 5: Xây dựng mạng WAN thử nghiệm trên nền giao thức IP phiên bản 6 A Chủ nhiệm đề tài Trần Bá Thái Công ty NetNam B Cán bộ tham gia nghiên cứu 1 Lê Anh Tuấn Công ty NetNam 2 Lý Thành Trung Công ty NetNam 3 Nguyễn Quốc Định Công ty NetNam 4 Lý Văn Nhân Công ty NetNam 5 Trần Đức Thắng Công ty NetNam C Cộng tác viên 1 Nguyễn Tuấn Dũng Đại học Bách Khoa Hà Nội 2 Đặng Quang Nguyên Đại học Bách Khoa Hà Nội 3 Nguyễn Hương Liên Đại học Bách Khoa Hà Nội Nhánh 7: Triển khai thử nghiệm mạng IPv6 Việt Nam và kết nối với mạng Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 iv IPv6 quốc tế A Chủ nhiệm đề tài Vũ Hoàng Liên Công ty VDC, Tổng Cty BCVT VN B Cán bộ tham gia nghiên cứu 1 Nguyễn Thành Lê Công ty VDC, Tổng Cty BCVT VN 2 Nguyễn Thành Long Công ty VDC, Tổng Cty BCVT VN 3 Lê Duy Công ty VDC, Tổng Cty BCVT VN Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 v MỤC LỤC Danh sách những người thực hiện......................................................................ii Lời mở đầu .......................................................................................................vi Mục tiêu của đề tài ..........................................................................................vii Phương pháp nghiên cứu .................................................................................vii Nhánh 1: Định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông...............................1 Nhánh 2: Biên soạn các tiêu chuẩn giao tiếp kết nối trên mạng IP ....................................4 Nhánh 3: Phát triển hệ thống Gateway, Gatekeeper VoIP và thử nghiệm........................7 Nhánh 4: Quy hoạch phát triển mạng và dịch vụ Internet Việt Nam đáp ứng nhu cầu hiện tại và định hướng phát triển IPv6................................................................................13 Nhánh 5: Đề xuất về tổ chức dịch vụ, chính sách phát triển và quản lí, kinh doanh Internet ...................................................................................................................................16 Nhánh 6: Xây dựng mạng WAN thử nghiệm trên nền giao thức IP phiên bản 6 ...........20 Nhánh 7: Triển khai thử nghiệm mạng IPv6 Việt Nam và kết nối với mạng IPv6 quốc tế .................................................................................................................................................26 Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 vi Lời mở đầu Với sự phát triển của Internet về phạm vi cũng như loại hình ứng dụng, giao thức nền IPv4 chắc hẳn sẽ không thể đáp ứng được trong tương lai không xa. IPv6 đang được nghiên cứu và đưa ra như là sự lự chọn duy nhất cho sự phát triển tiếp tục của Internet. Khuyến nghị về công nghệ IP phiên bản 6 đã được IETF đưa ra dưới dạng tài liệu RFC 1752 từ 17/11/1994. Sau đó, vào 10/8/1998, IETF đã đưa ra những tiêu chuẩn về nguyên lý của IP phiên bản 6 dưới dạng Draft Standard. Công nghệ IP phiên bản 6 đã được triển khai ở hầu hết các hệ điều hành mạng cũng như ở các bộ định tuyến. Mạng đường trục IP phiên bản 6 cũng đã được triển khai ở cấp quốc gia tại 60 nước. Hiện nay ở Việt Nam, các nghiên cứu về công nghệ IP phiên bản 6 mới chỉ dừng ở mức đề tài nghiên cứu chứ chưa có được những tiêu chuẩn ngành cụ thể về việc giao tiếp, kết nối và định tuyến trên mạng IP phiên bản 6. Một số sản phẩm thực tế: Trong thời gian vừa qua, nhiều cơ sở nghiên cứu đã cố gắng đưa ra được một số sản phẩm ứng dụng trên mạng IP những số lượng chưa nhiều và khả năng áp dụng còn hạn chế. Sản phẩm cung cấp dịch vụ VoIP chưa được phát triển ở Việt Nam. Với hiện trạng như vậy, đề tài “Nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ, dịch vụ mạng IP tiếp cận công nghệ In-tơ-nét (Internet) thế hệ mới” nhằm đưa ra giải pháp phát triển mạng Internet ở Việt Nam theo công nghệ IPv6 để hoà nhập với xu thế phát triển mạng Internet trên thế giới. Đề tài được chia thành 7 nhánh nghiên cứu chính: 1. Định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông 2. Biên soạn các tiêu chuẩn giao tiếp kết nối trên mạng IP 3. Phát triển hệ thống Gateway, Gatekeeper VoIP và thử nghiệm 4. Quy hoạch phát triển mạng và dịch vụ Internet Việt Nam đáp ứng nhu cầu hiện tại và định hướng phát triển IPv6 5. Đề xuất về tổ chức dịch vụ, chính sách phát triển và quản lí, kinh doanh Internet 6. Xây dựng mạng WAN thử nghiệm trên nền giao thức IP phiên bản 6 7. Triển khai thử nghiệm mạng IPv6 Việt Nam và kết nối với mạng IPv6 quốc tế Kết quả nghiên cứu của các nhánh sẽ được trình bày ở các phần sau. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 vii Mục tiêu của đề tài Mục tiêu tổng quát : - Nghiên cứu và triển khai ứng dụng các công nghệ mới nhằm phát triển mạng và dịch vụ trên các mạng sử dụng giao thức IP. - Nghiên cứu công nghệ In-tơ-nét (Internet) phiên bản 6 (thế hệ 2) để định hướng phát triển cơ sở hạ tầng và dịch vụ mới trên mạng quốc tế (Internet). Mục tiêu cụ thể: - Định hướng phát triển cơ sở hạ tầng và dịch vụ mới trên mạng quốc tế (Internet) theo các công nghệ tiên tiến của thế giới và phù hợp với điều kiện Việt Nam. - Đưa ra kế hoạch phát triển mạng IP Việt Nam và chế tạo một số sản phẩm ứng dụng triển khai trên các mạng sử dụng giao thức IP. Phương pháp nghiên cứu 1. Nghiên cứu lý thuyết - Khảo sát, đánh giá thực trạng mạng Internet Việt Nam. - Nghiên cứu tìm hiểu các tiêu chuẩn liên quan tới công nghệ IP phiên bản 6. - Căn cứ vào các tiêu chuẩn quốc tế và thực trạng mạng Internet Việt Nam, xây dựng các tiêu chuẩn ngành về giao tiếp và kết nói trên mạng IP phiên bản 6. - Căn cứ vào các kết quả nghiên cứu về công nghệ IP phiên bản 6 ở trong nước và trên thế giới để xây dựng định hướng phát triển cơ sở hạ tầng và các dịch vụ mới cho mạng Internet Việt Nam. Giải pháp công nghệ IP v6 được lựa chọn từ: các dự án thử nghiệm, các nghiên cứu độc lập, các hãng sản xuất thiết bị. - Xây dựng quy trình và phương pháp quy hoạch, thiết kế mạng IPv6. Áp dụng các phương pháp dự báo, tối ưu hoá hiện đại. 2. Chế tạo sản phẩm - Sử dụng quy trình phát triển phần mềm và công cụ của ISO, IEEE, Rational để phát triển phần mềm quy hoạch mạng Internet và hệ thống VOIP. - Sử dụng nền phần cứng công nghiệp của Intel. 3. Thử nghiệm - Thử nghiệm mạng, dịch vụ IPv6 trên nền thiết bị hiện đại - Xây dựng quy trình và phương pháp đánh giá chất lượng mạng và dịch vụ theo các khuyến nghị của ITU-T, ETSI và IETF. - Thử nghiệm theo nhiều giai đoạn: từ phòng nghiên cứu tới mạng thực tế Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 1/ 30 Nhánh 1: Định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông 1. Sản phẩm Nhánh đề tài này đã có sản phẩm sau: • Báo cáo định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông (Quyển 1 kèm theo) • Sách “Công nghệ VOIP”, NXB Bưu Điện. 2. Tóm tắt báo cáo Chương 1. Chương này đề cập đến hiện trạng hạ tầng cơ sở thông tin, bao gồm mạng Internet và mạng viễn thông của nước ta và thế giới. Nhóm thực hiện đề tài đã thực hiện thu thập và xử lý các số liệu thống kê từ nhiều nguồn đáng tin cậy, từ VNNIC đến các tổ chức viễn thông quốc tế và các hãng nghiên cứu thị trường. Chương 2. Nội dung chính của chương này là phân tích động lực thúc đẩy sự phát triển, các yêu cầu đối với mạng Internet thế hệ mới, xu hướng phát triển công nghệ, các dịch vụ, tổ chức và chính sách quản lý mạng. Chương 3. Trong chương này, các ứng dụng được mô tả qua các chức năng hoạt động của chúng. Các ứng dụng này là nền móng cơ bản mà từ đó, những người phát triển mạng thế hệ sau có thể tạo ra các dịch vụ mới với số lượng gần như không giới hạn. Các dịch vụ đa dạng với những đánh giá về khả năng phát triển đã được đưa ra trong chương này. Việc đánh giá thị trường được thực hiện chủ yếu thông qua các số liệu phân tích thị trường Bắc Mỹ và Châu Âu. Chương 4. Trong chương này chúng tôi xem xét một số vấn đề liên quan đến định hướng phát triển công nghệ IP trên mạng viễn thông. Chương này bao gồm cả xu hướng phát triển của các công nghệ chuyển mạch, công nghệ truy nhập, công nghệ truyền dẫn...và sự hội tụ giữa mạng viễn thông với mạng dữ liệu chuyển mạch gói (mạng IP). Các công nghệ viễn thông thế hệ mới đã và đang khẳng định vị trí của mình, tiến tới mạng viễn thông cung cấp các dịch vụ truyền thống và dịch vụ mới trên nền mạng IP. Chương 5. Chương này đề cập đến định hướng phát triển cơ sở hạ tầng, kế hoạch triển khai mạng Internet thế hệ mới, ứng dụng IPv6 và lộ trình chuyển đổi mạng. NGN cần xem là mục tiêu xây dựng cơ sở hạ tầng viễn thông ở Việt Nam. IP sẽ dần dần đóng vai trò chính trong thông tin được truyền trong mạng. Tiếp cận mạng thế hệ sau đưa đến những lợi thế cạnh tranh (khả năng mềm dẻo để tạo các dịch vụ mới nhanh chóng bằng cách nhập cập nhật thêm các ứng dụng, sự tối ưu hoá chu kỳ sống của thiết bị,...). Tuy nhiên, hình ảnh của NGN mới được các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế như ETSI dựng nên qua các phiên bản dự thảo 0.x, vì vậy lộ trình chuyển đổi cũng sẽ ở mức trừu tượng như Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 2/ 30 các phiên bản trên. Chúng ta đều hiểu rằng, sẽ rất khó để chỉ ra con đường tối ưu, nếu như không biết là định đi tới đâu! Lộ trình chuyển đổi mạng cần được đưa ra từ ngay bây giờ, tuy nhiên cũng cần phải sửa đổi trong 5 đến 10 năm tiếp, tuỳ thuộc sự phát triển của cơ sở hạ tầng cũng như nhu cầu dịch vụ của khách hàng. Sau khi đã xác định giải pháp phát triển mạng viễn thông cũng như mạng mục tiêu cần tiến tới, chúng ta có thể vạch ra quá trình chuyển đổi mạng gồm 3 giai đoạn. Sau đây là các bước đi trong quá trình chuyển đổi mạng. Bước 1: Triển khai thử nghiệm, tăng hiệu quả khai thác mạng hiện thời Đối tượng là: khu dân cư, doanh nghiệp, cơ quan nhà nước, trường đại học, viện nghiên cứu. Mục tiêu thử nghiệm nhằm đánh giá khả năng của công nghệ, khả năng kết nối với mạng hiện thời, khả năng duy trì dịch vụ hiện có, điều tra nhu cầu khách hàng đối với dịch vụ mới, đánh giá năng lực thiết bị, v.v... Trong giai đoạn này cần giảm tối đa chi phí vận hành và khai thác mạng PSTN. Tối đa hiệu quả sử dụng mạng PSTN. Phát triển các dịch vụ gia tăng trên nền hạ tầng viễn thông hiện thời. Dịch vụ − Triển khai dịch vụ VoIP trên diện rộng. − Duy trì lưu lượng thoại trên mạng PSTN hiện thời − Truy nhập Internet vẫn được thực hiện trên hạ tầng cũ Mạng truy nhập − Triển khai thử nghiệm các công nghệ truy nhập băng rộng như xDSL cho các dịch vụ thoại, số liệu, video. Mạng chuyển mạch/định tuyến − Mạng IP của VDC vẫn duy trì công nghệ cũ. Tránh đầu tư các nút Router không có khả năng kết nối với nút chuyển mạch đa dịch vụ trong tương lai. − Thử nghiệm công nghệ IPv.6 − Thử nghiệm mạng truyền số liệu tốc độ cao trên nền công nghệ IP/MPLS. − Thử nghiệm mạng định tuyến IP qua DWDM. Mạng truyền dẫn liên tỉnh, nội hạt - Duy trì mạng SDH - Thử nghiệm mạng truyền dẫn DWDM Bước 2: Triển khai mạng trục đa dịch vụ băng rộng Mục tiêu của bước này nhằm thiết lập hạ tầng mạng trục băng rộng trên công nghệ IP và MPLS. Dịch vụ Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 3/ 30 − Duy trì lưu lượng thoại trên mạng PSTN hiện thời − Triển khai các dịch vụ tích hợp: thoại, số liệu và Video Mạng truy nhập − Chuyển đổi đầu cuối sang tuy nhập băng rộng − Thử nghiệm mạng di động thế hệ sau Mạng chuyển mạch/định tuyến − Chuyển đổi IPv.4 sang IPv.6 − Triển khai công nghệ IP/MPLS cho mạng chuyển mạch băng rộng liên tỉnh. Lưu ý không chuyển lưu lượng thoại đường dài từ mạng PSTN sang. − Triển khai mạng định tuyến IP qua DWDM. − Chuyển toàn bộ lưu lượng IP hiện thời của các ISP sang mạng trục đa dịch vụ băng rộng. − Duy trì lưu lượng PSTN của khách hàng cũ trên cơ sở hạ tầng hiện thời. Đưa lưu lượng thoại / số liệu/ Video với công nghệ truy nhập mới sang mạng trục mới. Kết nối mạng VoIP vào mạng chuyển mạch đa dịch vụ mới. Mạng truyền dẫn liên tỉnh, nội hạt - Duy trì mạng SDH - Triển khai công nghệ DWDM lên mạnh truyền dẫn trục Bước 3: Hoàn thiện hạ tầng viễn thông với công nghệ gói Mạng truy nhập − Triển khai các công nghệ tuy nhập băng rộng − Triển khai dịch vụ di động băng rộng (có thể là 3G hoặc 4G) − Chuyển đổi toàn bộ lưu lượng mạng PSTN sang nền mạng viễn thông hướng tới IP. Mạng chuyến mạch/định tuyến - Thực hiện chuyển đổi lưu lượng PSTN sang nền mạng gói - Chuyển đổi IPv.4 sang IPv.6 Mạng truyền dẫn liên tỉnh, nội hạt - Triển khai công nghệ DWDM lên mạnh truyền dẫn trục, mạng nội hạt - Thử nghiệm hệ thống chuyển mạch/định tuyến quang Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 4/ 30 Nhánh 2: Biên soạn các tiêu chuẩn giao tiếp kết nối trên mạng IP 1. Sản phẩm Nhánh đề tài này đã có sản phẩm sau: Tiêu chuẩn giao tiếp IP phiên bản 6 (Quyển 2A kèm theo) Tiêu chuẩn kết nối cho IPv6 trên các mạng vật lý ATM, Ethernet, Token Ring, FDDI (Quyển 2B kèm theo) 2. Tóm tắt tiêu chuẩn giao tiếp IPv6 Nội dung chính của báo cáo + Định dạng mào đầu IPv6 + Mào đầu mở rộng của IPv6 + Kích thước gói tin + Trường Flow Label + Trường Traffic Class + Giao thức lớp trên + Vấn đề an toàn Trong quá trình nghiên cứu triển khai mạng IP phiên bản 6, chúng tôi cho rằng cần phải đưa ra các chỉ tiêu ký thuật liên quan đến giao thức IP phiên bản 6 làm nền tảng cho việc triển khai các ứng dung, giao thức khác liên quan. Đồng thời chỉ tiêu kỹ thuật cho việc truyền tải các gói tin IP phiên bản 6 trên các môi trường mạng khác nhau cũng cần phải được qui định rõ. Tuy nhiên trong tài liệu này chúng tôi biên soạn chỉ tiêu kỹ thuật của giao thức IP phiên bản 6, còn chỉ tiêu kỹ thuật cho việc truyền tải các gói tin IP phiên bản 6 trên các môi trường mạng khác nhau được qui định trong tài liệu khác. Đánh giá kết quả thu được Tài liệu này được biên soạn trên cơ sở tài liệu mới nhất của IETF cho đến thời điểm biên soạn tài liệu này. Tài liệu này được biên soạn theo hình thức tuân thủ hoàn toàn phiên bản RFC 2460, tháng 10 năm 1998. Tuy nhiên khi có các phiên bản mới hơn do IETF ban hành thì cần biên soạn bổ sung để cập nhật tài liệu này. Kết luận và khuyến nghị Nội dung của tài liệu quy định rõ chi tiêu kỹ thuật của mào đầu IPv6 cơ bản và định nghĩa khởi đầu về các mào đầu và chọn lựa mở rộng của IPv6. Tài liệu cũng thảo luận các vấn đề về kích thước gói dữ liệu, ngữ nghĩa của các nhãn luồng và các lớp lưu lượng, các ảnh hưởng của IPv6 lên các giao thức lớp trên. Khả năng và phạm vi ứng dụng của đề tài Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 5/ 30 Tài liệu về chỉ tiêu kỹ thuật của giao thức IPv6 được xây dựng nhằm mục tiêu trợ giúp những nhà khai thác, các nhà đầu tư, các cán bộ kỹ thuật những chỉ tiêu kỹ thuật trong việc triển khai mạng IPv6. Tài liệu cũng có thể dùng cho những người sử dụng khi cần tra cứu các thông tin cần thiết liên quan đến giao thức IPv6. 3. Tóm tắt tiêu chuẩn kết nối cho IPv6 Nội dung chính của báo cáo Truyền tải gói tin IPv6 trên FDDI Truyền tải gói tin IPv6 trên Token ring Truyền tải gói tin IPv6 trên Ethernet Truyền tải gói tin IPv6 trên Frame Relay Truyền tải gói tin IPv6 trên ATM Đối tượng nghiên cứu Trong quá trình nghiên cứu về giao thức IP phiên bản 6, có rất nhiều vấn đề nghiên cứu đã được đặt ra. Việc nghiên cứu được phân ra thành một số hướng nghiên cứu chính như sau: • Chỉ tiêu kỹ thuật cho giao thức IP phiên bản 6 • Vấn đề đánh địa chỉ • Vấn đề an toàn • Vấn đề truyền tải gói tin IP qua các môi trường mạng • Các vấn đề tên miền • Multicast, QoS, định tuyến • Khám phá MTU đường truyền, láng giềng. • Quản lý mạng…. Phương pháp nghiên cứu Tài liệu này được biên soạn theo hình thức tuân thủ hoàn toàn phiên bản RFC 2492, tháng 01 năm 1999, RFC 2590, tháng 05 năm 1999, RFC 2464, tháng 12 năm 1998, RFC 2467, tháng 10 năm 1998, RFC 2472, tháng 10 năm 1998, RFC 2470, tháng 10 năm 1998. Tuy nhiên khi có các phiên bản mới hơn do IETF ban hành thì cần biên soạn bổ sung để cập nhật tài liệu này. Đánh giá kết quả thu được Tài liệu này được biên soạn trên cơ sở tài liệu mới nhất của IETF cho đến thời điểm biên soạn tài liệu này. Tài liệu này được biên soạn theo hình thức tuân thủ hoàn toàn phiên bản RFC 2492, tháng 01 năm 1999, RFC 2590, tháng 05 năm 1999, RFC 2464, tháng 12 năm 1998, RFC 2467, tháng 10 năm 1998, RFC 2472, tháng 10 năm 1998, RFC 2470, Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 6/ 30 tháng 10 năm 1998. Tuy nhiên khi có các phiên bản mới hơn do IETF ban hành thì cần biên soạn bổ sung để cập nhật tài liệu này. Kết luận và kiến nghị Tài liệu này quy định rõ khuôn dạng khung để truyền tải các gói tin IPv6 qua các môi trường mạng khác nhau, phương pháp thiết lập các địa chỉ nội bộ kết nối trong các kết nối trên một số môi trường mạng khác nhau: PPP, FDDI, Token Ring, Ethernet, Frame Relay, ATM. Tài liệu này để trợ giúp những nhà khai thác, các nhà đầu tư, các cán bộ kỹ thuật những chỉ tiêu kỹ thuật trong việc triển khai mạng IPv6. Tài liệu cũng có thể dùng cho những người sử dụng khi cần tra cứu các thông tin cần thiết liên quan đến giao thức IP phiên bản 6 trên một số môi trường mạng. Khả năng và phạm vi ứng dụng của đề tài Tài liệu về chỉ tiêu kỹ thuật của giao thức IPv6 được xây dựng nhằm mục tiêu trợ giúp những nhà khai thác, các nhà đầu tư, các cán bộ kỹ thuật những chỉ tiêu kỹ thuật trong việc triển khai mạng IPv6. Tài liệu cũng có thể dùng cho những người sử dụng khi cần tra cứu các thông tin cần thiết liên quan đến giao thức IPv6 trên các môi trường mạng khác nhau. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 7/ 30 Nhánh 3: Phát triển hệ thống Gateway, Gatekeeper VoIP và thử nghiệm 1. Sản phẩm Nhánh đề tài này đã có các sản phẩm sau: • Hệ thống cung cấp dịch vụ VoIP o Hệ thống Gateway VoIP: VIPGate 02 o Hệ thống Gatekeeper: VIPKeeper o Tài liệu hướng dẫn sử dụng VIPGate 02, VIPKeeper (Quyển 3 kèm theo) o Báo cáo thử nghiệm hệ thống VoIP (Quyển 3 kèm theo) o Xác nhận đạt chất lượng theo Đăng ký chất lượng sản phẩm nghiên cứu – phát triển của Cục quản lý chất lượng (Quyển 3 kèm theo) • Tài liệu giảng dạy o Công nghệ IP và ứng dụng trên mạng viễn thông Việt nam o Đo kiểm dịch vụ VOIP • Bài báo khoa học: 4 2. Hệ thống cung cấp dịch vụ VoIP Để triển khai dịch vụ thoại IP, một nhà cung cấp dịch vụ không cần phải đầu tư nhiều về cơ sở hạ tầng vì dịch vụ này vẫn tận dụng nền cơ sở hạ tầng của mạng thoại truyền thống và hệ thống kênh truyền dẫn có sẵn. Chính vì lý do không yêu cầu đầu tư lớn về cơ sở hạ tầng, hàng loạt nhà cung cấp dịch vụ thoại IP đã tham gia vào thị trường viễn thông, đem lại cho thị trường này sức cạnh tranh và cho phép người sử dụng lựa chọn những dịch vụ nào phù hợp và tiện lợi nhất. Một số nhà cung cấp dịch vụ thoại IP (ITSP- Internet Telephony Service Provider) phổ biến là VDC, VieTel, SPT, ETC, FPT v.v... Tuy nhiên, có một thực tế là hiện nay tất cả các nhà cung cấp dịch vụ thoại IP hiện đều sử dụng giải pháp và thiết bị của các nhà sản xuất nước ngoài. Việc sử dụng các thiết bị đã được khẳng định của các nhà sản xuất tên tuổi, tuy một mặt cho phép nhà cung cấp dịch vụ yên tâm về chất lượng dịch vụ, khả năng hoạt động và đội ngũ hỗ trợ về kỹ thuât, nhưng mặt khác cũng có một số hạn chế: - Các sản phẩm của các nhà sản xuất nước ngoài luôn có giá thành cao; - Các sản phẩm này đã được cứng hoá, khó có khả năng sửa đổi để phù hợp với những thay đổi của hệ thống chính sách, tiêu chuẩn viễn thông trong nước. Nhánh số 3 của đề tài KC01.02 với các sản phẩm hệ thống Gateway VoIP VIPGate02 và Gatekeeper VIPKeeper nhằm giải quyết các hạn chế trên. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 8/ 30 Trước khi đưa những kết quả nghiên cứu áp dụng vào thực tế, nhóm đề tài cần thực hiện những kiểm định, đánh giá và thử nghiệm trên mạng lưới, từ đó so sánh về tính năng hoạt động, độ tin cậy, chất lượng dịch vụ vv của hệ thống đã phát triển với các hệ thống sẵn có của nước ngoài. 3. Thử nghiệm hệ thống VIPGate 02 và VIPKeeper Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm Nhóm đề tài đã tiến hành thử nghiệm hoạt động của hệ thống trong quy mô phòng thí nghiệm nhằm phát hiện ra những lỗi có thể phát sinh trong quá trình triển khai và tìm cách khắc phục những lỗi này nếu có thể. Mô hình 1: Giữa hai hệ thống Gateway VoIP mà nhóm đề tài tự phát triển để kiểm tra khả năng hoạt động giữa chúng Mô hình 2: Giữa một hệ thống Gateway VoIP của nhóm đề tài và một Gateway VoIP do một nhà cung cấp khác phát triển (ví dụ Gateway VoIP của hãng Telogy) Trong cả hai mô hình này các Gateway đều được kết nối với nhau bởi mạng Ethernet trong phòng thí nghiệm, VIPGate nối với tổng đài qua giao diện E1 còn Telogy Gateway là các đường CO. Thử nghiệm kết nối qua mạng public Internet Một trong những mục đích chính của quá trình thử nghiệm sản phẩm đề tài là kiểm định khả năng hoạt động của hệ thống Gateway và Gatekeeper, từ đó đưa ra những so sánh, đánh giá với những hệ thống sẵn có trên thị trường. Để có thể có được những so sánh đánh giá như vậy, chúng ta cần thử nghiệm hệ thống trên những loại hình dịch vụ tương đương với các dịch vụ đã được triển khai. Một trong những loại hình dịch vụ thoại IP mới được triển khai tại Việt Nam trong thời gian gần đây là dịch vụ VoIP qua Internet, ví dụ như dịch vụ Fonevnn và Net2phone v.v... Để đánh giá khả năng của hệ thống Gateway và Gatekeeper VoIP trong việc hỗ trợ loại hình dịch vụ này, nhóm đề tài đã lên kế hoạch thử nghiệm mô hình cung cấp cuộc gọi VoIP qua mạng Internet công cộng sử dụng kết nối Internet tới một nhà cung cấp dịch vụ ISP là công ty NetNam trực thuộc Viện Công nghệ thông tin, Viện Khoa học Việt Nam. Trong mô hình thử nghiệm, nhóm đề tài đã cung cấp dịch vụ tại hai điểm là công ty Netnam và Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện. Hai điểm cung cấp này được kết nối với nhau thông qua mạng Internet công cộng. Các thiết bị mà nhóm đề tài đưa vào mô hình thử nghiệm gồm có: o Tại Netnam: Gateway VoIP (Telogy Gateway) và các IP Phone. o Tại Viện KHKT Bưu Điện: VIPGate, VIPKeeper, MonitorStation, Analog phone và tổng tài EWSD. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 9/ 30 Thử nghiệm thực tế với kết nối liên tỉnh Nhằm kiểm tra khả hoạt động của hệ thống và so sánh với các hệ thống đang được triển khai trên thị trường như dịch vụ điện thoại đường dài gọi 171 của VDC, dịch vụ 178 của Viettel,... nhóm đề tài cũng đã tiến hành thử nghiệm trên thực tế với kết nối liên tỉnh. Trong mô hình này, ba điểm cung cấp dịch vụ là: Công ty Điện toán và Truyền số liệu VDC, Bưu Điện Hải Phòng và Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện (xem Hình 1) với mã số truy nhập là 170. Kết nối giữa các điểm cung cấp dịch vụ này là các kênh dùng riêng. Các thiết bị mà nhóm đề tài đưa vào mô hình thử nghiệm: o Tại Công ty Điện toán và Truyền số liệu VDC (75 Đinh Tiên Hoàng): Gateway VoIP, Gatekeeper, MonitorServer và Router. o Tại Bưu Điện Hải Phòng (số 4 Lạch Tray): Gateway VoIP, MonitorServer, Router, IP-PBX và các IP-Phone. o Tại Viện Khoa học Kỹ Thuật Bưu điện (122 Hoàng Quốc Việt): Gateway VoIP, MonitorServer và Router, IP-PBX. 4. Đánh giá kết quả thử nghiệm So sánh kết quả thử nghiệm với các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ Trong quá trình thử nghiệm hệ thống trên mạng lưới với cấu hình mạng thực (cấu hình mạng VoIP 1717 đang triển khai của VDC, xem Hình 1), nhóm đề tài đã thực hiện đánh giá, thống kế và phân tích các số liệu đo kiểm hệ thống, sau đó so sánh với các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ tương ứng được đề cập trong các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế. Từ kết quả thử nghiệm, ta có thể thấy là so với chỉ tiêu trong Dự thảo “Chất lượng dịch vụ VoIP” của Bộ Bưu chính Viễn thông, hệ thống VoIP- kết quả đề tài -hoàn toàn thoả mãn yêu cầu về tỷ lệ cuộc gọi thiết lập thành công (100%). Tương tự như tham số "Tỷ lệ cuộc gọi thiết lập thành công", kết quả thử nghiệm cũng cho thấy rằng hệ thống VoIP- kết quả đề tài hoàn toàn đáp ứng chỉ tiêu đặt ra của tham số "trễ sau quay số" trong Dự thảo “Chất lượng dịch vụ VoIP”. Cần lưu ý là theo tiêu chuẩn ngành về chất lượng mạng viễn thông, thời gian cần thiết để thiết lập cuộc gọi trên mạng chuyển mạch kênh đã là (<5s). Vì vậy, khi thêm cả thời gian thiết lập cuộc gọi trên mạng IP, chúng ta khó có thể đáp ứng được yêu cầu về thời gian thiết lập cuộc gọi của ETSI (<5s). Một giải pháp cho vấn đề này là chúng ta cần sử dụng giao thức báo hiệu số 7 cho kết nối trên mạng chuyển mạch kênh, bởi thông thường giao thức này cho phép rút ngắn đáng kể thời gian thiết lập cuộc gọi trên mạng PSTN. Một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ VoIP là trễ đầu cuối. Để có thể duy trì những phiên hội thoại thông thường trên mạng IP, giá trị trễ đầu cuối phải thấp hơn ngưỡng cho phép và phải tương đối ổn định. Cần chú ý là theo Dự thảo “Chất lượng dịch vụ VoIP”, giá trị trễ đầu cuối mà ta cần quan tâm thực chất chỉ là Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 10/ 30 trễ giữa hai đầu cuối IP, lý do là trễ trên mạng PSTN thường có giá trị tương đối nhỏ. Vì vậy giá trị trễ mô tả ở hình trên thực chất chỉ là trễ giữa hai đầu cuối IP. Vì vậy dù trễ đầu cuối có giá trị cận dưới thực sự nhỏ (8.1ms khi sử dụng chuẩn nén G.711), chúng ta cũng không thể đảm bảo rằng chất lượng đàm thoại sẽ thực sự tốt nếu trễ trên mạng PSTN lớn hơn mức cho phép. Tuy nhiên, vì trễ trên mạng PSTN được gây ra đơn thuần bởi cơ sở hạ tầng mạng viễn thông, chúng ta không thể căn cứ vào nó để đánh giá hoạt động của hệ thống VoIP. Ngoài ra, theo một số nghiên cứu, chúng ta có thể có một số nhận xét như sau về ảnh hưởng của trễ đầu cuối tới chất lượng thoại : • Tại phía đầu cuối, đặc biệt là tại mạch chuyển đổi 2-4 dây luôn có tín hiệu vọng. Tuy nhiên, người dùng chỉ nghe thấy tiếng vọng khi nó đến tai người nghe sau một thời gian trễ nhất định • Người dùng không cảm nhận được những giá trị trễ rất nhỏ (10-15ms), vì vậy không cần phải thực hiện các phương pháp khử vọng • Nếu trễ nằm trong khoảng dưới 150ms, chúng ta cần các biện pháp khử vọng để đảm bảo chất lượng đàm thoại. Nếu đã khử vọng thì người dùng sẽ không cảm thấy sự khác biệt trong đàm thoại • Nếu trễ nằm trong khoảng 200-400 ms, người dùng vẫn có thể đảm thoại nhưng việc đàm thoại sẽ bị ảnh hưởng • Nếu trễ lớn hơn 400ms, chất lượng đàm thoại sẽ thực sự bị ảnh hưởng Tham số chất lượng đàm thoại là tham số phản ánh rõ nhất ảnh hưởng của chất lượng dịch vụ VoIP tới người sử dụng. Có thể thấy là hệ thống cung cấp dịch vụ VoIP-kết quả đề tài có khả năng đáp ứng tốt không chỉ những chỉ tiêu của Dự thảo “Chất lượng dịch vụ VoIP”, mà cả chỉ tiêu chất lượng dịch vụ của ETSI. Cụ thể là chất lượng đàm thoại luôn ở mức tốt nhất (Best) đối với chuẩn mã hoá G.711 và ở cận dưới mức hài lòng- cận trên mức chấp nhận được đối với chuẩn nén G.7231. Tuy nhiên cần chú ý là do nhóm đề tài sử dụng phương pháp đánh giá chất lượng đàm thoại dựa trên các tham số truyền dẫn như tỷ lệ mất gói, jitter, trễ đầu cuối vv. Nên kết quả thu được có thể không phản ánh được toàn diện các yếu tố chất lượng đàm thoại như độ méo tiếng, độ vọng. Từ những biểu đồ so sánh ở trên, ta có thể thấy rằng giá trị trễ đầu cuối có những khác biệt rất lớn đối với các chuẩn mã hoá và nén. Nếu chúng ta sử dụng chuẩn nén tốc độ càng thấp, đồng nghĩa với việc càng tiết kiệm băng thông, thì giá trị trễ sẽ càng cao. Đối với môi trường cung cấp dịch vụ thoại IP đường dài, có lẽ chuẩn nén thích hợp nhất sẽ là G.729 với khả năng tiết kiệm băng thông đáng kể (8kbps) và giá trị trễ đầu cuối chấp nhận được (75.6ms). Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 11/ 30 3Com 3Com Bay Networks Bay Networks Bay Networks Hình 1. Mô hình thử nghiệm sản phẩm VIPGate 02, VIPKeeper với kết nối liên tỉnh Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 12/ 30 So sánh kết quả thử nghiệm với các thông số chất lượng dịch vụ của các sản phẩm VoIP khác Ngoài ra, để có được những đánh giá chính xác hơn về khả năng của hệ thống, nhóm đề tài cũng thực hiện so sánh các thông số chất lượng dịch vụ thu được với sản phẩm của một số hãng sản xuất quốc tế như Cisco và Quintum. Kết quả so sánh chỉ có giá trị tham khảo bởi để có được một kết quả chính xác, chúng ta phải thử nghiệm từng hệ thống trên cùng một cấu hình mạng với các thông số giống nhau. Điều đó nằm ngoài phạm vi đề tài. 5. Khuyến nghị về khả năng ứng dụng của sản phẩm đề tài Với những tính năng và chất lượng dịch vụ đã được khẳng định qua quá trình thử nghiệm, sản phẩm hệ thống VoIP của nhóm đề tài có thể ứng dụng trong các điểm Bưu điện tỉnh thành, các nhà cung cấp dịch vụ VoIP, các doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ viễn thông... với đầy đủ loại hình dịch vụ giá trị gia tăng đã, đang và sẽ được triển khai tại Việt Nam như mô hình phone-phone, mô hình phone-PC, mô hình điện thoại IP trả tiền trước, mô hình điểm bưu điện văn hoá xã và nhiều loại hình dịch vụ giá trị gia tăng khác. Ngoài ra, với một số thay đổi và cập nhật, sản phẩm của đề tài cũng có thể được ứng dụng trên cơ sở hạ tầng mạng viễn thông thế hệ sau NGN của Việt Nam, với chức năng như một Media Gateway, Media Gateway Controller, và thậm chí như một Softswitch. 6. Kết luận Từ những kết quả thử nghiệm trên, chúng ta có thể rút ra kết luận là hệ thống VoIP do nhóm đề tài phát đã triển hoàn toàn đáp ứng được các tiêu chuẩn trong nước theo như Dự thảo tiêu chuẩn điện thoại VoIP của vụ Khoa học Công nghệ cũng như các tiêu chuẩn Quốc tế do ETSI đề ra. Ngoài ra, các kết quả thử nghiệm cũng cho phép chúng ta khẳng định rằng hệ thống VoIP, bao gồm Gateway VIPGateII và Gatekeeper VIPKeeper có khả năng cung cấp các dịch vụ thoại IP với chất lượng tương đương với sản phẩm của các hãng sản xuất nước ngoài. Hệ thống Gateway VoIP VIPGateII và Gatekeeper VIPKeeper là những sản phẩm thoại VoIP mang nhãn hiệu Việt Nam đầu tiên được triển khai thử nghiệm trên mạng lưới. Kết quả của đề tài cũng cho thấy rằng các đơn vị nghiên cứu phát triển trong nước cũng hoàn toàn có khả năng sản xuất được những sản phẩm tương đương với tiêu chuẩn quốc tế, có chi phí thấp và có thể được triển khai rộng rãi nếu nhận được sự hỗ trợ và đầu tư đúng mức từ các cấp quản lý. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 13/ 30 Nhánh 4: Quy hoạch phát triển mạng và dịch vụ Internet Việt Nam đáp ứng nhu cầu hiện tại và định hướng phát triển IPv6 1. Sản phẩm Nhánh đề tài này đã có các sản phẩm sau: • Bản quy hoạch phát triển mạng và dịch vụ Internet Việt Nam đáp ứng nhu cầu hiện tại và định hướng phát triển Internet thế hệ 2 (Quyển 4A kèm theo) • Phần mềm quy hoạch và thiết kế mạng Internet thế hệ sau NetPlan-NGI o Hướng dẫn sử dụng phần mềm Thiết kế và Quy hoạch mạng Internet (Quyển 4B kèm theo) o Xác nhận đạt chất lượng theo Đăng ký chất lượng sản phẩm nghiên cứu – phát triển của Cục quản lý chất lượng (Quyển 4B kèm theo) o Phẩn mềm NetPlan-NGI • Bài báo khoa học trong nước và quốc tế o Trong nước: 4 o Ngoài nước: 3 2. Tóm tắt kết quả quy hoạch Internet Việt Nam Đề tài này nghiên cứu hiện trạng mạng Internet trên thế giới và ở Việt Nam, từ đó nêu ra được những mặt hạn chế cần phải khắc phục của mạng Internet hiện tại và trình bày giải pháp dùng để giải quyết là dần dần chuyển từ Ipv4 sang Ipv6, bên cạnh đó cũng nghiên cứu các xu hướng phát triển công nghệ dùng cho mạng truy nhập, mạng trục, mạng Metro. Từ những phân tích trên đề tài sẽ đưa ra một quy trình dùng để quy hoạch mạng Internet. Quy trình này bao gồm hai bước, bước thứ nhất là nghiên cứu các kỹ thuật dự báo sau đó dùng phần mềm dự báo lưu lượng SFC do Viện Khoa Học Kỹ Thuật phát triển để đưa ra được ma trận lưu lượng thể hiện yêu cầu lưu lượng giữa các nút. Bước thứ hai là nghiên cứu bài toán Quy hoạch mạng Internet và xây dựng phần mềm quy hoạch Internet là NETPLAN – NGI, sau đó dùng phần mềm này để quy hoạch mạng Internet Việt Nam tới năm 2005 và 2010 với 3 hoặc 5 vùng lưu lượng. Kết quả đạt được là cấu trúc và kích cỡ mạng Internet Việt Nam trong tương lai. Tổng hợp tất cả các kết quả trên giúp ta đưa ra được lộ trình chuyển đổi để có thể đáp ứng yêu cầu của mạng Internet trong tương lai. Đề tài được cấu trúc gồm 8 chương. Các chương được trình bày theo thứ tự và mục tiêu nghiên cứu cũng như triển khai của đề tài. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 14/ 30 Chương I nghiên cứu về hiện trạng mạng Internet ở Việt Nam và trên thế giới, tìm hiểu cấu trúc đa tầng của mạng Internet, mỗi một tầng sẽ có các đặc điểm riêng. Hiện tại mạng Internet có thể chia thành các tầng sau: Trục quấc tế, trục quấc gia, mạng Metro, mạng truy nhập, ứng với mỗi một tầng đề tài sẽ tìm hiểu cấu trúc và xu hướng phát triển ở Việt Nam và trên thế giới. Chương II nghiên cứu nhu cầu về các loại hình dịch vụ của mạng Internet trong tương lai và nêu ra được các vấn đề còn hạn chế mà công nghệ hiện tại không đáp ứng được sau đó nghiên cứu giao thức IPv6 là một giao thức sẽ thay thế IPv4 trong tương lai và nêu ra các phương pháp dùng để chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6.. Chương III nghiên cứu về quy trình quy hoạch tổng thể mạng Internet Chương IV nghiên cứu về các phương pháp dự báo như phương pháp ngoại suy, mô hình kinh tế lượng, dự báo theo đánh giá và mô hình ý kiến chuyên gia, phương pháp tương quan, làm nhẵn số liệu. Sau đó nêu ra quy trình thực hiện dự báo nhu cầu dịch vụ bao gồm các bước: Thu thập số liệu, lựa chọn mô hình dự báo, phát triển mô hình dự báo, áp dụng mô hình dự báo. Chương V Trình bày việc sử dụng phần mềm dự báo SFC do Viện Khoa Học Kỹ Thuật phát triển để dự báo các dạng lưu lượng: Tổng lưu lượng Dial – Up, tổng lưu lượng ADSL, lưu lượng VOIP từ đó tính được ma trận lưu lượng. Chương VI Tìm hiểu cách sử dụng chương trình NETPLAN – NGI (sản phẩm phần mềm của đề tài) để quy hoạch mạng Internet, để có thể chạy chương trình đầu tiên ta phải nhập các thông số như vị trí các nút, ma trận lưu lượng, mô hình giá và dịch vụ, các tham số thiết bị. Chương VII Trình bày bài toán quy hoạch mạng và cách tiếp cận để giải quyết nó, trong đề tài này ta đã chọn phương pháp sử dụng thuật giải di truyền làm thuật toán tìm cấu trúc mạng tốt nhất có thể. Chương VIII Tổng kết lại những kết quả đạt được từ đó đề ra lộ trình chuyển đổi mạng Internet hiện tại sang mạng Internet trong tương lai. Đề tài được thực hiện trong một thời gian không dài, tuy vậy cũng đã có được những thành công nhất định, mà đặc biệt là việc thành công trong việc xây dựng phần mềm quy hoạch Internet, từ đó đem áp dụng vào quy hoạch mạng Internet ở Việt Nam. Tạo tiền đề cho những nghiên cứu và triển khai chuyển đổi thật sự trong tương lai. Tuy còn gặp những khó khăn về thời gian và nhất là việc chưa có khách hàng thử nghiệm, đề tài đã đưa ra được những kết quả tương đối thuyết phục về việc thử nghiệm quy hoạch và tính tiện lợi cho người dùng khi sử dụng phần mềm. 3. Tính năng phần mềm NetPlan-NGI Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 15/ 30 Phần mềm thiết kế vả quy hoạch mạng Internet, tự động tối ưu hoá theo chi phí, chất lượng dịch vụ và độ an toàn của mạng. Sản phẩm tự động xác định cấu trúc mạng tối ưu, tính số lượng và kích cỡ các kết nối tại các lớp mạng khác nhau. Ngoài ra, phần mềm còn cung cấp khả năng đồ hoạ mạnh giúp người thiết kế mạng có thể hiển thị hoặc sửa đổi cấu trúc mạng trên bản đồ logic hoặc bản đồ đã được số hoá. Sản phẩm trước mắt nhằm vào việc hỗ trợ quy hoạch mạng Internet tại Việt Nam, tiến tới đóng gói và có thể dùng cho các nước đang phát triển. 4. Khuyến nghị ứng dụng Các sản phẩm của nhánh đề tài này có thể ứng dụng được như sau: • Kết quả quy hoạch mạng Internet là sở cứ cho các Bộ, nghành liên quan, các công ty ISP, IXP trong việc phát triển và quản lý mạng Internet • Phần mềm NetPlan-NGI là công cụ hỗ trợ công tác quy hoạch, thiết kế mạng Internet của các ISP và IXP. • Đào tạo: Quy hoạch mạng Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 16/ 30 Nhánh 5: Đề xuất về tổ chức dịch vụ, chính sách phát triển và quản lí, kinh doanh Internet 1. Sản phẩm Nhánh đề tài này đã có sản phẩm sau: • Đề xuất về tổ chức dịch vụ, chính sách phát triển và quản lí, kinh doanh Internet (Quyển 5 kèm theo) 2. Khuyến nghị chính sách phát triển Internet Việt Nam Chính sách mở cửa thị trường, thúc đẩy cạnh tranh Nhà nước hỗ trợ và khuyến khích các thành phần kinh tế kể cả thành phần kinh tế tư nhân và các nhà đầu tư nước ngoài cùng tham gia vào việc phát triển cơ sở hạ tầng mạng và cung cấp dịch vụ Internet Chính sách phổ cập dịch vụ Thực hiện phổ cập các dịch vụ truy nhập, dịch vụ ứng dụng Internet tới tất cả các vùng, miền trong cả nước với chất lượng phục vụ ngày càng cao. Nhà nước quan niệm việc truy nhập và sử dụng các dịch vụ Internet là quyền cơ bản của mỗi công dân. Chính sách về giá cước sử dụng dịch vụ Cần nghiên cứu điều chỉnh lại hệ thống giá cước đối với các dịch vụ kết nối, truy nhập, ứng dụng Internet trên cơ sở giá thành cung cấp dịch vụ, qui định khung giá cước nhằm tạo ra cơ chế cho các doanh nghiệp cạnh tranh bằng giá cước sử dụng dịch vụ và chất lượng dịch vụ. Công nghiệp sản xuất thiết bị phần cứng Nhà nước có chính sách đặc biệt để thu hút đầu tư nước ngoài và huy động các nguồn vốn đầu tư trong nước cho phát triển công nghiệp sản xuất thiết bị truyền thông và phần cứng máy tính trong nước, đặc biệt là thu hút các công ty đa quốc gia hàng đầu trong lĩnh vực CNTT đầu tư và chuyển giao công nghệ ở Việt Nam. Chính sách phát triển các dịch vụ ứng dụng Internet Có chính sách phát triển các ứng dụng và dịch vụ trên mạng Internet, biến nó thành một môi trường ảo hấp dẫn thu hút được nhiều tầng lớp dân cư trong xã hội sử dụng. Các dịch vụ giải trí (video theo yêu cầu, trò chơi trên mạng), đào tạo từ xa, y tế từ xa, làm việc từ xa, thương mại điện tử, chính phủ điện tử được coi là những lĩnh vực tiềm năng trên Internet. Sau đây là một số kiến nghị về chính sách, định hướng cụ thể: 9 Đa dạng hoá các loại hình dịch vụ Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 17/ 30 9 Chính sách ưu đãi hỗ trợ cho phát triển ngành công nghệ thông tin. Chính phủ có cơ chế ưu tiên về tài chính, chính sách thuế, giá thuê đất và các dịch vụ cơ sở hạ tầng khác v.v... để phát triển công nghệ thông tin. 9 Chính sách cho công nghiệp phần mềm.Công nghiệp phần mềm là ngành công nghiệp xanh, sạch nhưng mang lại hiệu quả to lớn cho nhiều quốc gia. Nó tạo ra các sản phẩm nhằm thúc đẩy các hoạt động kinh tế, văn hóa, xã hội phát triển. Do vậy cần có chính sách thúc đẩy phát triển công nghiệp phần mềm thành một ngành kinh tế mũi nhọn. 9 Chính sách ưu đãi về thuế. 9 Chính sách ưu đãi về tài chính, tín dụng. 9 Ưu đãi về sử dụng đất và thuê đất. 9 Chính sách bảo hộ quyền tác giả. 9 Khuyến khích hình thành các quỹ đầu tư từ các khu vực kinh tế khác nhau để thu hút vốn đầu tư cho phát triển công nghiệp phần mềm. 9 Khuyến khích hình thành và có chính sách ưu đãi phát triển các khu công nghiệp phần mềm tập trung. Chính sách phát triển thương mại điện tử Tại Việt Nam, Chính phủ và các bộ, ngành cũng đã có nhiều nghiên cứu liên quan đến chấp nhận và áp dụng thương mại điện tử ở Việt Nam. Kiến nghị Chính phủ tiếp tục giao Bộ Thương mại phối hợp với Bộ Bưu chính, Viễn thông và các bộ, ngành liên quan tiếp tục nghiên cứu hoàn chỉnh: 9 Hệ thống các nguyên tắc mang tính chiến lược về chấp nhận và triển khai thương mại điện tử. 9 Kế hoạch tổng thể về thương mại điện tử. 9 Chương trình hành động, kèm theo các phương án triển khai chi tiết, và hệ thống các cơ chế điều tiết. Xây dựng chính phủ điện tử Mục tiêu cơ bản của việc xây dựng chính phủ điện tử là nhằm nâng hiệu lực và hiệu quả các hoạt động quản lý nhà nước của Chính phủ lên một tầm cao mới. Hoàn thành việc xây dựng chính phủ điện tử (e-Government), theo đó các hoạt động quản lý hành chính nhà nước sẽ chủ yếu thực hiện trên mạng, và các dịch vụ của Chính phủ phục vụ cho nền kinh tế xã hội và toàn thể nhân dân sẽ được cung cấp trực tuyến. Nhằm xây dựng thành công chính phủ điện tử ở Việt Nam, ta cần tiến hành các nhiệm vụ sau đây một cách tổng thể: 9 Cải cách cơ cấu tổ chức bộ máy chính phủ. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 18/ 30 9 Xây dựng một môi trường pháp lý (hệ thống văn bản qui phạm pháp luật) phù hợp với yêu cầu của chính phủ điện tử. 9 Xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin đáp ứng các yêu cầu của chính phủ điện tử. 9 Đào tạo cán bộ, công chức nhà nước sử dụng các phương tiện công nghệ trong việc thực thi công vụ nhằm phục vụ doanh nghiệp và công dân tốt hơn. 9 Khuyến khích doanh nghiệp và công dân chủ động tham gia vào các hoạt động quản lý nhà nước. Công nghiệp nội dung Công nghiệp nội dung được đánh giá là ngành có nhiều tiềm năng phát triển mang lại doanh thu lớn, đóng góp quan trọng trong tổng thu nhập kinh tế quốc dân. Do vậy cần có chính sách khuyến khích phát triển ngành công nghiệp xanh, sạch này. Chính sách phát triển môi trường pháp lý thuận lợi cho Internet Chính phủ cần xây dựng một hệ thống nội luật minh bạch, rõ ràng nhằm thúc đẩy sự phát triển của cơ sở hạ tầng mạng và dịch vụ Internet. Tính pháp lý của các vấn đề liên quan đến giao dịch điện tử, văn bản điện tử, chữ ký điện tử, xác thực điện tử cần được thừa nhận trong hệ thống nội luật. Quyền sở hữu trí tuệ đối với các sản phẩm, dịch vụ được cung cấp trên Internet là một vấn đề hết sức quan trọng, cần được luật pháp bảo vệ. Sau đây là một số hệ thống luật cần được xây dựng và ban hành: 9 Luật viễn thông. 9 Luật thương mại điện tử. 9 Luật giao dịch điện tử. 9 Luật chữ ký điện tử. 9 Luật về chứng thực điện tử. 9 Luật bản quyền. 9 Luật mã hoá và giải mã thông tin trên Internet. 9 Luật chống tội phạm trên mạng. Hợp tác quốc tế Hợp tác đa phương: 9 Tích cực chủ động tham gia vào các hoạt động khuyến khích, đẩy mạnh hợp tác phát triển trong lĩnh vực truyền thông và công nghệ thông tin trong khuôn khổ hiệp hội các nước ASEAN. 9 Tham gia tích cực vào sáng kiến xây dựng một cơ sở hạ tầng thông tin ASEAN - AII. Triển khai thực hiện hiệp định khung e-ASEAN mà Việt Nam đã ký kết. 9 Tham gia một cách có chất lượng hơn vào các hoạt động của Nhóm Công tác Viễn Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 19/ 30 thông châu Á - Thái Bình Dương (APEC TEL). 9 Tiếp tục phấn đấu, đóng góp nhiều hơn cho các hoạt động của Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU). Hợp tác song phương: Tiếp tục duy trì và nâng lên tầm cao hơn các mối quan hệ hợp tác song phương, phát triển mở rộng các mối quan hệ hợp tác song phương mới, khai thác một cách hiệu quả các quan hệ này cho mục tiêu phát triển Internet nói riêng và viễn thông nói chung. Chính sách phát triển nguồn nhân lực Muốn phát triển mạng và các dịch vụ Internet, viễn thông Việt Nam hiện đại và rộng khắp, bên cạnh việc đẩy mạnh đầu tư hạ tầng kỹ thuật, yếu tố con người được xem là quan trọng nhất. 3. Kết luận Nhằm thúc đẩy Internet Việt Nam phát triển theo kịp các nước tiên tiến trong khu vực và trên thế giới, nhóm thực hiện đề tài nhánh đã đi sâu nghiên cứu về nhiều khía cạnh của thị trường dịch vụ Internet Việt Nam, phân tích đánh giá mặt mạnh, mặt yếu của thị trường này, xác định vai trò của các bên liên quan (chính phủ, doanh nghiệp, người tiêu dùng) và từ đó đưa ra các khuyến nghị về định hướng phát triển các loại hình dịch vụ Internet, định hướng về các công nghệ mới trên Internet. Đặc biệt, nhóm thực hiện đề tài nhánh đã kiến nghị một số chính sách quan trọng nhằm giải phóng mọi tiềm năng của đất nước, huy động và sử dụng hiệu quả mọi nguồn lực trong cũng như ngoài nước để phát triển Internet Việt Nam. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 20/ 30 Nhánh 6: Xây dựng mạng WAN thử nghiệm trên nền giao thức IP phiên bản 6 1. Sản phẩm Nhánh đề tài này đã có sản phẩm sau: • Mạng WAN thử nghiệm IPv6 (tại Viện Công nghệ Thông tin) • Báo cáo kết quả thử nghiệm (Quyển 6 kèm theo) 2. Đặt vấn đề Giao thức IPv6 có nhiều ưu điểm vượt trội so với IPv4, đáp ứng được nhu cầu phát triển của mạng Internet hiện tại và trong tương lai. Do đó, giao thức IPv6 sẽ thay thế IPv4. Tuy nhiên, không thể chuyển đổi toàn bộ các nút mạng IPv4 hiện nay sang IPv6 trong một thời gian ngắn. Hơn nữa, nhiều ứng dụng mạng hiện tại chưa hỗ trợ IPv6. Vì vậy, cần có một quá trình chuyển đổi giữa hai giao thức để tránh hiện tượng tương tự như sự cố Y2K. Với những lý do trên việc nghiên cứu kết nối với các mạng IPv6 trên thế giới cũng như nghiên cứu các phương pháp chuyển đổi từ mạng IPv4 sang mạng IPv6 là cần thiết. Nội dung chính của đề tài là nghiên cứu cơ bản về giao thức IPv6, nghiên cứu và đánh giá các phương pháp chuyển đổi các thành phần mạng từ IPv4 sang IPv6. Xây dựng hệ thống mạng WAN thử nghiệm kết nối mạng IPv6 tại Viện Công Nghệ Thông Tin với mạng 6bone trên thế giới qua hạ tầng tạo bởi dự án AI3. Dựng gateway chuyển đổi giúp mạng IPv6 liên lạc với mạng IPv4 và ngược lại. Đánh giá chất lượng việc kết nối WAN trên nền IPv6 của mạng thử nghiệm. Đánh giá chuyển đổi từ IPv6 sang IPv4 và ngược lại. 3. Chuyển đổi hạ tầng IPv4 sang IPv6 Giao thức IPv6 có nhiều ưu điểm vượt trội so với IPv4, đáp ứng được nhu cầu phát triển của mạng Internet hiện tại và trong tương lai. Do đó, giao thức IPv6 sẽ thay thế IPv4. Tuy nhiên, không thể chuyển đổi toàn bộ các nút mạng IPv4 hiện nay sang IPv6 trong một thời gian ngắn. Hơn nữa, nhiều ứng dụng mạng hiện tại chưa hỗ trợ IPv6. Theo dự báo của tổ chức ISOC, IPv6 sẽ thay thế IPv4 vào khoảng 2020-2030. Vì vậy, cần có một quá trình chuyển đổi giữa hai giao thức để tránh hiện tượng tương tự như sự cố Y2K. Các cơ chế chuyển đổi (transition mechanism) phải đảm bảo khả năng tương tác giữa các trạm, các ứng dụng IPv4 hiện có với các trạm và ứng dụng IPv6. Ngoài ra, các cơ chế cũng cho phép chuyển tiếp các luồng thông tin IPv6 trên hạ tầng định tuyến hiện có. Trong giai đoạn chuyển đổi, điều quan trọng là phải đảm bảo sự hoạt động bình thường của mạng IPv4 hiện tại. Yêu cầu đối với các cơ chế chuyển đổi: Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 21/ 30 • Việc thử nghiệm IPv6 không ảnh hưởng đến các mạng IPv4 hiện đang hoạt động • Kết nối và các dịch vụ IPv4 tiếp tục hoạt động bình thường • Hiệu năng hoạt động của mạng IPv4 không bị ảnh hưởng. Giao thức IPv6 chỉ tác động đến các mạng thử nghiệm • Quá trình chuyển đổi diễn ra từng bước. Không nhất thiết phải chuyển đổi toàn bộ các nút mạng sang giao thức mới. Các cơ chế chuyển đổi được phân thành 2 nhóm với hai chức năng khác nhau: Kết nối các mạng và các nút mạng IPv6 qua hạ tầng định tuyến IPv4 hiện có. Các cơ chế này bao gồm: Đường hầm (tunnel), 6to4, 6over4. Kết nối các nút mạng IPv4 với các nút mạng IPv6. Các cơ chế này bao gồm: SIIT, NAT- PT, ALG, DSTM, BIS, BIA, SOCK64. Mỗi cơ chế đều có ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng khác nhau. Tuỳ từng thời điểm trong giai đoạn chuyển đổi, mức độ sử dụng của các cơ chế chuyển đổi sẽ khác nhau. Giai đoạn đầu: Giao thức IPv4 chiếm ưu thế. Các mạng IPv6 kết nối với nhau trên nền hạ tầng IPv4 hiện có thông qua các đường hầm IPv6 qua IPv4. Giai đoạn giữa: Giao thức IPv4 và IPv6 được triển khai về phạm vi ngang nhau trên mạng. Các mạng IPv6 kết nối với nhau qua hạ tầng định tuyến IPv6. Các mạng IPv4 kết nối với các mạng IPv6 sử dụng các phượng pháp chuyển đổi địa chỉ giao thức như NAT- PT,ALG…. Giai đoạn cuối: Giao thức IPv6 chiếm ưu thế. Các mạng IPv4 còn lại kết nối với nhau trên hạ tầng định tuyến IPv6 thông qua các đường hầm IPv4 qua IPv6 trước khi chuyển hoàn toàn sang IPv6. 4. Mạng 6bone trên thế giới và dự án AI3-6bone Mạng 6bone là một môi trường kết nối thử nghiệm (testbed) cho giao thức IPv6. Ban đầu, 6bone là một mạng kết nối ảo, sử dụng cơ chế đường hầm để kết nối các nút mạng IPv6 qua hạ tầng định tuyến IPv4. Hiện nay, 6bone đang chuyển dần sang hoạt động hoàn toàn trên nền giao thức IPv6. Thông tin về 6bone có tại www.6bone.net. Lớp địa chỉ IPv6 dành cho mạng 6bone thử nghiệm có tiền tố địa chỉ mức cao nhất là 3ffe::/16. Lớp địa chỉ này được cấp phát theo cơ chế phân cấp cho các mạng thành viên. • AI3 (Asian Internet Interconnection Initiatives Project) là một dự án nghiên cứu về công nghệ kết nối Internet của châu á với các thành viên: Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 22/ 30 • WIDE (Nhật bản) • CRL (Nhật bản) • APII (Nhật bản) • NAIST: Viện khoa học công nghệ Nara (Nhật bản) • ITB: Viện công nghệ Bandung (Indonesia) • AIT: Viện công nghệ châu á (Thái lan) • SFC: Đại học Keio (Nhật Bản) • Temasek Poly (Singapore) • USM: Đại học Sains Malaysia (Malaysia) • ASTI: Viện khoa học công nghệ cao (Philippine) • IOIT: Viện công nghệ thông tin, NetNam (Việt nam) • ICT: Viện khoa học máy tính của đại học Colombo (Srilanka) Mạng của các thành viên đều được kết nối với nhau qua đường truyền vệ tinh (xem Hình 2). Các dự án nghiên cứu của AI3 tập trung vào các công nghệ mới trong kết nối, quản lý mạng Internet. AI3-6bone là một trong các dự án của AI3 nhằm nghiên cứu về giao thức thế hệ mới IPv6 và xây dựng mạng thử nghiệm kết nối với mạng 6bone thử nghiệm toàn cầu. Trong đó: • Kết nối trực tiếp IPv6 WAN: Gateway FreeBSD định tuyến động OSPFv3 • Mạng Backbone VN-6bone sử dụng giao thức IPv6, các dịch vụ phổ biến như DNS, WEB, FTP, TELNET, SSH • Mạng SV-IPv6 sử dụng giao thức IPv6, kết nối với mạng VN-6bone thông qua cơ chế đường hầm IPv6-in-IPv4 qua các đám mây IPv4 VARENET • Các mạng IPv6 sử dụng cơ chế tự cấu hình địa chỉ tự động kiểu stateless thông qua các thông tin quảng bá của router. • Mạng IPv6 kết nối với mạng Internet IPv4 thông qua máy dịch vụ NAT-PT 5. Đánh giá các thông số tính năng kỹ thuật của mô hình thử nghiệm Hạ tầng mạng Hiện tại mạng IPv6 thử nghiệm kết nối với Internet thông qua dự án AI3 với tốc độ 1.5 Mbps. Các thông số kỹ thuật như sau: • Độ trễ trung bình (Round trip time): 500 ms Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 23/ 30 • Thống kê lưu lượng, bao gồm cả lưu lượng IPv4 (xem Hình 3) vn-sfc-sat.ai3.net 2001:0D30:0108:f000::/64 2001:0D30:0108:2001::/64 ::1::1 Cisco bridge Satellite modem Satellite dish sfc-vn-sat.ai3.net FTP ::11 PPP Link ODU (xl0 :3Com Etherlink XL ) (rl0: RealTek 8129/8139)(ep0: 3c5x9) DNS ::2 WWW ::10 NAT-PT gw ::12 IPv4 Cloud (VARENET backbone) Work Station Client-GW 2001:0D30:0108:5000::/64 SV-GW, RADVD Server IPv4 Cloud Tu nne l ::2 ::2 ::15 Work Station H2 Work Station H1 Hình 2. Sơ đồ mạng thử nghiệm WAN IP6 tại Viện CNTT Loại thống kê Thống kê Thống kê theo ngày Max In: 1423.6 kb/s (92.7%) Average In: 643.4 kb/s (41.9%) Current In: 752.8 kb/s (49.0%) Max Out: 198.5 kb/s (12.9%) Average Out: 87.4 kb/s (5.7%) Current Out: 115.6 kb/s (7.5%) Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 24/ 30 Thống kê theo tuần Max In: 1235.9 kb/s (80.5%) Average In: 557.5 kb/s (36.3%) Current In: 1061.1 kb/s (69.1%) Max Out: 207.4 kb/s (13.5%) Average Out: 81.3 kb/s (5.3%) Current Out: 145.7 kb/s (9.5%) Thống kê theo tháng Max In: 1200.8 kb/s (78.2%) Average In: 484.4 kb/s (31.5%) Current In: 985.1 kb/s (64.1%) Max Out: 227.0 kb/s (14.8%) Average Out: 90.2 kb/s (5.9%) Current Out: 134.4 kb/s (8.8%) Thống kê theo năm Max In: 773.1 kb/s (50.3%) Average In: 504.6 kb/s (32.9%) Current In: 339.1 kb/s (22.1%) Max Out: 207.3 kb/s (13.5%) Average Out: 116.0 kb/s (7.6%) Current Out: 54.7 kb/s (3.6%) Hình 3. Thống kê lưu lượng trên mạng thử nghiệm Chú ý: Đường màu xanh lá cây là dung lượng dữ liệu lấy về. Đường màu xanh biển là dung lượng dữ liệu gửi đi. Địa chỉ IP Không gian địa chỉ IPv6 được cấp phát là lớn: gồm 80 bit, đáp ứng việc kết nối mạng IPv6 của khoảng 1024 máy tính. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 25/ 30 Dải địa chỉ được cấp đủ lớn để có thể tổ chức, mở rộng mạng nhưng vẫn định tuyến và quản lý một cách hiệu quả cũng như triển khai các công nghệ mạng và dịch vụ mạng thế hệ mới. Gateway Với cấu hình gateway như ở mục II.2.1, các thông số kỹ thuật có thể đáp ứng như sau: • Số lượng kết nối tối đa: 100,000 • Số lượng route tối đa: 30000 • Số giao diện mạng tối đa: 3 Các server dịch vụ • Server Web. Các thống số kỹ thuật liên quan tới Web server bao gồm: Số lượng kết nối tối đa là 4000; số lượng server process tối đa là số lượng client connection tối đa/1 server process. • Server DNS. Các thông số kỹ thuật của DNS server bao gồm: Số lượng entries tối đa là 50000; số lượng kết nối (DNS query) tối đa là 2300. • Server NAT-PT. Số lượng kết nối tối đa là 3000. 6. Kết luận Với các thông số kỹ thuật như trên, mạng IPv6 thử nghiệm có thể đáp ứng yêu cầu sử dụng với mục đích nghiên cứu các công nghệ mạng và dịch vụ mạng thế hệ mới. Mạng có khả năng hỗ trợ khoảng 1000 máy trạm và có thể nâng cấp để mở rộng qui mô. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 26/ 30 Nhánh 7: Triển khai thử nghiệm mạng IPv6 Việt Nam và kết nối với mạng IPv6 quốc tế 1. Sản phẩm Nhánh đề tài này đã có sản phẩm sau: • Mạng IPv6 Việt Nam và quốc tế (tại công ty VDC) • Báo cáo kết quả thử nghiệm (Quyển 7 kèm theo) 2. Tóm tắt báo cáo kết qủa thử nghiệm Đề tài này nghiên cứu tóm lược về không gian địa chỉ IPv6, cách thức chuyển đổi mạng IPv4 và IPv6. Trọng tâm của đề tài hướng tới việc xây dựng một mạng IPv6 Việt Nam kết nối quốc tế, do vậy tập trung vào việc chọn lựa phương thức chuyển đổi IPv4/IPv6 thích hợp, định cỡ mạng IPv6 Việt Nam, các phương thức kết nối quốc tế và kinh nghiệm cũng như triển khai thực tế. Ngoài ra, đề tài cũng triển khai một số các ứng dụng IPv6 trên nền mạng IPv6 Việt Nam có khả năng áp dụng trong thực tế, tiến tới làm chủ công nghệ và có những ứng dụng IPv6 của riêng mình trong tương lai. Đề tài được cấu trúc gồm 3 chương, kết luận và phụ lục. Các chương được trình bày theo thứ tự và mục tiêu nghiên cứu cũng như triển khai của đề tài. Chương I nghiên cứu về Kế hoạch định cỡ và định tuyến mạng IPv6. Mạng thử nghiệm IPv6 cần được định cỡ về mọi phương diện như địa chỉ mạng, định cỡ thiết bị mạng, định cỡ dịch vụ và ứng dụng, phân tách để triển khai từng bước, kết nối nội bộ, kết nối trên diện rộng và kết nối quốc tế. Mạng thử nghiệm IPv6 sẽ được xây dựng trên nền mạng IPv4, có nghĩa là các thành phần IPv6 sẽ được lưu thông và định tuyến thông qua bộ định tuyến cửa khẩu của mạng IPv4 trước khi đi ra ngoài quốc tế, ngoài ra cũng phải được định tuyến để có thể có khả năng tích hợp với mạng IPv4 hiện tại. Việc chuyển đổi mạng IPv4 dần dần sang mạng IPv6 phải tuân thủ các nguyên tắc như không được phá vỡ cấu trúc mạng thực tế đang có, các tiến trình sử dụng IPv4 không bị ảnh hưởng và giảm hiệu năng. Ngoài ra, mạng thử nghiệm IPv6 còn cần phải được định cỡ và định tuyến phù hợp với các tiêu chuẩn của quốc tế để được phép kết nối ra mạng IPv6 quốc tế. Chương II nghiên cứu về việc Áp dụng thử nghiệm kế hoạch chuyển đổi từ mạng IPv4 sang IPv6. Chương này tập trung chủ yếu vào việc nghiên cứu sự khả thi và cần thiết của việc chuyển đổi, việc định cỡ và quản lý địa chỉ IPv6 trong và sau quá trình chuyển đổi. Chương II cũng nghiên cứu việc chuyển đổi địa chỉ IPv6 tại Việt Nam dựa trên việc xây dựng một mạng IPv6 song song với việc chuyển đổi dần dần địa chỉ IPv4/IPv6 từ mạng IPv4 hiện đang có. Sau đó là việc Thử nghiệm các dịch vụ và ứng Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 27/ 30 dụng IPv6. Việc kết nối sử dụng không gian địa chỉ IPv6 về cơ bản nhằm mang lại cho người sử dụng cơ hội và khả năng sử dụng các dịch vụ và ứng dụng IPv6. Ngay trong quá trình thử nghiệm cũng như xây dựng mô hình, một số các dịch vụ IPv6 như DNS, Web Server, Mail Server, FTP Server… đã được thử nghiệm trong các mô hình mạng khác nhau và đã đem lại những kết quả khả quan so với việc sử dụng các dịch vụ này trong không gian địa chỉ IPv4. Các ứng dụng IPv6 cũng đã được bắt tay vào thử nghiệm để có thể thu thập được các kinh nghiệm cần thiết cũng như bước đầu thử tiếp cận với môi trường bùng nổ của các thiết bị kết nối sử dụng giao thức TCP/IP. Đối với tầng mạng, các công cụ như Iperf, tcpdump… đã được thử nghiệm để nhằm mục đích thu thập kinh nghiệm đối với các ứng dụng có tác động tới quá trình xử lý trực tiếp địa chỉ IPv6. Đối với tầng ứng dụng, các công cụ video số đã được thử nghiệm nhằm mục đích thử nghiệm các ứng dụng xử lý các gói tin IPv6 với số lượng lớn, đồng thời cũng cân nhắc tới khía cạnh hữu dụng và phổ biến của các loại ứng dụng này. Chương III tập trung vào việc So sánh và đánh giá kết quả. Các kết quả thử nghiệm đối với các dịch vụ cơ bản được đánh giá và so sánh đối với các kết quả tương tự được thực hiện trong môi trường IPv4. Chương này cũng nhắc lại về các mô hình kết nối thử nghiệm khác nhau để đánh giá kết quả kết nối đối với các mô hình này. Một số lộ trình triển khai của các ISP trong khu vực và các ISP tại châu Á cũng đã được xem xét tới để rút ra những kinh nghiệm trong việc triển khai tại Việt Nam Đề tài được thực hiện trong một thời gian không dài, tuy vậy cũng đã có được những thành công nhất định, mà đặc biệt là việc triển khai thành công mạng thử nghiệm IPv6 diện rộng trong nước, sau đó kết nối với mạng IPv6 quốc tế, tạo tiền đề cho những nghiên cứu và triển khai chuyển đổi thật sự trong tương lai. Tuy còn gặp những khó khăn về thời gian và nhất là việc chưa có khách hàng thử nghiệm, đề tài đã đưa ra được những kết quả tương đối thuyết phục về việc thử nghiệm kết nối và hiệu năng của các dịch vụ/ứng dụng thử nghiệm trong không gian địa chỉ mới, địa chỉ IPv6. 3. Lựa chọn phương thức chuyển đổi cho mạng thử nghiệm Dựa trên các phương pháp chuyển đổi giao thức trên, mạng thử nghiệm giao thức IPv6 sẽ được xây dựng dựa trên việc kết hợp các phương pháp nói trên như sau: • Các máy trạm trong hệ thống sẽ sử dụng IPv6 hoặc làn đôi IPv6/IPv4 (cơ chế thứ hai cho phép các máy này vẫn có khả năng truy nhập vào mạng IPv4 hiện tại) • Kết nối với mạng quốc tế dựa trên các phương thức đường ống để có thể tận dụng các kết nối sẵn có của mạng VNN. • Các mạng khác hoặc các thuê bao muốn kết nối vào mạng sẽ sử dụng: hoặc kết nối IPv6, hoặc bộ chuyển đổi địa chỉ nếu mạng đó đang sử dụng IPv4 và không muốn thay đổi địa chỉ, hoặc sử dụng làn đôi IPv6/IPv4. Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 28/ 30 4. Cấu hình mạng thử nghiệm Thử nghiệm kết nối mô hình mạng cục bộ Trong quá trình triển khai nghiên cứu, thử nghiệm giao thức IPv6 trên diên rộng, việc tiếp cận, làm chủ công nghệ là điều cần thiết. Để có được cái nhìn từ chi tiết đến tổng thể của toàn bộ quá trình thử nghiệm, nhóm nghên cứu đã có những thử nghiệm nhỏ trên mô hình mạng cục bộ, bước đầu có được những đánh giá, rút ra được những bài học cho việc nghiên cứu, thử nghiệm trên hệ thống mạng diện rộng sẽ được trình bày trong phần sau. Thử nghiệm kết nối mô hình mạng diện rộng trong nước Được sự đồng ý và hỗ trợ của Tổng Công ty Bưu chính Viễn Thông, công ty VDC đang triển khai dự án “Triển khai mạng thử nghiệm IPv6 kết nối VNN” với mô hình tương tự như mô hình lý thuyết đã được nghiên cứu (trong phần II, tài liệu Báo cáo đề tài nghiên cứu Triển khai thử nghiệm mạng IPv6 Việt Nam và kết nối với mạng IPv6 quốc tế), nhằm phục vụ cho việc hiện thực hóa và triển khai các nghiên cứu về IPv6 (xem Hình 4). Việc triển khai mô hình này được tiến hành theo 3 bước: • Triển khai các mạng LAN thuần tại hai đầu Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Mỗi mạng LAN này bao gồm một Gateway Router 3640 IOS IP Plus kết nối với một Cisco Catalyst 2950 qua giao diện Fast Ethernet và các Server Mail, Web, FTP, các máy trạm sử dụng giao thức thuần IPv6. Các mạng LAN thuần này được kết nối tới mạng VNN4 thông qua kết nối Fast Ethernet từ Gateway Router 3640 tới VLAN5 main Switch 6509 (VLAN cho các thiết bị quản trị, người quản trị mạng và thử nghiệm các công nghệ mới). • Triển khai các kết nối IPv6 Backbone và quốc tế. Sử dụng đường ống IPv6 trên nền IPv4 dựa trên mạng trục IPv4 tạo tunel ảo với tốc độ 2Mbps để làm backbone IPv6. Các tunel ảo được thiết lập giữa hai Router hai đầu Hà Nội – Thành phố Hồ Chí Minh và thiết lập giữa Router đầu Hà Nội ra mạng quốc tế. (router đối tác mà mạng VNN kết nối vào) • Triển khai các kết nối cho khách hàng Dialup và Leased Line. Thử nghiệm kết nối mô hình mạng diện rộng quốc tế Mạng thử nghiệm VNN6 đã được kết nối thực tế với mạng 6BONE qua đối tác SingTel. 5. Đánh giá kết quả thử nghiệm Với đề tài nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã có những bước áp dụng lý thuyết vào việc triển khai các mô hình mạng IPv6 khác nhau, thu được một số kết quả nhất định. Cho đến nay, nhóm nghiên cứu đã làm chủ được các kỹ thuật triển khai IPv6 trên mạng cục bộ, một số kinh nghiệm triển khai Đề tài KHCN cấp nhà nước KC.01.02 Chương trình KC.01 29/ 30 mạng diện rộng và đặc biệt là triển khai đối với mạng IPv6 quốc tế, các kỹ thuật chuyển đổi IPv4/IPv6. Việc triển khai được tiến hành theo đúng trình tự và mô hình từ nhỏ đến lớn, từ đơn giản đến phức tạp để có thể rút kinh nghiệm sau mỗi lần triển khai áp dụng vào các mô hình lớn hơn (mô hình mạng cục bộ -> mô hình mạng diện rộng trong nước -> mô hình mạng diện rộng kết nối với quốc tế). Đối với mô hình mạng cục bộ, nhóm thử nghiệm đã thử nghiệm thành công mô hình kết nối đường ống 6to4 giữa hai máy qua một Router IPv6 hỗ trợ 6to4. Ngoài ra, trong đề tài “Triển khai mạng thử nghiệm IPv6 kết nối VNN”, nhóm thử nghiệm cũng đã triển khai mạng thuần IPv6 cục bộ tại mỗi đầu Hà Nội – Thành phố Hồ Chí Minh, thử nghiệm thành công một số ứng dụng trên nền IPv6. Đối với mô hình mạng diện rộng kết nối trong nước, nhóm thử nghiệm đã kết nối thành công các mạng cục bộ tại hai đầu, làm chủ các kỹ thuật cấu hình router kết nối các mạng thuần IPv6 qua môi trường IPv4. Ngoài ra, nhóm thử nghiệm cũng đã kết nối thành công mạng thử nghiệm IPv6 với mạng VNN4 chạy trên nền giao thức IPv4. Việc thử nghiệm thành công chức năng dial-up, tuy còn một số khó khăn cần giải quyết nhưng bước đầu đã chứng tỏ khả năng thay thế của IPv6 đối với IPv4 trong mảng cung cấp dịch vụ dial-up này. Đối với mô hình mạng diện rộng kết nối quốc tế, nhóm thử nghiệm đã triển khai mô hình lý thuyết kết nối với mạng thử nghiệm 6BONE quốc tế. Nhóm thử nghiệm cũng đã kết nối thành công với đối tác Singtel, qua đó kết nối thử nghiệm với mạng 6BONE quốc tế, đi theo đúng lộ trình đã nêu ở trên. Các dịch vụ cũng đã được từng bước thử nghiệm trên diện rộng quốc tế. Việc cấu hình các thiết bị để đấu nối quốc tế không quá khó khăn vì hầu hết các hệ điều hành chạy trên các thiết bị này (router,switch…) đều hỗ trợ tốt đối với IPv6. Hy vọng nhóm thử nghiệm sẽ tiếp tục được thực hiện các bước kết nối với mạng IPv6 trong các bước tiếp theo để sớm thúc đẩy mạng IPv6 Việt Nam cũng như có được các kinh nghiệm trên mạng diện rộng quốc tế. Việc triển khai thử nghiệm các mô hình IPv6 đã đi được bước đầu thành công, tuy vậy cần nhanh chóng thực hiện tiếp các bước trong lộ trình kết nối mạng quốc tế để chuẩn bị cho việc hình thành mạng IPv6 của Việt Nam sau này. Ngoài ra cũng cần phải chú trọng tới việc thử nghiệm các dịch vụ và ứng dụng để cung cấp cho khách hàng và người sử dụng, từng bước thay thế và mở rộng mạng VNN4 hiện tại. Đ ề tà i K H C N cấ p n h à n ư ớ c K C .0 1 .0 2 C h ư ơ n g trìn h K C .0 1 3 0 / 3 0 H ìn h 4 . Cấu h ìn h m ạn g thử n gh iệm IP 6 diện rộn g củ a V D C