Luận văn Công nghệ mạng truyền dẫn thế hệ mới IP-WDM

Bộ giáo dục và đào tạo Tr−ờng đại học bách khoa hà nội -------------------------------------------- luận văn thạc sĩ khoa học công nghệ mạng truyền dẫn thế hệ mới IP/WDM ngành: xử lý thông tin và truyền thông M∙ số: tiêu xuân hùng Ng−ời h−ớng dẫn khoa học: PGS -TS. Đặng văn chuyết hà nội 2006 Lời cam đoan Em xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của chính bản thân. Các nghiên cứu trong luận văn này dựa trên những tổng hợp lý thuyết và hiểu biết thực tế của em, không sao chép. Tác giả luận văn Tiêu Xuân Hùng - - I Mục lục Mục lục ..............................................................................................................................I Thuật ngữ viết tắt ....................................................................................................IV danh mục các hình vẽ .......................................................................................... VIII mở đầu ...............................................................................................................................1 Ch−ơng 1: giới thiệu về mạng truyền dẫn thế hệ mới hiện nay và xu h−ớng phát triển .................................................................................................2 1.1 Giới thiệu chung .......................................................................................... 2 1.2 Cấu trúc mạng thế thệ mới hiện nay ........................................................... 2 1.3. Lớp truyền dẫn và truy nhập hiện nay ....................................................... 3 1.3.1 Phần truyền dẫn:................................................................................. 3 1.3.2. Phần truy nhập: ................................................................................. 4 1.4 Các công nghệ sử dụng cho mạng thế hệ mới hiện nay. ............................. 5 1.4.1. Công nghệ IP...................................................................................... 5 1.4.2. Công nghệ ATM ................................................................................. 7 1.4.3. Công nghệ IP / ATM .......................................................................... 8 1.4.4. MPLS................................................................................................ 10 1.4.5 Ghép kênh phân chia theo b−ớc sóng WDM và DWDM................... 11 1.5 Xu h−ớng tích hợp IP/quang trong mạng NGN. ........................................ 12 Ch−ơng 2: Mạng IP/WDM............................................................................................14 2.1 Giới thiệu mạng IP/WDM.......................................................................... 14 2.1.1 Giới thiệu mạng quang WDM ........................................................... 14 2.1.2 Mạng IP/WDM.................................................................................. 16 2.2 Các kiến trúc mạng IP/WDM................................................................... 18 2.2.1 Các kiểu kiến trúc mạng.................................................................... 18 2.2.1.1 Mạng IP/ WDM Điểm-Điểm.................................................... 19 2.2.1.2 Mạng IP/WDM có khả năng cấu hình lại ................................ 19 2.2.1.3 Mạng IP/WDM có khả năng chuyển mạch ............................... 20 - - II 2.2.2 Các mô hình liên kết mạng IP/WDM ................................................ 24 2.2.2.1 IP/ WDM có thể cấu hình. ....................................................... 24 2.2.2.2 IP/WDM có khả năng chuyển mạch ......................................... 28 2-3 Kết luận..................................................................................................... 32 Ch−ơng 3: Điều khiển mạng trong mạng IP /WDM.......................................34 3.1 Địa chỉ mạng IP/WDM.............................................................................. 36 3.2 Nhận biết topo mạng. ................................................................................ 39 3.3 Định tuyến IP/WDM.................................................................................. 41 3.3.1 Xây dựng và duy trì cơ sở thông tin định tuyến OSPF ...................... 41 3.3.2 Tính toán đ−ờng đi và những ràng buộc chuyển mạch WDM. ........ 43 3.3.3 Hoạt động định tuyến........................................................................ 46 3.4 Báo hiệu trong mạng IP/WDM.................................................................. 48 3.4.1 Khái niệm RSVP ................................................................................ 48 3.4.2 RSVP trong mạng quang ................................................................... 51 3.4.3 Kiến trúc triển khai RSVP ................................................................. 52 3.4.4 Bản tin RSVP trong mạng quang....................................................... 53 3.4.5 Cơ chế phát nhãn lai cho mạng quang (Hybrid Label) .................... 57 3.5 GMPLS (Generalized-Multiprotocol Label Switching)........................... 60 3.6 Phục hồi IP/WDM..................................................................................... 62 3.6.1 Tr−ờng hợp có dự phòng: .................................................................. 67 3.6.2 Tr−ờng hợp phục hồi:........................................................................ 69 3.7 Điều khiển mạng liên miền: ...................................................................... 71 3.7.1 Độ khả dụng và khả năng đến đích của mạng IP/WDM................... 73 3.7.2 Trao đổi thông tin định tuyến liên miền: .......................................... 76 3.8. Kết luận về điều khiển trong mạng IP/WDM ........................................... 81 Ch−ơng 4:Kỹ thuật điều khiển l−u l−ợng trong mạng IP/WDM .........82 4.1 Ph−ơng pháp và mô hình........................................................................... 82 - - III 4-2 Điều khiển l−u l−ợng mạng IP/WDM theo mô hình chồng lấn................. 83 4-3 Điều khiển l−u l−ợng mạng IP/WDM tích hợp ........................................ 86 4.3.1 Kỹ thuật điều khiển l−u l−ợng- định tuyến tích hợp.......................... 87 4.3.2 Khái niệm liên kết ảo ........................................................................ 88 4.3.3 Thuật toán định tuyến tích hợp: ........................................................ 89 Ch−ơng 5: phát triển mạng truyền dẫn thế hệ mới tại Việt Nam .92 5.1. Các công nghệ đang đ−ợc sử dụng cho mạng truyền dẫn thế hệ mới tại Việt Nam.......................................................................................................... 92 5.1.1 Mạng IP/ATM/SDH/WDM:............................................................... 92 5.1.2 Mạng IP/POS (Packet over Sonet)/WDM :....................................... 93 5.1.3 Mạng IP/WDM điểm-điểm:............................................................... 94 5.1.4 Triển khai mạng NGN của VNPT..................................................... 94 5.2 Khả năng ứng dụng lý thuyết IP/WDM vào mạng viễn thông................... 95 5.3 Đề xuất ứng dụng mạng IP/WDM cho mạng thế hệ mới của VNPT trong t−ơng lai........................................................................................................... 99 5.4 Kết luận về triển khai mạng truyền dẫn thế hệ mới ............................... 100 Kết luận........................................................................................................................102 tài liệu tham khảo .................................................................................................103 Tóm tắt luận văn ....................................................................................................104 - - IV Thuật ngữ viết tắt ADM ADSL API APS ARP AS ATM BASE BE BER BGMP BGP CDMA CLI DCC DCN DEMUX Diffserv DLC DLCI DM DNS DSL DWDM EBGP EGP Add/Drop Multiplexer Asymmetrical Digital Subcriber Line Application Programme Interface Automatic Protection Switching Address Resolution Protocol Autonomous System Asynchronous Transfer Mode Baseband Best Effort Bit Error Rate Border Gateway Multicast Protocol Border Gateway Protocol Code Division Multiple Access Command Line Interface Data Communication Chanel Data Communication Network Demultiplexer Differentiated Service Digital Loop Carrier Datalink Connection Identifier Domain Manager Domain Name System Digital Sucriber Line Dense Wavelength Divison Mutiplexing Exterior Border Gateway Protocol Exterior Gateway Protocol - - V EMS FDM FEC FIFO FTP GbE GMPLS HDLC HTML HTTP IAB IBGP ICMP ID IDMR IDRP IETF IGMP IGP Intserv IPng IpSec IPv4 ISDN IS-IS ISP LAN Element Management System Frequency Divison Multiplexing Forward Error Correction Firt In Firt Out File Tranfer Protocol Gigabit Ethernet Generalised Multiprotocol Label Switching High Level Data Link Control Hypertext Marup Langugage Hypertext Tranfer Protocol Internet Architecture Board Interior Border Gateway Protocol Interior Control Message Protocol Identifier Interdomain Multicast Routing Interdomain Routing Protocol Internet Engineering Management Protocol Internet Group Management Protocol Interior Gateway Protocol Intergrated Service IP Next Generation IP Security Internet Protocol Vesion 4 Intergrated Service Digital Network Intermediate System to Intermediate System routing protocol InternetService Provider Local Area Network - - VI LBS LDP LIB LMP LSA LSP LSR LSU LTE MAC MIB MPλS MPLS NE NGN NMS NNI OADM OAM OBS OLS OLSR OPR OSPF OXC PON POS PPP Label-Based Switching Label Distribution Protocol Label Information Base Link Management Protocol Link State Advertisement Label Switched Path Label Switched Router Link State Update Link Terminating Equipment Media Access Control Management Information Base Multiprotocol Lambda Switching Multiprotocol Label Switching Network Element Next Generation Network Network Management System Network to Network Interface Optical Add/Drop Multiplexer Operations and Maintenance Optical Burst Switching Optical Label Switching Optical Label Switching Router Optical Packet Router Open Short Path First Optical Cross Connect Passive Optical Network Packet Over Sonet Point to Point Protocol - - VII QoS RIP RSpec RSVP RTP SDH SMTP SNMP SPF SRLG SS7 TE TNM TTL UDP UNI VPN WADM WAMP WAN WDM Quality of Service Routing Information Protocol Resource Specification Resource Revervation Protocol Real time Transport Protocol Synchronous Digital Hierarchy Simple Mail Tranfer Protocol Simple Network Management Protocol Short Path First Shared Risk Link Group Signaling System No 7 Traffic Engineering Telecommunication Management Network Time to Live User Datagram Protocol User Network Interface Vitural Private Network Wavelength Add/Drop Multiplexer Wavelength Amplifier Wide Area Network Wavelength Division Multiplexing - - VIII danh mục các hình vẽ Hình 1-1: Xu h−ớng tích hợp các lớp giao thức IP/quang............................... 12 Hình 2-1: Tiến trình phát triển mạng WDM ................................................... 16 Hình 2-2: Truyền dẫn gói tin trên các b−ớc sóng ........................................... 17 Hình 2-3: Chuyển mạch chùm quang.............................................................. 21 Hình 2-4: Chuyển mạch gói quang ................................................................. 22 Hình 2-5: IP qua mạng chuyển mạch WDM................................................... 23 Hình 2-6: Mô hình điều khiển NMS chồng lấn ............................................... 25 Hình 2-7: Mô hình điều khiển gia tăng ........................................................... 26 Hình 2-8: Mô hình điều khiển ngang hàng ..................................................... 27 Hình 2-9: Mạng IP over OLSR........................................................................ 29 Hình 2-10: Mạng IP over OPR ....................................................................... 32 Hình 3-1:Điều khiển l−u l−ợng và điển khiển mạng IP/WDM........................ 34 Hình 3-2: Cơ chế flooding OSPF.................................................................... 42 Hình 3-3: Vòng lặp định tuyến........................................................................ 46 Hình 3-4: RSVP cho mạng quang WDM......................................................... 51 Hình 3-5: Kiến trúc phần mềm RSVP ............................................................. 52 Hình 3-6: Định dạng bản tin PATH đối t−ợng yêu cầu nhãn ......................... 54 Hình 3-7: Định dạng bản tin PATH đối t−ợng yêu cầu nhãn cho thiết lập đ−ờng đi và cấp phát b−ớc sóng nội bộ........................................................... 54 Hình 3-8: Định dạng bản tin RESV đối t−ợng nhãn........................................ 57 Hình 3-9: Phục hồi mạng IP/ WDM ............................................................... 63 Hình 3-10: Dự phòng lightpath và dự phòng liên kết ..................................... 68 Hình 3-11: Phục hồi mạng và phục hồi phân đoạn con ................................. 70 Hình 3-12: Điều khiển liên miền IP/WDM ..................................................... 71 Hình 4-1 Mô hình mạng chồng lấn ................................................................. 84 - - IX Hình 4-2: Ví dụ về định tuyến IP không lựa chọn link cung cấp bởi mạng WDM ............................................................................................................... 85 Hình 4-3:Mô hình ngang hàng- Điều khiển l−u l−ợng tích hợp...................... 86 Hình 4-4: Cấu trúc node định tuyến tích hợp ................................................ 87 Hình 4-5: Ví dụ mạng với các liên kết ảo........................................................ 89 Hình 5-1: Mạng IP/POS (Packet over Sonet)/WDM....................................... 93 Hình 5.2 - Mô hình mạng NGN của VNPT .................................................... 95 Hình 5-3: Đề xuất ứng dụng mạng IP/WDM cho mạng thế hệ mới của VNPT ......................................................................................................................... 99 Hình 5-4: Tiến trình phát triển mạng IP/WDM ............................................ 101 Hình 5-5: Tiến trình phát triển mạng IP/WDM của Siemens ....................... 101 - - 1 mở đầu Hiện nay mạng viễn thông đang từng b−ớc thực hiện chuyển dịch từ mạng viễn thông hiện có sang mạng thế hệ mới. Các công nghệ truyền dẫn thế hệ mới đ−ợc đ−a vào sử dụng nh− : Mạng SDH thế hệ sau sử dụng WDM cho phép phân phát dữ liệu ở tốc độ cao và băng thông rộng đối với mạng Ethernet, cho phép truyền l−u l−ợng IP trực tiếp trên mạng SDH. Công nghệ IP làm nền cho thế hệ sau trong đó công nghệ ghép kênh b−ớc sóng quang WDM chiếm lĩnh ở lớp vật lý; IP/MPLS làm nền cho lớp 3, truyền dẫn trên mạng lõi dựa vào kỹ thuật gói cho tất cả các dịch vụ với chất l−ợng dịch vụ QoS tùy yêu cầu cho từng loại dịch vụ. ATM hay IP/MPLS hiện tại đ−ợc sử dụng làm nền cho truyền dẫn trên mạng lõi để đảm bảo QoS. Trong t−ơng lai do sự bùng nổ l−u l−ợng IP dẫn đến cơ sở hạ tầng mạng nên đ−ợc tối −u cho IP. Bên d−ới lớp IP, sợi quang sử dụng kỹ thuật WDM là kỹ thuật truyễn dẫn hữu tuyến có nhiều hứa hẹn nhất, cung cấp một dung l−ợng mạng khổng lồ đòi hỏi để tồn tại trong sự phát triển liên tục mạng viễn thông. Chính vì lý do trên hiện nay công nghệ IP/WDM là xu h−ớng cho mạng truyền dẫn thế hệ mới, trong thời gian không xa sẽ đ−ợc chuẩn hoá và đ−a vào sử dụng. Dựa trên những hiểu biết về công nghệ mạng IP và công nghệ truyền dẫn quang và các nghiên cứu về công nghệ mạng IP/WDM trong phạm vi luận văn em đ−a ra những nghiên cứu lý thuyết, khả năng ứng dụng của “Công nghệ mạng truyền dẫn thế hệ mới IP/WDM” bao gồm: Cấu trúc mạng, mô hình liên kết, điều khiển mạng và điều khiển l−u l−ợng trong mạng IP/WDM. Do hiểu biết, thời gian nghiên cứu hạn chế rất mong các thầy, cô và các đồng nghiệp giúp đỡ, đóng góp ý kiến để luận văn của em đ−ợc hoàn thiện hơn. Luận văn cao học - 2 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Ch−ơng 1: giới thiệu về mạng truyền dẫn thế hệ mới hiện nay và xu h−ớng phát triển 1.1 Giới thiệu chung Chúng ta nhận thấy mạng viễn thông hiện tại gồm nhiều mạng riêng lẻ kết hợp lại với nhau thành một mạng hỗn tạp, chỉ đ−ợc xây dựng ở cấp quốc gia, nhằm đáp ứng đ−ợc nhiều loại dịch vụ khác nhau. Xét đến mạng Internet, đó là một mạng đơn lớn, có tính chất toàn cầu, th−ờng đ−ợc đề cập theo một loạt các giao thức truyền dẫn hơn là theo một kiến trúc đặc tr−ng. Internet hiện tại không hỗ trợ QoS cũng nh− các dịch vụ có tính thời gian thực (nh− thoại truyền thống). Do đó, việc xây dựng mạng thế hệ mới (NGN) cần tuân theo các chỉ tiêu: NGN phải có khả năng hỗ trợ cả cho các dịch vụ của mạng Internet và của mạng hiện hành. Một kiến trúc NGN khả thi phải hỗ trợ dịch vụ qua nhiều nhà cung cấp khác nhau. Mỗi nhà cung cấp mạng hay dịch vụ là một thực thể riêng lẻ với mục tiêu kinh doanh và cung cấp dịch vụ khác nhau, và có thể sử dụng những kỹ thuật và giao thức khác nhau. Một vài dịch vụ có thể chỉ do một nhà cung cấp dịch vụ đ−a ra, nh−ng tất cả các dịch vụ đều phải đ−ợc truyền qua mạng một cách thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối. Mạng thế hệ mới phải hỗ trợ tất cả các loại kết nối (hay còn gọi là cuộc gọi), thiết lập đ−ờng truyền trong suốt thời gian chuyển giao, cả cho hữu tuyến cũng nh− vô tuyến. Vì vậy, mạng NGN sẽ tiến hóa lên từ mạng truyền dẫn hiện tại (phát triển thêm chuyển mạch gói) và từ mạng Internet công cộng (hỗ trợ thêm chất l−ợng dịch vụ QoS). 1.2 Cấu trúc mạng thế thệ mới hiện nay Luận văn cao học - 3 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Để thực hiện việc chuyển dịch một cách thuận lợi từ mạng viễn thông hiện có sang mạng thế hệ mới, việc chuyển dịch phải phân ra làm ba mức ở hai lớp: kết nối và chuyển mạch. Tr−ớc hết là chuyển dịch ở lớp truy nhập và truyền dẫn. Hai lớp này bao gồm lớp vật lý, lớp 2 và lớp 3, chọn công nghệ IP làm nền cho mạng thế hệ mới. Trong đó: Công nghệ ghép kênh b−ớc sóng quang DWDM sẽ chiếm lĩnh ở lớp vật lý IP/MPLS làm nền cho lớp 3 Cấu trúc mạng NGN bao gồm các lớp chức năng sau: • Lớp nết nối (Access + Transport/ Core) • Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media) • Lớp điều khiển (Control) • Lớp quản lý (Management) Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay đang rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng t−ơng thích giữa các thiết bị của hãng là vấn đề đang đ−ợc các nhà khai thác quan tâm. Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu. Nó phân chia các khối vững chắc của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng lẻ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn. Trong phạm vi luận văn này chúng ta đi sâu nghiên cứu lớp truyền dẫn và truy nhập trong mạng thế hệ mới. 1.3. Lớp truyền dẫn và truy nhập hiện nay 1.3.1 Phần truyền dẫn: Trong lớp vật lý truyền dẫn quang với kỹ thuật ghép kênh b−ớc sóng quang DWDM đ−ợc sử dụng. Trong lớp 2 và lớp 3 truyền dẫn trên mạng lõi (Core Network) dựa vào kỹ thuật gói cho tất cả các dịch vụ với chất l−ợng dịch vụ QoS tùy yêu cầu cho từng loại dịch vụ. ATM hay IP/MPLS hiện tại đ−ợc sử dụng làm nền cho Luận văn cao học - 4 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ truyền dẫn trên mạng lõi để đảm bảo QoS. Mạng lõi có thể thuộc mạng MAN hay mạng đ−ờng trục. Thành phần của mạng bao gồm các nút chuyển mạch/ Router (IP/ATM hay IP/MPLS), các chuyển mạch kênh của mạng PSTN, các khối chuyển mạch ở mạng đ−ờng trục, kỹ thuật truyền tải chính là IP hay IP/ATM. Chức năng của lớp truyền tải trong cấu trúc mạng NGN bao gồm cả chức năng truyền dẫn và chức năng chuyển mạch. Lớp truyền dẫn có khả năng hỗ trợ các mức QoS khác nhau cho cùng một dịch vụ và cho các dịch vụ khác nhau. Nó có khả năng l−u trữ lại các sự kiện xảy ra trên mạng (kích th−ớc gói, tốc độ gói, độ trì hoãn, tỷ lệ mất gói và Jitter cho phép,… đối với mạng chuyển mạch gói; băng thông, độ trì hoãn đối với mạng chuyển mạch kênh TDM). Lớp ứng dụng sẽ đ−a ra các yêu cầu về năng lực truyền tải và nó sẽ thực hiện các yêu cầu đó. 1.3.2. Phần truy nhập: Trong lớp vật lý gồm các loại cáp hữu tuyến nh− cáp đồng sử dụng xDSL hiện đang sử dụng. Tuy nhiên trong t−ơng lai truyền dẫn quang DWDM, PON (Passive Optical Network) sẽ dần dần chiếm −u thế và thị tr−ờng xDSL, modem cáp dần dần thu hẹp lại. Truy nhập vô tuyến bao gồm thông tin di động - công nghệ GSM hoặc CDMA, truy nhập vô tuyến cố định, vệ tinh. Trong lớp 2 và lớp 3: Công nghệ IP sẽ làm nền cho mạng truy nhập. Thành phần của mạng truy nhập gồm các thiết bị truy nhập đóng vai trò giao diện để kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến. Các thiết bị truy nhập tích hợp IAD.Thuê bao có thể sử dụng mọi kỹ thuật truy nhập (t−ơng tự, số, TDM, ATM, IP,…) để truy nhập vào mạng dịch vụ NGN. Chức năng lớp truy nhập cung cấp các kết nối giữa thuê bao đầu cuối và mạng đ−ờng trục ( thuộc lớp truyền dẫn) qua cổng giao tiếp MGW thích Luận văn cao học - 5 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ hợp. Mạng NGN kết nối với hầu hết các thiết bị đầu cuối chuẩn và không chuẩn nh− các thiết bị truy xuất đa dịch vụ, điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX, điện thoại POTS, điện thoại số ISDN, di động vô tuyến, di động vệ tinh, vô tuyến cố định, VoDSL, VoIP… 1.4 Các công nghệ sử dụng cho mạng thế hệ mới hiện nay. Ngày nay, yêu cầu ngày càng tăng về số l−ợng và chất l−ợng dịch vụ đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của thị tr−ờng công nghệ điện tử - tin học - viễn thông. Sự phát triển công nghệ đã và đang tiếp cận nhau, đan xen lẫn nhau nhằm cho phép mạng l−ới thỏa mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong t−ơng lai. Theo ITU, có hai xu h−ớng tổ chức mạng chính: - Hoạt động kết nối định h−ớng (CO - Connection Oriented Operation). - Hoạt động không kết nối (CL - Connectionless Operation). Trong hoạt động kết nối định h−ớng, các cuộc gọi đ−ợc thực hiện với trình tự: gọi số - xác lập kết nối - gửi và nhận thông tin - kết thúc. Trong kiểu kết nối này, công nghệ ATM phát triển cho phép đẩy mạnh các dịch vụ băng rộng và nâng cao chất l−ợng dịch vụ. Hoạt động không kết nối dựa trên giao thức IP nh− việc truy cập Internet không yêu cầu việc xác lập tr−ớc các kết nối, vì vậy chất l−ợng dịch vụ có thể không hoàn toàn đảm bảo nh− tr−ờng hợp trên. Tuy nhiên do tính đơn giản, tiện lợi với chi phí thấp, các dịch vụ thông tin theo ph−ơng thức CL phát triển rất mạnh mẽ theo xu h−ớng nâng cao chất l−ợng dịch vụ và tiến tới cạnh tranh với các dịch vụ thông tin theo ph−ơng thức CO. Tuy vậy, hai ph−ơng thức phát triển này dần tiệm cận và hội tụ dẫn đến sự ra đời công nghệ ATM/IP. Sự phát triển mạnh mẽ của các dịch vụ và các công nghệ mới tác động trực tiếp đến sự phát triển cấu trúc mạng. 1.4.1. Công nghệ IP Sự phát triển đột biến của IP, sự tăng tr−ởng theo cấp số nhân của thuê bao Internet đã là một thực tế không còn ai có thể phủ nhận. Hiện nay l−ợng dịch vụ lớn nhất trên các mạng đ−ờng trục trên thực tế đều là từ IP. Trong Luận văn cao học - 6 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ công tác tiêu chuẩn hóa các loại kỹ thuật, việc bảo đảm tốt hơn cho IP đã trở thành trọng điểm của công tác nghiên cứu. IP là giao thức chuyển tiếp gói tin. Việc chuyển tiếp gói tin thực hiện theo cơ chế phi kết nối. IP định nghĩa cơ cấu đánh số, cơ cấu chuyển tin, cơ cấu định tuyến và các chức năng điều khiển ở mức thấp (ICMP). Gói tin IP gồm địa chỉ của bên nhận, địa chỉ là số duy nhất trong toàn mạng và mang đầy đủ thông tin cần cho việc chuyển gói tới đích. Cơ cấu định tuyến có nhiệm vụ tính toán đ−ờng đi tới các nút trong mạng. Do vậy, cơ cấu định tuyến phải đ−ợc cập nhật các thông tin về topo mạng, thông tin về nguyên tắc chuyển tin (nh− trong BGP) và nó phải có khả năng hoạt động trong môi tr−ờng mạng gồm nhiều nút. Kết quản tính toán của cơ cấu định tuyến đ−ợc l−u trong các bảng chuyển tin (forwarding table) chứa thông tin về chặng tiếp theo để có thể gửi gói tin tới h−ớng đích. Dựa trên các bản chuyển tin, cơ cấu chuyển tin chuyển mạch các gói IP h−ớng tới đích. Ph−ơng thức chuyển tin truyền thống là theo từng chặng một. ở cách này, mỗi nút mạng tính toán mạng chuyển tin một cách độc lập. Ph−ơng thức này, do vậy, yêu cầu kết quả tính toán của phần định tuyến tại tất cả các nút phải nhất quán với nhau. Sự không thống nhất của kết quả sẽ dẫn đến việc chuyển gói tin sai h−ớng, điều này đồng nghĩa với việc mất gói tin. Kiểu chuyển tin theo từng chặng hạn chế khả năng của mạng. Ví dụ, với ph−ơng thức này, nếu các gói tin chuyển tới cùng một địa chỉ đi qua cùng một nút thì chúng sẽ đ−ợc truyền qua cùng một tuyến tới điểm đích. Điều này khiến cho mạng không thể thực hiện một số chức năng khác nh− định tuyến theo đích, theo dịch vụ. Tuy nhiên, bên cạnh đó, ph−ơng thức định tuyến và chuyển tin này nâng cao độ tin cậy cũng nh− khả năng mở rộng của mạng. Giao thức định tuyến động cho phép mạng phản ứng lại với sự cố bằng việc thay đổi tuyến khi router biết đ−ợc sự thay đổi về topo mạng thông qua việc cập nhật thông tin về Luận văn cao học - 7 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ trạng thái kết nối. Với các ph−ơng thức nh− CDIR (Classless Inter Domain Routing), kích th−ớc của bản tin đ−ợc duy trì ở mức chấp nhận đ−ợc, và do việc tính toán định tuyến đều do các nút tự thực hiện, mạng có thể mở rộng mà không cần bất cứ thay đổi nào. Tóm lại, IP là một giao thức chuyển mạch gói có độ tin cậy và khả năng mở rộng cao. Tuy nhiên, việc điều khiển l−u l−ợng rất khó thực hiện do ph−ơng thức định tuyến theo từng chặng. Mặt khác, IP cũng không hỗ trợ chất l−ợng dịch vụ. 1.4.2. Công nghệ ATM Công nghệ ATM dựa trên cơ sở của ph−ơng pháp chuyển mạch gói, thông tin đ−ợc nhóm vào các gói tin có chiều dài cố định, ngắn; trong đó vị trí của gói không phụ thuộc vào đồng hồ đồng bộ và dựa trên nhu cầu bất kỳ của kênh cho tr−ớc. Các chuyển mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụ khác nhau. ATM có hai đặc điểm quan trọng: Thứ nhất ATM sử dụng các gói có kích th−ớc nhỏ và cố định gọi là các tế bào ATM, các tế bào nhỏ với tốc độ truyền lớn sẽ làm cho trễ truyền và biến động trễ giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụ thời gian thực, cũng sẽ tạo điều kiện cho việc hợp kênh ở tốc độ cao đ−ợc dễ dàng hơn. Thứ hai, ATM có khả năng nhóm một vài kênh ảo thành một đ−ờng ảo nhằm giúp cho việc định tuyến đ−ợc dễ dàng. ATM khác với định tuyến IP ở một số điểm. Nó là công nghệ chuyển mạch h−ớng kết nối. Kết nối từ điểm đầu đến điểm cuối phải đ−ợc thiết lập tr−ớc khi thông tin đ−ợc gửi đi. ATM yêu cầu kết nối phải đ−ợc thiết lập bằng nhân công hoặc thiết lập một cách tự động thông qua báo hiệu. Mặt khác, ATM không thực hiện định tuyến tại các nút trung gian. Tuyến kết nối xuyên suốt đ−ợc xác định tr−ớc khi trao đổi dữ liệu và đ−ợc giữ cố định trong suốt thời gian kết nối. Trong quá trình thiết lập kết nối, các tổng đài ATM trung gian cung cấp cho kết nối một nhãn. Việc này thực hiện hai điều: dành cho kết Luận văn cao học - 8 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ nối một số tài nguyên và xây dựng bảng chuyển tế bào tại mỗi tổng đài. Bảng chuyển tế bào này có tính cục bộ và chỉ chứa thông tin về các kết nối đang hoạt động đi qua tổng đài. Điều này khác với thông tin về toàn mạng chứa trong bảng chuyển tin của router dùng IP. Quá trình chuyển tế bào qua tổng đài ATM cũng t−ơng tự nh− việc chuyển gói tin qua Router. Tuy nhiên, ATM có thể chuyển mạch nhanh hơn vì nhãn gắn trên cell có kích th−ớc cố định (nhỏ hơn của IP), kích th−ớc bảng chuyển tin nhỏ hơn nhiều so với của IP router, và việc này đ−ợc thực hện trên các thiết bị phần cứng chuyên dụng. Do vậy, thông l−ợng của tổng đài ATM th−ờng lớn hơn thông l−ợng của IP Router truyền thống. 1.4.3. Công nghệ IP / ATM Hiện nay, trong xây dựng mạng IP có các kỹ thuật nh− IP / SDH/ SONET, IP/WDM và IP / Fiber. Còn kỹ thuật ATM do có các tính năng nh− tốc độ cao, chất l−ợng dịch vụ (QoS), điều khiển l−u l−ợng… mà các mạng l−ới dùng bộ định tuyến truyền thống ch−a có, nên đã đ−ợc sử dụng rộng rãi trên mạng đ−ờng trục IP. MPLS chính là sự cải tiến của IP / ATM kinh điển, cho nên ở đây chúng ta cần nhìn lại một chút về hiện trạng của kỹ thuật IP / ATM. IP / ATM truyền thống là một loại kỹ thuật kiểu xếp chồng, nó xếp IP (kỹ thuật lớp 3) lên ATM (kỹ thuật lớp 2); giao thức của hai tầng hoàn toàn độc lập với nhau; giữa chúng phải nhờ một loạt giao thức (nh− NHRP, ARP,…) nữa mới đảm bảo nối thông. Điều đó hiện nay trên thực tế đã đ−ợc ứng dụng rộng rãi. Nh−ng trong tình trạng mạng l−ới đ−ợc mở rộng nhanh chóng, cách xếp chồng đó cũng gây ra nhiều vần đề cần xem xét lại. Tr−ớc hết, vấn đề nổi bật nhất là trong ph−ơng thức chồng xếp, phải thiết lập các liên kết PVC tại N điểm nút, tức là cần thiết lập mạng liên kết. Nh− thế có thể sẽ gây nên vấn đề bình ph−ơng N, rất phiền phức, tức là khi thiết lập, bảo d−ỡng, gỡ bỏ sự liên kết giữa các điểm nút, số việc phải làm Luận văn cao học - 9 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ (nh− số VC, l−ợng tin điều khiển) đều có cấp số nhân bình ph−ơng của N điểm nút. Khi mà mạng l−ới ngày càng rộng lớn, chi phối kiểu đó sẽ làm cho mạng l−ới quá tải. Thứ hai là, ph−ơng thức xếp chồng sẽ phân cắt cả mạng l−ới IP / ATM ra làm nhiều mạng logic nhỏ (LIS), các LIS trên thực tế đều là ở trong một mạng vật lý. Giữa các LIS dùng bộ định tuyến trung gian để liên kết, điều này sẽ có ảnh h−ởng đến việc truyền nhóm gói tin giữa các LIS khác nhau. Mặt khác, khi l−u l−ợng rất lớn, những bộ định tuyến này sẽ gây hiện t−ợng nghẽn cổ chai đối với băng rộng. Hai điểm nêu trên đều làm cho IP / ATM chỉ có thể dùng thích hợp cho mạng t−ơng đối nhỏ, nh− mạng xí nghiệp,…, nh−ng không thể đáp ứng đ−ợc nhu cầu của mạng đ−ờng trục Internet trong t−ơng lai.Trên thực tế, hai kỹ thuật này đang tồn tại vấn đề yếu kém về khả năng mở rộng thêm. Thứ ba là, trong ph−ơng thức chồng xếp, IP / ATM vẫn không có cách nào đảm bảo QoS thực sự. Thứ t−, vốn khi thiết kế hai loại kỹ thuật IP và ATM đều làm riêng lẻ, không xét gì đến kỹ thuật kia, điều này làm cho sự nối thông giữa hai bên phải dựa vào một loạt giao thức phức tạp, cùng với các bộ phục vụ xử lý các giao thức này. Cách làm nh− thế có thể gây ảnh h−ờng không tốt đối với độ tin cậy của mạng đ−ờng trục. Các kỹ thuật MPOA (Multiprotocol over ATM - đa giao thức trên ATM), LANE (LAN Emulation - Mô phỏng LAN)… cũng chính là kết quả nghiên cứu để giải quyết các vấn đề đó, nh−ng các giải thuật này đều chỉ giải quyết đ−ợc một phần các tồn tại, nh− vấn đề QoS chẳng hạn. Ph−ơng thức mà các kỹ thuật này dùng vẫn là ph−ơng thức chồng xếp, khả năng mở rộng vẫn không đủ. Hiện nay đã xuất hiện một loại kỹ thuật IP / ATM không dùng ph−ơng thức xếp chồng, mà dùng ph−ơng thức chuyển mạch nhãn, áp dụng ph−ơng thức tích hợp. Kỹ thuật này chính là cơ sở của MPLS. Luận văn cao học - 10 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ 1.4.4. MPLS Kỹ thuật ATM từng đ−ợc coi là nền tảng của mạng số đa dịch vụ băng rộng (B-ISDN) hay là IP đạt thanh công lớn trên thị tr−ờng hiện nay, đều tồn tại nh−ợc điểm khó khắc phục đ−ợc. Sự xuất hiện của MPLS - kỹ thuật chuyển mạch nhãn đa giao thức đã giúp chúng ta có đ−ợc sự chọn lựa cho cấu trúc mạng thông tin. Ph−ơng pháp này đã dung hợp một cách hữu hiệu năng lực điều khiển l−u l−ợng của thiết bị chuyển mạch với tính linh hoạt của bộ định tuyến. MPLS sẽ là ph−ơng án cho mạng đ−ờng trục trong mạng thế hệ mới. MPLS tách chức năng của IP Router làm hai phần riêng biệt: chức năng chuyển gói tin và chức năng điều khiển. Phần chức năng chuyển gói tin, với nhiệm vụ gửi gói tin giữa các Router, sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn t−ơng tự nh− ATM. Trong MPLS, nhãn là một số có độ dài cố định và không phụ thuộc vào lớp mạng. Kỹ thuật hoán đổi nhãn về bản chất là việc tìm nhãn của một gói tin trong một bảng các nhãn để xác định tuyến của gói và nhãn mới của nó. Việc này đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý gói tin theo kiểu thông th−ờng, và do vậy, cải thiện đ−ợc khả năng của thiết bị. Các Router sử dụng kỹ thuật này đ−ợc gọi là LSR (Label Switch Router). Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm các giao thức định tuyến lớp mạng với nhiệm vụ phân phối thông tin giữa các LSR, và thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành các bảng định tuyến cho việc chuyển mạch. MPLS có thể hoạt động đ−ợc với các giao thức định tuyến Internet khác nh− OSPF (Open Shortest Path First) và BGP (Border Bateway Protocol). Do MPLS hỗ trợ việc điều khiển l−u l−ợng và cho phép thiết lập tuyến cố định, việc đảm bảo chất l−ợng dịch vụ của các tuyến là hoàn toàn khả thi. Đây là một điểm v−ợt trội của MPLS so với các định tuyến cổ điển. Ngoài ra, MPLS còn có cơ chế chuyển tuyến (Fast Rerouting). Do MPLS là công nghệ chuyển mạch h−ớng kết nối, khả năng bị ảnh h−ởng bởi lỗi đ−ờng truyền th−ờng cao hơn các công nghệ khác. Trong khi đó, các dịch Luận văn cao học - 11 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ vụ tích hợp mà MPLS phải hỗ trợ lại yêu cầu dung l−ợng cao. Do vậy, khả năng phục hồi của MPLS đảm bảo khả năng cung cấp dịch vụ của mạng không phụ thuộc vào cơ cấu khôi phục lỗi của lớp vật lý bên d−ới. Bên cạnh độ tin cậy, công nghệ MPLS cũng khiến cho việc quản lý mạng đ−ợc dễ dàng hơn. Do MPLS quản lý việc chuyển tin theo các luồng thông tin, các gói tin thuộc một FEC có thể đ−ợc xác định bởi một giá trị của nhãn. Do vậy, trong miền MPLS, các thiết bị đo l−u l−ợng mạng có thể dựa trên nhãn để phân loại các gói tin. L−u l−ợng đi qua các tuyến chuyển mạch nhãn (LSP) đ−ợc giám sát một cách dễ dàng dùng RTFM (Real-Time Flow Measurement). Bằng cách giám sát l−u l−ợng tại các LSR, nghẽn l−u l−ợng sẽ đ−ợc phát hiện và vị trí xảy ra nghẽn l−u l−ợng có thể đ−ợc xác định nhanh chóng. Tuy nhiên, giám sát l−u l−ợng theo ph−ơng pháp này không đ−a ra đ−ợc toàn bộ thông tin về chất l−ợng dịch vụ (ví dụ nh− trễ từ điểm đầu đến điểm cuối của miền MPLS). Tóm lại, MPLS là một công nghệ chuyển mạch IP có khả năng nâng cao chất l−ợng dịch vụ của mạng IP truyền thống. Bên cạnh đó, thông l−ợng của mạng sẽ đ−ợc cải thiện một cách rõ rệt. Tuy nhiên, độ tin cậy là một vấn đề thực tiễn có thể khiến việc triển khai MPLS trên mạng Internet bị chậm lại. 1.4.5 Ghép kênh phân chia theo b−ớc sóng WDM và DWDM WDM (Ghép kênh phân chia theo b−ớc sóng )và DWDM (Ghép kênh theo b−ớc sóng mật độ cao): Từng b−ớc sóng đ−ợc đ−a vào sợi quang và tín hiệu đ−ợc tách ra ở đầu nhận. Dung l−ợng tổng là tổng của các tín hiệu đầu vào, mỗi tín hiệu đầu và độc lập với tín hiệu khác. Mỗi kênh sẽ có một dải tần đ−ợc dành riêng cho kênh đó, tất cả các tín hiệu đến cùng một thời điểm. Về cơ bản DWDM chỉ khác WDM về mật độ ghép, DWDM có dung l−ợng lớn hơn. DWDM còn có một số tính năng đáng chú ý khác, bao gồm khả năng khuyếch đại đồng thời tất cả các b−ớc sóng mà không cần biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện tr−ớc khi khuyếch đại và khả năng mang các loại tín Luận văn cao học - 12 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ hiệu khác nhau ở các tốc độ khác nhau một cách đồng thời và trong suốt trên sợi quang. DWDM cung cấp băng thông lớn, trở thành nền tảng của mạng toàn quang cùng với khả năng cung cấp b−ớc sóng và bảo vệ dựa trên sơ đồ hình l−ới. Chuyển mạch tại lớp vật lý sẽ cho phép thực hiện, các giao thức định tuyến sẽ cho phép các tuyến ánh sáng đi qua mạng giống nh− hoạt động của kênh ảo hiện nay. Trong các công nghệ trên hiện nay xu h−ớng tích hợp IP và mạng quang đang dần đ−ợc triển khai. 1.5 Xu h−ớng tích hợp IP/quang trong mạng NGN. Giao thức Internet (IP) đã trở thành giao thức chuẩn phổ biến cho các dịch vụ mạng mới, do đó l−u l−ợng IP sẽ tăng nhanh và thay thế các loại giao thức khác. Trong khi IP đ−ợc xem nh− công nghệ lớp mạng phổ biến thì công nghệ quang tiên tiến cho phép khả năng dung l−ợng truyền dẫn lớn. Với dung l−ợng truyền dẫn lớn nhờ DWDM và khả năng cấu hình mềm dẻo của chuyển mạch quang OXC (optical crossconect) đã cho phép xây dựng mạng quang động hơn, nhờ đó các nối kết băng tần lớn (luồng quang) có thể đ−ợc thiết lập theo nhu cầu. Một trong những thách thức quan trọng đó là vấn đề điều khiển các luồng quang này - tức là phát triển các cơ chế và thuật toán cho phép thiết lập các luồng quang nhanh và cung cấp khả năng khôi phục khi có sự cố, trong khi vẫn đảm bảo đ−ợc tính t−ơng tác giữa các nhà cung cấp thiết bị. Hình 1-1: Xu h−ớng tích hợp các lớp giao thức IP/quang Luận văn cao học - 13 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Nguyên nhân chủ yếu gây nên sự phức tạp trong quản lý chính là sự phân lớp theo truyền thống của các giao thức mạng. Các mạng truyền thống có rất nhiều lớp độc lập do đó có nhiều chức năng chồng chéo nhau ở các lớp và th−ờng xuyên có sự mâu thuẫn lẫn nhau cũng nh− có các chính sách khác nhau. Vì vậy một trong những giải pháp để giảm chi phí xây dựng và quản lý mạng một cách triệt để đó là giảm số lớp giao thức. Khi dung l−ợng và khả năng kết nối mạng trong cả công nghệ IP và quang tăng lên, thì càng cần thiết tối −u mạng IP và bỏ qua tất cả các công nghệ lớp trung gian để tạo nên mạng Internet quang hiệu quả và mềm dẻo. Tuy nhiên, các lớp trung gian cũng cung cấp một số chức năng có giá trị, nh− kỹ thuật l−u l−ợng (Traffic Enginnering - TE) và khôi phục. Những chức năng này cần phải đ−ợc giữ lại trong mạng IP/WDM bằng cách đ−a chúng lên lớp IP hoặc xuống lớp quang hoặc tốt nhất trên một lớp con riêng. Hình 1-1 minh hoạ xu h−ớng tích hợp các lớp giao thức IP/quang chính đang nổi lên hiện nay. Luận văn cao học - 14 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Ch−ơng 2: Mạng IP/WDM 2.1 Giới thiệu mạng IP/WDM 2.1.1 Giới thiệu mạng quang WDM Thế hệ WDM đầu tiên chỉ cung cấp các liên kết vật lý point to point mà chỉ hạn chế trong các đ−ờng trục mạng WAN. Các cấu hình mạng WAN WDM là cấu hình tĩnh hoặc cấu hình nhân công. Bản thân liên kết WDM chỉ cung cấp các kết nối end-to-end tốc độ t−ơng đối thấp.Những vấn đề kỹ thuật của WDM thế hệ đầu bao gồm thiết kế và phát triển các laser và các bộ khuếch đại WDM, và các giao thức truy nhập môi tr−ờng truyền dẫn và định tuyến b−ớc sóng tĩnh. WADM cũng có thể đ−ợc sử dụng trong các mạng MAN, ví dụ nh− sử dụng topology ring. Để liên kết các ring WADM, bộ đấu chéo DXC (Digital Cross Connect) đ−ợc đ−a ra để cung cấp các kết nối băng hẹp và băng rộng. Thông th−ờng các hệ thống này đ−ợc dùng để quản lý các đ−ờng trung kế chuyển mạch thoại và các liên kết T1. WDM thế hệ thứ 2 có khả năng thiết lập liên kết lightpath end-to-end định h−ớng trong lớp quang nhờ việc đ−a ra bộ WSXC. Các lightpath tạo nên một topology ảo bên trên topology sợi vật lý. Topo ảo có thể đ−ợc cấu hình lại một cách động để đáp ứng lại những thay đổi l−u l−ợng và/hoặc lập kế hoạch mạng. Các vấn đề kỹ thuật của WDM thế hệ thứ 2 bao gồm việc đ−a ra các thiết bị tách/ghép và đấu chéo b−ớc sóng, khả năng chuyển đổi b−ớc sóng tại các bộ đấu chéo, định tuyến động và phân bổ b−ớc sóng. Cũng trong thế hệ thứ 2 này, kiến trúc mạng cũng nhận đ−ợc quan tâm, đặc biệt là về giao diện để liên kết với các mạng khác. Cả hai thế hệ đầu và thế hệ 2 của mạng WDM đã đ−ợc sử dụng trong các mạng truyền dẫn đang hoạt động. Chi phí hiệu quả của chúng trong các mạng đ−ờng dài đã đ−ợc chấp nhận. Thế hệ thứ 3 của mạng WDM đ−a ra một mạng chuyển mạch gói quang, trong đó các tiêu đề hoặc các nhãn quang đ−ợc gắn kèm với dữ liệu, Luận văn cao học - 15 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ đ−ợc truyền đi cùng với tr−ờng tin, và đ−ợc xử lý tại mỗi chuyển mạch quang WDM. Dựa trên tỷ lệ của thời gian xử lý tiêu đề gói tin và chi phí truyền dẫn gói tin, mạng WDM chuyển mạch gói có thể đ−ợc thực thi hiệu qủa sử dụng chuyển mạch nhãn hoặc chuyển mạch chùm quang. Chuyển mạch gói quang thuần tuý trong các mạng toàn quang hiện vẫn đang đ−ợc nghiên cứu. Bộ định tuyến gói tin toàn quang, không sử dụng bộ đệm mang đến một loạt những vấn đề kỹ thuật mới cho việc lập kế hoạch mạng: Giải quyết tranh chấp,điều khiển l−u l−ợng, dự phòng, t−ơng thích với các bộ định tuyến IP truyền thống. Các ví dụ của các thiết bị WDM thế hệ thứ 3 là: Các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn quang; Các bộ định tuyến quang Gigabit;Các bộ chuyển mạch quang tốc độ cao. Khả năng t−ơng thích giữa các mạng WDM và các mạng IP trở thành vấn đề chính cần quan tâm trong các mạng WDM thế hệ thứ 3. Định tuyến tích hợp và phân bổ b−ớc sóng dựa trên giao thức MPLS/GMPLS đã bắt đầu xuất hiện. Những vấn đề kỹ thuật phần mềm mấu chốt khác bao gồm quản lý băng thông, tái cấu hình và phục hồi đ−ờng đi, và hỗ trợ chất l−ợng dịch vụ. Hình 2-1 chỉ ra tiến trình phát triển của mạng WDM. L−u l−ợng lõi thể hiện cả thể tích của l−u l−ợng và kích th−ớc của mỗi l−u l−ợng. L−u l−ợng trong mạng truy nhập đ−ợc ghép kênh tr−ớc khi đ−ợc truyền đi trên mạng đ−ờng trục. Luận văn cao học - 16 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Hình 2-1: Tiến trình phát triển mạng WDM 2.1.2 Mạng IP/WDM Mạng IP cung cấp chỉ một lớp hội tụ trong mạng internet toàn cầu. IP là một bộ giao thức lớp 3 đ−ợc thiết kế để giải quyết vấn đề t−ơng thích mức mạng và định tuyến qua nhiều mạng con khác nhau với các kỹ thuật mạng lớp 2 khác nhau. Do sự bùng nổ l−u l−ợng IP đã cho thấy rằng cơ sở hạ tầng mạng nên đ−ợc tối −u cho IP. Bên d−ới lớp IP, sợi quang sử dụng kỹ thuật WDM là kỹ thuật truyễn dẫn hữu tuyến có nhiều hứa hẹn nhất, cung cấp một dung l−ợng mạng khổng lồ đòi hỏi để tồn tại trong sự phát triển liên tục của Internet. Kỹ thuật WDM sẽ trở nên hấp dẫn hơn khi chi phí của các hệ thống WDM giảm xuống. Với việc ứng dụng liên tục rộng khắp trong thông tin cáp sợi quang và độ hoàn thiện của WDM. Động cơ thúc đẩy phải sử dụng IP/WDM bao gồm: • Các mạng quang WDM có thể đáp ứng đ−ợc việc tăng liên tục của l−u l−ợng mạng bằng cách sử dụng cơ sở hạ tầng mạng hiện Luận văn cao học - 17 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ có. Việc sử dụng kỹ thuật WDM làm tăng đáng kể băng thông mạng quang. • Phần lớn l−u l−ợng dữ liệu mạng là IP. Gần nh− toàn bộ dữ liệu ứng dụng ng−ời dùng cuối là sử dụng IP. L−u l−ợng thoại truyền thống cũng đ−ợc gói hoá. • IP/WDMthừa h−ởng tính linh hoạt và khả năng thích nghi trong các giao thức điều khiển IP • IP/WDMcó thể đạt đ−ợc phân bổ băng thông theo yêu cầu có dự phòng, thời gian thực . • IP/WDMsẽ giải quyết đ−ợc vấn đề t−ơng thích WDM với dịch vụ qua sự giúp đỡ của các giao thức IP • Trên quan điểm dịch vụ mạng IP/WDM có thể tận dụng −u điểm của các cơ chế, mô hình, chính sách chất l−ợng dịch vụ. Mạng IP/WDM đ−ợc thiết kế để truyền l−u l−ợng IP trong mạng quang WDM. Hình 2-2. chỉ ra việc truyền dẫn gói tin IP hoặc các tín hiệu SONET/SDH trên các mạng WDM. Hình 2-2: Truyền dẫn gói tin trên các b−ớc sóng Luận văn cao học - 18 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Những vấn đề của mạng IP/WDM IP/WDM trở thành thực tế cho tất cả các dịch vụ end-to-end đ−ợc cung cấp hoàn toàn bằng quang. Do đó mạng quang cần hoàn thiện những yêu cầu về tính năng nh− phát hiện và chống lỗi, quản lý điều khiển mạng, định tuyến b−ớc sóng, chuyển mạch quang…trong bản thân lớp WDM (th−ờng đ−ợc xem nh− là lớp 1). 2.2 Các kiến trúc mạng IP/WDM 2.2.1 Các kiểu kiến trúc mạng Kỹ thuật mạng IP/WDM có thể đ−ợc chia thành 2 loại: WDM có thể cấu hình lại và WDM chuyển mạch. Loại đầu đ−ợc sử dụng trong chuyển mạch kênh trong đó đ−ờng quang đ−ợc tạo bởi các kênh đã đ−ợc thiết lập có khả năng cấu hình lại để phản ứng lại những thay đổi của l−u l−ợng, quy hoạch mạng. Loại thứ hai đ−ợc sử dụng trong mạng WDM chuyển mạch gói, trong đó các tiêu đề quang hoặc nhãn quang đ−ợc đ−ợc đính kèm với dữ liệu, đ−ợc truyền đi cùng tr−ờng tin và đ−ợc xử lý tại mỗi chuyển mạch. Kỹ thuật WDM có thể cấu hình lại đ−ợc sử dụng trong các mạng truyền dẫn đ−ờng trục. Nó chủ yếu giải quyết đến vấn đề liên quan tới l−u l−ợng lớn, tuy nhiên l−u l−ợng này ít bùng nổ hơn so với mạng truy nhập. WDM chuyển mạch sẽ phát triển đặc biệt trong các mạng truy nhập và mạng metro. WDM chuyển mạch nhắm đến mục đích chuyển mạch l−u l−ợng trung bình, chúng đòi hỏi kiếm trúc mạng linh hoạt và cần những tính năng điều khiển mạng toàn diện và có thể thay đổi về quy mô. Vì IP đã trở thành lớp hội tụ duy nhất trong mạng máy tính và mạng viễn thông nên vấn đề hiệu suất và hiệu quả truyền dẫn l−u l−ợng IP trong một mạng WDM là việc rất quan trọng. Ta xét ba kiểu kiến trúc mạng IP/WDM Luận văn cao học - 19 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ 2.2.1.1 Mạng IP/ WDM Điểm-Điểm Trong kiểu kiến trúc này các liên kết quang điểm- điểm WDM đ−ợc sử dụng để cung cấp các dịch vụ truyền dẫn l−u l−ợng IP. Các thiết bị WDM nh− OAWDM không thể tự chúng tạo nên một mạng. Thay vào đó chúng cung cấp một liên kết lớp vật lý giữa các bộ định tuyến IP. SONET có thể đ−ợc sử dụng cho truyền dẫn các khung trên các kênh WDM. Các gói tin IP có thể đ−ợc đóng thành các khung SONET sử dụng cơ chế Packet-over-SONET. Rất nhiều bộ định tuyến IP và nhà cung cấp thiết bị WDM hiện có những sản phẩm có thể hỗ trợ IP over point-to-point WDM. Các hệ thống Ip/wdmđiểm- điểm đã đ−ợc triển khai rộng rãi trong các mạng đ−ờng dài. Một kiến trúc IP/WDM điểm-điểm đòi hỏi bộ định tuyến IP đ−ợc kết nối trực tiếp với nhau thông qua các liên kết sợi quang đa b−ớc sóng . Trong đó bộ định tuyến Topo mạng trong kiểu kiến trúc này là cố định và tất cả những cấu hình mạng là tĩnh. Các hệ thống quản lý cho những mạng nh− thế này là th−ờng tập trung, với t−ơng tác tối thiểu giữa các lớp IP và lớp WDM. 2.2.1.2 Mạng IP/WDM có khả năng cấu hình lại Trong kiến trúc này các giao diện của các bộ định tuyến IP đ−ợc kết nối với các giao diện client của mạng WDM. Trong kiến trúc này các kết nối chéo WDM và các giao diện tách/ ghép kênh tự bản thân chúng đ−ợc kết nối với các sợi quang kết nối đa b−ớc sóng. Do bản thân mạng WDM có một topo vật lý và một topo đ−ờng quang. Topo vật lý bao gồm các phần tử mạng liên kết với nhau bởi các sợi quang, topo đ−ờng quang tạo nên bởi các kết nối kênh b−ớc sóng. WDM có thể thiết lập tái cấu hình là một kỹ thuật chuyển mạch kênh do đó việc thiết lập và giải phóng kênh b−ớc sóng đ−ợc tiến hành trong các pha riêng biệt. Có một chú ý quan trọng là việc chuyển mạch l−u l−ợng IP và chuyển mạch b−ớc sóng không bao giờ hoạt động trên cùng một lớp trong mô hình qua mạng có khả năng tái cấu hình. Các đ−ờng quang trong mạng WDM Luận văn cao học - 20 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ đ−ợc thiết kế để thích hợp với topo IP , bằng cách cấu hình thích hợp các đấu chéo WDM, một giao diện bộ định tuyến cho tr−ớc có thể đ−ợc kết nối tới bất cứ giao diện định tuyến nào của mọi bộ định tuyến khác. Kết quả là bộ định tuyến gần kề của giao diện cho tr−ớc có thể cấu hình lại đ−ợc trong kiểu kiến trúc này. Mạng vật lý có thể hỗ trợ một số l−ợng topo ảo tuân theo những ràng buộc tài nguyên mạng giống nhau. 2.2.1.3 Mạng IP/WDM có khả năng chuyển mạch Trong kiến trúc IP/WDM có khả năng chuyển mạch, cơ sở hạ tầng WDM hỗ trợ trực tiếp khả năng chuyển mạch gói. Có nhiều ph−ơng pháp đ−ợc đề xuất bao gồm: Chuyển mạch chùm quang (OBS-Optical Burst Switch) Chuyển mạch nhãn quang (OLS-Optical label Switching) Chuyển mạch gói quang (OPR- Optical Packet Routing) OBS và OLS sử dụng mô hình chuyển mạch fat-packet/flow khác so với định tuyến gói tin IP truyền thống. Bản thân định tuyến IP sử dụng địa chỉ đích, OLS t−ơng tự nh− MPLS nó không hỗ trợ việc chuyển tiếp gói tin IP dựa trên địa chỉ đích. OBS và OLS không hiểu đ−ợc các tiêu đề gói tin IP và do đó không thể chuyển tiếp gói tin IP. OBS và OLS thích hợp với l−u l−ợng lõi trung bình thay vì l−u l−ợng lõi nhỏ hiện có trong các mạng IP truyền thống. OPR thể hiện thực sự quang học của bộ định tuyến IP truyền thống do vậy hỗ trợ đầy đủ những tính năng IP. Vì các kỹ thuật xử lý logic quang học và l−u đệm dữ liệu quang hiện ch−a đ−ợc hoàn thiện, các hệ thống WDM chuyển mạch th−ờng không sử dụng bộ đệm, những đ−ờng dây trễ quang đ−ợc sử dụng. Các hệ thống này dựa trên xử lý tiêu đề của gói tin để điều khiển hoạt động của chuyển mạch. Ta xét cấu trúc hai chuyển mạch quang cụ thể: Chuyển mạch chùm quang và chuyển mạch gói quang. Luận văn cao học - 21 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Chuyển mạch chùm quang (OBS) Trong OBS, tiêu đề gói điều khiển đ−ợc gửi đi theo đ−ờng điều khiển tr−ớc khi gói dữ liệu quang thực sự đ−ợc gửi đi. ý t−ởng ở đây là tiều đề điều khiển sẽ đến các node chuyển mạch trung gian tr−ớc, cho phép mỗi chuyển mạch thực hiện các tính toán quyết định chuyển mạch và cài đặt thiết lập đấu chéo chỉ ngay tr−ớc khi gói tin dữ liệu thực sự đến. Theo cách này, gói tin dữ liệu quang lách qua từ cổng h−ớng vào đến cổng h−ớng ra. Độ trễ giữa các tiêu đề điều khiển và gói tin dữ liệu tăng khi số chặng và trễ xử lý tại các chuyển mạch gia tăng. Hình 2-3 thể hiện hoạt động của một node WDM chuyển mạch chùm quang nh− vậy. Hình 2-3: Chuyển mạch chùm quang Chuyển mạch chùm quang sử dụng một đ−ờng dành tr−ớc một chiều theo đó một nguồn gửi yêu cầu thiết lập và sau đó gửi thông tin chùm mà không phải đợi xác nhận thiết lập. Điều này là do thực tế là thời gian truyền dẫn có thể rất ngắn. Luận văn cao học - 22 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Chuyển mạch gói quang (OPR) Trong chuyển mạch gói quang tiêu đề điều khiển gói tin cũng có thể đ−ợc coi nh− là nhãn, th−ờng đ−ợc gửi đi cùng với gói dữ liệu theo cùng một đ−ờng. Để cho phép thời gian cần thiết cho tính toán quyết định chuyển mạch và cài đặt thiết lập đấu nối chéo, gói tin dữ liệu luôn đ−ợc dẫn qua một đ−ờng trễ quang trong lúc ở một chuyển mạch trung gian. Giá trị độ trễ đ−ợc lựa chọn do đó gói tin dữ liệu xuất hiện từ đ−ờng dây trễ quang, thiết lập đấu chéo quang mong muốn đã đ−ợc cài đặt. Giá trị trễ này cục bộ và không đổi tại mỗi node chuyển mạch trung gian, không phục thuộc đ−ờng đi cụ thể của những gói tin. Hình 2-4 thể hiện hoạt động của một hệ thống WDM chuyển mạch gói quang nh− vậy. Hình 2-4: Chuyển mạch gói quang Các gói tin trong mạng quang có thể có độ dài cố định (ví dụ nh− tế bào ATM) hoặc thay đổi (ví dụ nh− gói tin IP). Một gói tin có độ dài thay đổi đ−a vào mạng trong mạng ít thông tin điều khiển hơn do vậy có hiệu xuất cao hơn. Tuy nhiên kích th−ớc gói tin không thể quá lớn ít nhất là phải nhỏ hơn dung Luận văn cao học - 23 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ l−ợng của đ−ờng dây trễ quang. Việc lựa chọn độ dài gói tin đ−ợc dựa trên những đặc tính ứng dụng và l−u l−ợng. Có hai cơ chế chuyển tiếp trong mạng chuyển mạch gói quang : Datagram và kênh ảo. Trong cơ chế chuyển tiếp datagram tiêu đề gói tin có thể đ−ợc vận chuyển trong băng hay ngoài băng, đ−ợc xem xét ở mỗi node trung gian và không có khoảng thời gian trống nào vì phần tr−ờng tin và phần tiêu đề đ−ợc truyền cùng nhau. Cơ chế này đ−ợc dùng trong truyền gói IP. Trong cơ chế chuyển tiếp kênh ảo, các kênh ảo đ−ợc thiết lập tr−ớc khi gói tin đ−ợc chuyển đi qua chúng. Kênh ở đây là ảo vì nó không dành tr−ớc bất kỳ một băng thông nào. Kênh ảo có một bảng chuyển mạch, kết hợp một số định dạng kênh ảo đầu vào với một cổng đầu ra. Theo cách nh− vậy nó tách biệt phần định tuyến khỏi phần chuyển tiếp. Các kênh ảo thiết lập tr−ớc đ−ợc sử dụng trong suốt thời gian chuyển tiếp. Hình 2-5 thể hiện các mạng IP qua mạng WDM chuyển mạch. OBS và OLS đ−ợc biểu diễn là OLSR. Hình 2-5: IP qua mạng chuyển mạch WDM Luận văn cao học - 24 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Sự khác nhau chính giữa OBS và OLS OBS sử dụng chuyển mạch Fat- packet nh−ng OLS sử dụng chuyển mạch tiêu đề luồng. OLSR th−ờng đ−ợc triển khai thành một nhóm, trong nhóm này chỉ OLSR biên đòi hỏi việc thực thi của toàn bộ chồng giao thức IP. OLSR biên cũng cung cấp l−u đệm nhờ vậy các gói tin IP đến có thể chờ trong hàng đợi tại phía biên trong tr−ờng hợp thiết lập LSP động. Các OLSR đ−ợc liên kết với nhau bằng các sợi quang hỗ trợ các kênh đa b−ớc sóng. OPR có thể đ−ợc sử dụng chỉ làm các bộ định tuyến IP. Ba kiểu kiến trúc đ−ợc trình bày ở trên đ−ợc liên kết với những phần cứng và phần mềm điều khiển giám sát khác nhau. Trong thực tế kiểu kiến trúc mạng Ip/wdmđiểm- điểm sẽ dần đ−ợc thay thế bởi hai kiểu kiến trúc còn lại do chúng cung cấp nhiều tính năng, khả năng cung cấp hiệu dụng tài nguyên mạng cao hơn, chi phí vận hành thấp hơn. Do vậy ta sẽ tập trung nghiên cứu kiến trúc mạng IP/WDM có thể cấu hình và chuyển mạch. 2.2.2 Các mô hình liên kết mạng IP/WDM Phần tr−ớc chúng ta nghiên cứu các kiến trúc cho việc xây dựng mạng IP/WDM thông qua việc kết nối các bộ định tuyến IP thông th−ờng với các thiết bị WDM. Trong phần này sẽ miêu tả cách thức mạng IP và mạng WDM kết nối với nhau theo những kiến trúc này. 2.2.2.1 IP/ WDM có thể cấu hình. Trong mặt phẳng dữ liệu kiến trúc IP qua mạng quang có khả năng tái cấu hình sẽ luôn tạo nên một mạng chồng lấn (overlay) trong đó các IP đ−ợc truyền qua các đ−ờng quang WDM. Những kênh này không phải là những đ−ờng đi ảo nh− trong MPLS. Khi các gói tin đến một giao diện OADM client, đ−ờng quang t−ơng ứng đã đ−ợc thiết lập sẵn. Việc đi qua của đ−ờng quang này đảm bảo rằng gói tin IP chuyển qua mạng WDM mà không có bất cứ sự kiểm tra nào trong mặt phẳng dữ liệu. Thực tế gói tin IP thậm chí không nhận biết đ−ợc việc sử dụng kỹ thuật truyền dẫn nào cụ thể. Nó chỉ biết có Luận văn cao học - 25 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ một liên kết IP giữa các bộ định tuyến. Trong tr−ờng hợp này. IP/WDM t−ơng tự nh− IP qua một kỹ thuật lớp 2 bất kỳ nào ví dụ nh− ATM hay frame relay. Trong mặt phẳng điều khiển ta xem xét 3 mô hình liên kết: Chồng lấn (overlay), gia tăng augmented), và ngang hàng (peer to peer). Mô hình điều khiển chồng lấn Theo các mô hình mạng chồng lấn, các mạng IP tạo nên lớp client ở đó các mạng WDM đóng vai trò nh− là nhà cung cấp dịch vụ mạng truyền dẫn vật lý. Một mạng WDM có riêng hệ thống quản lý điều khiển của nó. Nó có thể điều khiển tập trung hoặc phân tán, có kế hoạch đánh địa chỉ IP riêng. Để sử dụng giao thức điều khiển IP cho các mạng WDM, một phần tử mạng WDM phải có một địa chỉ IP, nh−ng địa chỉ IP chỉ có thể thấy ở bên trong mạng WDM. Các giao thức định tuyến, phân bố và phục hồi topo mạng, báo hiệu trong mạng IP sẽ độc lập so với mạng WDM. Mô hình quản lý mạng chồng lấn đ−ợc chỉ ra trên hình 2-6. Hình 2-6: Mô hình điều khiển NMS chồng lấn Trong mô hình này có một kênh dữ liệu DCN cho mạng WDM. DCN cung cấp các chức năng điều khiển kênh quản lý WDM, có có thể đ−ợc truy nhập bởi các bộ định tuyến IP. Access link WADM WADM OCX WADM WADM WADM OCX WADM WDM NMS Lớp WDM Luận văn cao học - 26 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Mô hình điều khiển gia tăng: Trong mô hình này thông tin về khả năng điều khiển có thể đến đ−ợc một node đ−ợc chia sẻ giữa mạng IP và mạng WDM. Các phần tử mạng WDM đ−ợc đánh địa chỉ IP và địa chỉ IP này là xác định duy nhất trong toàn mạng. Cả mạng IP và WDM có thể sử dụng cùng IGP ví dụ nh− OSPF, nh−ng những tr−ờng hợp định tuyến này là phân biệt trong miền IP và miền quang. Do đó mô hình gia tăng thực sự là một mô hình IP liên miền (inter-domain). Sự t−ơng tác giữa IP và WDM có thể tuân theo một giao thức EGP ví dụ nh− giao thức BGP. Giao thức OSPF cho các mạng WDM và giao thức BGP quang đòi hỏi việc mở rộng quang đối với những bản sao của chúng trong định tuyến IP truyền thống. Báo hiệu giữa mạng IP và WDM cũng tuân theo một mô hình liên miền. Dựa trên chính sách đã đ−ợc định nghĩa tạo biên WDM, vẫn giao thức báo hiệu đấy có thể đ−ợc thực thi bởi IP và WDM do đó một tr−ờng hợp báo hiệu có thể di chuyển qua mạng IP và WDM. Hình 2-7: Mô hình điều khiển gia tăng Optical EGP EGP WADM WADM OCX WADM WADM WADM OCX WADM Optical IGP Mạng IP a Mạng IP b IGP b IGP a Mạng WDM c Optical EGP Optical EGP Optical EGP Luận văn cao học - 27 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Hình 2-7 thể hiện mô hình IP/WDM gia tăng. Trong hình vẽ này bao gồm 3 mạng, mạng IP a và b và mạng WDM c. Hai mạng IP đ−ợc điều khiển bởi những IGP tr−ờng hợp riêng biệt, và mạng WDM đ−ợc điều khiển bởi một phiên bản của IGP cho mạng quang. Hai mạng IP đ−ợc kết nối trực tiếp với nhau sử dụng EGP. Mạng IP và mạng WDM đ−ợc kết nối với nhau sử dụng EGP quang. Mô hình điều khiển ngang hàng: Theo mô hình điều khiển ngang hàng, thông tin về khả năng có thể đến đích đ−ợc chia sẻ giữa mạng IP và mạng WDM và chỉ một tr−ờng hợp định tuyến chạy trên cả hai mạng IP và WDM. Trong mặt phẳng điều khiển, các bộ chuyển mạch WDM đ−ợc xem nh− là các bộ định tuyến IP với một quan hệ ngang hàng (peer-to-peer). Vậy mạng IP và WDM đ−ợc tích hợp thành một mạng trên ph−ơng diện điều khiển quản lý và điều khiển l−u l−ợng. Mô hình ngang hàng đ−ợc chỉ ra trên hình 2-8. Hình 2-8: Mô hình điều khiển ngang hàng IGP WADM WADM OCX WADM WADM WADM OCX WADM Mạng IP/WDM Luận văn cao học - 28 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Ba mô hình liên kết mạng đ−ợc trình bày ở trên khác nhau về mức độ tích hợp của IP/WDM. Một mặt, mô hình chồng lấn sử dụng NMS để cung cấp một giao diện trực tiếp giữa mạng IP và WDM; mặt khác, mô hình ngang hàng hứa hẹn một liên kết liền mạch giữa các bộ định tuyến IP và WDM trong mặt phẳng điều khiển. Mô hình chồng lấn có vẻ nh− thích hợp cho kế hoạch triển khai ngắn hạn một cách nhanh chóng của các mạng t−ơng đối tĩnh IP/WDM. Bởi vì các cấu trúc điều khiển và quản lý của chúng nhìn chung là đơn giản, các mô hình ngang hàng và thích hợp có vẻ nh− thích hợp cho kế hoạch triển khai dài hạn của IP/WDM có độ động cao. Việc lựa chọn mô hình kiến trúc liên kết mạng cũng đ−ợc dựa trên môi tr−ờng mạng hiện tại, quyền sở hữu mạng, và quyển quản lý mạng. Có nhiều khả năng là cả ba mô hình này sẽ cùng tồn tại trong t−ơng lai. Ta có thể cảm thấy rằng cách tiếp cận ngang hàng là có hiệu quả nhất. Nh−ng việc tối −u hoá thật sự là đòn bẩy của mạng vật lý không đồng nhất. Nh− vậy, vì các lý do độ trễ thấp và hiệu suất cao, một mạng tối −u có thể đ−ợc cố tình đặt ở vị trí là một mạng chuyển mạch tốc độ cao. Một mạng nh− vậy sẽ đ−ợc triển khai thành một nhóm(cluster).Tất nhiên nó tạo nên một mạng chồng lấn lên các mạng IP khác. 2.2.2.2 IP/WDM có khả năng chuyển mạch OBS và OLS có thể đ−ợc triển khai bằng cách sử dụng OLSR. Trong phần này ta sẽ xem xét IP over OLSR và IP over OPR. IP over OLSR: OLSR cung cấp một cơ chế chuyển tiếp nhãn, nó về bản chất là một mạng chuyển mạch gói. Tuy nhiên vì gói quang không phải là gói IP và nó có tiêu đề riêng, nó cần đ−ợc tạo ra tại OLSR biên. Do đó, OLSR cần phải đ−ợc triển khai thành một nhóm nhằm mục đích lợi dụng −u điểm của tiết kiệm chi phí băng thông và giao diện. OLSR lõi chỉ là một chuyển mạch lớp 2 khác và nó không cần phải thực hiện các chức năng mặt phẳng dữ liệu IP. Luận văn cao học - 29 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Để hỗ trợ một mặt phẳng điều khiển IP tập trung và hợp nhất, OLSR có thể đ−ợc đánh địa chỉ IP nhờ đó nó có thể hỗ trợ định tuyến IP và báo hiệu. Trong mặt phẳng dữ liệu, IP over OLSR sẽ luôn tạo thành một mạng chồng lấn, trong đó các gói tin IP đ−ợc đóng gói thành các gói quang tại OLSR biên. Tuy nhiên, OLSR linh hoạt hơn so với OXC vì mỗi gói quang bị kiểm tra tại chặng trung gian. Ngoài ra, đ−ờng chuyển mạch nhãn LSP trong phân cấp chuyển tiếp là một đ−ờng ảo, nó sử dụng cơ chế điều khiển trạng thái mềm để duy trì trạng thái của nó. Một đ−ờng ảo không cần phải dành tr−ớc băng thông và có thể giải quyết đ−ợc vấn đề truyền dẫn l−u l−ợng lõi nhỏ hơn. Hình 2-9 chỉ ra mạng IP over OLSR. Nh− đ−ợc chỉ ra trong hình vẽ, các gói tin IP đ−ợc tập trung tại biên của mạng OLSR. Bên trong mạng OLSR, các gói tin quang đ−ợc chuyển tiếp dựa trên nhãn (tức là tiêu đề gói tin quang) mà chúng mang theo. Hình 2-9: Mạng IP over OLSR Trong mặt phẳng điều khiển, một OLSR có thể đ−ợc thực hiện bằng cách sử dụng hoặc là OBS hoặc là OLS. Sau đây ta sẽ dùng OLS để triển khai OLSR. Hơn nữa, khái niệm nhãn của OLS là t−ơng tự nh− của MPLS. Đối với Nhãn quang OLSR OLSROLSR OLSR OLSR OLSR Gói IP Gói IP Gói IP Mạng OLSR Luận văn cao học - 30 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ việc thiết lập đ−ờng ảo và phân bố nhãn, OLS có thể dành riêng một kênh b−ớc sóng để vận chuyển thông tin điều khiển. Nhóm OLSR có thể đ−ợc điều khiển bằng giao thức OSPF với những mở rộng cho mạng quang. Vì OLSR sử dụng một địa chỉ IP, mạng IP và mạng OLSR có thể hỗ trợ một mặt phẳng điều khiển hợp nhất, tức là MPLS. Một giao thức báo hiệu chung, ví dụ nh− RSVP hoặc LDP của MPLS có thể đ−ợc sử dụng cho việc thiết lập đ−ờng đi và phân bố nhãn qua mạng IP và OLSR. Về mặt khả năng t−ơng thích định tuyến, IP over OLSR có thể hỗ trợ một trong những cấu hình sau: - Một tr−ờng hợp định tuyến IGP đ−ợc dùng cho mạng OLSR, nó sẽ t−ơng thích với các mạng IP khác sử dụng EGP. Điều này đem lại một mô hình định tuyến liên miền. - Một tr−ờng hợp định tuyến đơn IGP điều khiển cả mạng OLSR và IP. Điều này t−ơng ứng với một mô hình định tuyến ngang hàng (peer-to-peer). Tuy nhiên, nó đòi hỏi phải sửa đổi lại IGP hiện tại. Ví dụ nh− mạng OLSR có thể đ−ợc cấu hình nh− là một vùng định tuyến theo giao thức OSPF, có nghĩa là flooding bản tin trạng thái đ−ờng truyền (LSA) liên miền cần đ−ợc cập nhật với những mở rộng OLSR, và flooding LSA nội bộ vùng OLSR cũng có thể cần đ−ợc sửa đổi để truyền dẫn có hiệu quả thông tin trạng thái liên kết WDM. Nói tóm lại, cấu hình thứ nhất đòi hỏi sự mở rộng của IP EGP tiêu chuẩn, trong đó cấu hình thứ hai cần đ−ợc mở rộng IP IGP tiêu chuẩn. IP over OPR IP over OPR về bản chất là một mạng IP. Mạng internet quang tạo nên từ OPR có thể đ−ợc đặc tr−ng bởi một số kênh ánh sáng song song giữa các bộ định tuyến liền kề. Nh− trong IP thông th−ờng, không có sự phân cách rõ ràng giữa kênh dữ liệu h−ớng l−u l−ợng (traffic-oriented) và kênh điều khiển. Tuy nhiên, việc sử dụng MPLS có thể phân biệt đ−ợc và các đ−ờng cut-through và Luận văn cao học - 31 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ đ−ờng −u tiên có thể đ−ợc thiết lập để tránh tắc nghẽn. Những cơ chế QoS trở thành một phần thiết yếu của mạng IP. Một vấn đề then chốt cho nhà cung cấp OPR là mức độ những tính năng của bộ định tuyến nên đ−ợc triển khai trong miền quang. Câu trả lời liên quan đến những đặc điểm ứng dụng, hiệu suất và chi phí. Trong mặt phẳng dữ liệu, các bộ định tuyến IP và OPR có quan hệ ngang hàng, trong đó cả hai đều có thể chuyển tiếp các gói tin IP thô. Trong mặt phẳng điều khiển, các bộ định tuyến IP và OPR cũng tạo nên một quan hệ ngang hàng sử dụng điều khiển trong băng. Việc liên kết các bộ định tuyến IP và OPR tuân theo giải pháp IP thông th−ờng. Theo đó, đối với mục đích định tuyến, một nhóm các mạng và bộ định tuyến đ−ợc điều khiển bởi một nhà quản lý đ−ợc nhóm thành một hệ thống tự trị (AS). Các bộ định tuyến trong một AS đ−ợc tự lựa chọn cơ chế cho việc phục hồi topology, xây dựng và duy trì cơ sở thông tin định tuyến, và tính toán đ−ờng đi. Cơ chế này trong phạm vi AS sử dụng IGP. Giữa một cặp AS, EGP đ−ợc sử dụng để trao đổi thông tin về tính khả dụng và có thể đến đ−ợc đích của mạng. Để nhấn mạnh Internet quang với kỹ thuật WDM, các giao thức IP truyền thống cần phải đ−ợc sửa đổi, mở rộng để giải quyết những vấn đề liên quan đến IP/WDM. Ví dụ, có một số cổng b−ớc sóng/sợi quang trên tr−ờng OPR và vấn đề đặt ra ở đây là bằng cách nào sử dụng các địa chỉ IP một cách hiệu quả và thiết thực. Một ví dụ của đánh địa chỉ OPR tận dụng bó liên kết do đó chỉ một cặp địa chỉ IP đ−ợc cung cấp cho các kênh liên kết giữa một cặp OPR. Hình 2-10 thể hiện một vài cấu hình mạng có thể thực hiện đ−ợc của bộ định tuyến IP và OPR. AS trên cùng trong hình vẽ thể hiện một mạng lai ghép sử dụng bộ định tuyến IP và OPR; AS d−ới cùng bao gồm các bộ định tuyến quang. Luận văn cao học - 32 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Hình 2-10: Mạng IP over OPR 2-3 Kết luận Trong chuơng này ta đã xem xét các kiểu kiến trúc mạng IP/WDM dựa trên những công nghệ WDM hiện có. Một mạng WDM có khả năng tái cấu hình hỗ trợ chuyển mạch kênh, trong khi một mạng WDM chuyển mạch tuân theo cơ chế chuyển mạch gói. Những ví dụ của WDM chuyển mạch là OBS, OLS, OPR. Mục đích của WDM chuyển mạch là có một mạng đơn giản, độ trễ thấp để tận dụng −u điểm của mạng toàn quang cung nh− khai thác những lợi ích của chuyển mạch gói. Hiện nay công nghệ mạng WDM IP over Point- to-point đ−ợc sử dụng trong mạng đ−ờng dài backbone và các mối tr−ờng mạng MAN. Các mạng WDM chuyển mạch vẫn đang nghiên cứu những mô hình thí nghiệm. Một vài kỹ thuật cốt yếu vẫn ch−a đ−ợc hoàn thiện nh− l−u đệm quang, thời gian xử lý, chuyển mạch gói quang còn dài. Việc lựa chọn những mô hình liên kết IP/WDM mục đích là lựa chọn cách để mạng IP và mạng quang có thể liên thông đ−ợc với nhau. Từ đó ta có OPR EGP EGP EGP OPR OPR OPR OPR OPR IGP a OPR Luận văn cao học - 33 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ 3 mô hình liên kết: Mô hình điều khiển chồng lấn, mô hình điều khiển ngang hàng và mô hình điều khiển gia tăng là sự thoả hiệp từ hai mô hình trên. Luận văn cao học - 34 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Ch−ơng 3: Điều khiển mạng trong mạng IP /WDM Trong ch−ơng này chúng ta sẽ tập trung vào nhóm chức năng điều khiển mạng. Nhóm chức năng điều khiển mạng liên quan tới các cơ chế điều khiển qua mạng phân biệt với nhóm chức năng điều khiển l−u l−ợng liên quan tới việc tối −u hoá việc sử dụng mạng IP/WDM. Hình 3-1 chỉ ra một nguyên tắc chung của điều khiển l−u l−ợng và điều khiển mạng trong các mạng IP/WDM . Hình 3-1:Điều khiển l−u l−ợng và điển khiển mạng IP/WDM Điều khiển l−u l−ợng IP/WDM giải quyết những vấn đề hiệu quả và hiệu suất l−u l−ợng định tuyến trên một topo đ−ờng truyền quang IP đã đ−ợc thiết lập tr−ớc, tránh đ−ợc những liên kết tắc nghẽn và cân bằng tải giữa những đ−ờng đi. Trong tr−ờng hợp WDM có khả năng tái cấu hình, nó cũng giải quyết vấn đề thiết kế tối −u topo IP để tận dụng −u điểm của tính năng tái cấu hình WDM. Khả năng tái cấu hình cũng đ−ợc áp dụng cho từng kênh quang từng đ−ờng ảo ví dụ do suy giảm tín hiệu, méo dạng, hoặc định tuyến lại yêu cầu. Kỹ thuật l−u l−ợng IP/WDM IP-TE: MPLS-TE WDM-TE: MPλS-TE Điều khiển mạng IP/WDM ĐK mạng IP: OSPF, RSVP Mạng WDM Mạng IP ĐK mạng WDM: OSPF, optical Luận văn cao học - 35 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Để gắn kết các thiết bị mạng với nhau và hỗ trợ thuận lợi cho điều khiển l−u l−ợng, một lớp điều khiển mạng tạo ra trên từng phần tử mạng và liên kết các sợi quang - lớp truyền dẫn vật lý. Điều khiển mạng chúng ta đề cập đến các giao thức mạng OSPF (IGP) và BGP (EGP) và các bản tin ICMP, RSPV. Điều khiển mạng IP/WDM có những phần sau: • Đánh địa chỉ IP/WDM • Phát hiện topo mạng • Định tuyến IP/WDM • Thiết lập và giải phóng liên kết • Cơ chế báo hiệu • Điều khiển truy nhập mạng WDM • Bảo vệ và phục hồi mạng IP/WDM Kiến trúc phần mềm của điều khiển mạng IP/WDM bao gồm: Một giao thức quản lý và điều khiển chuyển mạch cung cấp giao diện quản lý giữa các thành phần điều khiển mạng và các chuyển mạch quang; Các module định tuyến, phát hiện topo mạng và báo hiệu là các thành phần chính trong điều khiển mạng, chúng hoạt động theo chiều ngang để liên kết các tiến trình ngang hàng với nhau. Nếu IP và WDM tạo nên một mạng chồng lấn trong mặt phẳng điều khiển thì cần phải có một server để phân giải địa chỉ, nó không phục thuộc vào các module điều khiển khác và có thể triển khai theo kiểu tập trung hoặc phân tán. Giao thức quản lý và điều khiển mạng có thể cùng đặt một vị trí với điều khiển chuyển mạch, trong khi server phân giải địa chỉ có thể đặt bất kỳ đâu trong mạng. Nếu IP và WDM tạo nên một mạng chồng lấn trong mặt phẳng dữ liệu thì ta cũng cần phải có một thành phần điều khiển truy nhập WDM. Thành phần này luôn luôn đ−ợc đặt tại chuyển mạch WDM biên. Luận văn cao học - 36 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ 3.1 Địa chỉ mạng IP/WDM Đánh địa chỉ mạng IP/WDM mục đích để đảm bảo tính liên thông giữa các mạng IP và mạng WDM . Những thực thể có thể đánh địa chỉ trong mạng WDM bao gồm: giao diện chuyển mạch, các liên kết quang, các sợi vật lý, và các kênh b−ớc sóng. Vấn đề ở đây là việc định danh liên quan đến điều khiển mạng liên quan. Cơ chế định danh phải cung cấp đặc tính kỹ thuật của các điểm kết cuối trong mạng WDM với l−u l−ợng thích hợp khi các đ−ờng quang đ−ợc thiết lập (Ví dụ một OXC có thể có nhiều giao diện truyền dẫn, mỗi giao diện ứng với số kênh b−ớc sóng, có thể có nhiều đôi cáp sợi quang giữa mỗi cặp chuyển mạch). Do vậy sẽ không hợp lý khi cho rằng mỗi kênh b−ớc sóng hoặc cổng đầu cuối phải có một địa chỉ IP duy nhất. Ngoài ra, việc định tuyến của một đ−ờng quang bên trong mạng WDM có thể không phụ thuộc vào thông tin điểm đầu cuối một cách chính xác, nh−ng phụ thuộc vào các kết cuối OXC. Việc xác định cụ thể hơn của các điểm đầu cuối t−ơng đ−ơng các OXC kết cuối chứ không phải OXC trung gian. Điều này rút ra cơ chế định danh nhờ đó các OXC đ−ợc xác định bằng địa chỉ IP duy nhất, và bộ chọn lọc xác định chính xác hơn nữa thông tin liên quan đến một OXC. Bên trong mạng WDM, việc thiết lập các phân đoạn đ−ờng quang giữa các OXC cạnh nhau đòi hỏi việc nhận dạng kênh cổng cụ thể, hoặc thậm chí kênh con. Với một mặt phẳng điều khiển dựa trên MPLS, một nhãn có thể thực hiện chức năng này. Cấu trúc của nhãn quang đ−ợc thiết kế theo cách mà nó có thể mã hoá tất cả các thông tin yêu cầu. Một thực thể khác để nhận dạng cho một nhóm liên kết quang cùng chia sẻ tài nguyên vật lý. Ví dụ các kênh toàn quang đ−ợc định tuyến trên cùng một sợi các quang có thể cùng một nhóm liên kết. Cuối cùng, các kết nối quang giữa các OXC cạnh nhau có thể đ−ợc nhóm lại để thông báo trong một giao thức trạng thái liên kết. Các kết nối Luận văn cao học - 37 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ thành phần trong một nhóm phải có thể xác định đ−ợc. Khi đề cập đến vấn đề xác định nhóm liên kết, thông tin này là cần thiết cho việc tính toán chính xác đ−ờng đi. Trong một mạng IP/WDM chồng lấn, lớp WDM có cơ chế đánh địa chỉ sao cho các địa chỉ lớp 2 ánh xạ với địa chỉ lớp 3 cần có một giao thức phân giải địa chỉ. Mô hình IP/WDM ngang hàng hỗ trợ mặt phẳng điều khiển hợp nhất, theo đó lớp IP cũng nh− lớp WDM đều sử dụng địa chỉ IP. Một cơ chế đánh địa chỉ hợp nhất cho mạng IP/WDM hiệu quả và mềm dẻo hơn. Hơn nữa việc đánh địa chỉ trong lớp WDM tận dụng cơ chế điều khiển nh− giao thức định tuyến và báo hiệu đã đ−ợc phát triển trong môi tr−ờng IP. Để hỗ trợ mặt phẳng điều khiển ngang hàng chung, cả hai mạng IP và WDM có địa chỉ IP toàn cục. Đánh địa chỉ chồng lấn Một mạng IP/WDM chồng lấn có thể dùng địa chỉ IP trong lớp IP và lớp WDM, nh−ng địa chỉ này trong các lớp khác nhau không thể nhìn thấy nhau. Do vậy cần phải có một cơ chế ánh xạ giữa các địa chỉ lớp IP và các địa chỉ lớp WDM. Lớp IP có thể đ−ợc điều khiển bởi giao thức IGP; lớp WDM có thể đ−ợc điều khiển bởi giao thức OSPF với phần mở rộng cho WDM. IP OSPF và OSPF quang là các tiến trình OSPF riêng biệt. Trong lớp WDM kênh điều khiển đ−ợc tách biệt khỏi kênh dữ liệu. Một kênh ngoài băng đ−ợc dùng để truyền dẫn các bản tin điều khiển, trong đó các giao diện phần tử mạng WDM có thể sử dụng các địa chỉ vật lý; kênh điều khiển liên quan đến một hoặc nhiều kênh dữ liệu kết nối giữa hai phần tử mạng WDM. Một bó liên kết và một tập hợp của tất cả các nhóm kết nối giữa các cặp chuyển mạnh cạnh nhau. Một nhóm liên kết đ−ợc xác định bởi một ID có thể đ−ợc tạo nên bởi các liên kết theo tiêu chuẩn sau: Luận văn cao học - 38 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ • Các liên kết có trong cùng một nhóm liên kết đ−ợc sử dụng trong quản lý lỗi và bảo vệ, phục hồi mạng, là một ID của một nhóm liên kết quang chia sử tài nguyên vật lý.. • Các liên kết có cùng một định dạng mã hoá ví dụ OC-192 • Các liên kết có cùng loại bảo vệ. Việc nhóm lại các liên kết giúp tiết kiệm địa chỉ IP, giảm số l−ợng định tuyến gần kề giữa các node cạnh nhau. Thông tin trạng thái liên kết của kênh dữ liệu đ−ợc flood trong kênh điều khiển sử dụng giao thức OSPF cho một LSA không trong suốt. Một liên kết IP trong kênh dữ liệu đ−ợc liên kết với một kênh b−ớc sóng hai chiều. Địa chỉ IP lớp WDM có thể đ−ợc gán cho một liên kết WDM h−ớng ra tới chuyển mạch gần kề nó. Kênh điều khiển lớp WDM đ−ợc gán các địa chỉ IP. Có các bộ chuyển mạch quang đ−ợc liên kết với nhau bằng các liên kết WDM. Kiểu đánh địa chỉ này thích hợp cho mạng IP/WDM có thể cấu hình trong đó không có chức năng mặt phẳng dữ liệu IP trong WDM. Đánh địa chỉ ngang hàng Trong mạng IP/WDM có thể cấu hình có thể sử dụng mô hình ngang hàng trong mặt phẳng điều khiển, trong đó các chuyển mạch đ−ợc đánh địa chỉ IP lớp WDM là ngang hàng với bộ định tuyến IP. Vì WDM có khả năng tái cấu hình chỉ có thể hỗ trợ chuyển mạch kênh, nên không cần thiết hỗ trợ tính năng IP trong mặt phẳng dữ liệu WDM. Đánh địa chỉ IP ở lớp WDM t−ơng tự nh− đánh địa chỉ chồng lấn ngoại trừ là địa chỉ WDM có một quan hệ ngang hàng với một địa chỉ mạng IP (tức là có một địa chỉ IP toàn cục cho thiết bị WDM). Lớp WDM có thể áp dụng việc các bó liên kết để gán cặp địa chỉ IP cho liên kết giữa hai chuyển mạch gần nhau. Trong mạng IP/WDM chuyển mạch luôn hỗ trợ đánh địa chỉ ngang hàng trong mặt phẳng dữ liệu. Một mạng IP over OLSR có mặt phẳng chuyển tiếp dữ liệu độc lập, khác với chuyển tiếp dữ liệu IP dựa trên địa chỉ đích. Luận văn cao học - 39 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ IP over OPR tạo nên một mạng ngang hàng giữa IP và WDM trong cả mặt phẳng dữ liệu và mặt phẳng điều khiển. Trong mọi tr−ờng hợp việc nhóm các liên kết đ−ợc sử dụng để thiết kiệm địa chỉ IP và giao thức định tuyến gần kề. 3.2 Nhận biết topo mạng. Việc định tuyến trong miền WDM dựa trên kiến thức về topo mạng và tính khả dụng tài nguyên mạng. B−ớc đầu tiên với mục đích xác định trạng thái liên kết diện rộng (cho mỗi OXC) là phát hiện ra trạng thái của những liên kết nội bộ với các OXC gần kề, cụ thể mỗi OXC phải xác định trạng thái Up/Down của từng liên kết quang, băng thông, các tham số liên quan đến liên kết, số cổng đầu xa. Thông tin sau cùng này có thể đ−ợc sử dụng chỉ rõ một nhãn quang t−ơng ứng trong quá trình báo hiệu để giám sát đ−ờng quang. Việc xác định những tham số này dựa trên giao thức định tuyến tự động hay giao thức định tuyến tĩnh đang hoạt động giữa 2 OXC cạnh nhau. Các đặc tính của những giao thức này có thể phụ thuộc vào loại OXC gần kề (ví dụ trong suốt hay không trong suốt). Nói chung, loại giao thức này có thể coi nh− là một giao thức NDP (Neighbour Discovery Protocol), mặc dù các chức năng quản lý nh− quản lý liên kết và cách ly lỗi có thể đ−ợc tiến hành nh− là một phần của giao thức. Giao thức quản lý liên kết (LMP – Link Management Protocol) là một ví dụ của NDP. Một giao thức NDP th−ờng yêu cầu liên lạc trong băng trên các kênh dữ liệu để xác định trạng thái liên kết và kết nối nội bộ. Trong tr−ờng hợp của những OXC không trong suốt với đầu cuối SONET, một tiến trình của NDP có thể chạy trên mỗi cổng OXC, liên lạc với tiến trình NDP t−ơng ứng tại OXC gần kề. Giao thức này có thể sử dụng các byte tiêu đề SONET để truyền dẫn những thuộc tính nội bộ (cấu hình) đến hàng xóm của nó một cách định kỳ. Do đó, 2 chuyển mạch gần nhau có thể tự động xác định định danh của nhau Luận văn cao học - 40 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ và của kết nối nội bộ, và cũng theo dõi trạng thái up/down của các liên kết nội bộ. Nhận biết topo mạng là một thủ tục mà theo đó trạng thái tài nguyên và topo mạng của tất cả các liên kết trong mạng đ−ợc xác định. Nhận biết topo mạng có thể đ−ợc thực hiện bằng cách sử dụng một giao thức định tuyến trạng thái liên kết (OSPF hay IS-IS), hoặc nó có thể đ−ợc dẫn đ−ờng qua nhiều giao diện quản lý (trong tr−ờng hợp tính toán đ−ờng đi tập trung). Đến đây ta sẽ tập trung vào việc tính toán đ−ờng đi phân tán sử dụng một giao thức trạng thái liên kết IP. Phần lớn tính năng định tuyến trạng thái liên kết trong mạng IP có thể áp dụng cho mạng WDM. Tuy nhiên, sự hiện diện của các liên kết quang và của các kênh b−ớc sóng, cũng nh− là các tham số chất l−ợng dịch vụ tín hiệu quang, đòi hỏi những thay đổi thông tin trạng thái liên kết. Những thay đổi cụ thể này là: Thông tin trạng thái liên kết có thể bao gồm các bó liên kết. Mỗi bó liên kết đ−ợc thể hiện nh− là một liên kết trừu t−ợng trong topo mạng. Có thể biểu diễn nhiều bó liên kết khác nhau.Ví dụ, những tham số của liên kết trừu t−ợng có thể bao gồm số l−ợng, băng thông và loại của các liên kết quang bên trong bó liên kết. Thông tin trạng thái liên kết phải l−u giữ lại các tham số liên quan đến hồi phục của các liên kết quang. Ví dụ về các tham số này bao gồm loại bảo vệ kết nối và danh sách các nhóm liên kết cho mỗi kết nối. Một định tuyến gần kề đơn đ−ợc duy trì giữa các hàng xóm, giữa chúng có thể có nhiều liên kết quang hoặc nhiều bó liên kết. Điều này giúp giảm đ−ợc byte mào đầu của bản tin giao thức. Do trạng thái liên kết và kênh khả dụng thay đổi liên tục, một cơ chế để kích hoạt các cập nhật trạng thái liên kết dựa trên các ng−ỡng hiện có, có thể đ−ợc thực hiện. Ví dụ, những thay đổi về độ khả dụng của các liên kết có băng Luận văn cao học - 41 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ thông cho tr−ớc (ví dụ 48-OC) có thể kích hoạt các cập nhật chỉ khi những chúng thay đổi một l−ợng nhất định. Trong quá trình xác định topo mạng, thông tin vùng lân cận đ−ợc trao đổi thông qua một giao thức. Sau đó nó sẽ đ−ợc củng cố ở mức mạng để tạo ra một bản đồ topo mạng. Nhận biết topo tự động không chỉ giảm chi phí hoạt động của mạng mà còn làm tăng khả năng biểu diễn chính xác topo mạng. Nhận biết topo mạng có thể đ−ợc xem nh− là một cơ chế cho phép tự quản lý mạng. Trên quan điểm ứng dụng, thông tin topo mạng cập nhật và tự động cho phép những ảnh h−ởng của việc chia sẻ tài nguyên đến hiệu suất của ứng dụng có thể dự đoán tr−ớc đ−ợc và các node và các liên kết đ−ợc lựa chọn thích hợp với những kết nối mạng để phù hợp với những yêu cầu ứng dụng. Các mô hình thể hiện tài nguyên và quá trình nhận biết topology qua các miền WDM đòi hỏi các giao thức định tuyến liên miền, ví dụ nh− giao thức BGP với những mở rộng cho mạng quang. Trong một mạng WDM có khả năng tái cấu hình, có một topo đ−ờng quang ảo bên cạnh một topo WDM vật lý. Topo đ−ờng quang ảo là topo IP, do đó khi các đ−ờng quang đ−ợc thiết lập, topo IP (các bộ định tuyến mặt phẳng dữ liệu) có thể sử dụng IGP để xác định topo mạng. Ví dụ, OSPF sử dụng bản tin Hello và bản tin mô tả cơ sở dữ liệu. Topo vật lý WDM có thể đ−ợc xác định bởi giao thức điều khiển IP chạy trên kênh điều khiển WDM. 3.3 Định tuyến IP/WDM Định tuyến là một kỹ thuật theo đó l−u l−ợng qua mạng có thể đến đ−ợc đích từ node nguồn. Ta sẽ xem xét một vài vấn đề định tuyến của mạng IP/WDM . Ta xem xét việc triển khai OSPF cho các mạng WDM. 3.3.1 Xây dựng và duy trì cơ sở thông tin định tuyến OSPF Chất l−ợng của quyết định định tuyến liên quan đến tính khả dụng, độ chính xác và chi tiết của thông tin định tuyến. Một mạng IP thông th−ờng sử dụng giao thức định tuyến RIP hay OSPF, OSPF là giao thức định tuyến dựa Luận văn cao học - 42 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ trên trạng thái liên kết và hội tụ nhanh hơn RIP. OSPF duy trì một cơ sở trạng thái liên kết, để đồng bộ những bản sao của trạng thái liên kết, một cơ chế flooding tin cậy đ−ợc phát triển cho OSPF. Hình 3-2 chỉ ra cơ chế flooding trong trạm có 6 node: Hình 3-2: Cơ chế flooding OSPF Node A quan sát thấy thay đổi trạng thái liên kết bắt đầu flood thay đổi trạng thái liên kết này sử dụng gói tin cập nhật trạng thái liên kết. Node A gửi LSU (cập nhật trạng thái liên kết) tới mọi node bên cạnh nó là B,C,F. Trong hình 3-2 (b) các node B,C,F chuyển tiếp bản tin đ−ợc flood này tới các node hàng xóm của nó ngoại trừ node mà nó vừa nhận bản tin từ đó tức là node A. Hình 3-2 (c) chỉ ra vòng tiếp theo khi node E và D flood LSU. Để báo lại rằng LSU đã đến đích đ−ợc an toàn, node nhận sẽ gửi một link state acknowledgement tới node gửi đi. Chú ý rằng nếu node nhận mà nhận đ−ợc từ node gửi cùng một LSU mà nó đã gửi đi, nó sẽ không gửi đi link state acknowledgement (d). A b c d e (a) F A b c d e (b) F A b c d e (c) F A b c d e (d) F Luận văn cao học - 43 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Trong hệ thống quản lý mạng WDM của mô hình chồng lấn, bộ quản lý cấu hình và kết nối duy trì cơ sở thông tin định tuyến. Cơ sở dữ liệu ban đầu đ−ợc thông báo qua các giao diện quản lý đã đ−ợc xác định tr−ớc và sau đó đ−ợc cập nhật bởi các thông báo của NE. Để tăng tính khả dụng của thông tin định tuyến WDM, các mạng WDM có thể dùng một cở sở dữ liệu trạng thái liên kết quang, nó có thể phân bố tới từng chuyển mạch. Một ví dụ của triển khai những mở rộng cho IP OSPF để flood LSA loại không trong suốt. Cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết quang có thể tách biệt khỏi cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết IP tiêu chuẩn nh−ng có thể duy trì và đồng bộ bằng cách sử dụng cùng một cơ chế flooding. Những mở rộng OSPF cho mạng WDM sẽ đ−ợc bàn tới phần sau ở ch−ơng này. Thay cho việc phải tách rời cơ sở thông tin định tuyến và NMS cho mạng IP và WDM, một ph−ơng pháp hiệu quả hơn là thiết kế một cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết tích hợp cho mạng IP/WDM . Trong miền định tuyến IP, các bộ định tuyến BGP duy trì một bảng định tuyến BGP bên cạnh bảng định tuyến IGP. Đối với định tuyến liên miền quang, cần có một cở sở quản lý dữ liệu (MIB) đ−ờng quang (ligth path) tại WDM biên bên cạnh MIB b−ớc sóng. BGP với phần mở rộng có thể đ−ợc sử dụng cho kênh điều khiển để trao đổi thông tin về độ khả dụng và khả năng đến đích của WDM liên miền. Nếu nhà cung cấp khác nhau cung cấp NE trong miền quang đỏi hỏi phải chú ý đến tính liên thông giữa các mạng. 3.3.2 Tính toán đ−ờng đi và những ràng buộc chuyển mạch WDM. Khi cơ sở dữ liệu định tuyến đã đ−ợc xây dựng, việc tính toán đ−ờng đi có thể đ−ợc tiến hành thông qua một thuật toán định tuyến. Bộ giao thức IP sử dụng giao thức tìm đ−ờng ngắn nhất (SPF)- hay là tìm đ−ờng đi tối −u. Định tuyến động và phân bổ b−ớc sóng; Trong mạng WDM có thể đ−ợc cài các thuật toán định tuyến trong một node mà có khả năng kết cuối đ−ờng quang và trang bị cho các node còn lại Luận văn cao học - 44 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ chỉ là một thuật toán tìm đ−ờng cơ bản. Cách tiếp cận này cùng với việc sử dụng MPLS để điều khiển l−u l−ợng, nh−ng nó lại khác với OSPF trong mạng IP nơi mà tất cả các node chạy cùng một thuật toán tìm đ−ờng đi. So sánh với định tuyến tĩnh và việc định tuyến động và phân bổ b−ớc sóng phải giải quyết các đ−ờng quang động và thời gian tồn tại ngắn và tính toán đ−ờng đi trong thời gian thực. Do tính phức tạp định tuyến và phân bổ b−ớc sóng có thể sử dụng các giải thuật dựa trên kinh nghiệm để giải quyết đ−ờng đi. Bảo vệ lightpath: Một vấn đề khác liên quan đến định tuyến lightpath WDM là bảo vệ lightpath. Bản chất kênh của mạng WDM đòi hỏi mọt lightpath dự phòng trong tr−ờng hợp có lỗi hoặc có sự cố với lightpath chính. Khi đó l−u l−ợng giữa hai node có thể đ−ợc giữ liên tục cho dù có sự cố xảy ra. Do đó một vấn đề cơ bản là các SRLG trong đ−ờng đi chính phải biết đ−ợc trong khi tính toán đ−ờng đi thay thế cùng với tính khả dụng của tài nguyên trong các liên kết thuộc SRLG khác. Các thuật toán định tuyến đ−ờng đi dự phòng nh−: Thuật toán đ−ờng đi tách rời (disjoint). Có hai nhóm thuật toán định tuyến đ−ờng đi tách rời:Cặp ngắn nhất của các đ−ờng đi tách rời và đ−ờng đi tách rời tối đa. Thuật toán đ−ờng đi tách rời ngắn nhất có khả năng tính toán node hoặc các đ−ờng kết nối tách rời: Trong thuật toán này (cặp node tách rời hay cặp liên kết tách rời), với một cặp node cho tr−ớc, tr−ớc tiên tìm đ−ờng đi ngắn nhất với sơ đồ mạng cho tr−ớc, sau đó xoá bỏ các liên kết có liên quan đến các node có đ−ờng đi ngắn nhất và cuối cùng tìm đ−ờng ngắn nhất trên sơ đồ mạng còn lại. Với thuật toán này khi có sự cố các liên kết hoặc các node liên quan đến lightpath chính không ảnh h−ởng đến lighpath dự phòng. Thuật toán đ−ờng đi tách rời tối đa nhằm mục đích tìm cặp đ−ờng đi ngắn nhất mà cùng tách rời nhau tối đa, tức là cặp đ−ờng đi có số node và liên kết chung nhau là ít nhất. Luận văn cao học - 45 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Những ràng buộc chuyển mạch WDM: Việc tính toán đ−ờng đi chính cho một lightpath trong một mạng WDM có những ràng buộc về định tuyến. Ràng buộc này thông th−ờng là độ khả dụng của b−ớc sóng cần thiết cho lightpath cùng với những ràng buộc về quản lý. Những ràng buộc trong mạng WDM cho định tuyến động và phân bổ b−ớc sóng bao gồm: • Tính khả dụng của b−ớc sóng, khả năng thay đổi của b−ớc sóng và băng thông của sợi, số l−ợng b−ớc sóng trên một giao diện truyền dẫn. • Loại tr−ờng chuyển mạch: trong suốt hay không trong suốt. • Yêu cầu định dạng tín hiệu của client hoặc tốc độ line. • Khả năng ghép kênh của cổng. • Ràng buộc biên của nhiều fabric • Những ràng buộc về chất l−ợng tín hiệu: tỷ số tín hiệu trên tạp âm, tán sắc b−ớc sóng…. Vì những giao thức IGP hiện tại nh− IS-IS và OSPF việc lựa chọn đ−ờng đi dựa trên những tính toán đ−ờng đi ngắn nhất, điều đó không xem xét đến những đặc tính l−u l−ợng và những ràng buộc khả năng của mạng. Những tiến bộ gần đây trong MPLS đã mở ra khả năng mới để v−ợt qua một vài giới hạn này bằng cách cho phép ng−ời dùng thiết lập các đ−ờng đi LSP riêng biệt tại các thiết bị ở biên. Tuy nhiên để đạt đ−ợc điều này IGP phải đ−ợc chỉnh sửa nhờ đó chúng có thể phân bố thêm thông tin cho tính toán đ−ờng đi bên cạnh thông tin topo mạng. Trong các mạng WDM nơi mà có nhiều ràng buộc về dung l−ợng hơn một vài mở rộng WDM cho các giao thức IGP đã đ−ợc thực hiện nhờ bộ chuyển mạch biên có thể thiết lập các đ−ờng quang thích hợp. Luận văn cao học - 46 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ 3.3.3 Hoạt động định tuyến Một giao thức định tuyến triển khai các cơ chế để phân phát thông tin định tuyến trong mạng, dựa trên thông tin định tuyến này thuật toán tìm đ−ờng đi xác định cách mà l−u l−ợng đ−ợc dẫn qua mạng. Trong phần này ta sẽ xét các vấn đề hoạt động định tuyến chung. Routing loops Một vấn đề nổi bật của định tuyến phân bố là các vòng lặp định tuyến, nó tồn tại do bản chất việc ra quyết định song song trong môi tr−ờng phân tán. Một vòng lặp định tuyến có thể là một vòng lặp thông tin hoặc vòng lặp chuyển tiếp. Hình 3-3 chỉ ra nguyên nhân của các vòng lặp thông tin đ−ợc hình thành khi thông tin cập nhật có nguồn gốc từ thông tin nó phân phối tr−ớc đó. Ví dụ trong hình 3-3 (a) khi các liên kêt AB và BC bị down, node A và node C cho rằng các node khác có một đ−ờng đi tới node B, nh−ng thực tế quyết định của chúng là dựa trên thông tin do chính những node này cung cấp. Giao thức định tuyến RIP sử dụng số l−ợng hop tối đa để đến đích là 16 để loại trừ lặp định tuyến. Hình 3-3: Vòng lặp định tuyến Bảng định tuyến: B 1hop C 1hop D 1hop A D 2 C a b cd A b c d (b) F B 1hop C 1hop D 1hop B 1hop C 1hop D 1hop D A (a) Information Loop (b) Forwarding Loop E Bảng định tuyến: Bảng định tuyến: Luận văn cao học - 47 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Lặp chuyển tiếp tạo nên khi l−u l−ợng đ−ợc chuyển tiếp bởi một bộ định tuyến cuối cùng lại quay trở lại router đó. Hình 3-3 (b) chỉ ra một ví dụ của lặp chuyển tiếp giữa các node C,D và E. Lặp định tuyến có thể liên tục hoặc tạm thời tuỳ theo khoảng thời gian. Lặp định tuyến tạm thời th−ởng xảy ra hơn và gây ra ít h− hỏng và suy giảm chất l−ợng mạng hơn lặp định tuyến liên tục. Lặp định tuyến tạm thời có thể gây ra những h− hỏng và có thể gây tắc nghẽn giữa các thành phần mạng. Lặp định tuyến liên tục có thể cần phải shutdown một phần mạng, làm hao phí tài nguyên mạng và có khả năng làm gián đoạn các dịch vụ hoạt động. Các lỗi định tuyến: Định tuyến trong một hệ thống có mức độ phân tán cao có thể bị lỗi do một vài nguyên nhân: • Các lỗi định tuyến do những lỗi phần mềm điều khiển, do h− hỏng phần cứng. • Lỗi định tuyến do tạm thời ngừng hoạt động, có có thể gây ra bởi tắc nghẽn hoặc tạm thời bị mất kết nối hoặc do cấu hình kết nối thay đổi. • Không thể đến đ−ợc đích do qúa nhiều chặng Độ ổn định của định tuyến Là mức độ th−ờng xuyên của việc thay đổi đ−ờng đi và mức ổn định của chúng. Có hai định nghĩa về độ ổn định định tuyến là sự phổ biến và tính nhất quán. Sự phổ biến: độ ổn định định tuyến có thể định nghĩa d−ới dạng sự phổ biến, đó là xác xuất của việc quan sát một đ−ờng đi đã cho trong một khoảng khung thời gian cho tr−ớc. Khi quan sát một đ−ờng đi, sự phổ biến chỉ ra rằng ta sẽ quan sát lại đ−ợc đ−ờng đi đó trong t−ơng lai. Sự phổ biến cao là môi tr−ờng định tuyến ổn định. Luận văn cao học - 48 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Tính nhất quán: Độ ổn định định tuyến có thể đ−ợc định nghĩa d−ới dạng tính nhất quán, đó là khung thời gian mà một đ−ờng đi cho tr−ớc tiếp tục tồn tại cho đến khi nó thay đổi. Mức độ nhất quán cao hơn có nghĩa là môi tr−ờng định tuyến ổn định lâu hơn. Sự phổ biến và tính ổn định có thể kết hợp với nhau để mô tả độ ổn định định tuyến. Các mức độ cao của tính nhất quán và sự phổ biến thể hiện mạng rất ổn định. Mức độ phổ biến cao nh−ng mức độ nhất quán thấp mạng sẽ không ổn định, có thể có lặp định tuyến. Mức độ phổ biến và nhất quán đều thấp thể hiện một mạng rất không ổn định. Một môi tr−ờng định tuyến không ổn định có khả năng gây ra những vấn đề sau; • Những đặc tính của các đ−ờng đi mạng không thể dự đoán đ−ợc • Kinh nghiệm và hiệu quả của việc học dựa trên những đo l−ờng tr−ớc đó là không tin cậy. 3.4 Báo hiệu trong mạng IP/WDM Tại lớp vật lý, báo hiệu có nghĩa là việc truyền tín hiệu quang qua sợi quang. Tại lớp điều khiển mạng, báo hiệu liên quan đến một loạt quá trình phân bố để hoàn thành các việc nh− thiết lập kênh qua mạng… Trong phần này sử dụng giao thức báo hiệu RSVP (Resource Reservation Protocol) và phần mở rộng quang minh hoạ quá trình báo hiệu và hoạt động trong các mạng IP/WDM 3.4.1 Khái niệm RSVP RSVP là một giao thức báo hiệu IP cho phép các ứng dụng IP đạt đ−ợc chất l−ợng dịch vụ nhất định cho các luồng dữ liệu trong các mạng IP. RSVP dành tr−ớc các tài nguyên với chất l−ợng dịch vụ yêu cầu thông qua chỉ tiêu luồng, nó đảm bảo để liên mạng xử lý l−u l−ợng ứng dụng. Chỉ tiêu kỹ thuật luồng bao gồm yêu cầu về chất l−ợng dịch vụ (RSpec), mô tả về luồng l−u l−ợng (TSpec), và cấp độ dịch vụ của một ứng dụng. Thông qua việc dành tr−ớc, các tham số nhất định trong lập trình và bộ phân loại Luận văn cao học - 49 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ đ−ợc thiết lập các giá trị cụ thể để các luồng ứng dụng đ−ợc cung cấp với các dịch vụ t−ơng ứng khi chúng đến. Có nhiều kiểu dành tr−ớc khác nhau dựa trên tính năng cung cấp bởi nhà quản lý tài nguyên (RSVP daemon). Việc dành tr−ớc có thể là riêng biệt trong đó mỗi sự dành tr−ớc của một phiên từ phía gửi đ−ợc xử lý riêng rẽ, hoặc là chia sẻ trong đó tất cả các sự dành tr−ớc đ−ợc xử lý nh− là một sự dành tr−ớc (vì chúng đ−ợc biết đến nh− là không can thiệp lẫn nhau). Một sự dành tr−ớc riêng biệt cũng có thể định rõ với một phạm vi rõ ràng thông qua bộ lọc cố định, ví dụ nh− bằng cách chỉ ra rõ ràng một ng−ời gửi. Khi đ−ờng đi định tuyến đã đ−ợc xác định bởi một giao thức định tuyến hoặc một ứng dụng điều khiển l−u l−ợng mở rộng, RSVP daemon chủ (host) bắt đầu một phiên và gửi một bản tin RSVP theo đ−ờng đi định tuyến để đến đích . Khi bản tin đ−ờng đi đến đích, phía thu bắt đầu dành tr−ớc tài nguyên và gửi bản tin yêu cầu dành tr−ớc dọc theo đ−ờng đi định tuyến dành tr−ớc để đến phía gửi. Trong quá trình dành tr−ớc, mỗi node bao gồm bộ thu và phát có nhiệm vụ lựa chọn mức độ của riêng nó về tài nguyên dành tr−ớc , một quá trình đ−ợc gọi là điều khiển admission, để xác định liệu nó có thể cung cấp chất l−ợng dịch vụ theo yêu cầu. Nếu điều khiển admission không thành công, một bản tin lỗi đ−ợc gửi đến phía nguồn. RSVP định nghĩa 4 nhóm bản tin: • Path messages, bao gồm trạng thái của đ−ờng đi trong mỗi node, đ−ợc gửi đi từng chặng theo đ−ờng định tuyến từ nguồn đến đích. • Reservation request messages, thông tin chi tiết về dành tr−ớc, đ−ợc gửi đi từng chặng theo đ−ờng định tuyến từ nguồn đến đích. • Tear-down messages, đ−ợc sử dụng để loại bỏ đ−ờng đi và dành tr−ớc mà không cần phải đợi cho thời gian cleanup hết hạn. Có hai loại bản tin tear-down là: Các bản tin path tear-down; Các bản Luận văn cao học - 50 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ tin tear-down yêu cầu dành tr−ớc.Bộ phát, bộ thu hoặc bất cứ một bộ định tuyến nào có thể khởi tạo các bản tin tear-down. • Error and confirmation messages, bao gồm: Các bản tin lỗi đ−ờng đi đ−ợc dùng để thông báo các lỗi cho các bản tin đ−ờng đi, và đ−ợc gửi đi từng chặng dọc theo đ−ờng đi về phía host nguồn. Các bản tin lỗi yêu cầu dành tr−ớc đ−ợc dùng để thông báo các lỗi cho các bản tin yêu cầu dành tr−ớc, và đ−ợc gửi đi từng chặng dọc theo đ−ờng đi về phía đích; Các bản tin xác nhận yêu cầu dành tr−ớc đ−ợc dùng để xác nhận bản tin yêu cầu dành tr−ớc, và đ−ợc gửi từng chặng dọc theo đ−ờng đi về phía bộ thu. Vì RSVP đ−ợc sử dụng cho các luồng ứng dụng, nên nó là đơn h−ớng. Một đ−ờng đi hai chiều phải đ−ợc thiết lập bằng cách thực hiện báo hiệu RSVP hai lần, đổi chiều vị trí của phía thu và phía phát. Các kênh RSVP đ−ợc duy trì trạng thái mềm, trong đó các trạng thái kiên kết kênh đ−ợc duy trì tại mỗi node và đ−ợc ứng dụng với các bộ định thời. Những kênh này đ−ợc cập nhật mới lại một cách định kỳ thông qua các cập nhật bản tin yêu cầu dành tr−ớc và bản tin đ−ờng đi. Mặt khác khi bộ định thời hết hạn, trạng thái kênh sẽ bị xoá và tài nguyên đ−ợc giải phóng Trong mạng IP không phải mọi bộ định tuyến đều đ−ợc hỗ trợ RSVP. Đối với bộ định tuyến không hỗ trợ RSPV việc dành tr−ớc tài nguyên và định h−ớng QoS không đ−ợc đảm bảo. Để đi qua mạng không hỗ trợ RSVP, RSVP sử dụng hiệu ứng tunnel; Các bộ định tuyến không hỗ trợ RSVP chuyển tiếp các bản tin đ−ờng đi và bản tin yêu cầu dành tr−ớc đ−ợc dựa trên bảng định tuyến nội bộ. Do đó các bản tin đ−ờng đi và bản tin yêu cầu dành tr−ớc đ−ợc chuyển tiếp bởi cả các bộ định tuyến có hỗ trợ và không hỗ trợ RSVP từng chặng giữa nguồn và đích. Ví dụ khi bản tin đ−ợc truyền qua một vùng mạng không hỗ trợ RSVP, bản tin Luận văn cao học - 51 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ copy của bản tin đ−ờng đi có chứa địa chỉ bộ định tuyến RSVP cuối cùng đ−ợc chuyển đi dựa trên địa chỉ đích của nó. 3.4.2 RSVP trong mạng quang Đối với mạng chuyển mạch gói quang báo hiệu t−ơng tự nh− trong mạng IP truyền thống vì cả hai mạng đều sử dụng điều khiển trong băng. Chuyển mạch chùm quang OBS cung cấp tính năng t−ơng tự nh− chuyển mạch nhãn quang nh−ng chuyển mạch nhãn quang sử dụng các b−ớc sóng mạng phụ để vận chuyển thông tin điều khiển, giảm độ phức tạp đồng bộ hoá giữa tiêu đề và tr−ờng tin. Trong phần này ta xét báo hiệu điều khiển trong mạng WDM có khả năng tái cấu hình và mạng chuyển mạch nhãn quang. Hình 3-4 chỉ ra một ví dụ mạng WDM thực hiện RSVP quang: Mặt phẳng điều khiển đ−ợc kết nối với nhau sử dụng liên kết Ethernet điểm- điểm. Topo kênh dữ liệu và thông tin định h−ớng điều khiển khác đ−ợc vận chuyển trên kênh điều khiển. Nh− vậy giao thức quản lý liên kết LMP chịu trách nhiệm ánh xạ sự t−ơng quan đặc tính giữa mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu. Hình 3-4: RSVP cho mạng quang WDM IGP WDM Switch Kênh điều khiển WDM Switch WDM Switch WDM Switch WDM Switch Kênh dữ liệu WDM Switch Luận văn cao học - 52 - Tiêu Xuân Hùng _______________________________________________________________ Giao thức báo hiệu RSVP đ−ợc thiết lập hoặc giải phóng các đ−ờng chuyển mạch nhãn quang end-to-end. Node ở biên khởi tạo báo hiệu RSVP cho thiết lập LSP đ−ợc là node h−ớng vào; node mà kết thức L