Đề tài Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch nhãn MPLS trong mạng thế hệ sau-NGN

LÔØI CAÛM ÔN Sau 5 naêm hoïc taäp taïi tröôøng, ñöôïc söï taän tình daïy doã vaø söï hoã trôï raát lôùn cuûa Thaày coâ, gia ñình vaø beø baïn, Em ñaõ hoaøn thaønh luaän vaên toát nghieäp vôùi ñeà taøi “Nghieân cöùu coâng ngheä chuyeån maïch nhaõn MPLS trong maïng theá heä sau-NGN” Sau ñaây, em xin ñöôïc baøy toû loøng bieát ôn chaân thaønh ñeán : Caùc Thaày Coâ Tröôøng Ñaïi Hoïc Giao Thoâng Vaän Taûi ñaõ taïo moät moâi tröôøng thaät toát cho coâng taùc giaûng daïy & hoïc taäp. Caùc Thaày trong boä moân Thoâng Tin - Vieãn Thoâng ñaõ taän tình höôùng daãn, giaûng daïy trong suoát 5 naêm hoïc qua. Thaày Nguyeãn Quang Thònh ñaõ taän tình höôùng daãn vaø taïo moïi ñieàu kieän ñeå em hoaøn thaønh ñoà aùn toát nghieäp naøy. Caùc baïn trong taäp theå lôùp Kyõ Thuaät Vieãn Thoâng K39 ñaõ taïo nguoàn ñoäng löïc trong thôøi gian hoïc cuõng nhö trong thôøi gian laøm ñeà taøi. Caùc baïn cuøng nhoùm ñeà taøi ñaõ saùt caùnh, ñoäng vieân, taïo nieàm tin cho mình trong thôøi gian thöïc hieän ñeà taøi. Cuoái cuøng laø söï bieát ôn saâu saéc vôùi gia ñình , nguoàn ñoäng löïc chính trong suoát 5 naêm ñaïi hoïc Sinh vieân Phuøng Theá Minh  Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân höôùng daãn Giaùo vieân höôùng daãn Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân ñoïc duyeät Giaùo vieân ñoïc duyeät MUÏC LUÏC Lôøi caûm ôn 1 Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân höôùng daãn 2 Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân ñoïc duyeät 3 Muïc luïc 4 Caùc töø vieát taét 112 TOÅNG QUAN VEÀ MAÏNG VIEÃN THOÂNG THEÁ HEÄ SAU NGN ( NEXT GENERATION NETWORK ) XU HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN COÂNG NGHEÄ VIEÃN THOÂNG VAØ CAÙC DÒCH VUÏ VIEÃN THOÂNG Xu höôùng phaùt trieån coâng ngheä vieãn thoâng Trong quaù trình phaùt trieån cuûa coâng ngheä vieãn thoâng, caùc ñoäng löïc thuùc ñaåy söï tieán boä cuûa kyõ thuaät vieãn thoâng laø: Coâng ngheä ñieän töû vôùi xu höôùng phaùt trieån höôùng tôùi söï tích hôïp ngaøy caøng cao cuûa caùc vi maïch. Söï phaùt trieån khoâng ngöøng cuûa kyõ thuaät soá. Söï keát hôïp giöõa truyeàn thoâng vaø tin hoïc ngaøy caøng phaùt trieån, caùc chöông trình phaàn meàm hoaït ñoäng ngaøy caøng hieäu quaû. Coâng ngheä quang phaùt trieån laøm taêng khaû naêng, toác ñoä, chaát löôïng truyeàn tin, vaø chi phí thaáp … Nhöõng xu höôùng phaùt trieån coâng ngheä ñan xen laãn nhau vaø cho pheùp maïng löôùi thoûa maõn toát hôn caùc nhu caàu cuûa khaùch haøng trong töông lai. Vôùi söï gia taêng caû veà soá löôïng vaø chaát löôïng cuûa caùc nhu caàu dòch vuï ngaøy caøng phöùc taïp töø phía khaùch haøng ñaõ kích thích söï phaùt trieån nhanh choùng cuûa thò tröôøng coâng ngheä ñieän töû - tin hoïc - vieãn thoâng. Nhöõng xu höôùng phaùt trieån coâng ngheä ñaõ vaø ñang tieáp caän nhau, ñan xen laãn nhau nhaèm cho pheùp maïng löôùi thoûa maõn toát caùc nhu caàu cuûa khaùch haøng trong töông lai. Xu höôùng phaùt trieån coâng ngheä thoâng tin - vieãn thoâng, theo ITU, coù theå chia thaønh hai loaïi: Hoaït ñoäng höôùng keát noái. Hoaït ñoäng khoâng keát noái. Caùc hoaït ñoäng naøy coù xu höôùng tieán tôùi tieáp caän hoäi tuï. Coâng ngheä truyeàn daãn Caùp quang Hieän nay treân 60% löu löôïng thoâng tin ñöôïc truyeàn ñi treân toaøn theá giôùi ñöôïc truyeàn treân maïng quang. Coâng ngheä truyeàn daãn quang SDH cho pheùp taïo neân caùc ñöôøng truyeàn daãn toác ñoä cao (155Mbps,622Mbps,2.5Mbps) vôùi khaû naêng baûo veä cuûa caùc maïng voøng ñaõ ñöôïc söû duïng roäng raõi ôû nhieàu nöôùc trong ñoù coù Vieät Nam. WDM cho pheùp söû duïng ñoä roäng baêng taàn raát lôùn cuûa sôïi quang baèng caùch keát hôïp moät soá caùc tín hieäu gheùp keânh theo thôøi gian vôùi ñoä daøi caùc böôùc soùng khaùc nhau vaø ta coù theå söû duïng ñöôïc caùc cöûa soå khoâng gian vaø ñoä daøi böôùc soùng. Coâng ngheä WDM cho pheùp naâng toác ñoä truyeàn daãn leân 5Gbps, 10Gbps, 20Gbps. Voâ tuyeán VIBA Coâng ngheä truyeàn daãn SDH cuõng phaùt trieån trong lónh vöïc VIBA, tuy nhieân do nhöõng haïn cheá cuûa moâi tröôøng truyeàn soùng voâ tuyeán neân toác ñoä vaø chaát löôïng truyeàn daãn khoâng cao so vôùi truyeàn daãn quang. Caùc thieát bò VIBA SDH hieän nay treân thò tröôøng coù toác ñoä laø: N x STM-1 Veä tinh LEO (Low Earth Orbit) – veä tinh quyõ ñaïo thaáp MEO (Medium Earth Orbit) – veä tinh quyõ ñaïo trung bình Thò tröôøng thoâng tin veä tinh trong khu vöïc ñaõ coù söï phaùt trieån maïnh trong nhöõng naêm gaàn ñaây vaø coøn tieáp tuïc trong caùc naêm tôùi. Caùc loaïi hình dòch vuï veä tinh ñaõ raát phaùt trieån nhö : DTH töông taùc, truy nhaäp Internet, caùc dòch vuï baêng roäng, HDTV… ngoaøi caùc öùng phoà bieán ñoái vôùi caùc nhu caàu thoâng tin quaûng baù, vieãn thoâng noâng thoân, vôùi söï keát hôïp söû duïng caùc öu ñieåm cuûa coâng ngheä CDMA, thoâng tin veä tinh ngaøy caøng coù xu höôùng phaùt trieån ñaëc bieät trong lónh vöïc thoâng tin di ñoäng, thoâng tin caù nhaân … Coâng ngheä chuyeån maïch Coâng ngheä ATM Coâng ngheä ATM döïa treân cô sôû phöông phaùp chuyeån maïch goùi, thoâng tin ñöôïc ñöa vaøo caùc goùi coù chieàu daøi ngaén coá ñònh trong ñoù vò trí cuûa goùi khoâng phuï thuoäc vaøo ñoàng hoà ñoàng boä maø döïa treân nhu caàu baát kyø cuûa keânh cho tröôùc. Caùc chuyeån maïch ATM cho pheùp hoaït ñoäng vôùi nhieàu toác ñoä vaø dòch vuï khaùc nhau. Coâng ngheä chuyeån maïch quang Caùc keát quaû nghieân cöùu ôû möùc thöû nghieäm ñang höôùng tôùi vieäc cheá taïo caùc chuyeån maïch quang. Trong töông lai seõ coù caùc chuyeån maïch quang phaân loaïi nhö sau: Chuyeån maïch quang phaân chia theo khoâng gian Chuyeån maïch quang phaân chia theo thôøi gian Chuyeån maïch quang phaân chia theo ñoä daøi böôùc soùng Coâng ngheä maïng truy nhaäp Maïng truy nhaäp quang Maïng truy nhaäp voâ tuyeán Caùc phöông thöùc truy nhaäp caùp ñoàng HDSL ADSL Maïng truy nhaäp baêng roäng Xu höôùng phaùt trieån cuûa caùc dòch vuï vieãn thoâng Cuøng vôùi thôøi gian vaø söï phaùt trieån cuûa coâng ngheä vieãn thoâng, caùc dòch vuï vieãn thoâng ngaøy nay ngaøy caøng phong phuù vaø ña daïng : Nhu caàu ñoái vôùi caùc dòch vuï baêng roäng taêng leân khoâng ngöøng. Coâng ngheä truyeàn daãn, chuyeån maïch coù nhöõng tieán boä vöôït baäc Coâng ngheä xöû lyù aûnh, xöû lyù tín hieäu khoâng ngöøng phaùt trieån Caùc öùng duïng phaàn meàm xöû kyù ngaøy caøng phong phuù vaø söï keát hôïp giöõa tin hoïc vaø vieãn thoâng ngaøy caøng chaët cheõ Töø nhu caàu ngaøy caøng taêng ñoù thì caàn thieát phaûi taïo ra moät maïng meàm deûo nhaèm ñaùp öùng caùc nhu caàu töø phía khaùch haøng cuõng nhö töø phía nhaø khai thaùc ITU-T phaân caùc dòch vuï baêng roäng laøm hai loaïi Caùc dòch vuï töông taùc : laø caùc dòch vuï cho pheùp truyeàn thoâng tin theo hai chieàu (khoâng tính ñeán caùc thoâng tin baùo hieäu, ñieàu khieån) giöõa caùc thueâ bao vôùi nhaø cung caáp dòch vuï baêng roäng Caùc dòch vuï phaân boá : laø caùc dòch vuï maø thoâng tin chæ truyeàn theo moät chieàu, töø phía nhaø cung caáp dòch vuï baêng roäng tôùi thueâ bao Ngoaøi caùch phaân chia dòch vuï nhö treân thì coù moät caùch khaùc ñeå phaân chia caùc loaïi dòch vuï baêng roäng laø : Loaïi thöù nhaát bao goàm caùc dòch vuï phuïc vuï cho vieäc kinh doanh nhö : Dòch vuï truyeàn hình aûnh toác ñoä cao Töï ñoäng thieát keá (CAS/CAM/CAE) Tö vaán, chieáu chuïp y khoa Cheá baûn, xöû lyù aûnh Trao ñoåi caùc hình aûnh ñoà hoïa coù ñoä phaân giaûi cao Ña phöông tieän töông taùc Giaùo duïc töø xa coù töông taùc Hoäi thaûo töø xa Phoái hôïp trong coâng taùc xuaát baûn Caùc dòch vuï tö vaán Thöïc taïi aûo Ñieän thoaïi ña phöông tieän Caùc dòch vuï duøng chung taøi nguyeân Loaïi thöù hai bao goàm caùc dòch vuï thoâng thöôøng phuïc vuï cho caùc hoä thueâ bao nhö: Dòch vuï phaân boá tín hieäu video Dòch vuï quaûng baù TV/HDTV Dòch vuï quaûng baù giaùo duïc töø xa Dòch vuï video traû tieàn theo laàn xem Dòch vuï video theo yeâu caàu Dòch vuï quaûng caùo, chaøo haøng qua video Mua haøng töø xa Ña phöông tieän töông taùc Thö ñieän töû ña phöông tieän Dòch vuï tö vaán hoã trôï ña phöông tieän Giaùo duïc töø xa Dòch vuï Internet coù hoã trôï ña phöông tieän Caùc troø chôi ñieän töû töông taùc Ñieän thoaïi ña phöông tieän vaø thöïc taïi aûo Yeâu caàu kyõ thuaät cuûa moät soá loaïi dòch vuï Ñieän thoaïi thaáy hình toác ñoä cô baûn : 56 - 128 Mbps Truyeàn hình hoäi nghò : ³ 384 Mbps Ña phöông tieän töông taùc : 1 - 2 Mbps Truyeàn hình ñoä phaân giaûi cao : ³ 15Mbps CAÙC TOÅ CHÖÙC QUOÁC TEÁ VÔÙI VIEÄC XAÂY DÖÏNG MAÏNG THEÁ HEÄ SAU NGN Maïng theá heä sau laø vaán ñeà thu huùt söï quan taâm cuûa nhieàu toå chöùc vieãn thoâng, ñieån hình laø hoaït ñoäng cuûa caùc toå chöùc vieãn thoâng sau ñaây : ITU-T vôùi caùc nhoùm SG2, SG8, SG11, SG13, SG16 IETF vôùi caùc nhoùm PINT WG, MMUSIC WG, IPTEL, SIGTRAN WG MSF (Multiservice Switching Forum – Dieãn ñaøn chuyeån maïch ña dòch vuï) ETSI vôùi döï aùn TIPHONE (Telecommunications and Internet Protocol Harmonization over Network – Giao thöùc vieãn thoâng vaø Internet treân maïng) TINA (Telecommunication Information Networking Architecture Consortium – Hieäp hoäi nghieân cöùu caáu truùc maïng thoâng tin vieãn thoâng) Moâ hình cuûa ITU Caáu truùc maïng theá heä sau NGN naèm trong moâ hình lôùn cuûa caáu truùc haï taàng thoâng tin toaøn caàu GII (Global Information Infrastructure) do ITU ñöa ra. Moâ hình naøy bao goàm 3 lôùp chöùc naêng sau ñaây : Lôùp caùc chöùc naêng öùng duïng Lôùp caùc chöùc naêng trung gian Caùc chöùc naêng ñieàu khieån dòch vuï Caùc chöùc naêng quaûn lyù Lôùp caùc chöùc naêng cô sôû Caùc chöùc naêng maïng (bao goàm chöùc naêng chuyeån taûi vaø chöùc naêng ñieàu khieån) Caùc chöùc naêng löu giöõ vaø xöû lyù Caùc chöùc naêng giao dieän ngöôøi-maùy. Phaàn maïng truy nhaäp bao goàm caùc keát noái sau: Voâ tuyeán : Ñieän thoaïi khoâng daây / thoâng tin di ñoäng … Höõu tuyeán vôùi ñaàu cuoái thoaïi, TV, maùy tính … Keát noái vôùi maïng truy nhaäp khaùc Moâ hình thöïc hieän cuûa GII ñöôïc phaân loaïi nhö sau : Phaân ñoaïn maïng quoác teá Phaân ñoaïn maïng loõi (Core) Phaân ñoaïn maïng truy nhaäp (Access) Phaân ñoaïn maïng khaùch haøng (Customer) Caùc chöùc naêng GII vaø moái quan heä cuûa chuùng Caùc öùng duïng dòch vuï thoâng tin qua caùc giao dieän coù theå giao tieáp vôùi phaàn maïng khaùch haøng, phaàn maïng truy nhaäp hoaëc phaàn maïng loõi. Caùc phaàn maïng naøy ñeàu coù hai chöùc naêng : Chöùc naêng truyeàn taûi Chöùc naêng ñieàu khieån Moät soá höôùng nghieân cöùu cuûa IETF IETF (Internet Engineering Task Force) laø toå chöùc nghieân cöùu caùc tieâu chuaån môû ñoái vôùi caùc nhaø thieát keá, khai thaùc, cung caáp … chuû yeáu trong lónh vöïc Internet. Theo IETF, caáu truùc cuûa cô sôû haï taàng thoâng tin toaøn caàu söû duïng giao thöùc cô sôû IP vôùi baát cöù coâng ngheä lôùp keát noái (layer link) naøo. Ñieàu ñoù coù nghóa laø IP caàn coù khaû naêng chuyeån taûi caùc truy nhaäp vaø caùc ñöôøng truïc coù giao thöùc keát noái (link layer) khaùc nhau. Ñoái vôùi maïng truy nhaäp trung gian, IETF coù IP treân maïng chuyeån taûi caùp (IP Cable Data Network) vaø IP vôùi moâi tröôøng voâ tuyeán. Ñoái vôùi maïng ñöôøng truïc, IETF coù hai giao thöùc chính laø IP over ATM vaø maïng quang phaân caáp soá ñoàng boä SONET/SDH vaø IP vôùi giao thöùc ñieåm noái ñieåm (PPP – Point-to-Point Protocol) vôùi SONET/SDH. Vôùi coâng ngheä keát noái môùi, IETF ñònh nghóa caùch thöùc truyeàn IP treân lôùp keát noái. Moâ hình IP over ATM cuûa IETF xem IP nhö moät lôùp treân ATM vaø ñònh nghóa caùc maïng con IP treân neàn maïng ATM. Phöông thöùc tieáp caän naøy cho pheùp IP vaø ATM hoaït ñoäng vôùi nhau maø khoâng caàn thay ñoåi giao thöùc. Tuy nhieân phöông thöùc naøy khoâng taän duïng heát ñöôïc caùc khaû naêng cuûa ATM vaø khoâng thích hôïp vôùi maïng nhieàu router vì vaäy khoâng ñaït hieäu quaû cao. IETF laø toå chöùc ñöa ra nhieàu tieâu chuaån veà MPLS (MultiProtocol Label Switching). MPLS laø keát quaû phaùt trieån cuûa IP Switching söû duïng cô cheá hoaùn ñoåi nhaõn nhö cuûa ATM ñeå truyeàn goùi tin maø khoâng caàn thay ñoåi caùc giao thöùc ñònh tuyeán cuûa IP. Moâ hình cuûa MSF MSF ( Multiservice Switching Forum – Dieãn ñaøn chuyeån maïch ña dòch vuï) ñöa ra moâ hình caáu truùc maïng chuyeån maïch ña dòch vuï bao goàm caùc lôùp nhö sau : Lôùp thích öùng Lôùp chuyeån maïch Lôùp ñieàu khieån Lôùp öùng duïng Lôùp quaûn lyù ñaëc bieät xuyeân suoát caû 3 lôùp : thích öùng, chuyeån maïch vaø ñieàu khieån. Muïc tieâu nghieân cöùu cuûa MSF laø caùc heä thoáng chuyeån maïch. Caáu truùc maïng chuyeån maïch ña dòch vuï theá heä sau cuûa MSF döïa treân cô sôû caùc chöùc naêng cuûa heä thoáng chuyeån maïch. Chuyeån maïch ña dòch vuï vaø caùc giao thöùc, giao dieän toå hôïp ñieàu khieån Lôùp chuyeån maïch Caùc heä thoáng chuyeån maïch ôû ñaây laø chuyeån maïch “meàm” (SoftSwitch) hay chuyeån maïch “lai gheùp” (Hybrid). Ñaây laø lôùp “loõi” trong caáu truùc maïng chuyeån maïch ña dòch vuï. Lôùp thích öùng Coù khaû naêng keát noái vôùi nhieàu loaïi giao dieän khaùc nhau (bao goàm caùc tieâu chuaån vaø môû roäng) Lôùp ñieàu khieån Coù nhieäm vuï keát noái ñeå cung caáp caùc dòch vuï thoâng suoát töø ñaàu cuoái ñeán ñaàu cuoái (end-to-end) vôùi baát cöù loaïi giao thöùc vaø baùo hieäu naøo nhö : IP/MPLS, Voice/SS7, ATM/SVC. Caùc chöùc naêng cuûa lôùp ñieàu khieån : Ñònh tuyeán vaø ñònh tuyeán laïi löu löôïng giöõa caùc khoái chuyeån maïch. Thieát laäp caùc yeâu caàu, ñieàu chænh vaø thay ñoåi caùc keát noái hoaëc caùc luoàng, ñieàu khieån saép xeáp nhaõn (label mapping) giöõa caùc giao dieän coång. Phaân boå löu löôïng vaø caùc chæ tieâu chaát löôïng ñoái vôùi moãi keát noái hoaëc moãi luoàng vaø thöïc hieän vieäc quaûn lyù giaùm saùt ñieàu khieån ñeå ñaûm baûo caùc chæ tieâu veà chaát löôïng. Ñieàu khieån caùc chöùc naêng cuûa lôùp thích öùng. Baùo hieäu ñaàu cuoái töø caùc trung keá, caùc coång trong keát noái vôùi lôùp thích öùng. Thoáng keâ vaø ghi laïi caùc thoâng soá vaø chi tieát veà cuoäc goïi (nhö soá löôïng cuoäc goïi, thôøi gian goïi … ) vaø caùc caûnh baùo. Lôùp ñieàu khieån caàn ñöôïc toå chöùc theo kieåu module vaø coù theå bao goàm moät soá boä ñieàu khieån ñoäc laäp. Ví duï : coù theå bao goàm caùc boä ñieàu khieån rieâng reõ cho caùc dòch vuï : Thoaïi/SS7, ATM/SVC, IP/MPLS. Thu nhaän thoâng tin baùo hieäu töø moãi coång vaø chuyeån caùc thoâng tin naøy tôùi caùc thaønh phaàn khaùc trong maïng lôùp ñieàu khieån. Ñieàu phoái keát noái vaø caùc thoâng soá cuûa lôùp thích öùng nhö : toác ñoä bit, loaïi maõ hoùa … vôùi caùc thaønh phaàn cuûa lôùp thích öùng taïi caùc chuyeån maïch ña dòch vuï ñaàu xa. Lôùp thích öùng cung caáp chöùc naêng baùo caùo vaø giaùm saùt tôùi lôùp ñieàu khieån vaø lôùp quaûn lyù moät caùch thích hôïp vôùi caùc giao thöùc ñieàu phoái naøy. Quaûn lyù vaø baûo döôõng hoaït ñoäng cuûa caùc tuyeán keát noái thuoäc phaïm vi ñieàu khieån. Thieát laäp quaûn lyù vaø baûo döôõng hoaït ñoäng cuûa caùc luoàng yeâu caàu ñoái vôùi chöùc naêng dòch vuï trong maïng ñaëc bieät. Baùo hieäu vôùi caùc thaønh phaàn ngang caáp. Lôùp öùng duïng Lôùp öùng duïng bao goàm caùc dòch vuï coù baêng thoâng khaùc nhau vôùi nhieàu möùc ñoä khaùc nhau. Moät soá loaïi dòch vuï seõ thöïc hieän laøm chuû vieäc ñieàu khieån logic dòch vuï cuûa chuùng vaø truy nhaäp tröïc tieáp tôùi lôùp öùng duïng, coøn moät soá dòch vuï khaùc seõ ñöôïc ñieàu khieån töø lôùp ñieàu khieån nhö tröôøng hôïp dòch vuï thoaïi truyeàn thoáng. Moät soá ví duï veà caùc loaïi öùng duïng dòch vuï : Caùc dòch vuï thoâng tin vaø noäi dung Maïng rieâng aûo (VPN) ñoái vôùi thoaïi vaø soá hieäu Caùc dòch vuï thoaïi Video theo yeâu caàu Nhoùm caùc dòch vuï ña phöông tieän Thöông maïi ñieän töû Caùc troø chôi treân maïng thôøi gian thöïc Xöû lyù ñieàu khieån Xöû lyù ñieàu khieån Lôùp quaûn lyù Lôùp ñieàu khieån Chuyeån maïch lai gheùp Coång thoaïi Caùc coång khaùc Coång ATM Lôùp quaûn lyù Lôùp thích öùng Lôùp chuyeån maïch Quaûn lyù ñieàu khieån Quaûn lyù chuyeån maïch vaø thích öùng Caùc giao dieän vaø giao thöùc ñöôïc ñònh nghóa bôûi MSF Gia taêng caùc giao thöùc quaûn lyù Baùo hieäu vaø caùc giao thöùc khaùc Toå hôïp quaûn lyù Toå hôïp chuyeån maïch Toå hôïp xöû lyù Chuyeån maïch ña dòch vuï vaø caùc giao thöùc, giao dieän toå hôïp ñieàu khieån Lôùp quaûn lyù Laø moät lôùp ñaëc bieät xuyeân suoát caùc lôùp thích öùng, chuyeån maïch vaø ñieàu khieån. Caàn phaân bieät caùc chöùc naêng quaûn lyù (Management) vôùi caùc chöùc naêng ñieàu khieån (Control). TINA Moâ hình caáu truùc maïng cuûa TINA cuõng bao goàm caùc lôùp maïng nhö sau : Lôùp truy nhaäp Lôùp truyeàn daãn vaø chuyeån taûi Lôùp ñieàu khieån vaø quaûn lyù Caùc keát quaû nghieân cöùu cuûa TINA taäp trung vaøo lôùp ñieàu khieån vaø quaûn lyù. Moâ hình keát noái vôùi caùc maïng ñang toàn taïi (theo TINA) Söï ra ñôøi cuûa SS8 SS8 (SignalingSwitch and ServiceController) ISA (Intelligent Services Architecture) laø giaûi phaùp dòch vuï vaø baùo hieäu maïng cho caùc nhaø khai thaùc maïng ñöôïc phaùt trieån treân cô sôû dòch vuï VoIP. Toå hôïp caùc khaû naêng cuûa maïng ñieän thoaïi chuyeån maïch thoâng duïng vaø maïng Internet, SS8 ISA cung caáp caùc khaû naêng ñònh tuyeán caùc cuoäc goïi thoâng minh, caùc dòch vuï môùi. Treân cô sôû caùc chuaån giao thöùc IP nhö SIP, H.323… SS8 ISA coù khaû naêng cung caáp caùc dòch vuï khaùc treân cô sôû IP nhö: dòch vuï 800, thoaïi maïng rieâng aûo VPN, trung taâm IP, caùc dòch vuï theû, coá ñònh, voâ tuyeán di ñoäng, hoäi nghò truyeàn hình… SS8 ISA bao goàm hai thaønh phaàn chính sau ñaây: SS8 Signalling Switch SS8 ServiceController Caáu truùc SS8 ETSI ETSI vaãn ñang tieáp tuïc thaûo luaän veà moâ hình caáu truùc maïng theá heä môùi NGN. Vôùi muïc tieâu cung caáp taát caû caùc dòch vuï vieãn thoâng truyeàn thoáng vaø caùc dòch vuï vieãn thoâng môùi bao goàm: PSTN/ISDN, X.25, FR, ATM, IP, GSM, GPRS, ITM 2000…(theo caùc ñònh nghóa cuûa GII vaø EII), ETSI phaân chia vieäc nghieân cöùu caáu truùc maïng theo caùc lónh vöïc sau: Lôùp chuyeån taûi treân cô sôû coâng ngheä quang Coâng ngheä goùi treân cô sôû maïng loõi dung löôïng cao treân neàn IP/ATM Ñieàu khieån treân neàn IP Dòch vuï vaø öùng duïng treân neàn IP Quaûn lyù treân cô sôû IT vaø IP Vaø caùc vaán ñeà khaùc nhö truy nhaäp ña dòch vuï treân cô sôû ña coâng ngheä. Thaùng 6 naêm 2001, nhoùm nghieân cöùu SG#2 cuûa ETSI ñaõ ñöa ra moâ hình caáu truùc chöùc naêng vaø caáu truùc maïng NGN nhö sau: Caùc nhaø khai thaùc maïng vaø caùc öùng duïng ñoái vôùi khaùch haøng Chöùc naêng maïng thoâng minh Chöùc naêng maïng cô baûn Giao dieän dòch vuï thoaïi Giao dieän dòch vu soá lieäu Giao dieän dòch vuï tính cöôùc Giao dieän dòch vuï chæ daãn Chöùc naêng chuyeån taûi maïng Caáu truùc chöùc naêng maïng NGN (theo ETSI) Theo phaân lôùp cuûa ETSI thì maïng NGN coù 5 lôùp chöùc naêng. Caùc öùng duïng ñoái vôùi khaùch haøng töø caùc nhaø khai thaùc maïng thoâng qua caùc giao dieän dòch vuï, caùc giao dieän dòch vuï ñöôïc phaân loaïi thaønh 4 loaïi. Caáu truùc maïng NGN theo ETSI bao goàm 4 lôùp: Lôùp keát noái (bao goàm chuyeån taûi + truy nhaäp) Lôùp ñieàu khieån vaø caùc öùng duïng truyeàn thoâng Lôùp caùc öùng duïng vaø noäi dung Lôùp quaûn lyù. Ñieàu khieån truyeàn thoâng Keát noái ÖÙng duïng dòch vuï QUAÛN LYÙ Server Di ñoäng Caùc dòch vuï ñieän thoaïi Ñieän thoaïi Ñònh vò Baûn tin VoP PMS/SMR ñieän thoaïi di ñoäng Döõ lieäu di ñoäng Boä ñieàu khieån Truy nhaäp Truy nhaäp Truy nhaäp Loõi/ Chuyeån taûi Caùc maïng IP/ ña dòch vuï khaùc Caùc maïng ñieän thoaïi khaùc È ' À¿ À¿ À¿ Caùc coång trung gian Caáu truùc maïng NGN theo ETSI Trong moâ hình caáu truùc naøy, lôùp keát noái bao goàm caû truy nhaäp vaø loõi cuøng vôùi caùc coång trung gian, nghóa laø lôùp keát noái theo caáu truùc naøy bao goàm toaøn boä caùc thaønh phaàn vaät lyù / caùc thieát bò treân maïng. Lôùp quaûn lyù laø moät lôùp ñaëc bieät – khaùc vôùi lôùp ñieàu khieån. Lôùp quaûn lyù coù tính naêng xuyeân suoát nhaèm quaûn lyù 3 lôùp coøn laïi. NHAÄN XEÙT NGN laø vaán ñeà thu huùt söï quan taâm nghieân cöùu cuûa nhieàu toå chöùc vieãn thoâng quoác teá: MSF taäp trung nghieân cöùu caùc heä thoáng chuyeån maïch meàm vaø ñöa ra moâ hình caáu truùc maïng chuyeån maïch ña dòch vuï. Caùc nghieân cöùu cuûa TINA taäp trung veà caáu truùc maïng thoâng tin vieãn thoâng, caùc vaán ñeà quaûn lyù. ETSI ñöa ra moâ hình khaù roõ neùt veà caáu truùc maïng NGN. ITU vaãn chöa coù khuyeán nghò chính thöùc veà caáu truùc NGN. Ñaëc ñieåm chung cuûa caùc moâ hình caáu truùc maïng NGN ñaõ ñöôïc ñöa ra laø: Caáu truùc vaät lyù: maïng bao goàm hai lôùp Lôùp chuyeån taûi / loõi (Transport/Core) Lôùp truy nhaäp (Access) Caáu truùc chöùc naêng: Ngoaøi hai lôùp chöùc naêng töông öùng vôùi hai lôùp vaät lyù: Lôùp chuyeån taûi / loõi (Transport/Core) Lôùp truy nhaäp (Access) Coøn coù caùc chöùc naêng: Ñieàu khieån Quaûn lyù ÖÙng duïng dòch vuï Vaø caùc coång giao tieáp, giao dieän thích öùng, phuïc vuï keát noái… GIAÛI PHAÙP MAÏNG VIEÃN THOÂNG THEÁ HEÄ SAU NGN CUÛA MOÄT SOÁ HAÕNG CUNG CAÁP THIEÁT BÒ VIEÃN THOÂNG TREÂN THEÁ GIÔÙI Moâ hình NGN cuûa Alcatel Alcatel ñöa ra moâ hình maïng theá heä sau theo caùc lôùp nhö sau : Lôùp truy nhaäp vaø truyeàn taûi Lôùp trung gian Lôùp ñieàu khieån Lôùp dòch vuï maïng Sô ñoà maïng theá heä sau (moâ hình cuûa Alcatel) Caùc thaønh phaàn cuûa maïng theá heä sau (moâ hình cuûa Alcatel) Thieát bò cuûa Alcatel : Alcatel giôùi thieäu caùc chuyeån maïch ña dòch vuï, ña phöông tieän 1000MM E10 vaø Alcatel 1000 Softswitch cho giaûi phaùp xaây döïng maïng NGN Trong ñoù hoï saûn phaåm 1000MM E10 laø caùc heä thoáng cô sôû ñeå xaây döïng maïng vieãn thoâng theá heä sau töø maïng hieän coù. Khaû naêng xöû lyù cuûa heä thoáng naøy laø raát lôùn so vôùi caùc heä thoáng E10 tröôùc ñaây, coù theå leân ñeán 8 trieäu BHCA, toác ñoä chuyeån maïch ATM coù theå leân ñeán 80 Gbit/s. Alcatel ñöa ra giaûi phaùp toång theå bao goàm 6 böôùc phaùt trieån töø maïng vieãn thoâng hieän taïi sang maïng NGN nhö sau: Maïng PSTN cho thoaïi vaø quay soá ñeå truy nhaäp Internet Cuûng coá maïng PSTN vaø hoäi tuï vôùi maïng soá lieäu. Thoaïi treân coâng ngheä “goùi” ñoái vôùi caùc dòch vuï ñöôøng daøi. Thoaïi treân coâng ngheä “goùi” ñoái vôùi caùc dòch vuï truy nhaäp/noäi haït. Caùc dòch vuï ña phöông tieän ñöôïc trieån khai. Maïng vieãn thoâng theá heä sau NGN hoaït ñoäng vôùi ñaày ñuû caùc tính naêng. Moâ hình NGN cuûa Ericsson Ericsson giôùi thieäu giaûi phaùp coâng ngheä môùi coù teân laø ENGINE ENGINE taïo ra moät maïng loõi cung caáp nhieàu dòch vuï treân moät cô sôû haï taàng maïng duy nhaát. Noù bao goàm toaøn boä caùc saûn phaåm maïng ña dòch vuï cuûa Ericsson vaø ñaây laø taäp hôïp caùc giaûi phaùp vaø saûn phaåm. Caáu truùc maïng ENGINE höôùng tôùi caùc öùng duïng, caáu truùc naøy döïa treân caùc lieân heä Client/Server vaø Gateway/Server. Caùc öùng duïng goàm coù phaàn client treân maùy ñaàu cuoái vaø caùc server trong maïng giao tieáp vôùi nhau qua caùc giao dieän môû. M¸y chñ øng dông IP QUAÛN LYÙ Com Server H.323 HLR SCP M¸y Chñ PLMN M¸y chñ PSTN/ ISDN MGW MGW MGW MGW MGW M¹ng truy nhËp v« tuyÕn M¹ng truy nhËp h÷u tuyÕn PBX/LAN intranet C¸c m¹ng ®iÖn tho¹i kh¸c C¸c m¹ng ®a dÞch vô / IP kh¸c M¹ng ®­êng trôc kÕt nèi øng dông §iÒu khiÓn Caáu truùc maïng theá heä sau cuûa Ericsson Cuõng nhö caùc haõng khaùc, maïng ENGINE ñöôïc phaân thaønh 3 lôùp söû duïng coâng ngheä chuyeån maïch goùi ñoù laø : Lôùp dòch vuï/ñieàu khieån : Bao goàm caùc server coù chöùc naêng ñieàu khieån caùc cuoäc goïi PSTN/ISDN vaø soá lieäu, cung caáp caùc dòch vuï maïng thoâng minh IN, multimedia coù thôøi gian thöïc treân cô sôû heä thoáng xöû lyù AXE cuûa Ericsson Lôùp keát noái : Xöû lyù caùc thoâng tin ngöôøi söû duïng. Chuyeån maïch vaø ñònh tuyeán löu löôïng hay coøn goïi laø lôùp vaän chuyeån vôùi phaàn loõi chuyeån maïch chính laø ATM AXD 301 coù dung löôïng töø 10 ñeán 160 Gbit/s vaø coù khaû naêng môû roäng ñeán 2500 Gbit/s trong töông lai. Ñoàng thôøi heä thoáng chuyeån maïch naøy coù theå ñöôïc söû duïng nhö moät giao dieän giöõa maïng loõi vaø caùc maïng truy nhaäp khaùc nhö maïng coá ñònh, maïng voâ tuyeán coá ñònh vaø maïng di ñoäng. Lôùp truy nhaäp : Ñaûm baûo khaû naêng truy nhaäp cuûa thueâ bao töø caùc maïng coá ñònh, voâ tuyeán coá ñònh, di ñoäng vaø caùc maïng truy nhaäp khaùc. Ericsson giôùi thieäu saûn phaåm ENGINE Access Ramp goàm caùc doøng saûn phaåm ñaùp öùng yeâu caàu cuûa giaûi phaùp maïng caàn trieån khai ( truy nhaäp baêng heïp, truy nhaäp kieåu ADSL, phaân taùch DSL, chuyeån maïch gheùp, chuyeån maïch ñôn, tích hôïp ATM, … ) Saûn phaåm maïng ENGINE cuûa Ericsson coù 3 giaûi phaùp öùng duïng ñoù laø : Maïng trung keá (Trunked Network) : Ñaây laø böôùc ñaàu tieân ñeå tieán ñeán maïng ña dòch vuï, chuyeån maïch ATM laép gheùp vôùi toång ñaøi TOLL maïng PSTN seõ cho pheùp löu löôïng thoaïi ñöôïc vaän chuyeån nhö löu löôïng treân maïng ñöôøng truïc. Löu yù löu löôïng thoaïi vaãn ñöôïc ñieàu khieån chuyeån maïch tröôùc khi ñöa ñeán chuyeån maïch ATM. Maïng chuyeån maïch (Switched Network) : söû duïng thay theá maïng ñöôøng truïc hoaøn toaøn baèng chuyeån maïch goùi cho caùc öùng duïng IP vaø ATM. Thöïc hieän ñieàu khieån cuoäc goïi löu thoaïi seõ do server lôùp ñieàu khieån thöïc hieän vaø quaù trình chuyeån maïch seõ do chuyeån maïch ATM (media gateway thöïc hieän – lôùp keát noái xuû lyù) Maïng tích hôïp (Integrated Network) : laø giaûi phaùp cung caáp ñaày ñuû caùc tính naêng cuûa maïng theá heä sau. Vieäc ñieàu khieån cuoäc goïi seõ ñöôïc taäp trung bôûi caùc Telephony server lôùp ñieàu khieån thöïc hieän, caùc heä thoáng chuyeån maïch ATM seõ thay theá caùc chuyeån maïch noäi haït (Local Swich) vaø nuùt truy nhaäp (Access Node) ñeå cung caáp caùc dòch vuï baêng roäng cho thueâ bao. Giaûi phaùp cuûa NORTEL Nortel ñöa ra giaûi phaùp keát hôïp maïng ATM/IP vôùi maïng hieän taïi. Nortel giôùi thieäu caùc saûn phaåm töông öùng vôùi hoï saûn phaåm OP Tera Packet vaø Passport 15000. Hoï saûn phaåm OP Tera Packet cho lôùp ñieàu khieån, OP Tera Packet Core cho lôùp chuyeån taûi backbone vaø Passport cho heä thoáng chuyeån maïch vaø Access Multi-service. Muïc tieâu chính cuûa Nortel laø hoaøn thieän maïng loõi ñaûm baûo hôïp nhaát caùc maïng thoaïi vaø soá lieäu ñeå coù theå cung caáp caùc dòch vuï IP, ATM baèng caùch ñöa ra khoái loõi IP/MPLS bao goàm loõi IP router vaø chuyeån maïch MPLS coù dung löôïng 19,2 Tbit/s vaø coù giao dieän quang 2,5 Gbit/s (coù khaû naêng môû roäng ñeán 10 Gbit/s). heä thoáng chuyeån maïch Passport treân cô sôû vieäc gheùp ATM vaø IP/MPLS coù khaû naêng cung caáp ña dòch vuï cho thueâ bao vôùi dung löôïng 40 Gbit/s vaø coù khaû naêng môû roäng leân ñeán Terabit/s. ( ( ( PSTN CM T DM CM T DM ChuyÓn m¹ch TDM ChuyÓn m¹ch TDM Maïng ATM E1, DS3 TDM E1, DS3 TDM M¹ng b¸o hiÖu No7 M¹ng b¨ng hÑp TDM Tho¹i trªn ATM/IP Packet Voice Gateway Packet Voice Gateway Server À Keát hôïp maïng ATM/IP vôùi maïng hieän nay Hoï saûn phaåm Passport ñöôïc giôùi thieäu bao goàm Passport 7000, 15000, 15000-VSS vaø 15000 BSN ñöôïc söû duïng nhö phaàn loõi cuûa maïng chuyeån maïch hoaëc nhö loaïi media gateway cuûa lôùp keát noái trong maïng NGN. Heä thoáng maïng loõi Passport 15000 ñöôïc xaây döïng treân caùc chuaån PNNI, IISP vaø DPRS, tích hôïp IP treân ATM cuõng nhö MPLS vôùi ATM ñeå coù theå cung caáp caùc dòch vuï moät caùch toaøn dieän. Ñaëc bieät ñoái vôùi khaû naêng MPLS phoái hôïp ñònh tuyeán, ñaáu cheùo caùc löu löôïng data cho caùc dòch vuï FR, IP vaø ATM ñaûm baûo chaát löôïng dòch vuï QoS, ngoaøi ra coøn coù khaû naêng hôïp nhaát ñieàu khieån phuïc vuï cho öùng duïng Packet/Optical. Moâ hình maïng NGN cuûa Siemens Giaûi phaùp maïng NGN cuûa Siemens döïa treân caáu truùc phaân taùn, xoaù ñi khoaûng caùch giöõa maïng PSTN vaø maïng soá lieäu. Caùc heä thoáng ñöa ra vaãn döïa treân caáu truùc phaùt trieån cuûa heä thoáng chuyeån maïch môû cuûa Siemens laø EWSD. Caáu truùc maïng theá heä sau cuûa Siemens goàm coù caùc lôùp sau: Lôùp ñieàu khieån Lôùp truy nhaäp Lôùp chuyeån taûi Khai b¸o vµ qu¶n lý dÞch vô Qu¶n lý kÕt nèi Qu¶n lý m¹ng Líp ®iÒu khiÓn Líp truy nhËp Líp chuyÓn t¶i TruyÒn dÉn quang Cæng nèi POTS, ISDN IP,ATM,FR... CABLE V« tuyÕn §Þnh tuyÕn/ chuyÓn m¹ch §Þnh tuyÕn/ chuyÓn m¹ch M¹ng truy nhËp ®a dÞch vô PSTN/ ISDN C¸c m¹ng hiÖn cã DN Caáu truùc maïng theá heä sau (moâ hình cuûa Siemens) Siemens giôùi thieäu giaûi phaùp maïng theá heä môùi coù teân laø SURPASS. Phaàn chính cuûa SURPASS laø heä thoáng SURPASS hiQ, ñaây coù theå coi laø heä thoáng chuû taäp trung (centralized server) cho lôùp ñieàu khieån cuûa maïng vôùi chöùc naêng nhö moät heä thoáng cöûa ngoõ (gateway) maïnh ñeå ñieàu khieån caùc tính naêng thoaïi, keát hôïp khaû naêng baùo hieäu maïnh ñeå keát noái vôùi nhieàu maïng khaùc nhau. Treân heä thoáng naøy coù khoái chuyeån ñoåi baùo hieäu soá 7 cuûa maïng PSTN/ISDN sang giao thöùc ñieàu khieån cöûa ngoõ trung gian MGCP. Tuøy theo chöùc naêng vaø dung löôïng, SURPASS hiQ ñöôïc chia thaønh caùc loaïi SURPASS hiQ 10, 20 hay 9100, 9200, 9400. SURPASS hiG laø hoï caùc heä thoáng cöûa ngoõ trung gian (media gateway) töø caùc maïng dòch vuï caáp döôùi leân SURPASS hiQ, heä thoáng naèm ôû bieân maïng ñöôøng truïc, chòu söï quaûn lyù cuûa SURPASS hiQ. Hoï naøy coù chöùc naêng : Cöûa ngoõ cho quaûn lyù truy nhaäp töø xa (RAS) : chuyeån ñoåi soá lieäu töø modem hay ISDN thaønh soá lieäu IP vaø ngöôïc laïi. Cöûa ngoõ cho VoIP : nhaän löu löôïng thoaïi PSTN, neùn, taïo goùi, vaø chuyeån leân maïng IP vaø ngöôïc laïi. Cöûa ngoõ cho VoATM : nhaän löu löôïng thoaïi PSTN, neùn, taïo goùi vaø chuyeån thaønh caùc teá baøo ATM, chuyeån leân maïng ATM vaø ngöôïc laïi. SURPASS hiG laïi ñöôïc chia thaønh nhieàu loaïi tuøy theo chöùc naêng vaø dung löôïng, töø SURPASS hiG 500, 700, 1000 ñeán SURPASS hiG 2000, 5000. SURPASS hiA laø heä thoáng truy nhaäp ña dòch vuï (Multi-service Access) naèm ôû lôùp truy nhaäp cuûa NGN, phuïc vuï cho truy nhaäp thoaïi, xDSL vaø caùc dòch vuï soá lieäu treân moät neàn duy nhaát ñeå cung caáp caùc giaûi phaùp truy nhaäp. SURPASS hiA coù theå keát hôïp vôùi caùc toång ñaøi PSTN EWSD hieän coù qua giao dieän V5.2, cuõng nhö cuøng vôùi SURPASS hiQ taïo neân maïng theá heä sau. SURPASS hiA ñöôïc phaân chia thaønh nhieàu loaïi theo caùc giao dieän hoã trôï (hoã trôï thoaïi xDSL, truy nhaäp baêng roäng, leased-line keát noái internet tröïc tieáp. Keát hôïp chöùc naêng cöûa ngoõ trung gian tích hôïp, goàm caû VoIP/VoATM) thaønh caùc loaïi SURPASS hiA 7100, 7300, 7500. Ñeå quaûn lyù taát caû heä thoáng SURPASS, Siemens ñöa ra heä thoáng quaûn lyù NetManager. Heä thoáng quaûn lyù naøy söû duïng giao thöùc quaûn lyù SNMP vaø chaïy treân neàn JAVA/CORBA, coù giao dieän HTTP ñeå quaûn lyù qua trang WEB. Höôùng phaùt trieån NGN cuûa NEC NEC ñöa ra saûn phaåm môùi thuoäc hoï toång daøi NEAX-61å. Ñaây laø heä thoáng chuyeån maïch hoãn hôïp STM/ATM/IP. Hoï saûn phaåm ñöôïc ñöa ra giôùi thieäu goàm 3 loaïi heä thoáng : IP gateway (PSTN/IP) cung caáp caùc giao dieän PSTN/IP vaø quay troïn soá truy nhaäp cho internet. Loaïi naøy ñöôïc söû duïng trong tröôøng hôïp coù 2 maïng ñöôøng truïc rieâng cho PSTN vaø internet. Media gateway: ngoaøi khaû naêng cung caáp caùc giao dieän PSTN/IP vaø quay troïn soá truy nhaäp cho internet coøn coù caùc giao dieän truy nhaäp soá lieäu toác ñoä cao xDSL. Loaïi naøy ñöôïc söû duïng ñeå keát noái vôùi maïng truyeàn daãn SDH taùch bieät vôùi maïng IP vaø maïng ñöôøng truïc ATM. Access gateway ña naêng hôn 2 loaïi neâu treân, ngoaøi caùc giao dieän cho thueâ bao nhö Media gateway coøn coù caùc giao dieän WLL, IP/ATM cho PBX. Loaïi naøy ñöôïc söû duïng trong tröôøng hôïp maïng ñöôøng truïc ñaõ ñöôïc goùi hoùa treân cô sôû IP/ATM. M¸y chñ m¹ng TruyÒn t¶i quang M¹ng ®­êng trôc C¸p ngÇm d­íi biÓn WDM W-CDMA CATV M¹ng truy nhËp Sîi c¸p Corporate Network LAN v« tuyÕn Truy nhËp ATM FTTx IEEE1394 M¹ng gia ®×nh M¹ng ®iÒu khiÓn dÞch vô Nót Giga bÝt ONU LAN Moâ hình maïng theá heä sau cuûa NEC Caùc haõng cung caáp thieát bò giôùi thieäu nhieàu moâ hình caáu truùc maïng vieãn thoâng theá heä sau khaùc nhau vaø keøm theo laø caùc giaûi phaùp maïng coäng vôùi saûn phaåm thieát bò môùi khaùc nhau do hoï cung caáp. Qua caùc taøi lieäu kyõ thuaät cho thaáy caùc haõng ñaõ ñöa ra ñöôïc moâ hình caáu truùc töông ñoái roõ raøng vaø caùc giaûi phaùp phaùt trieån maïng khaù cuï theå nhö : Siemens vôùi SURPASS Alcatel vôùi 1000 MM E10 (hay Alcatel 1000 Softswitch) Ericsson vôùi ENGINE Trong ñoù moâ hình caáu truùc NGN cuûa Siemens vaø Ericsson coù nhieàu ñieåm töông ñoàng vôùi moâ hình caáu truùc NGN theo MSF (Multiservice Switching Forum – Dieãn ñaøn chuyeån maïch ña dòch vuï) Caùc moâ hình coù ñaëc ñieåm chung laø bao goàm caùc lôùp chöùc naêng sau : Lôùp truy nhaäp (Access) Lôùp chuyeån taûi hay lôùp loõi (Transport hay Core) Lôùp ñieàu khieån (Control) Lôùp quaûn lyù (Management) Trong caáu truùc maïng theá heä sau maø caùc haõng ñeà xuaát, caùc chöùc naêng truyeàn daãn vaø chuyeån maïch ñöôïc goäp chung trong lôùp truyeàn taûi (hay lôùp loõi) Moâ hình cuûa moät vaøi haõng goäp chung lôùp truy nhaäp vôùi lôùp chuyeån taûi. Vôùi moâ hình naøy caùc thieát bò truyeàn daãn vaø chuyeån maïch chæ ñöôïc xem nhö caùc coâng cuï thöïc hieän chöùc naêng chuyeån taûi löu löôïng. Caáu truùc maïng môùi ña phöông tieän, ña dòch vuï, ñoøi hoûi caùc thuû tuïc keát noái phaûi ñaùp öùng vieäc cung caáp caùc dòch vuï thoâng tin töø ñaàu cuoái ñeán ñaàu cuoái moät caùch thoâng suoát. Trong moâ hình maïng theá heä sau, caùc chöùc naêng ñieàu khieån vaø quaûn lyù phaûi ñöôïc ñaëc bieät quan taâm. Lôùp ñieàu khieån (control): hieän nay ñang raát phöùc taïp vôùi nhieàu loaïi giao thöùc, do ñoù vaán ñeà caàn quan taâm laø khaû naêng töông thích giöõa caùc thieát bò cuûa caùc haõng. Lôùp quaûn lyù (management): ñaây laø lôùp ñaëc bieät xuyeân suoát caùc lôùp khaùc trong caáu truùc maïng theá heä sau NGN. CAÁU TRUÙC MAÏNG VIEÃN THOÂNG THEÁ HEÄ SAU NGN Nguyeân taéc toå chöùc maïng theá heä sau Baét nguoàn töø söï phaùt trieån cuûa coâng ngheä thoâng tin, coâng ngheä chuyeån maïch goùi vaø coâng ngheä truyeàn daãn baêng roäng ta coù theå ñònh nghóa maïng theá heä sau NGN nhö sau : Maïng vieãn thoâng theá heä sau NGN laø moät maïng coù haï taàng thoâng tin duy nhaát döïa treân coâng ngheä chuyeån maïch goùi, trieån khai caùc dòch vuï moät caùch ña daïng vaø nhanh choùng ñaùp öùng söï hoäi tuï giöõa thoaïi vaø soá lieäu, giöõa di ñoäng vaø coá ñònh. Hay ta coù theå noùi nhö sau : Maïng vieãn thoâng theá heä sau NGNlaø söï hôïp nhaát cuûa maïng ñieän thoaïi chuyeån maïch coâng coäng (PSTN) vaø soá lieäu chuyeån maïch coâng coäng (PSDN) nhaèm taïo ra moät maïng ña dòch vuï duy nhaát nhö ñöôïc trình baøy trong hình sau : Söï hoäi tuï cuûa maïng vieãn thoâng theá heä sau NGN Maïng theá heä sau ñöôïc toå chöùc döïa treân caùc nguyeân taéc cô baûn sau ñaây: Ñaùp öùng nhu caàu cung caáp caùc loaïi dòch vuï vieãn thoâng phong phuù ña daïng, ña dòch vuï, ña phöông tieän. Maïng coù caáu truùc ñôn giaûn. Naâng cao hieäu quaû söû duïng, chaát löôïng maïng löôùi vaø giaûm thieåu chi phí khai thaùc vaø baûo döôõng. Deã daøng môû roäng dung löôïng, phaùt trieån caùc dòch vuï môùi. Ñoä linh hoaït vaø tính saün saøng cao, naêng löïc toàn taïi maïnh. Vieäc toå chöùc maïng döïa treân soá löôïng thueâ bao theo vuøng ñòa lyù vaø nhu caàu phaùt trieån dòch vuï, khoâng toå chöùc theo ñòa baøn haønh chính maø toå chöùc theo töøng vuøng maïng hay vuøng löu löôïng. Caùc nhu caàu cung caáp caùc dòch vuï vieãn thoâng hieän nay vaø caùc loaïi dòch vuï vieãn thoâng theá heä môùi ñöôïc chia thaønh caùc nhoùm bao goàm: Caùc dòch vuï cô baûn. Caùc dòch vuï giaù trò gia taêng. Caùc dòch vuï truyeàn soá lieäu, Internet vaø coâng ngheä thoâng tin. Ña phöông tieän. Xu höôùng toå chöùc maïng coù caáu truùc ñôn giaûn, giaûm soá caáp chuyeån maïch vaø chuyeån tieáp truyeàn daãn nhaèm naâng cao hieäu quaû söû duïng, chaát löôïng maïng löôùi vaø giaûm thieåu chi phí khai thaùc vaø baûo döôõng. Treân cô sôû nguyeân taéc toå chöùc nhö vaäy, caùc phöông thöùc xaây döïng, phaùt trieån maïng theá heä sau NGN coù theå chia thaønh hai khuynh höôùng nhö sau: Phaùt trieån caùc dòch vuï môùi treân cô sôû maïng hieän taïi tieán tôùi phaùt trieån maïng NGN Ñaây laø xu höôùng ñoái vôùi nhöõng nôi coù: Maïng vieãn thoâng ñaõ vaø ñang phaùt trieån hieän ñaïi hoùa Caùc dòch vuï hieän taïi ñaõ phaùt trieån treân cô sôû maïng hieän coù Coù caùc nhu caàu phaùt trieån caùc dòch vuï môùi Maïng NGN ñöôïc phaùt trieån theo nhu caàu dòch vuï treân cô sôû maïng hieän taïi. Xaây döïng môùi maïng NGN Maïng NGN ñöôïc xaây döïng vôùi nhieäm vuï tröôùc maét laø ñaûm baûo caùc nhu caàu veà dòch vuï maïng hieän nay. Tieán tôùi phaùt trieån caùc nhu caàu veà dòch vuï môùi. Caùc dòch vuï môùi ñöôïc trieån khai treân maïng NGN. Ñaây laø xu höôùng phaùt trieån cuûa nhöõng nôi coù maïng vieãn thoâng chöa ñöôïc hieän ñaïi hoùa, caùc nhu caàu chuû yeáu laø caùc dòch vuï vieãn thoâng cô baûn hieän taïi, nhu caàu dòch vuï môùi chöa coù nhieàu. Con ñöôøng phaùt trieån laø xaây döïng môùi tieán thaúng ñeán maïng NGN. Caáu truùc maïng theá heä sau Cho ñeán nay NGN vaãn laø xu höôùng phaùt trieån môùi meû, chöa coù moät khuyeán nghò chính thöùc naøo cuûa ITU veà caáu truùc NGN. Caùc haõng cung caáp thieát bò ñöa ra moät soá moâ hình khaùc nhau. Caùc dieãn ñaøn, hieäp hoäi vaø toå chöùc vieãn thoâng khaùc ñang coá gaéng ñeå tieán tôùi nhöõng nguyeân taéc chung vaø nhöõng chuaån chung cho maïng NGN. Nhìn chung töø caùc moâ hình naøy, caáu truùc maïng vieãn thoâng theá heä sau coù ñaëc ñieåm chung laø bao goàm caùc lôùp chöùc naêng sau: Lôùp truy nhaäp (Access) Lôùp chuyeån taûi (Transport/Core) Lôùp ñieàu khieån (Control) Lôùp quaûn lyù (Management) Lôùp quaûn lyù Lôùp ñieàu khieån (Control) Lôùp truy nhaäp (Access) Lôùp truyeàn taûi (Transport/Core) Caáu truùc maïng theá heä sau NGN Xem xeùt töø goùc ñoä kinh doanh vaø cung caáp dòch vuï thì moâ hình caáu truùc maïng theá heä sau coøn coù theâm lôùp öùng duïng dòch vuï. Trong moâi tröôøng phaùt trieån caïnh tranh thì seõ coù raát nhieàu thaønh phaàn tham gia kinh doanh trong lôùp öùng duïng dòch vuï. Lôùp quaûn lyù Lôùp ñieàu khieån (Control) Lôùp truy nhaäp (Access) Lôùp truyeàn taûi (Transport/Core) Lôùp öùng duïng/dòch vuï (Application/Service) Caáu truùc maïng vaø dòch vuï theá heä sau NGN Lôùp öùng duïng/dòch vuï Cung caáp caùc öùng duïng vaø dòch vuï nhö dòch vuï maïng thoâng minh IN, traû tieàn tröôùc, dòch vuï giaù trò gia taêng Internet cho khaùch haøng v.v… Heä thoáng öùng duïng vaø dòch vuï maïng naøy lieân keát vôùi lôùp ñieàu khieån thoâng qua caùc giao dieän môû API. Lôùp ñieàu khieån Bao goàm caùc heä thoáng ñieàu khieån keát noái cuoäc goïi giöõa caùc thueâ bao thoâng qua ñieàu khieån caùc thieát bò chuyeån maïch (ATM+IP) cuûa lôùp truyeàn taûi vaø caùc thieát bò truy nhaäp cuûa lôùp truy nhaäp. Lôùp ñieàu khieån coù chöùc naêng keát noái cuoäc goïi thueâ bao vôùi lôùp öùng duïng, dòch vuï. Caùc chöùc naêng nhö quaûn lyù, chaêm soùc khaùch haøng, tính cöôùc cuõng ñöôïc tích hôïp trong lôùp ñieàu khieån. Lôùp truyeàn taûi Bao goàm caùc nuùt chuyeån maïch, caùc boä ñònh tuyeán, caùc thieát bò truyeàn daãn coù dung löôïng lôùn thöïc hieän chöùc naêng chuyeån maïch, ñònh tuyeán caùc keát noái döôùi söï ñieàu khieån cuûa SoftSwitch trong lôùp ñieàu khieån. Keát noái vôùi lôùp truy nhaäp thoâng qua caùc tuyeán trung keá. Lôùp truy nhaäp Goàm caùc thieát bò truy nhaäp cung caáp caùc coång keát noái vôùi thieát bò ñaàu cuoái thueâ bao qua heä thoáng maïng ngoaïi vi caùp ñoàng, caùp quang, hoaëc voâ tuyeán. Caùc thieát bò truy nhaäp coù theå cung caáp caùc loaïi coång truy nhaäp POTS, VOIP, IP, FR, X.25, ATM, Xdsl, di ñoäng v.v… Chuyeån ñoåi caùc phöông tieän truy nhaäp khaùc nhau vaøo maïng ñöôøng truïc. Caùc coâng ngheä ñöôïc aùp duïng cho maïng theá heä sau Caùc coâng ngheä aùp duïng cho lôùp maïng chuyeån taûi Lôùp maïng chuyeån taûi trong caáu truùc maïng môùi bao goàm caû truyeàn daãn vaø chuyeån maïch. Theo taøi lieäu töø caùc haõng cung caáp thieát bò vaø thoâng tin veà tình hình phaùt trieån maïng vieãn thoâng ôû moät soá quoác gia thì coâng ngheä aùp duïng cho lôùp chuyeån taûi trong maïng NGN laø: Coâng ngheä truyeàn daãn quang SDH, WDM. Chuyeån maïch ATM/IP. Caùc coâng ngheä aùp duïng cho lôùp maïng truy nhaäp Höõu tuyeán (wire) Caùp ñoàng, xDSL Caùp quang Voâ tuyeán (Wireless) Thoâng tin di ñoäng: coâng ngheä GSM hoaëc CDMA, truy nhaäp voâ tuyeán coá ñònh, veä tinh. Maïng thoâng tin veä tinh theá heä sau: coù khaû naêng hoã trôï vaø trieån khai caùc dòch vuï ATM/IP. Theo tieâu chuaån TR 34.1 do CIS (Communication and Interoperability Section of TIA’s Satellite Communication Division) ñeà xuaát thì caùc caáu truùc maïng ñöôïc hoã trôï bôûi maïng thoâng tin veä tinh ñöôïc phaân loaïi nhö sau: SATATM 1.1: hoã trôï caáu truùc maïng ATM coá ñònh. Trong caáu truùc maïng ATM coá ñònh, caùc veä tinh ñöôïc söû duïng chuû yeáu trong hai chöùc naêng sau: truy nhaäp maïng toác ñoä cao töø caùc ñaàu cuoái ngöôøi söû duïng vaø keát noái toác ñoä cao vôùi caùc maïng ATM xa. SATATM 1.2: hoã trôï caáu truùc maïng ATM ñaàu cuoái di ñoäng. Maïng veä tinh thuoäc loaïi naøy hoã trôï khaû naêng chuyeån vuøng khoâng rôi cuoäc goïi. SATATM 1.3: hoã trôï caáu truùc maïng ATM di ñoäng. Trong caáu truùc naøy, maïng veä tinh cung caáp keát noái toác ñoä cao giöõa maïng di ñoäng vaø maïng coá ñònh hoaëc giöõa hai maïng di ñoäng.  COÂNG NGHEÄ CHUYEÅN MAÏCH NHAÕN - MPLS  TRONG MAÏNG VIEÃN THOÂNG THEÁ HEÄ SAU - NGN XU HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN COÂNG NGHEÄ CHUYEÅN MAÏCH Xu höôùng phaùt trieån Theá giôùi ñang böôùc vaøo kyû nguyeân thoâng tin môùi baét nguoàn töø coâng ngheä, ña phöông tieän, nhöõng bieán ñoäng xaõ hoäi, toaøn caàu hoùa trong kinh doanh vaø giaûi trí, phaùt trieån ngaøy caøng nhieàu khaùch haøng söû duïng phöông tieän ñieän töû. Bieåu hieän ñaàu tieân cuûa xa loä thoâng tin laø Internet, söï phaùt trieån cuûa noù laø minh hoïa sinh ñoäng cho nhöõng ñoäng thaùi höôùng tôùi xaõ hoäi thoâng tin. Neàn taûng cho xaõ hoäi thoâng tin chính laø söï phaùt trieån cao cuûa caùc dòch vuï vieãn thoâng. Meàm deûo, linh hoaït vaø gaàn guõi vôùi ngöôøi söû duïng laø muïc tieâu höôùng tôùi cuûa chuùng. Nhieàu loaïi hình dòch vuï vieãn thoâng môùi ñaõ ra ñôøi ñaùp öùng nhu caàu thoâng tin ngaøy caøng cao cuûa khaùch haøng. Dòch vuï ngaøy nay ñaõ coù nhöõng thay ñoåi caên baûn so vôùi caùc dòch vuï truyeàn thoáng tröôùc ñaây (chaúng haïn nhö thoaïi). Löu löôïng thoâng tin cuoäc goïi laø söï hoøa troän giöõa thoaïi vaø phi thoaïi. Löu löôïng phi thoaïi lieân tuïc gia taêng vaø bieán ñoäng raát nhieàu. Hôn nöõa, cuoäc goïi soá lieäu dieãn ra trong khoaûng thôøi gian töông ñoái daøi so vôùi thoaïi thoâng thöôøng chæ vaøi phuùt. Chính nhöõng ñieàu naøy gaây neân moät aùp löïc cho maïng vieãn thoâng hieän thôøi, phaûi ñaûm baûo truyeàn thoâng tin toác ñoä cao vôùi giaù thaønh haï. ÔÛ goùc ñoä khaùc söï ra ñôøi cuûa nhöõng dòch vuï môùi naøy ñoøi hoûi phaûi coù coâng ngheä thöïc thi tieân tieán. Vieäc chuyeån ñoåi töø coâng ngheä töông töï sang coâng ngheä soá ñaõ ñem laïi söùc soáng môùi cho maïng vieãn thoâng. Tuy nhieân, nhöõng loaïi hình dòch vuï treân luoân ñoøi hoûi nhaø khai thaùc phaûi ñaàu tö nghieân cöùu nhöõng coâng ngheä vieãn thoâng môùi ôû caû lónh vöïc maïng vaø cheá taïo thieát bò. Caáu hình maïng hôïp lyù vaø söû duïng caùc coâng ngheä chuyeån giao thoâng tin tieân tieán laø thöû thaùch ñoái vôùi nhaø khai thaùc cuõng nhö nhaø saûn xuaát thieát bò. Coù theå khaúng ñònh giai ñoaïn hieän nay laø giai ñoaïn chuyeån dòch giöõa coâng ngheä theá heä cuõ (chuyeån maïch keânh) sang daàn coâng ngheä theá heä môùi (chuyeån maïch goùi), ñieàu ñoù khoâng chæ dieãn ra trong haï taàng cô sôû thoâng tin maø coøn dieãn ra trong caùc coâng ty khai thaùc dòch vuï, trong caùch tieáp caän cuûa caùc nhaø khai thaùc theá heä môùi khi cung caáp dòch vuï cho khaùch haøng. Sau ñaây chuùng ta seõ xem xeùt vaø ñaùnh giaù söï phaùt trieån cuûa coâng ngheä chuyeån maïch, moät ñieåm troïng yeáu trong maïng thoâng tin, vieãn thoâng töông lai. Coâng ngheä chuyeån maïch neàn taûng Trong caùc coâng ngheä chuyeån maïch hieän nay, IP vaø ATM ñang ñöôïc söï quan taâm ñaëc bieät do tính naêng rieâng cuûa chuùng. Caùc phaàn sau seõ toùm löôïc moät soá ñieåm chính cuûa töøng loaïi coâng ngheä naøy cuõng nhö moät coâng ngheä môùi cho chuyeån maïch IP vaø MPLS. Coâng ngheä chuyeån maïch IP IP laø thaønh phaàn chính cuûa kieán truùc cuûa maïng Internet. Trong kieán truùc naøy, IP ñoùng vai troø lôùp 3. IP ñònh nghóa cô caáu ñaùnh soá, cô caáu chuyeån tin, cô caáu ñònh tuyeán vaø caùc chöùc naêng ñieàu khieån ôû möùc thaáp (ICMP). Goùi tin IP chöùa ñòa chæ cuûa beân nhaän; ñòa chæ laø moät soá duy nhaát trong toaøn maïng vaø mang ñaày ñuû thoâng tin caàn cho vieäc chuyeån goùi tin tôùi ñích. Cô caáu ñònh tuyeán coù nhieäm vuï tính toaùn ñöôøng ñi tôùi caùc nuùt trong maïng. Do vaäy, cô caáu ñònh tuyeán phaûi ñöôïc caäp nhaät caùc thoâng tin veà topo maïng, thoâng tin veà nguyeân taéc chuyeån tin (nhö trong BGP) vaø noù phaûi coù khaû naêng hoaït ñoäng trong moâi tröôøng maïng goàm nhieàu nuùt. Keát quaû tính toaùn cuûa cô caáu ñònh tuyeán ñöôïc löu trong caùc baûng chuyeån tin (forwarding table) chöùa thoâng tin veà chaëng tieáp theo ñeå coù theå göûi goùi tin tôùi höôùng ñích. Döïa treân caùc baûng chuyeån tin, cô caáu chuyeån tin chuyeån maïch caùc goùi IP höôùng tôùi ñích. Phöông thöùc chuyeån tin truyeàn thoáng laø theo töøng chaëng moät. ÔÛ caùch naøy, moãi nuùt maïng tính toaùn baûng chuyeån tin moät caùch ñoäc laäp. Phöông thöùc naøy, do vaäy, yeâu caàu keát quaû tính toaùn cuûa phaàn ñònh tuyeán taïi taát caû caùc nuùt phaûi nhaát quaùn vôùi nhau. Söï khoâng thoáng nhaát cuûa keát quaû seõ daãn tôùi vieäc chuyeån goùi tin sai höôùng, ñieàu naøy ñoàng nghóa vôùi vieäc maát goùi tin. Ñònh tuyeán IP truyeàn thoáng Kieåu chuyeån tin theo töøng chaëng haïn cheá khaû naêng cuûa maïng. Ví duï, vôùi phöông thöùc naøy, neáu caùc goùi tin chuyeån tôùi cuøng moät ñòa chæ maø ñi qua cuøng moät nuùt thì chuùng seõ ñöôïc truyeàn qua cuøng moät tuyeán tôùi ñieåm ñích. Ñieàu naøy khieán maïng khoâng theå thöïc hieän moät soá chöùc naêng khaùc nhö ñònh tuyeán theo ñích, theo loaïi dòch vuï, v.v… Beân caïnh ñoù, phöông thöùc ñònh tuyeán vaø chuyeån tin naøy naâng cao ñoä tin caäy cuõng nhö khaû naêng môû roäng cuûa maïng. Giao thöùc ñònh tuyeán ñoäng cho pheùp maïng phaûn öùng laïi vôùi söï coá baèng vieäc thay ñoåi tuyeán khi router bieát ñöôïc söï thay ñoåi veà topo maïng thoâng qua vieäc caäp nhaät thoâng tin veà traïng thaùi keát noái. Vôùi caùc phöông thöùc nhö CIDR (Classless Interdomain Routing), kích thöôùc cuûa baûng chuyeån tin ñöôïc duy trì ôû möùc chaáp nhaän ñöôïc, vaø do vieäc tính toaùn ñònh tuyeán ñeàu do caùc nuùt töï thöïc hieän, maïng coù theå môû roäng maø khoâng caàn thöïc hieän baát kyø moät thay ñoåi naøo. Toùm laïi, IP laø moät giao thöùc chuyeån maïch goùi coù ñoä tin caäy vaø khaû naêng môû roäng cao. Tuy nhieân, vieäc ñieàu khieån löu löôïng raát khoù thöïc hieän do phöông thöùc ñònh tuyeán theo töøng chaëng. Ngoaøi ra, IP cuõng khoâng hoã trôï chaát löôïng dòch vuï. Coâng ngheä chuyeån maïch ATM ATM (Asynchronous Transfer Mode) laø moät kyõ thuaät truyeàn tin toác ñoä cao. ATM nhaän thoâng tin ôû nhieàu daïng khaùc nhau nhö thoaïi, soá lieäu, video vaø caét ra thaønh nhieàu phaàn nhoû goïi laø teá baøo. Caùc teá baøo naøy, sau ñoù, ñöôïc truyeàn qua caùc keát noái aûo VC ( virtual connection). Vì ATM coù theå hoã trôï thoaïi, soá lieäu vaø video vôùi chaát löôïng dòch vuï treân nhieàu coâng ngheä baêng roäng khaùc nhau, noù ñöôïc coi laø coâng ngheä chuyeån maïch haøng ñaàu vaø thu huùt ñöôïc nhieàu quan taâm. ATM khaùc vôùi ñònh tuyeán IP ôû moät soá ñieåm. Noù laø coâng ngheä chuyeån maïch höôùng keát noái. Keát noái töø ñieåm ñaàu ñeán ñieåm cuoái phaûi ñöôïc thieát laäp tröôùc khi thoâng tin ñöôïc göûi ñi. ATM yeâu caàu keát noái phaûi ñöôïc thieát laäp baèng nhaân coâng hoaëc thieát laäp moät caùch töï ñoäng thoâng qua baùo hieäu. Moät ñieåm khaùc bieät nöõa laø ATM khoâng thöïc hieän ñònh tuyeán taïi caùc nuùt trung gian. Tuyeán keát noái xuyeân suoát ñöôïc xaùc ñònh tröôùc khi trao ñoåi döõ lieäu vaø ñöôïc giöõ coá ñònh trong thôøi gian keát noái. Trong quaù trình thieát laäp keát noái, caùc toång ñaøi ATM trung gian caáp cho keát noái moät nhaõn. Vieäc naøy thöïc hieän hai ñieàu : daønh cho keát noái moät soá taøi nguyeân vaø xaây döïng baûng chuyeån teá baøo taïi moãi toång ñaøi. Baûng chuyeån teá baøo naøy coù tính cuïc boä vaø chæ chöùa thoâng tin veà caùc keát noái ñang hoaït ñoäng ñi qua toång ñaøi. Ñieàu naøy khaùc vôùi thoâng tin veà toaøn maïng chöùa trong baûng chuyeån tin cuûa router duøng IP. Quaù trình chuyeån teá baøo qua toång ñaøi ATM cuõng töông töï nhö vieäc chuyeån goùi tin qua router. Tuy nhieân, ATM coù theå chuyeån maïch nhanh hôn vì nhaõn gaén treân caùc cell coù kích thöôùc coá ñònh ( nhoû hôn cuûa IP), kích thöôùc cuûa baûng chuyeån tin nhoû hôn nhieàu so vôùi cuûa IP router, vaø vieäc naøy ñöôïc thöïc hieän treân caùc thieát bò phaàn cöùng chuyeân duïng. Do vaäy, thoâng löôïng cuûa toång ñaøi ATM thöôøng lôùn hôn thoâng löôïng cuûa IP router truyeàn thoáng. Ñònh tuyeán IP qua ATM Coâng ngheä chuyeån maïch MPLS Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, ngaønh coâng nghieäp vieãn thoâng ñaõ vaø ñang tìm moät phöông thöùc chuyeån maïch coù theå phoái hôïp öu ñieåm cuûa IP (nhö cô caáu ñònh tuyeán) vaø cuûa ATM (nhö thoâng löôïng chuyeån maïch). Moâ hình IP-over-ATM cuûa IETF coi IP nhö moät lôùp naèm treân lôùp ATM vaø ñònh nghóa caùc maïng con IP treân neàn maïng ATM. Phöông thöùc tieáp caän xeáp choàng naøy cho pheùp IP vaø ATM hoaït ñoäng vôùi nhau maø khoâng caàn thay ñoåi giao thöùc cuûa chuùng. Tuy nhieân, caùch naøy khoâng taän duïng ñöôïc heát khaû naêng cuûa ATM. Ngoaøi ra, caùch tieáp caän naøy khoâng thích hôïp vôùi nhieàu router vaø khoâng thaät hieäu quaû treân moät soá maët. Toå chöùc ATM-Forum, döïa treân moâ hình naøy, ñaõ phaùt trieån coâng ngheä LANE vaø MPOA. Caùc coâng ngheä naøy söû duïng caùc maùy chuû ñeå chuyeån ñoåi ñòa chæ nhöng ñeàu khoâng taän duïng ñöôïc khaû naêng ñaûm baûo chaát löôïng dòch vuï cuûa ATM. Coâng ngheä MPLS ( MultiProtocol Label Switching ) laø keát quaû phaùt trieån cuûa nhieàu coâng ngheä chuyeån maïch IP ( IP switching ) söû duïng cô cheá hoaùn ñoåi nhaõn nhö cuûa ATM ñeå taêng toác ñoä truyeàn goùi tin maø khoâng caàn thay ñoåi caùc giao thöùc ñònh tuyeán cuûa IP. Thieát bò CSR (Cell Switch Router) cuûa Toshiba ra ñôøi naêm 1994 laø toång ñaøi ATM ñaàu tieân ñöôïc ñieàu khieån baèng giao thöùc IP thay cho baùo hieäu ATM. Toång ñaøi IP cuûa Ipsilon veà thöïc chaát laø moät ma traän chuyeån maïch ATM ñöôïc ñieàu khieån bôûi khoái xöû lyù söû duïng coâng ngheä IP. Coâng ngheä Tag switching cuûa Cisco cuõng töông töï nhöng coù boå sung theâm moät soá ñieåm môùi nhö FEC (Forwarding Equivalence Class), giao thöùc phaân phoái nhaõn, v.v… Töø nhöõng keát quaû treân, nhoùm laøm vieäc veà MPLS ñöôïc thaønh laäp naêm 1997 vôùi nhieäm vuï phaùt trieån moät coâng ngheä chuyeån maïch nhaõn IP thoáng nhaát maø keát quaû cuûa noù laø coâng ngheä MPLS. MPLS taùch chöùc naêng cuûa IP router ra laøm hai phaàn rieâng bieät: chöùc naêng chuyeån goùi tin vaø chöùc naêng ñieàu khieån. Phaàn chöùc naêng chuyeån goùi tin, vôùi nhieäm vuï göûi goùi tin giöõa caùc IP router, söû duïng cô cheá hoaùn ñoåi nhaõn töông töï nhö cuûa ATM. Trong MPLS, nhaõn laø moät soá coù ñoä daøi coá ñònh vaø khoâng phuï thuoäc vaøo lôùp maïng. Kyõ thuaät hoaùn ñoåi nhaõn veà baûn chaát laø vieäc tìm nhaõn cuûa moät goùi tin trong moät baûng caùc nhaõn ñeå xaùc ñònh tuyeán cuûa goùi vaø nhaõn môùi cuûa noù. Vieäc naøy ñôn giaûn hôn nhieàu so vôùi vieäc xöû lyù goùi tin theo kieåu thoâng thöôøng, do vaäy caûi thieän khaû naêng cuûa thieát bò. Caùc router söû duïng thuaät naøy ñöôïc goïi laø LSR (Label Switching Router). Phaàn chöùc naêng ñieàu khieån cuûa MPLS bao goàm caùc giao thöùc ñònh tuyeán lôùp maïng vôùi nhieäm vuï phaân phoái thoâng tin giöõa caùc LSR, vaø thuû tuïc gaùn nhaõn ñeå chuyeån thoâng tin ñònh tuyeán thaønh caùc baûng ñònh tuyeán cho vieäc chuyeån maïch. MPLS coù theå hoaït ñoäng ñöôïc vôùi caùc giao thöùc ñònh tuyeán Internet khaùc nhö : OSPF (Open Shortest Path First) vaø BGP (Border Gateway Protocol). Do MPLS hoã trôï vieäc ñieàu khieån löu löôïng vaø cho pheùp thieát laäp tuyeán coá ñònh neân vieäc ñaûm baûo chaát löôïng dòch vuï cuûa caùc tuyeán laø hoaøn toaøn khaû thi. Ñaây laø moät tính naêng vöôït troäi cuûa MPLS so vôùi caùc giao thöùc ñònh tuyeán coå ñieån. Ngoaøi ra, MPLS coøn coù cô cheá chuyeån tuyeán (fast rerouting). Do MPLS laø coâng ngheä chuyeån maïch höôùng keát noái, khaû naêng bò aûnh höôûng bôûi loãi ñöôøng truyeàn thöôøng cao hôn caùc coâng ngheä khaùc. Trong khi ñoù, caùc dòch vuï tích hôïp maø MPLS phaûi hoã trôï laïi yeâu caàu chaát löôïng vuï cao. Do vaäy, khaû naêng phuïc hoài cuûa MPLS ñaûm baûo khaû naêng cung caáp dòch vuï cuûa maïng khoâng phuï thuoäc vaøo cô caáu khoâi phuïc loãi cuûa lôùp vaät lyù beân döôùi. Beân caïnh ñoä tin caäy, coâng ngheä MPLS cuõng khieán vieäc quaûn lyù maïng ñöôïc deã daøng hôn. Do MPLS quaûn lyù vieäc chuyeån tin theo caùc luoàn thoâng tin, caùc goùi tin thuoäc moät FEC coù ñeå ñöôïc xaùc ñònh bôûi giaù trò cuûa nhaõn. Do vaäy, trong mieàn MPLS. Caùc thieát bò ño löu löôïng maïng coù theå döïa treân nhaõn ñeå phaân loaïi caùc goùi tin. Löu löôïng ñi qua caùc ñöôøng chuyeån nhaõn (LSP) ñöôïc giaùm saùt moät caùch deã daøng duøng RTFM (Real-time Flow Measurement). Baèng caùch giaùm saùt löu löôïng taïi caùc LSR, ngheõn löu löôïng seõ ñöôïc phaùt hieän vaø vò trí xaûy ra ngheõn löu löôïng coù theå ñöôïc xaùc ñònh nhanh choùng. Tuy nhieân, giaùm saùt löu löôïng theo phöông thöùc naøy khoâng ñöa ra ñöôïc toaøn boä thoâng tin veà chaát löôïng dòch vuï ( ví duï nhö treã töø ñieåm ñaàu ñeán ñieåm cuoái cuûa mieàn MPLS). Vieäc ño treã coù theå ñöôïc thöïc hieän bôûi giao thöùc lôùp 2. Ñeå giaùm saùt toác ñoä cuûa moãi luoàng vaø ñaûm baûo caùc luoàng löu löôïng tuaân thuû tính chaát löu löôïng ñaõ ñöôïc ñònh tröôùc, heä thoáng giaùm saùt coù theå duøng moät thieát bò naén löu löôïng. Thieát bò naøy seõ cho pheùp giaùm saùt vaø ñaûm baûo tuaân thuû tính chaát löu löôïng maø khoâng caàn thay ñoåi caùc giao thöùc hieän coù. Toùm laïi, MPLS laø moät coâng ngheä chuyeån maïch IP coù nhieàu trieån voïng. Vôùi tính chaát cuûa cô caáu ñònh tuyeán cuûa mình, MPLS coù khaû naêng naâng cao chaát löôïng dòch vuï cuûa maïng IP truyeàn thoáng. Beân caïnh ñoù, thoâng löôïng cuûa maïng seõ ñöôïc caûi thieän moät caùch roõ reät. Tuy nhieân, ñoä tin caäy laø moät vaán ñeà thöïc tieãn coù theå khieán vieäc trieån khai MPLS treân maïng Internet bò chaäm laïi. Coâng ngheä neàn taûng cuûa MPLS Ta coù theå toùm taét nhöõng öu nhöôïc ñieåm cuûa MPLS trong moät soá noäi dung chính sau ñaây: Öu ñieåm cuûa MPLS laø Tích hôïp caùc chöùc naêng ñònh tuyeán, ñaùnh ñòa chæ, ñieàu khieån, v.v… ñeå traùnh möùc ñoä phöùc taïp cuûa NHRP, MPOA vaø caùc coâng ngheä khaùc trong IPOA truyeàn thoáng. Coù theå giaûi quyeát vaán ñeà ñoä phöùc taïp vaø naâng cao khaû naêng môû roäng ñaùng keå. Tæ leä giöõa chaát löôïng vaø giaù thaønh cao. Naâng cao chaát löôïng. Coù theå thöïc hieän raát nhieàu chöùc naêng ñònh tuyeán maø caùc coâng ngheä tröôùc ñaây khoâng coù khaû naêng, nhö ñònh tuyeán hieän, ñieàu khieån laëp, v.v… Khi ñònh tuyeán thay ñoåi daãn ñeán khoùa moät ñöôøng naøo ñoù, MPLS coù theå deã daøng chuyeån maïch luoàng döõ lieäu sang moät ñöôøng môùi. Ñieàu naøy khoâng theå thöïc hieän ñöôïc trong IPOA truyeàn thoáng. Söï keát hôïp giöõa IP vaø ATM cho pheùp taän duïng toái ña thieát bò, taêng hieäu quaû ñaàu tö. Söï phaân caùch giöõa caùc ñôn vò ñieàu khieån vôùi caùc ñôn vò chuyeån maïch cho pheùp MPLS hoã trôï ñoàng thôøi MPLS vaø B-ISDN truyeàn thoáng. Vaø ñeå theâm caùc chöùc naêng maïng sau khi trieån khai maïng MPLS, chæ ñoøi hoûi thay ñoåi phaàn meàm ñôn vò ñieàu khieån. Nhöôïc ñieåm cuûa MPLS Hoã trôï ña giao thöùc seõ daãn ñeán caùc vaán ñeà phöùc taïp trong keát noái. Khoù thöïc hieän hoã trôï QoS xuyeân suoát tröôùc khi thieát bò ñaàu cuoái ngöôøi söû duïng thích hôïp xuaát hieän treân thò tröôøng. Vieäc hôïp nhaát caùc keânh aûo ñang coøn tieáp tuïc nghieân cöùu. Giaûi quyeát vieäc cheøn teá baøo seõ chieám nhieàu taøi nguyeân boä ñeäm hôn. Ñieàu naøy chaéc chaén seõ daãn ñeán phaûi ñaàu tö vaøo coâng vieäc naâng caáp phaàn cöùng cho caùc thieát bò ATM hieän taïi. Vaán ñeà tieâu chuaån hoùa Ñoái vôùi caùc coâng ngheä chuyeån maïch môùi ñeà caäp ñeán trong phaàn treân, vieäc tieâu chuaån hoùa laø moät khía caïnh quan troïng quyeát ñònh khaû naêng chieám lónh thò tröôøng nhanh choùng cuûa coâng ngheä ñoù. Caùc tieâu chuaån lieân quan ñeán IP vaø ATM ñaõ ñöôïc xaây döïng vaø hoaøn thieän trong moät thôøi gian töông ñoái daøi ñaëc bieät laø ATM ñaõ ñöôïc caùc toå chöùc tieâu chuaån lôùn nhö ITU-T, ATM-F, IETF… quan taâm nghieân cöùu vaø xaây döïng tieâu chuaån. Noùi chung cho ñeán thôøi ñieåm hieän nay, caùc tieâu chuaån veà IP, ATM ñaõ töông ñoái hoaøn chænh keå caû tieâu chuaån MPOA (Ña giao thöùc qua ATM) hay Ipv6. Caùc tieâu chuaån veà MPLS chuû yeáu ñöôïc IETF phaùt trieån (caùc tieâu chuaån RFC) hieän ñang tieáp tuïc hoaøn thieän. Nhoùm laøm vieäc MPLS laø moät taäp caùc nhoùm laøm vieäc bao goàm caùc phaïm vi ‘sub-IP’ maø IESG thaønh laäp gaàn ñaây. Taát caû caùc nhoùm laøm vieäc sub-IP taïm thôøi ñang ñöôïc ñaët trong General Area cho ñeán khi IESG quyeát ñònh caáu truùc quaûn lyù cuoái cuøng cho vieäc quaûn lyù caùc nhoùm naøy. Nhoùm laøm vieäc MPLS chòu traùch nhieäm chuaån hoùa caùc coâng ngheä cô sôû cho söû duïng chuyeån maïch nhaõn vaø cho vieäc thöïc thi caùc ñöôøng chuyeån maïch nhaõn treân caùc loaïi coâng ngheä lôùp lieân keát, nhö Frame Relay, ATM vaø caùc coâng ngheä LAN (Ethenet,Token Ring, v.v…). Noù bao goàm caùc thuû tuïc vaø caùc giao thöùc cho vieäc phaân phoái nhaõn giöõa caùc boä ñònh tuyeán, xem xeùt veà ñoùng goùi vaø multicast. Caùc muïc tieâu khôûi ñaàu cuûa nhoùm laøm vieäc ñaõ gaàn nhö hoaøn thaønh. Cuï theå, noù ñaõ xaây döïng moät soá caùc RFC, ñònh nghóa giao thöùc phaân phoái nhaõn cô sôû (LDP), kieán truùc MPLS cô sôû vaø ñoùng goùi goùi tin, caùc ñònh nghóa cho vieäc truyeàn MPLS qua caùc ñöôøng lieân keát ATM, Frame Relay. Caùc muïc tieâu gaàn ñaây cuûa nhoùm laøm vieäc laø: Hoaøn thaønh caùc chæ muïc coøn toàn taïi Phaùt trieån caùc tieâu chuaån ñeà nghò cuûa nhoùm laøm vieäc MPLS thaønh caùc baûn Draft Standard. Bao goàm: LDP, CR-LDP, vaø caùc tieâu chuaån kyõ thuaät RSVP-TE cuõng nhö vaán ñeà ñoùng goùi Ñònh roõ caùc môû roäng phuø hôïp vôùi LDP vaø RSVP cho vieäc xaùc nhaän LSP nguoàn Hoaøn thaønh caùc coâng vieäc treân MPLS-TE MIB Xaùc ñònh caùc cô cheá chaáp nhaän loãi caûi tieán cho LDP Xaùc ñònh caùc cô cheá phuïc hoài MPLS cho pheùp moät ñöôøng chuyeån maïch nhaõn coù theå ñöôïc söû duïng nhö laø moät baûn döï tröõ cho moät taäp caùc ñöôøng chuyeån maïch nhaõn khaùc bao goàm caùc tröôøng hôïp cho pheùp söûa cuïc boä Cung caáp taøi lieäu veà caùc phöông thöùc ñoùng goùi MPLS môû roäng cho pheùp hoaït ñoäng treân caùc ñöôøng chuyeån maïch nhaõn treân caùc coâng ngheä lôùp thaáp hôn, nhö phaân chia theo thôøi gian (SONET ADM), ñoä daøi böôùc soùng vaø chuyeån maïch khoâng gian Hoaøn taát caùc coâng vieäc ñang tieán haønh cho vieäc xaùc ñònh cô caáu vôùi IP Multicast qua caùc ñöôøng chuyeån maïch nhaõn Baûng sau moâ taû caùc tieâu chuaån RFC ñaõ ñöôïc IETF coâng boá: Baûng 1: Caùc tieâu chuaån RFC veà MPLS. STT Teân RFC Carrying Label Information in BGP-4 Definitions of Managed Objects for the Multiprotocol Label Switching, Labe Distribution Protocol (LDP) LDP State Machine RSVP-TE: Extensions to RSVP for LSP Tunnels Constraint-Based LSP Setup using LDP MPLS Traffic Engineering Management Information Base Using SMIv2 MPLS Support of Differentiated Services Framework for IP Multicast in MPLS MPLS Label Switch Router Management Information Base Using SMIv2 ICMP Extensions for MultiProtocol Label Switching Applicability Statement for CR-LDP Applicability Statement for Extensions to RSVP for LSP-Tunnels LSP Modification Using CR-LDP LSP Hierarchy with MPLS TE Link Management Protocol (LMP) Framework for MPLS-based Recovery Multiprotocol Label Switching (MPLS) FEC-To-NHLFE (FTN) Management Information Base Using SMIv2 Fault Tolerance for LDP and CR-LDP Generalized MPLS-Signaling Functional Description MPLS LDP Query Message Description Signaling Unnumbered Links in CR-LDP LDP Extensions for Optical User Network Interface (O-UNI) Signaling Signaling Unnumbered Links in RSVP-TE Requirements for support of Diff-Serv-aware MPLS Traffic Engineering Extensions to RSVP-TE and CR-LDP for support of Diff-Serv-aware MPLS Traffic Engineering Generalized MPLS Signaling – CR-LDP Extentions Generalized MPLS Signaling – RSVP-TE Extentions Nhö vaäy coù theå nhaän thaáy coâng vieäc tieâu chuaån hoùa MPLS ñeå caùc haõng coù theå ñöa ra caùc thieát bò thöông maïi ñaõ ñöôïc tieán haønh raát nhanh choùng vaø thuaän lôïi. Caùc saûn phaåm thöông maïi MPLS ñaõ xuaát hieän nhieàu treân thò tröôøng vaø baûo ñaûm ñoä töông thích tuaân theo caùc tieâu chuaån RFC. ITU-T cuõng khoâng ñöùng ngoaøi cuoäc trong quaù trình xaây döïng vaø phaùt trieån caùc tieâu chuaån MPLS. Baûng sau chæ ra nhöõng nghieân cöùu vaø keá hoaïch cuûa ITU trong vieäc xaây döïng caùc tieâu chuaån MPLS. Baûng 2: Caùc nghieân cöùu ñoùn ñaàu cuûa ITU-T veà MPLS Tieâu ñeà Caäp nhaät N1/Q.20: Moâ taû vaø tieâu chuaån ño cho IP qua ATM trong B-ISDN 06/98 N2/Q.20: Caáu truùc IP qua ATM trong B-ISDN 06/98 N3/Q.20: Hoã trôï IP QoS 06/98 N4/Q.20: Hoã trôï IP Multicast 06/98 N5/Q.20: Hoã trôï VPN 06/98 N6/Q.20: Söû duïng dòch vuï teân mieàn IP qua ATM trong B-ISDN 06/98 N7/Q.20: Baûng tin caáu truùc giao thöùc loõi 06/98 N8/Q.20: Moâ taû sô boä veà giao thöùc loõi 09/98 N9/Q.20: Söû duïng caáu truùc MPLS trong IP qua ATM trong B-ISDN 09/98 CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA MPLS Caùc khaùi nieäm cô baûn veà MPLS Khaùi nieäm chung veà chuyeån maïch nhaõn vaø MPLS (MultiProtocol Label Switching ) Chuyeån maïch nhaõn laø gì? Khaùi nieäm chuyeån maïch nhaõn thì raát ñôn giaûn, ñeå giaûi thích ta giaû söû raèng moät löu löôïng ngöôøi duøng (tieáng noùi hay email) ñöôïc chuyeån tieáp töø moät maùy tính ngöôøi duøng ñeán maùy tính ngöôøi nhaän. Trong internet truyeàn thoáng (khoâng söû duïng chuyeån maïch nhaõn) thì phöông phaùp ñeå chuyeån tieáp thö naøy gioáng nhö vieäc göûi thö qua ñöôøng böu ñieän : moät ñòa chæ ñích ñöôïc phaân tích bôûi moät thöïc theå chuyeån tieáp (nhö boä ñònh tuyeán (router) hay ngöôøi ñöa thö ñoái vôùi dòch vuï böu chính). Ñòa chæ naøy xaùc ñònh caùch maø boä ñònh tuyeán hay ngöôøi ñöa thö chuyeån tieáp caùc goùi döõ lieäu hay caùc thö ñeán ngöôøi nhaän cuoái. Chuyeån maïch nhaõn thì khaùc, thay vì ñòa chæ ñích ñöôïc söû duïng ñeå ñònh tuyeán thì moät soá (hay moät nhaõn) ñöôïc gaùn vôùi goùi. Töông töï nhö dòch vuï böu chính, moät giaù trò nhaõn ñöôïc thay theá cho bao thö vaø ñöôïc söû duïng ñeå ñònh tuyeán cho thö ñeán ñöôïc ngöôøi nhaän. Trong maïng maùy tính, moät nhaõn ñöôïc ñaët vaøo moät maøo ñaàu goùi (packet header) vaø ñöôïc duøng nhö moät ñòa chæ (thöôøng laø ñòa chæ IP) vaø nhaõn ñöôïc söû duïng ñeå ñieàu khieån löu löôïng ñeán ñích cuûa noù. Taïi sao phaûi söû duïng chuyeån maïch nhaõn? Toác ñoä cao vaø ñoä treã nhoû Vieäc chuyeån tieáp döïa treân IP truyeàn thoáng thí quaù chaäm khoâng theå ñieàu khieån moät löu löôïng lôùn taûi trong internet. Thaäm chí vôùi caùc kyõ thuaät gia taêng chaát löôïng, nhöng taûi troïng treân boä ñònh tuyeán (router) vaãn thöôøng lôùn hôn taûi troïng maø boä ñònh tuyeán coù theå ñieàu khieån ñöôïc. Keát quaû laø khaû naêng maát löu löôïng, maát keát noái vaø quaù taûi thöôøng xuyeân xaûy ra trong maïng döïa treân IP. Ngöôïc vôùi ñònh tuyeán IP, chuyeån maïch nhaõn cung caáp moät giaûi phaùp hieäu quaû hôn cho vaán ñeà naøy. Chuyeån maïch nhaõn thì nhanh hôn vì giaù trò nhaõn ñöôïc ñaët vaøo moät maøo ñaàu goùi ñaàu vaøo. Noù ñöôïc söû duïng ñeå truy nhaäp baûng ñònh tuyeán taïi boä ñònh tuyeán, nhaõn ñöôïc söû duïng ñeå thieát laäp chæ soá trong baûng ñònh tuyeán. Noù chæ ñoøi hoûi moät truy nhaäp ñeán baûng ñònh tuyeán trong khi truy nhaäp baûng ñònh tuyeán truyeàn thoáng thì ñoøi hoûi phaûi vaøi ngaøn. Keát quaû laø löu löôïng ngöôøi duøng trong goùi ñöôïc göûi thoâng qua maïng nhanh hôn laø vôùi hoaït ñoäng chuyeån tieáp IP truyeàn thoáng, qua ñoù giaûm ñöôïc treã vaø ñaùp öùng ñöôïc thôøi gian cho söï chuyeån giao giöõa caùc ngöôøi söû duïng. Giaûm Troâi (Jitter) Trong caùc maïng maùy tính ngoaøi toác ñoä vaø caùch ñaùp öùng cuûa noù nhö ñoä treã coù moät thaønh phaàn khaùc. Ñoù laø treã bieán thieân cuûa löu löôïng ngöôøi duøng sinh ra trong quaù trình caùc goùi ñi qua caùc nuùt maïng ñeå ñeán ñöôïc ñích cuûa noù. Khi caùc goùi ñi töø ngöôøi göûi ñeán ngöôøi nhaän thì treã bieán thieân naøy seõ ñöôïc tích luõy. Taïi moãi nuùt maïng, ñòa chæ ñích chöùa trong goùi tin seõ ñöôïc ñem ra vaø so saùnh vôùi caùc ñòa chæ ñích saün coù trong baûng ñònh tuyeán. Khi caùc goùi tin ñi qua caùc nuùt maïng naøy thì noù seõ bò treã vaø treã bieán thieân. Löôïng treã naøy tuøy thuoäc vaøo thôøi gian xöû lyù taïi baûng ñònh tuyeán vaø soá löôïng goùi tin phaûi xöû lyù trong moät khoaûng thôøi gian cho pheùp. Cuoái cuøng taïi nuùt maïng thu seõ xaûy ra hieän töôïng troâi (jitter) laø söï tích luõy cuûa caùc löôïng treã bieán thieân tích tuï taïi moãi nuùt maïng trong quaù trình caùc goøi tin di chuyeån giöõa ngöôøi göûi vaø ngöôøi nhaän. Tröôøng hôïp naøy gaây neân söï khoâng ñoàng nhaát veà toác ñoä thoaïi ñaàu ra ñeán ngöôøi nghe. Hoï coù theå phaûi ñôïi ñeán vaøi giaây ñeå coù theå nhaän heát moät caâu khi maø caùc goùi thoaïi ñi qua maïng. Chuyeån maïch nhaõn seõ chuyeån ñöa löu löôïng ngöôøi duøng qua maïng moät caùch nhanh choùng hôn vôùi moät löôïng troâi (jitter) ít hôn so vôùi hoaït ñoäng ñònh tuyeán IP truyeàn thoáng. Khaû naêng môû roäng Thoaïi laø moät khía caïnh quan troïng cuûa chuyeån maïch nhaõn vaø vieäc xöû lyù löu löôïng ngöôøi duøng moät caùch nhanh choùng treân moät maïng laø raát quan troïng. Nhöng caùc dòch vuï ñoøi hoûi toác ñoä khoâng phaûi laø taát caû nhöõng gì maø chuyeån maïch nhaõn coù theå cung caáp. Noù cuõng coù khaû naêng môû roäng ñeå ñaùp öùng moät löôïng ngöôøi duøng lôùn vaø ngaøy caøng gia taêng. Moãi ngaøy coù haøng ngaøn ngöôøi duøng môùi ñaêng kí treân Internet. Haõy töôûng töôïng nhieäm vuï cuûa cuûa boä ñònh tuyeán neáu noù phaûi giaùm saùt toaøn boä löôïng ngöôøi duøng naøy. Chuyeån maïch nhaõn ñaõ ñöa ra caùc giaûi phaùp cho caùc maïng dieän roäng vaø phaùt trieån nhanh choùng naøy baèng caùch cho pheùp moät soá löôïng lôùn caùc ñòa chæ IP lieân keát vôùi moät hoaëc moät soá ít caùc nhaõn. Ñieàu naøy laøm giaûm hôn nöõa kích thöôùc cuûa caùc baûng ñòa chæ (hay nhaõn) vaø moät boä ñònh tuyeán coù theå ñaùp öùng ñöôïc cho nhieàu ngöôøi duøng hôn. Ñôn giaûn Moät öu ñieåm nöõa cuûa chuyeån maïch nhaõn chính laø söï ñôn giaûn thoâng qua söï chuyeån tieáp caùc goùi döïa treân nhaõn cuûa noù. Nhieàu phöông phaùp ñöôïc söû duïng ñeå thieát laäp vieäc keát noái moät nhaõn vôùi löu löôïng ngöôøi duøng. Nhöng sau khi keát noái naøy ñöôïc thöïc hieän thì hoaït ñoäng chuyeån maïch nhaõn nhaèm chuyeån tieáp löu löôïng khaù ñôn giaûn. Noù coù theå ñöôïc thöïc hieän baèng phaàn meàm, baèng caùc maïch tích hôïp öùng duïng ñaëc bieät (ASICs) hay baèng caùc vi xöû lyù chuyeân duïng. Tieâu toán ít taøi nguyeân Caùc cô cheá ñieàu khieån ñeå thieát laäp nhaõn phaûi khoâng ñöôïc trôû thaønh gaùnh naëng cho maïng töùc laø noù phaûi khoâng ñöôïc tieâu toán quaù nhieàu taøi nguyeân. May maén thay chuyeån maïch nhaõn khoâng ñoøi hoûi quaù nhieàu taøi nguyeân maïng ñeå thieát laäp caùc ñöôøng chuyeån maïch nhaõn LSP cho löu löôïng ngöôøi duøng. Ñieàu khieån tuyeán baèng ñöôøng chuyeån tieáp Vieäc ñònh tuyeán treân internet ñöôïc thöïc hieän baèng caùch söû duïng ñòa chæ ñích IP ( hay trong maïng LAN söû duïng ñòa chæ MAC ñích ). Cuõng coù nhieàu saûn phaåm coù khaû naêng söû duïng caùc thoâng tin khaùc nhö: soá coång vaø tröôøng loaïi dòch vuï TOS (Type Of Service) IP nhö moät phaàn cuûa söï ñònh tuyeán. Nhöng vieäc ñònh tuyeán ñích (ñòa chæ IP ñích) laø moät phöông phaùp ñònh tuyeán thoâng duïng. SONET R1 R6 R5 R4 R3 R2 DS3 Vieäc ñònh tuyeán ñích khoâng phaûi luoân luoân hoaït ñoäng hieäu quaû. Ñeå hieåu roõ ta xeùt ví duï sau : Ñònh tuyeán ñích Boä ñònh tuyeán R1 nhaän löu löôïng töø caùc boä ñònh tuyeán R2 vaø R3. Neáu ñòa chæ ñích IP trong datagram IP ñeán laø moät ñòa chæ coù trong boä ñònh tuyeán R6 thì baûng ñònh tuyeán taïi R1 seõ chuyeån tieáp löu löôïng tröïc tieáp ñeán caû hai boä ñònh tuyeán R4 vaø R5. Chuyeån maïch nhaõn cho pheùp caùc tuyeán thoâng qua maïng ñeå coù theå ñieàu khieån toát hôn. Ví duï moät goùi gaùn nhaõn ñöôïc baét nguoàn töø boä ñònh tuyeán R2 coù theå ñöôïc daønh cho moät ñòa chæ taïi boä ñònh tuyeán R6, töông töï cho goùi coù gaùn nhaõn baét nguoàn töø R3. Tuy nhieân caùc giaù trò nhaõn khaùc nhau cuûa caùc goùi coù theå chæ thò cho R1 moät goùi gaùn nhaõn ñeán R4 vaø moät goùi vôùi moät giaù trò nhaõn khaùc ñeán R5. Khaùi nieäm naøy cung caáp moät coâng cuï ñeå thieát laäp caùc nuùt maïng vaø caùc keát noái giuùp cho löu löôïng hoaït ñoäng hieäu quaû hôn cuõng nhö ñöa ra caùc lôùp löu löôïng naøo ñoù ( döïa vaøo nhu caàu veà QoS ) öùng vôùi caùc möùc khaùc nhau cuûa dòch vuï. Ñöôøng keát noái giöõa R1 vôùi R4 vaø R1 vôùi R5 laàn löôït laø DS3 vaø SONET. Neáu öùng duïng ngöôøi duøng naøo caàn nhieàu baêng taàn hôn thì nhaõn coù theå chæ thò cho boä ñònh tuyeán ñaët löu löôïng treân ñöôøng keát noái SONET thay vì ñöôøng DS3. Ñieàu khieån tuyeán söû duïng IP Nhö ñaõ trình baøy, ta coù theå söû duïng tröôøng TOS (Type of Service) vaø caùc bit öu tieân trong tröôøng naøy ñeå giaûi quyeát moät soá vaán ñeà lieân quan ñeán vieäc dònh tuyeán ñích. Tuy nhieân, caùc bit öu tieân coù theå ñöôïc söû duïng trong maïng naøy nhöng laïi khoâng ñöôïc söû duïng trong maïng khaùc. Maëc duø ñaõ coù nhöõng ñònh nghóa chuaån ñöôïc söû duïng (ví duï nhö RFC 791), moät boä ñònh tuyeán coù theå boû ñi caùc bit khoâng söû duïng ñeán hay coù theå thay ñoåi chuùng. Cuõng theá, moät boä ñònh tuyeán coù theå xem xeùt chuùng hay boû qua chuùng. Ta coù theå ñieàu chænh caùc bit naøy cho toaøn boä löu löôïng ñöôïc ñöa vaøo maïng cuûa ta töø moät maïng naøo ñoù. Baèng caùch ñieàu chænh giaù trò öu tieân, ta coù theå ñaûm baûo raèng nhöõng ngöôøi duøng ñaët nhöõng bit naøy cho nhöõng hoaït ñoäng ñaëc bieät ( dòch vuï toát hôn ) seõ khoâng nhaän ñöôïc dòch vuï naøy ôû caùc khaùch haøng trong maïng noäi boä cuûa ta. Khaùi nieäm vaø Vò trí cuûa MPLS Giao thöùc MPLS ñöôïc toå chöùc IETF ( Internet Engineering Task Force) ñöa ra vôùi teân laø RFC 3031. MPLS laø kyõ thuaät chuyeån tieáp vaø hoaùn ñoåi nhaõn. Noù tích hôïp vieäc hoaùn ñoåi nhaõn vôùi vieäc ñònh tuyeán lôùp maïng. Vieäc chuyeån ñoåi nhaõn coù nghóa laø söï thay ñoåi giaù trò nhaõn trong maøo ñaàu goùi khi goùi tin di chuyeån töø nuùt maïng naøy sang nuùt maïng khaùc. YÙ töôûng veà MPLS giuùp phaùt trieån vieäc ñònh tuyeán lôùp maïng vaø khaû naêng cuûa lôùp maïng. Hôn nöõa, noù linh hoaït hôn trong vieäc chuyeån giao cuûa caùc dòch vuï ñònh tuyeán baèng caùch cho pheùp theâm vaøo caùc dòch vuï ñònh tuyeán môùi maø khoâng caàn phaûi thay ñoåi moâ hình chuyeån tieáp. MPLS söû duïng moät khaùi nieäm goïi laø lôùp chuyeån tieáp töông ñöông FEC (Forwarding Equivalence Class). Döïa treân FEC, moät nhaõn ñöôïc trao ñoåi giöõa caùc boä ñònh tuyeán chuyeån maïch nhaõn LSR laân caän töø ñaàu vaøo ñeán ñaàu ra cuûa mieàn ñònh tuyeán. Nhaõn sau ñoù ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn ñöa löu löôïng thoâng qua maïng. MPLS khoâng haïn cheá baát kyø moät coâng ngheä lôùp lieân keát naøo nhö ATM hay Frame Relay. Muïc ñích chính laø lieân keát maïng tröïc tieáp MPLS vôùi ATM. Tuy nhieân, trong töông lai MPLS seõ hoaït ñoäng moät caùch tröïc tieáp vôùi IP treân lôùp vaät lyù maø khoâng söû duïng ñeán ATM nöõa. Ngoaøi ra MPLS khoâng ñoøi hoûi phaûi coù moät giao thöùc phaân phoái nhaõn ñaëc bieät maø chæ caàn söï thoáng nhaát giöõa caùc LSR laân caän. Caùc thuoäc tính cô baûn cuûa MPLS Hoã trôï caùc luoàng vaø caùc nhaõn. Coù theå söû duïng caùc maïng lôùp 2 khaùc nhau. Hoã trôï ñònh tuyeán nguoàn. Thích hôïp vôùi caùc giao thöùc OSPF vaø BGP. Duøng caùc nhaõn vôùi söï thoáng nhaát giöõa caùc nuùt keá caän. Söû duïng khaùi nieäm dòch vuï bieân. Töø chính caùc nhaõn coù theå ñöa ra chaát löôïng dòch vuï QoS. Nhaõn (Label) Nhaõn laø moät thöïc theå ñoä daøi ngaén vaø coá ñònh khoâng coù caáu truùc beân trong. Nhaõn khoâng tröïc tieáp maõ hoùa thoâng tin cuûa maøo ñaàu lôùp maïng nhö ñòa chæ lôùp maïng. Nhaõn ñöôïc gaén vaøo moät goùi tin cuï theå seõ ñaïi dieän cho moät FEC (Forwarding Equivalence Classes – Nhoùm chuyeån tieáp töông ñöông) maø goùi tin ñoù ñöôïc aán ñònh. Thöôøng thì moät goùi tin ñöôïc aán ñònh cho moät FEC (hoaøn toaøn hoaëc moät phaàn) döïa treân ñòa chæ ñích lôùp maïng cuûa noù. Tuy nhieân nhaõn khoâng bao giôø laø maõ hoùa cuûa ñòa chæ ñoù. Daïng cuûa nhaõn phuï thuoäc vaøo phöông tieän truyeàn goùi tin ñöôïc ñoùng goùi. Ví duï caùc goùi ATM (teá baøo) söû duïng giaù trò VPI/VCI nhö nhaõn, FR söû duïng DLCI laøm nhaõn. Ñoái vôøi caùc phöông tieän goác khoâng coù caáu truùc nhaõn, moät ñoaïn ñeäm ñöôïc cheøn theâm ñeå söû duïng cho nhaõn. Khuoân daïng ñoaïn ñeäm 4 byte coù caáu truùc nhö trong hình sau : Khuoân daïng goùi cho caùc goùi khoâng coù caáu truùc Nhaõn (label) goàm 20 bit (töø 0 ñeán 19) chöùa nhaõn MPLS COS (Class of Service) goàm 3 bit (20 – 22) chöa ñöôïc ñònh nghóa moät caùch roõ raøng vaø ñaày ñuû S laø bit saép xeáp (Stacking) duøng ñeå chæ thò cho ngaên xeáp nhaõn TTL (Time to live) goàm 8 bit (24 – 31) : ñaët moät giôùi haïn cho caùc goùi MPLS coù theå ñi qua caùc hop. Ñoái vôùi caùc khung PPP hay Ethernet giaù trò nhaän daïng giao thöùc P-Id (hoaëc Ethertype) ñöôïc cheøn theâm vaøo maøo ñaàu khung töông öùng ñeå thoâng baùo khung laø MPLS unicast hay multicast. Quaù trình trao ñoåi nhaõn (Label Swapping) Caùc nhaõn thì khoâng coù cuøng moät giaù trò khi caùc goùi ñöôïc truyeàn qua mieàn chuyeån maïch nhaõn. Moãi LSR seõ nhaän goùi ñaàu vaøo vaø thay ñoåi giaù trò cuûa nhaõn tröôùc khi ñöa goùi ñeán nuùt maïng keá tieáp trong ñöôøng ñònh tuyeán. Quaù trình naøy ñöôïc goïi laø quaù trình trao ñoåi nhaõn (ñoâi khi coøn ñöôïc goïi laø quaù trình aùnh xaï nhaõn (label mapping)). Sau ñaây ta seõ xeùt moät ví duï veà ñöôøng LSP giöõa hai ngöôøi duøng coù caùc ñòa chæ IP laø 172.16.1.1 vaø 172.16.2.1 Baûng chuyeån maïch nhaõn cho moät ñöôøng chuyeån maïch nhaõn LSP giöõa 2 ngöôøi duøng Nhaõn 21 xaùc ñònh ñöôøng chuyeån maïch nhaõn LSP giöõa ngöôøi duøng coù ñòa chæ IP 172.16.1.1 vôùi chuyeån maïch A a laø giao tieáp ñaàu ra cuûa ngöôøi duøng 172.16.1.1 b laø giao tieáp ñaàu vaøo cuûa chuyeån maïch A Nhaõn 31 xaùc ñònh ñöôøng chuyeån maïch nhaõn LSP giöõa chuyeån maïch A vôùi chuyeån maïch B d laø giao tieáp ñaàu ra cuûa chuyeån maïch A a laø giao tieáp ñaàu vaøo cuûa chuyeån maïch B Nhaõn 21 xaùc ñònh ñöôøng chuyeån maïch nhaõn LSP giöõa chuyeån maïch B vôùi chuyeån maïch C c laø giao tieáp ñaàu ra cuûa chuyeån maïch B d laø giao tieáp ñaàu vaøo cuûa chuyeån maïch C Nhaõn 55 xaùc ñònh ñöôøng LSP giöõa chuyeån maïch C vôùi ngöôøi duøng coù ñòa chæ IP laø 172.16.2.1 a laø giao tieáp ñaàu ra cuûa chuyeån maïch C c laø giao tieáp ñaàu ra cuûa ngöôøi duøng 172.16.2.1 Coù nhieàu phöông phaùp ñeå gaùn nhaõn cho moät lôùp chuyeån tieáp töông ñöông FEC vaø quaù trình gaùn nhaõn naøy phaûi ñöôïc thöïc hieän taïi moãi maùy tham gia vaøo ñöôøng LSP töø ñaàu cuoái ñeán ñaàu cuoái. Nhaõn thì töông quan vôùi giao tieáp ñaàu ra ngöôøi göûi vaø giao tieáp ñaàu vaøo ngöôøi nhaän. Khi caùc nhaõn ñöôïc gaùn nhö vaäy thì chuùng coù theå ñöôïc söû duïng laïi taïi moãi giao tieáp ôû caùc chuyeån maïch hay caùc maùy ngöôøi duøng. ÔÛ ñaây caùc soá giao tieáp trong hoaït ñoäng chuyeån maïch laø caùc nhaõn noäi boä ñoái vôùi quaù trình keát noái. Söï löïa choïn nhaõn laø söï thoûa thuaän giöõa ngöôøi duøng vôùi chuyeån maïch keá noù hay giöõa caùc chuyeån maïch keà caän nhau. Khoâng caàn phaûi giöõ giaù trò nhaõn rieâng bieät trong suoát maïng. Ví du: nhaõn 21 ñöôïc söû duïng tôùi hai laàn trong ví duï treân, moät laàn giöõa 172.16.1.1 vôùi chuyeån maïch A vaø moät laàn giöõa chuyeån maïch B vôùi chuyeån maïch C. Ngaên xeáp nhaõn (Label stack) Moät taäp hôïp coù thöù töï caùc nhaõn gaén theo goùi ñeå truyeàn taûi thoâng tin veà nhieàu FEC maø goùi naèm trong vaø veà caùc LSP töông öùng maø goùi seõ ñi qua. Ngaên xeáp nhaõn cho pheùp MPLS hoã trôï ñònh tuyeán phaân caáp (moät nhaõn cho EGP vaø moät nhaõn cho IGP) vaø toå chöùc ña LSP trong moät trung keá LSP. LSR (Label Switch Router) Laø thieát bò (Router hay Switch) söû duïng trong maïng MPLS ñeå chuyeån caùc goùi tin baèng thuû tuïc phaân phoái nhaõn. Coù moät soá loaïi LSR cô baûn nhö sau: LSR bieân, ATM-LSR, ATM-LSR bieân. FEC (Forwarding Equivalence Classes) Thuaät ngöõ FEC ñöôïc cung caáp cho hoaït ñoäng chuyeån maïch nhaõn nhaèm moâ taû söï lieân keát cuûa caùc goùi tin rieâng bieät vôùi moät ñòa chæ ñích, thöôøng laø ngöôøi nhaän cuoái cuûa löu löôïng, nhö moät maùy chuû. Noù cho pheùp nhoùm caùc goùi tin vaøo trong caùc lôùp. Töø vieäc nhoùm naøy maø giaù trò FEC trong moät goùi coù theå ñöôïc duøng ñeå thieát laäp thöù töï öu tieân cho caùc goùi vaø caáp moät thöù töï öu tieân cao hôn cho moät FEC naøo ñoù. Ngoaøi ra, caùc FEC cuõng coù theå ñöôïc duøng ñeå cung caáp caùc hoaït ñoäng QoS coù hieäu quaû. Ví duï, FEC coù theå töông öùng vôùi caùc löu löôïng thoaïi coù ñoä öu tieân cao hay moät löu löôïng döõ lieäu coù ñoä öu tieân thaáp … Vôùi caùc lôùp dòch vuï khaùc nhau thì caùc FEC vaø caùc nhnaõ töông öùng vôùi chuùng seõ ñöôïc söû duïng. Vôùi Internet thì FEC ñöôïc thieát laäp döïa vaøo caùc thoâng soá sau : Ñòa chæ IP ñích/nguoàn Soá cuûa coång ñích/nguoàn Soá nhaän daïng giao thöùc IP (PID) Maõ dòch vuï khaùc nhau cuûa IPv4 (IP version 4) Nhaõn luoàng IPv6 (IP version 6) Noùi toùm laïi, FEC laø khaùi nieäm ñöôïc duøng ñeå chæ moät nhoùm caùc goùi tin ñöôïc ñoái xöû nhö nhau qua maïng MPLS ngay caû khi coù söï khaùc bieät giöõa caùc goùi tin naøy theå hieän trong maøo ñaàu lôùp maïng. Baûng chuyeån maïch chuyeån tieáp nhaõn (Label Switching Forwarding Table) Laø baûng chuyeån tieáp nhaõn coù chöùa thoâng tin veà nhaõn ñaàu vaøo, nhaõn ñaàu ra, giao dieän ñaàu ra vaø ñòa chæ ñieåm tieáp theo. Ñöôøng chuyeån maïch nhaõn (LSP – Label Switching Path) Laø tuyeán taïo ra töø ñaàu vaøo ñeán ñaàu ra cuûa maïng MPLS duøng ñeå chuyeån tieáp goùi cuûa moät FEC naøo ñoù söû duïng cô ceá chuyeån ñoåi nhaõn (Label Swapping Forwarding). Noù ñöôïc xaùc ñònh theo hai caùch sau ñaây: Caùc giao thöùc ñònh tuyeán truyeàn thoáng (nhö OSPF hay BGP) ñöôïc söû duïng ñeå phaùt hieän caùc ñòa chæ IP. Thoâng tin naøy coù töông quan vôùi nhaõn taïo neân ñöôøng chuyeån maïch nhaõn LSP. Ñöôøng chuyeån maïch nhaõn LSP ñöôïc thieát laäp döïa treân ñònh tuyeán cöôõng böùc (CR – Constraint-based routing). Noù söû duïng giao thöùc ñònh tuyeán nhaèm thieát laäp ñöôøng chuyeån maïch nhaõn LSP, nhöng LSP thì bò “cöôõng böùc” bôûi caùc nhaân toá khaùc nhö nhu caàu cung caáp moät möùc QoS naøo ñoù. Ñöôøng chuyeån maïch nhaõn LSP Cô sôû döõ lieäu nhaõn (LIB – Label Information Base) Laø baûng keát noái trong LSR coù chöùa giaù trò nhaõn / FEC ñöôïc gaùn vaøo coång ra cuõng nhö thoâng tin veà ñoùng goùi phöông tieän truyeàn. Goùi tin daùn nhaõn Moät goùi tin daùn nhaõn laø moät goùi tin maø nhaõn ñöôïc maõ hoùa trong ñoù. Trong moät vaøi tröôøng hôïp nhaõn naèm trong maøo ñaàu cuûa goùi tin daønh rieâng cho muïc ñích daùn nhaõn. Trong caùc tröôøng hôïp khaùc, nhaõn coù theå ñöôïc ñaët chung trong maøo ñaàu cuûa lôùp maïng vaø lôùp lieân keát döõ lieäu mieãn laø ôû ñaây coù tröôøng coù theå duøng ñöôïc cho muïc ñích daùn nhaõn. Coâng ngheä maõ hoùa ñöôïc söû duïng phaûi phuø hôïp vôùi thöïc theå maõ hoùa nhaõn vaø thöïc theå giaûi maõ nhaõn. AÁn ñònh vaø phaân phoái nhaõn Trong maïng MPLS, quyeát ñònh ñeå keát hôïp moät nhaõn L cuï theå vôùi moät FEC F cuï theå laø do LSR phía tröôùc thöïc hieän. LSR phía tröôùc sau khi keát hôïp seõ thoâng baùo vôùi LSR phía sau veà keát hôïp ñoù. Do vaäy caùc nhaõn ñöôïc LSR phía tröôùc aán ñònh vaø caùc keát hôïp nhaõn ñöôïc phaân phoái theo höôùng töø LSR phía tröôùc ñeán LSR phía sau. Thaønh phaàn cô baûn cuûa MPLS Thaønh phaàn quan troïng cô baûn cuûa maïng MPLS laø thieát bò ñònh tuyeán chuyeån maïch nhaõn LSR (Label Switch Router). Thieát bò naøy thöïc hieän chöùc naêng chuyeån tieáp goùi thoâng tin trong phaïm vi maïng MPLS baèng thuû tuïc phaân phoái nhaõn. Caên cöù vaøo vò trí vaø chöùc naêng cuûa LSR coù theå phaân thaønh caùc loaïi chính sau ñaây: LSR bieân : LSR naøy naèm ôû bieân cuûa maïng MPLS. Noù tieáp nhaän hay göûi ñi caùc goùi thoâng tin töø hay ñeán caùc maïng khaùc (IP, Frame Relay…). LSR bieân gaùn hay loaïi boû nhaõn cho caùc goùi thoâng tin ñeán hoaëc ñi khoûi maïng MPLS. Caùc LSR naøy coù theå laø Ingress Router (Router ñaàu vaøo) hay Egress Router (Router ñaàu ra). ATM-LSR : Laø caùc toång ñaøi ATM coù theà thöïc hieän chöùc naêng nhö LSR. Caùc ATM-LSR thöïc hieän chöùc naêng ñònh tuyeán goùi IP vaø gaùn nhaõn trong maûng ñieàu khieån vaø chuyeån tieáp soá lieäu treân cô cheá chuyeån maïch teá baøo ATM trong maûng soá lieäu. Nhö vaäy caùc toång ñaøi chuyeån maïch ATM truyeàn thoáng coù theå naâng caáp phaàn meàm ñeå thöïc hieän chöùc naêng cuûa LSR. Baûng sau ñaây moâ taû caùc loaïi LSR vaø caùc chöùc naêng cuûa chuùng. Loaïi LSR Chöùc naêng thöïc hieän LSR Chuyeån tieáp goùi coù nhaõn LSR bieân Nhaän goùi IP, kieåm tra laïi lôùp 3 vaø ñaët vaøo ngaên xeáp nhaõn tröôùc khi göûi goùi vaøo maïng LSR Nhaän goùi tin coù nhaõn, loaïi boû nhaõn, kieåm tra laïi lôùp 3 vaø chuyeån tieáp goùi IP ñeán nuùt tieáp theo. ATM-LSR Söû duïng giao thöùc MPLS trong maûng ñieàu khieån ñeå thieát laäp keânh aûo ATM. Chuyeån tieáp teá baøo ñeán nuùt ATM-LSR tieáp theo. ATM-LSR bieân Nhaän goùi coù nhaõn hôïac khoâng nhaõn, phaân vaøo caùc teá baøo ATM vaø göûi caùc teá baøo ñeán nuùt ATM-LSR tieáp theo. Nhaän caùc teá baøo ATM töø ATM-LSR caän keà, taùi taïo caùc goùi töø caùc teá baøo ATM vaø chuyeån tieáp goùi coù nhaõn hoaëc khoâng nhaõn. HOAÏT ÑOÄNG CUÛA MPLS Caùc cheá ñoä hoaït ñoäng cuûa MPLS Coù hai cheá ñoä hoaït ñoäng toàn taïi vôùi MPLS : cheá ñoä khung (Frame-Mode) vaø cheá ñoä teá baøo (Cell-Mode). Cheá ñoä hoaït ñoäng khung MPLS Cheá ñoä hoaït ñoäng naøy xuaát hieän khi söû duïng MPLS trong moâi tröôøng caùc thieát bò ñònh tuyeán thuaàn ñieàu khieån caùc goùi tin IP ñieåm-ñieåm. Caùc goùi tin gaùn nhaõn ñöôïc chuyeån tieáp treân cô sôû khung lôùp 2. Cô cheá hoaït ñoäng cuûa maïng MPLS trong cheá ñoä hoaït ñoäng nay ñöôïc moâ taû trong hình II.3-2 (trang beân) Caáu truùc cuûa LSR bieân ñöôïc theå hieän trong hình döôùi ñaây Trao ®æi th«ng tin ®Þnh tuyÕn víi Router kh¸c Trao ®æi g¸n nh·n víi Router kh¸c M¶ng ®iÒu khiÓn t¹i nót Giao thøc ®Þnh tuyÕn IP B¶ng ®Þnh tuyÕn IP §iÒu khiÓn ®Þnh tuyÕn IP MPLS C¬ së d÷ liÖu nh·n LIB M¶ng sè liÖu t¹i nót C¬ së d÷ liÖu chuyÓn tiÕp (FIB) C¬ së d÷ liÖu nh·n chuyÓn tiÕp (LFIB) Caáu truùc LSR bieân trong cheá ñoä hoaït ñoäng khung Maïng MPLS trong cheá ñoä hoaït ñoäng khung Caùc hoaït ñoäng trong maûng soá lieäu Quaù trình chuyeån tieáp moät goùi IP qua maïng MPLS ñöôïc thöïc hieän qua moät soá böôùc cô baûn sau ñaây: LSR bieân ñaàu vaøo nhaän goùi IP, phaân loaïi goùi vaøo nhoùm chuyeån tieáp töông ñöông FEC vaø gaùn nhaõn cho goùi vôùi ngaên xeáp nhaõn töông öùng FEC ñaõ xaùc ñònh. Trong tröôøng hôïp ñònh tuyeán moät ñòa chæ ñích, FEC seõ töông öùng vôùi maïng con ñích vaø vieäc phaân loaïi goùi seõ ñôn giaûn hôn laø vieäc so saùnh baûng ñònh tuyeán lôùp 3 truyeàn thoáng. LSR loõi nhaän goùi coù nhaõn vaø söû duïng baûng chuyeån tieáp nhaõn ñeå thay ñoåi ñaàu vaøo trong goùi ñeán ñeán vôùi nhaõn ñaàu ra töông öùng cuøng vôùi vuøng FEC (trong tröôøng hôïp naøy laø maïng con IP). Khi LSR bieân ñaàu ra cuûa vuøng FEC naøy nhaän ñöôïc goùi coù nhaõn, noù loaïi boû nhaõn vaø thöïc hieän vieäc chuyeån tieáp goùi IP theo baûng ñònh tuyeán lôùp 3 truyeàn thoáng. Maøo ñaàu nhaõn MPLS Vì raát nhieàu lyù do neân nhaõn MPLS phaûi ñöôïc cheøn tröôùc soá lieäu ñöôïc gaùn nhaõn trong cheá ñoä hoaït ñoäng khung. Nhö vaäy nhaõn MPLS ñöôïc cheøn giöõa maøo ñaàu lôùp 2 vaø noäi dung thoâng tin cuûa lôùp 3 cuûa khung lôùp 2 nhö theå hieän trong hình döôùi ñaây : Khung lôùp 2 Soá lieäu lôùp 3 (Goùi IP) Maøo ñaàu lôùp 2 Khung lôùp 2 Soá lieäu lôùp 3 (Goùi IP) Maøo ñaàu lôùp 2 Nhaõn MPLS Goùi IP khoâng nhaõn trong khung lôùp 2 Goùi IP coù nhaõn trong khung lôùp 2 Vò trí cuûa nhaõn MPLS trong khung lôùp 2 Do nhaõn MPLS ñöôïc cheøn vaøo vò trí nhö vaäy neân router göûi thoâng tin phaûi coù phöông tieän gì ñoù thoâng baùo cho router nhaän bieát raèng goùi ñang ñöôïc göûi ñi khoâng phaûi laø goùi IP thuaàn maø laø goùi coù nhaõn ( goùi MPLS ). Ñeå ñôn giaûn chöùc naêng naøy , moät soá daïng giao thöùc môùi ñöôïc ñònh nghóa treân lôùp 2 nhö sau : Trong moâi tröôøng LAN, caùc goùi coù nhaõn truyeàn taûi goùi lôùp 3 Unicast hay multicast söû duïng giaù trò 8847H vaø 8848H cho daïng ethernet. Caùc giaù trò naøy ñöôïc söû duïng tröïc tieáp treân phöông tieän ethernet (bao goàm caû fast ethernet vaø Gigabit ethernet). Treân keânh ñieåm-ñieåm söû duïng daïng taïo daïng PPP, söû duïng giao thöùc ñieàu khieån maïng môùi ñöôïc goïi laø MPLSCP (giao thöùc ñieàu khieån MPLS). Caùc goùi MPLS ñöôïc ñaùnh daáu bôûi giaù trò 8281H trong tröôøng giao thöùc PPP. Caùc goùi MPLS truyeàn qua chuyeån dòch khung DLCI giöõa moät caëp router ñöôïc ñaùnh daáu bôûi nhaän daïng giao thöùc lôùp maïng SNAP cuûa chuyeån dòch khung (NLPID), tieáp theo maøo ñaàu SNAP vôùi giaù trò 8847H cho daïng ethernet. Caùc goùi MPLS truyeàn giöõa moät caëp router qua keânh aûo ATM Forum ñöôïc ñoùng goùi vôùi maøo ñaàu SNAP söû duïng giaù trò cho daïng ethernet nhö trong moâi tröôøng LAN. Chuyeån maïch nhaõn trong cheá ñoä khung Chuùng ta xem xeùt quaù trình chuyeån ñoåi nhaõn trong maïng MPLS sau khi nhaän ñöôïc moät goùi IP (xem hình II.3-2) Sau khi nhaän khung PPP lôùp 2 töø LSR bieân soá 1, LSR loõi 1 laäp töùc nhaän daïng goùi nhaän ñöôïc laø goùi coù nhaõn döïa treân giaù trò tröôøng giao thöùc PPP vaø thöïc hieän vieäc kieåm tra nhaõn trong cô sôû döõ lieäu chuyeån tieáp nhaõn (LFIB). Keát quaû cho thaáy nhaõn vaøo laø 30 ñöôïc thay theá baèng nhaõn 28 töông öùng vôùi vieäc goùi tin seõ ñöôïc chuyeån tieáp ñeán LSR loõi 3. Taïi ñaây, nhaõn ñöôïc kieåm tra, nhaõn soá 28 ñöôïc thay baèng nhaõn soá 37 vaø coång ra ñöôïc xaùc ñònh. Goùi tin ñöôïc chuyeån tieáp ñeán LSR bieân soá 4. Taïi LSR bieân soá 4, nhaõn 37 bò loaïi boû vaø vieäc kieåm tra ñòa chæ lôùp 3 ñöôïc thöc hieän, goùi tin ñöôïc chuyeån tieáp ñeán nuùt router tieáp theo ngoaøi maïng MPLS. Baûng ñònh tuyeán LFIB ñöôïc moâ taû trong hình sau ñaây : Baûng ñònh tuyeán nhaõn Nhö vaäy quaù trình chuyeån ñoåi nhaõn ñöôïc thöïc hieän trong caùc LSR loõi döïa treân baûng ñònh tuyeán nhaõn. Baûng ñònh tuyeán naøy phaûi ñöôïc caäp nhaät ñaày duû ñeå ñaûm baûo moãi LSR (hay router) trong maïng MPLS coù ñaày ñuû thoâng tin veà taát caû caùc höôùng chuyeån tieáp. Quaù trình naøy xaûy ra tröôùc khi thoâng tin ñöôïc truyeàn trong maïng vaø thoâng thöôøng ñöôïc goïi laø quaù trình lieân keát nhaõn (label binding). Caùc böôùc chuyeån maïch treân ñöôïc aùp duïng ñoái vôùi caùc goùi tin coù nhaõn hay goùi tin coù nhieàu nhaõn (trong tröôøng hôïp söû duïng VPN thoâng thöôøng moät nhaõn ñöôïc gaùn coá ñònh cho VPN server). Quaù trình lieân keát vaø lan truyeàn nhaõn Khi xuaát hieän moät LSR môùi trong maïng MPLS hay baét ñaáu khôûi taïo maïng MPLS, caùc thaønh vieân LSR trong maïng MPLS phaûi coù lieân laïc vôùi nhau trong quaù trình khai baùo thoâng qua baûn tin Hello. Sau khi baûn tin naøy ñöôïc göûi moät phieân giao dòch giöõa 2 LSR ñöôïc thöïc hieän. Thuû tuïc trao ñoåi laø giao thöùc LDP (Label Distribution Protocol) Ngay sau khi cô sôû döõ lieäu nhaõn (LIB) ñöôïc taïo ra trong LSR nhaõn ñöôïc gaùn cho moãi FEC maø LSR nhaän bieát ñöôïc. Ñoái vôùi tröôøng hôïp chuùng ta ñang xem xeùt (ñònh tyeán döïa treân ñích unicast) FEC töông ñöông vôùi prefix trong baûng ñònh tuyeán IP. Nhö vaäy, nhaõn ñöôïc gaùn cho moãi prefix trong baûng ñònh tuyeán IP vaø baûng chuyeån ñoåi chöùa trong LIB. Baûng chuyeån ñoåi ñònh tuyeán naøy ñöôïc caäp nhaät lieân tuïc khi xuaát hieän nhöõng tuyeán noäi vuøng môùi, nhaõn môùi seõ ñöôïc gaùn cho tuyeán môùi. Do LSR gaùn nhaõn cho moãi IP prefix trong baûng ñònh tuyeán cuûa chuùng ngay sau khi prefix xuaát hieän trong baûng ñònh tuyeán vaø nhaõn laø phöông tieän ñöôïc LSR khaùc söû duïng khi göûi goùi tin coù nhaõn ñeán chính LSR ñoù neân phöông phaùp gaùn vaø phaân phoái nhaõn naøy ñöôïc goïi laø gaùn nhaõn ñieàu khieån ñoäc laäp vôùi quaù trình phaân phoái ngöôïc khoâng yeâu caàu. Vieäc lieân keát caùc nhaõn ñöôïc quaûng baù ngay ñeán taát caû caùc router thoâng qua phieân LDP. Cheá ñoä cheá ñoä hoaït ñoäng teá baøo MPLS Khi xem xet trieån khai MPLS qua ATM caàn phaûi giaûi quyeát moät soá trôû ngaïi sau : Hieän taïi khoâng toàn taïi moät cô cheá naøo cho vieäc trao ñoåi tröïc tieáp caùc goùi IP giöõa 2 nuùt MPLS caän keà qua giao dieän ATM. Taát caû caùc soá lieäu trao ñoåi qua giao dieän ATM phaûi ñöôïc thöïc hieän qua keânh aûo ATM. Caùc toång ñaøi ATM khoâng theå thöïc hieän vieäc kieåm tra nhaõn hay ñòa chæ lôùp 3. Khaû naêng duy nhaát cuûa toång ñaøi ATM ñoù laø chuyeån ñoåi VC ñaàu vaøo sang VC ñaàu ra cuûa giao dieän ra. Nhö vaäy caàn thieát phaûi xaây döïng moät soá cô cheá ñeå ñaûm baûo thöïc thi MPLS qua ATM nhö sau : Caùc goùi IP trong maûng ñieàu khieån khoâng theå trao ñoåi tröïc tieáp qua giao dieän ATM. Moät keânh aûo VC phaûi ñöôïc thieát laäp giöõa 2 nuùt MPLS caän keà ñeå trao ñoåi goùi thoâng tin ñieàu khieån. Nhaõn treân cuøng trong ngaên xeáp nhaõn phaûi ñöôïc söû duïng cho caùc giaù trò VPI/VCI. Caùc thuû tuïc gaùn vaø phaân phoái nhaõn phaûi ñöôïc söûa ñoåi ñeå ñaûm baûo caùc toång ñaøi ATM khoâng phaûi kieåm tra ñòa chæ lôùp 3. Sau ñaây ta seõ xem xeùt moät soá thuaät ngöõ : Giao dieän ATM ñieàu khieån chuyeån maïch nhaõn (LC-ATM): Laø giao dieän ATM trong toång ñaøi hoaëc trong router maø giaù trò VPI/VCI ñöôïc gaùn baèng thuû tuïc ñieàu khieån MPLS (LDP). ATM-LSR: Laø toång ñaøi ATM söû duïng giao thöùc MPLS trong maûng ñieàu khieån vaø thöïc hieän vieäc chuyeån tieáp MPLS giöõa caùc giao dieän LC-ATM trong maûng soá lieäu baèng chuyeån maïch teá baøo ATM truyeàn thoáng. LSR döïa treân khung: Laø LSR chuyeån tieáp toaøn boä caùc khung giöõa caùc giao dieän cuûa noù. Router truyeàn thoáng laø moät ví duï cuï theå cuûa LSR loaïi naøy. Mieàn ATM-LSR: Laø taäp hôïp caùc ATM-LSR keát noái vôùi nhau qua caùc giao dieän LS-ATM. ATM-LSR bieân: Laø LSR döïa treân khung coù ít nhaát moät giao dieän LC-ATM. Keát noái trong maûng ñieàu khieån qua giao dieän LC-ATM Caáu truùc MPLS ñoøi hoûi lieân keát thuaàn IP giöõa caùc maûng ñieàu khieån cuûa caùc LSR caän keà ñeå trao ñoåi lieân keát nhaõn cuõng nhö caùc goùi ñieàu khieån khaùc. Cô caáu trao ñoåi thoâng tin ñöôïc theå hieän trong hình II.3-5 vaø II.3-6 Phaân boå nhaõn trong maïng ATM-MPLS Trao ñoåi thoâng tin giöõa caùc LSR keá caän Trong cheá ñoä hoaït ñoäng MPLS khung yeâu caàu naøy ñöôïc ñaùp öùng moät caùch ñôn giaûn bôûi caùc router coù theå göûi, nhaän caùc goùi coù nhaõn qua baát cöù giao dieän cheá ñoä khung naøo duø laø LAN hay WAN. Tuy nhieân toång ñaøi ATM khoâng coù khaû naêng ñoù. Ñeå cung caáp keát noái thuaàn IP giöõa caùc ATM-LSR coù 2 caùch sau ñaây: Thoâng qua keát noái ngoaøi baêng nhö keát noái Ethernet giöõa caùc toång ñaøi. Thoâng qua keânh aûo quaûn lyù trong baêng töông töï nhö caùch maø giao thöùc cuûa ATM Forum thöïc hieän. Keânh aûo ñieàu khieån MPLS VC thoâng thöôøng söû duïng giaù trò VPI/VCI laø 0/32 vaø baét buoäc phaûi söû duïng phöông phaùp ñoùng goùi LLC/SNAP cho caùc goùi IP theo chuaån RFC 1483. Khi trieån khai MPLS trong toång ñaøi ATM (ATM-LSR) phaàn ñieàu khieån trung taâm cuûa toång ñaøi ATM phaûi hoã trôï theâm baùo hieäu MPLS vaø giao thöùc thieát laäp keânh VC. Hai loaïi giao thöùc naøy hoaït ñoäng song song. Moät soá loaïi toång ñaøi coù khaû naêng hoã trôï ngay cho nhöõng chöùc naêng môùi naøy (nhö cuûa Cisco), moät soá loaïi khaùc coù theå naâng caáp vôùi firmware môùi. Trong tröôøng hôïp naøy, boä ñieàu khieån MPLS beân ngoaøi coù theå ñöôïc boå sung vaøo toång ñaøi ñeå ñaûm ñöông chöùc naêng môùi. Lieân laïc giöõa toång ñaøi vaø boä ñieàu khieån ngoaøi naøy chæ hoã trôï caùc hoaït ñoäng ñôn giaûn nhö thieát laäp keânh aûo VC, coøn toaøn boä baùo hieäu MPLS giöõa caùc nuùt ñöôïc thöïc hieän bôûi boä ñieàu khieån beân ngoaøi. ATM-LSR Maûng ñieàu khieån MPLS trong toång ñaøi Ma traän chuyeån maïch ATM Maûng soá lieäu ATM ATM-LSR Maûng ñieàu khieån MPLS trong toång ñaøi Ma traän chuyeån maïch ATM Maûng soá lieäu ATM Maûng ñieàu khieån MPLS ATM-LSR bieân Maûng ñieàu khieån MPLS ATM-LSR bieân Keânh aûo ñieàu khieån MPLS (0/32) Cô cheá thieát laäp keânh aûo ñieàu khieån MPLS Baûng ñònh tuyeán nhaõn trong maïng ATM ñöôïc theå hieän trong hình sau: Baûng ñònh tuyeán nhaõn LFIB trong maïng ATM Chuyeån tieáp caùc goùi coù nhaõn qua mieàn ATM-LSR Vieäc chuyeån tieáp caùc goùi nhaõn qua mieàn ATM-LSR ñöôïc thöïc hieän tröïc tieáp qua caùc böôùc sau: ATM-LSR bieân loái vaøo nhaän goùi coù nhaõn hoaëc khoâng nhaõn, thöïc hieän vieäc kieåm tra cô sôû döõ lieäu chuyeån tieáp FIB hay cô sôû döõ lieäu chuyeån tieáp nhaõn LFIB vaø tìm ra giaù trò VPI/VCI ñaàu ra ñeå söû duïng nhö nhaõn loái ra. Caùc goùi coù nhaõn ñöôïc phaân chia thaønh caùc teá baøo ATM vaø göûi ñeán ATM-LSR tieáp theo. Giaù trò VPI/VCI ñöôïc gaén vaøo maøo ñaàu cuûa töøng teá baøo. Caùc nuùt ATM-LSR chuyeån maïch teá baøo theo giaù trò VPI/VCI trong maøo ñaàu cuûa teá baøo theo cô cheá chuyeån maïch ATM truyeàn thoáng. Cô cheá phaân boå vaø phaân phoái nhaõn phaûi baûo ñaûm vieäc chuyeån ñoåi giaù trò VPI/VCI noäi vuøng vaø ngoaïi vuøng laø chính xaùc. ATM-LSR bieân loái ra taùi taïo laïi caùc goùi coù nhaõn töø caùc teá baøo, thöïc hieän vieäc kieåm tra nhaõn vaø chuyeån tieáp teá baøo ñeán LSR tieáp theo. Vieäc kieåm tra nhaõn döïa treân giaù trò VPI/VCI cuûa teá baøo ñeán maø khoâng döïa vaøo nhaõn treân ñænh cuûa ngaên xeáp trong maøo ñaàu nhaõn MPLS do ATM-LSR giöõa caùc bieân cuûa mieàn ATM-LSR chæ thay ñoåi giaù trò VPI/VCI maø khoâng thay ñoåi nhaõn beân trong caùc teá baøo ATM. Löu yù raèng nhaõn ñænh cuûa ngaên xeáp ñöôïc laäp giaù trò baèng 0 bôûi ATM-LSR bieân loái vaøo tröôùc khi goùi coù nhaõn ñöôïc phaân chia thaønh caùc teá baøo. Phaân boå vaø phaân phoái nhaõn trong mieàn ATM-LSR Vieäc phaân boå vaø phaân phoái nhaõn trong cheá ñoä hoaït ñoäng naøy coù theå söû duïng cô cheá gioáng nhö trong cheá ñoä hoaït ñoäng khung. Tuy nhieân neáu trieån khai nhö vaäy seõ daãn ñeán moät loaït caùc haïn cheá bôûi moãi nhaõn ñöôïc gaùn qua giao dieän LC-ATM töông öùng vôùi moät ATM VC. Vì soá löôïng keânh VC qua giao dieän ATM laø haïn cheá neân caàn giôùi haïn soá löôïng VC phaân boå qua LC-ATM ôû möùc thaáp nhaát. Ñeå ñaûm baûo ñöôïc ñieàu ñoù, caùc LSR phía sau seõ ñaûm nhaän traùch nhieäm yeâu caàu phaân boå vaø phaân phoái nhaõn qua giao dieän LC-ATM. LSR phía sau caàn nhaõn ñeå göûi goùi ñeán nuùt tieáp theo phaûi yeâu caàu nhaõn töø LSR phía tröôùc noù. Thoâng thöôøng caùc nhaõn ñöôïc yeâu caàu döïa treân noäi dung baûng ñònh tuyeán maø khoâng döïa vaøo luoàn döõ lieäu, ñieàu ñoù ñoøi hoûi nhaõn cho moãi ñích trong phaïm vi cuûa nuùt keá tieáp qua giao dieän LC-ATM. LSR phía tröôùc coù theå ñôn giaûn phaân boå nhaõn vaø traû lôøi yeâu caàu cho LSR phía sau vôùi baûn tin traû lôøi töông öùng. Trong moät soá tröôøng hôïp, LSR phía tröôùc coù theå phaûi coù khaû naêng kieåm tra ñòa chæ lôùp 3 (neáu noù khoâng coøn nhaõn phía tröôùc yeâu caàu cho ñích). Ñoái vôùi toång ñaøi ATM, yeâu caàu nhö vaäy seõ khoâng ñöôïc traû lôøi bôûi chæ khi naøo noù coù nhaõn ñöôïc phaân boå cho ñích phía tröôùc thì noù môùi traû lôøi yeâu caàu. Neáu ATM-LSR khoâng coù nhaõn phía tröôùc ñaùp öùng yeâu caàu cuûa LSR phia sau thì noù seõ yeâu caàu nhaõn töø LSR phía tröôùc noù vaø chæ traû lôøi khi ñaõ nhaän ñöôïc nhaõn töø LSR phía tröôùc noù. Hôïp nhaát VC Vaán ñeà hôïp nhaát VC (gaùn cuøng VC cho caùc goùi ñeán cuøng ñích) laø moät vaán ñeà quan troïng caàn giaûi quyeát ñoái vôùi caùc toång ñaøi ATM trong maïng MPLS. Ñeå toái öu hoùa quaù trình gaùn nhaõn ATM-LSR coù theå söû duïng laïi nhaõn cho caùc goùi ñeán cuøng ñích. Tuy nhieân moät vaán ñeà caàn giaûi quyeát laø khi caùc goùi ñoù xuaát phaùt töø caùc nguoàn khaùc nhau (caùc LSR khaùc nhau) neáu söû duïng chung moät giaù trò VC cho ñích thì seõ khoâng coù khaû naêng phaân bieät goùi naøo thuoäc luoàng naøo vaø LSR phía tröôùc khoâng coù khaû naêng taùi taïo ñuùng caùc goùi töø caùc teá baøo. Vaán ñeà naøy ñöôïc goïi laø xen keõ teá baøo. Ñeå traùnh tröôøng hôïp naøy, ATM-LSR phaûi yeâu caàu LSR phía tröôùc noù nhaõn môùi moãi khi LSR phía sau noù ñoøi hoûi nhaõn ñeán baát cöù ñích naøo ngay caû trong tröôøng hôïp noù ñaõ coù nhaõn phaân boå cho ñích ñoù. Moät soá toång ñaøi ATM vôùi thay ñoåi nhoû trong phaàn cöùng coù theå ñaûm baûo ñöôïc raèng 2 luoàng teá baøo chieám cuøng moät VC khoâng bao giôø xen keõ nhau. Caùc toång ñaûi naøy seõ taïm löu caùc teá baøo trong boä ñeäm cho ñeán khi nhaän ñöôïc teá baøo coù bit keát thuùc khung trong maøo ñaàu teá baøo ATM. Sau ñoù toaøn boä caùc teá baøo naøy ñöôïc truyeàn ra keânh VC. Nhö vaäy boä ñeäm trong caùc toång ñaøi naøy phaûi taêng theâm vaø moät vaán ñeà môùi xuaát hieän ñoù laø ñoä treã qua toång ñaøi taêng leân. Quaù trình göûi keá tieáp caùc teá baøo ra keânh VC naøy ñöôïc goïi laø quaù trình hôïp nhaát keânh aûo VC. Chöùc naêng hôïp nhaát keânh aûo VC naøy giaûm toái ña soá löôïng nhaõn phaân boå trong mieàn ATM-LSR. Hoaït ñoäng cuûa MPLS khung trong maïng ATM-PVC Vieäc thay ñoåi coâng ngheä maïng seõ taùc ñoäng ñeán raát nhieàu maët trong maïng ñang khai thaùc töø nhöõng vaán ñeà kyõ thuaät gheùp noái maïng, nhöõng giai ñoaïn chuyeån ñoåi ñeán quan nieäm vaø caùch thöùc vaän haønh khai thaùc cuûa con ngöôøi. Quaù trình chuyeån ñoåi sang MPLS coù theå thöïc hieän qua moät soá giai ñoaïn nhaát ñònh hoaëc ñöôïc trieån khai ñoàng loaït ngay töø ñaàu (ñoái vôùi caùc nhaø khai thaùc môùi), tuy nhieân khoâng theå traùnh khoûi vieäc phoái hôïp hoaït ñoäng hoaëc chuyeån tieáp thoâng tin MPLS qua caùc maïng khoâng phaûi MPLS. Nhö ñaõ trình baøy trong phaàn treân, MPLS coù 2 cheá ñoä hoaït ñoäng cô baûn ñoù laø cheá ñoä teá baøo vaø cheá ñoä khung. Ñoái vôùi cô sôû haï taàng maïng nhö FR hay ATM-PVC raát khoù trieån khai cheá ñoä hoaït ñoäng teá baøo cuûa MPLS. Thoâng thöôøng cheá ñoä khung seõ ñöôïc söû duïng trong caùc moâi tröôøng nhö vaäy ñeå thöïc hieän keát noái MPLS xuyeân suoát qua maïng. Trong moät soá ñieàu kieän nhaát ñònh nhö trong giai ñoaïn chuyeån dòch sang maïng hoaøn toaøn IP+ATM (MPLS) hoaëc chuyeån maïch ATM chuyeån tieáp khoâng hoã trôï MPLS thì caàn thieát phaûi söû duïng cheá ñoä hoaït ñoäng khung qua maïng ATM PVC. Caáu hình naøy hoaøn toaøn toát tuy nhieân noù cuõng phaûi chòu moät soá vaán ñeà nhö khi söû duïng IP qua ATM trong cheá ñoä chuyeån dòch (do soá löôïng lôùn caùc VC). Keát noái LSR qua maïng ATM-PVC theå hieän trong hình sau ñaây: ATM Switch LSR biªn 1 VPI 0/37 VPI 0/36 ATM Switch ATM Switch LSR biªn 2 Kªnh ATM PVC Keát noái MPLS qua maïng ATM-PVC Nhö vaäy keát noái giöõa 2 LSR ñöôïc thieát laäp baèng keânh PVC xuyeân