DO AN mang NGN

8/4/2019 DO AN mang NGN

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-mang-ngn 1/101

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNGKHOAVIỄN THÔNG I

---------------o0o--------------

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập - Tự do - Hạnh phúc --------------o0o--------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Họ và tên : Bùi Quốc Nam

Lớp : D2002VT

Khóa : 2002 – 2006

Ngành : Điện tử - Viễn thông

Tên đồ án: NGN VÀ ỨNG DỤNG

Nội dung đồ án:

Chƣơng I : Tổng quan về mạng NGN

Chƣơng II : Mạng truyền tải NGN Chƣơng III : Giao thức định tuyến OSPF

Chƣơng IV : Triển khai ứng dụng mạng NGN của VNPT

Ngày giao đồ án : 23/05/2006

Ngày nộp đồ án : 23/10/2006

Ngày 23 tháng 10 năm 2006Giáo viên hƣớng dẫn

ThS. Dƣơng Văn Thành





NHẬN XÉT CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN

Điểm : (Bằng chữ : )

Ngày tháng năm 2006

Giáo viên hƣớng dẫn

ThS. Dƣơng Văn Thành





NHẬN XÉT CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN

Điểm : (Bằng chữ : )

Ngày tháng năm 2006

Giáo viên phản biện



Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục

Bùi Quốc Nam, D2002VT

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ.................................................................... .............................i

DANH MỤC BẢNG BIỂU............................................................................... ...........iii

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT................................................................ ............................ivLỜI NÓIĐẦU...................................................................................................... .........1

CHƢƠNG I................................................................................... ................................2

TỔNG QUANVỀ MẠNGNGN......................................................................... ..........2

1.1 Sự ra đời của mạng NGN...................................................................................2

1.2 Khái niệm và đặc điểm củaNGN.......................................................................3

1.2.1 Khái niệm............................................................................................................3

1.2.2 Các đặc điểm của NGN......................................................................................3

1.3 Kiến trúcNGN..................................................................... .............................4 1.3.1 Kiến trúc chức năngcủaNGN...........................................................................4

1.3.2 Cấu trúc vật lý.....................................................................................................5

1.4 Các phần tử trong mạng NGN............................................................................6

1.4.1 Cổngphƣơ ngtiện(MG – Media Gateway).......................................................7

1.4.2 Bộ điều khiển cổng phƣơ ngtiện (MGC)............................................................8

1.4.3 Cổngbáohiệu (SG – Signaling Gateway).........................................................9

1.4.4 Server phƣơngtiện (MS – MediaServer)..........................................................9

1.4.5 Server ứngdụng /server đặc tính(AS/FS)..........................................................9 1.5 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạngNGN...................................10

1.6 Một số giải phápNGN.................................................................................... ..12

1.6.1 Giải phápmạng củaSiemens...........................................................................12

1.6.2 Giải pháp NGNcủaAlcatel..............................................................................14

1.6.3 Mô h ìnhvà giải phápmạng củaNortel............................................................15

1.6.4 Mô h ìnhvà giải phápmạng củaEricsion.........................................................16

CHƢƠNG II......................................................................................... .......................18

MẠNG TRUYỂN TẢINGN......................................................................... ..............18

2.1 Bộ giao thức TCP/IP và IPv6....................................................................... .....18

2.1.1 Lớp ứngdụng ..................................................................................................19

2.1.2.Lớp giao vận.....................................................................................................19

2.1.3 Lớp liên mạng...................................................................................................21

2.1.4 Lớp truycậpmạng............................................................................................22

2.1.5IPv6....................................................................................................................22

2.2 Các giao thức về định tuyếnvà thiết bị kết nối mạng.................. .....................26

2.2.1 Cơ bản về địnhtuyến........................................................................................26





2.2.2 Các giao thức địnhtuyến cơ bản......................................................................28

2.2.3 Router -Thiết bị đấunối mạng.........................................................................33

2.3 Các công nghệ lớp 2và giao thức MPLS..........................................................35

2.3.1 Các công nghệ lớ p2.........................................................................................35

2.3.2 Côngnghệ chuyển mạch nhãnđa giao thứcMPLS.........................................39 CHƢƠNG III................................................................................................... ............45

GIAOTHỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF....................................................................... .....45

3.1 Giớ i thiệu chung............................................................................ ...................45

3.2 Một số khái niệm sử dụng trong OSPF.............................................................46

3.2.1 GóiHello..........................................................................................................46

3.2.3 Phân loạimạng.................................................................................................47

3.2.4 DRvà BDR.......................................................................................................47

3.3 Khuôndạng gói tinOSPF......................................................................... ........49

3.4 HàngxómOSPF....................................................................................... ........50

3.4.1 Cấu trúc dữ liệu hàng xóm...............................................................................50

3.4.2 Các trạngthái hàng xóm...................................................................................51

3.5 Thiết lập kết nối lân cận................................................................................. ...54

3.6 Tràn lụt ................................................................................. ...........................57

3.6.1 Xác nhậntuyệt đối và xác nhận rõràng...........................................................59

3.6.2 Số trìnhtự, tổngkiểm tra, và tuổi.....................................................................59

3.7 Phânloại Router OSPF........................................................................... ..........60

3.8 Phânloại LSA........................................................................................... .......61

3.9 Vùng................................................................................................. ................65

3.9.1 Vùngcó thểphân chia......................................................................................66

3.9.2 Vùngcụt(StubArea) .......................................................................................67

3.9.3 Vùngcụthoàn toàn (TotallyStubbyArea).......................................................68

3.10 Phânloại đƣờng................................................................................... ...........68

3.11 Bảng định tuyến.................................................................................... ..........69 3.12 Khả năng ứng dụng củaOSPFtrong mạng NGNcủa VNPT..........................70

CHƢƠNG IV.......................................................................................................... .....71

TRIỂNKHAIỨ NGDỤNG MẠNG NGNCỦA VNPT.............................................71

4.1 Giải pháp SURPASScủa SIEMENS................................................................71

4.1.1 Chuyển mạch thế hệsau...................................................................................72

4.1.2 Truynhậpthế hệsau.........................................................................................73

4.1.3 Truyền tải thế hệ sau.........................................................................................73

4.1.4 Mạng quản lý thế hệsau...................................................................................73





4.2 Cấu trúc các thiết bị của Surpass......................................................................74

4.2.1 MGChiQ9200..................................................................................................74

4.2.2 MG-hiG1000....................................................................................................77

4.3 Thiết bịERX1400của Juniper...................................................................... ....80

4.4 Tình hình triển khai mạng NGNcủa VNPT...................... ...............................82 KẾT LUẬN..................................................................................... ............................86

TÀILIỆU THAMKHẢO...........................................................................................87



Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ

i Bùi Quốc Nam, D2002VT

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Cấu trúc phân lớp của mạng NGN............................................... ..................4

Hình 1.2: Cấu trúc vật lý của NGN........................................................................ .......6Hình 1.3: Kiến trúc tổng thể của mạng NGN.......................................................... .......6

Hình 1.4: Cấu trúc của MG.................................................................................... ........7

Hình 1.5: Vai trò của MGC trong NGN.................................................. .......................8

Hình 1.7: Mô hình NGN của Siemens................................................. ........................13

Hình 1.8: Mô hình NGN của Alcatel............................................ ...............................14

Hình 1.9: Kết hợp mạng ATM/IP với mạng hiện thờ i........................... .......................15

Hình 1.10: Cấu trúc mạng thế hệ sau của Ericsson.................................. ....................16

Hình 2.1: Mô hình OSI và TCP/IP..................................................................... .........18

Hình 2.2: Mô hình phân lớp chức năng của bộ giao thức TCP/IP........................ ........19

Hình 2.2: Các lớp địa chỉ IPv4............................................................................. ........23

Hình 2.3: Cấu trúc địa chỉ IPv6................................................................................... .23

Hình 2.4: Định tuyến trong mạng sử dụng RIP..................................................... .......28

Hình 2.5: Các khu vực trong một hệ thống tự trị............................ .............................31

Hình 2.6: Ví dụ mô hình cây đƣờng đi ngắn nhất................................ .......................32

Hình 2.7: Nguồn cấu hình Router........................................................... .....................34Hình 2.8: Mạng Frame Relay trên phƣơng diện truyền dẫn ổn định............................37

Hình 2.9: Truyền thông qua ATM........................................................... .....................38

Hình 2.10: Các kiểu node trong mạng MPLS....................................... .......................40

Hình 2.11: Khuôn dạng tiêu đề nhãn......................................................................... ...42

Hình 2.12: FR tại lớp liên kết dữ liệu......................................... .................................42

Hình 2.13: ATM tại lớp liên kết dữ liệu............................................... ........................43

Hình 3.1: Quá trình tràn lụt LSA..................................................... ............................48

Hình 3.2: Quá trình bầu cử DR................................................................... .................48Hình 3.3: Quá trình đóng gói OSPF..................................................................... ........49

Hình 3.4: Quá trình chuyển đổi trạng thái từ hủy sang hoàn thiện................... ............52

Hình 3.5: Ví dụ một quá trình đồng bộ cơ sở dữ liệu........................................ ...........57

Hình 3.6: Quá trình truyền các gói cập nhật trạng thái liên kết........................ ............58

Hình 3.7: Tràn lụt gói trong mạng quảng bá....................................... .........................59

Hình 3.8: Phân bố các Router trong mạng........................................... ........................61

Hình 3.9: Gói quảng bá trạng thái liên kết router................................................. ........62

Hình 3.10: Gói quảng bá trạng thái liên kết mạng........................ ...............................63



Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ

ii Bùi Quốc Nam, D2002VT

Hình 3.11: Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài mạng................. ......................64

Hình 3.13: Hoạt động gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài hệ thống tự trị.........65

Hình 3.14: Quá trình phân chia vùng ......................................................... .................66

Hình 3.15: Quá trình phân chia mạng đƣờng trục........................................... .............67

Hình 3.16: Cấu hình vùng 2 là một vùng cụt..................................... ..........................67

Hinh 3.17: Định tuyến theo từng loại đƣờng.............................. .................................68

Hình 4.1: Giải pháp Surpass của Siemens.................................................................. ..71

Hình 4.2: Các họ sản phẩm SURPASS của Siemens.................. .................................72

Hình 4.3: Cấu trúc chức năng của hiQ 9200............................................ ....................75

Hình 4.4: Giao diện báo hiệu của Surpass hiQ 9200.............................................. ......76

Hình 4.5: Mô hình chức năng của hiG1000............................................. ....................78

Hình 4.6: Vị trí của hệ thống thiết bị ERX trong mạng NGN................... ...................81Hình 4.7: Mô hình NGN của VNPT............................................... .............................84



Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục bảng biểu

3 Bùi Quốc Nam, D2002VT

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: So sánh 2 giao thức chủ/tớ và ngang hàng............................................. .........11

Bảng 2: Bảng định tuyến vectơ khoảng cách............................................ ...................29Bảng 3: Bảng định tuyến trạng thái liên kết của Router A........................ ...................32

Bảng 4: Ví dụ về bảng định tuyến vectơ đƣờng đi........................................... ............33

Bảng 5: Các biến cố của hàng xóm.................................................................. ............52

Bảng 6: Các quyết định của hàng xóm...................................................................... ...54

Bảng 7: Phân loại LSA..................................................................... ...........................61



Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viế t tắt


THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AG Access Gateway Cổng truy nhập API Application Programming Interface Giao diện chƣơng trình ứng dụng ASBR Autonomous System Boudary Router Router biên giới độc lập ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ AS Application Server Máy chủ ứng dụng AS-F AS-Function Chức năng máy chủ ứng dụng AT Access Tandem Tổng đài truy nhập

ATM Asynchronous Transfer ModePhƣơng thức truyền không đồng

bộ

BICC Bearer Independent Call Control Giao thức điều khiển cuộc gọi độc lập kênh mang

DR Designated Router Router đƣợc đề cử.

ETSIEuropean Telecommunications

Standard Institute

Viện chuẩn hoá viễn thông châu

ÂuFS Feature Server Máy chủ đặc tínhGK Gatekeeper Bộ giữ cổng GW Gateway Cổng HTML Hyper Text Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản

HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản ID Identifier Nhận dạng IETF Internet Engineering Task Force Nhóm kỹ thuật InternetIN Intelligent Network Mạng thông minh

INAP Intelligent Network Application PartPhần ứng dụng của mạng thông

minhIP Internet Protocol Giao thức InternetISDN Integrated Services Digital Network Mạng số đa dịch vụ tích hợp ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ internetISUP ISDN User Part Phần ngƣời dùng ISDN

ITUInternational Telecommunications

UnionHiệp hội viễn thông quốc tế

LAN Local Area Network Mạng cục bộ LDP Label Distribute Protocol Giao thức phân bổ nhãn. LSA Link State Advertisement Gói quảng cáo trạng thái liên kết.LSR Label Switch Router Router chuyển mạch nhãn.

M2UA MTP level 2 User AdaptaionTƣơng thích với ngƣời dùng mức

2MG Media Gateway Cổng phƣơng tiện MGC Media Gateway Controller Thiết bị điều khiển cổng phƣơng





tiện MGC-F MGC- Function Chức năng MGC

MGCP Media Gateway Controller ProtocolGiao thức điều khiển cổng

phƣơng tiện

MG-F MG-Function Chức năng MGMPLS Multi Protocol Lable Switch Chuyển mạch nhãn đa giao thức MS Media Server Máy chủ phƣơng tiện NAT Network Address Translation Biên dịch địa chỉ mạng NBMA Non Broadcast Multiaccess Đa truy nhập không quảng báNGN Next Generation Network Mạng thế hệ sauOSI Open Systems Interconnection Mô hình liên kết hệ thống đấu nối

mở OSPF Open Shortest Path First Giao thức ƣu tiên đƣờng đi ngắn

nhất. PBX Private Branchthay đổi Tổng đài nhánh nội hạt POTS Plain Old Telephone System Hệ thống điện thoại truyền thống PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm tới điểm

PSTN Public Switched Telephone NetworkMạng thoại chuyển mạch công

cộng QoS Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyếnRARP Reverse Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ ngƣợc R-F Routing- Function Chức năng định tuyến

RFC Request For Common Các chuẩn của IETFRFC Request For Comment Khuyến nghị RIP Routing Information Protocol Giao thức thông tin định tuyến

RIP-2Routing Information Protocol version

2

Giao thức thông tin định tuyến

phiên bản 2RLC Release Complete Hoàn thành giải phóng cuộc gọi

RTCPReal Time Transport Control

Protocol

Giao thức điều khiển truyền tải

thời gian thực

RTP Real Time Transport Protocol

Giao thức truyền tải thời gian

thực SCF Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụ

SCTP Stream Control Transport ProtocolGiao thức truyền tải điều khiển

dòngSDH Synchronous Digital Herachea Phân cấp số đồng bộ SDP Session Discription Protocol Giao thức mô tả phiên

SGCP Simple Gateway Control ProtocolGiao thức điều khiển cổng đơn

giản SGW Signalling Gateway Gateway báo hiệu

SIP Session Intiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên





SIP-TSession Intiation Protocol for

Telephony

Phần mở rộng giao thức SIP

dành cho thoại

SNMPSimple Network Management

ProtocolGiao thức quản lý mạng đơn giản

SPF Shortest Path First Thuật toán ƣu tiên đƣờng đi ngắn nhất.

SS7 Signalling System number 7 Hệ thống báo hiệu số 7 SSF Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ STP Signalling Transfer Point Điểm chuyển tiếp báo hiệu

TCAPTransaction Capabilities Application

PartPhần ứng dụng khả năng phiên

TCP Transfer Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải

TDM Time Division MultiplexGhép kênh phân chia theo thời

gianTGW Trunk Gateway Gateway trung kế UDP User Datagram Protocol Giao thức gói tin gnƣời dùngVLSM Variable Length Subnet Mask Mặt nạ mạng con có chiều dài

thay đổi

WDM Wave Division MultiplexGhép kênh phân chia theo bƣớc

sóng



Đồ án tốt nghiệp đại học đầu

Lời nói


LỜ I NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của đất nƣớ c, những năm gần đây, các ngành công

nghiệp đều phát triển mạnh mẽ và ngành công nghiệp viễn thông cũng không là ngoạilệ. Ngày càng có nhiều các dịch vụ mới và chất lƣợng dịch vụ cũng đƣợc yêu cầu caohơn: Internet nhanh chóng đƣợc phổ biến, những đòi hỏi về dịch vụ IP (IP VPN...), xuthế tích hợp IP/ATM/MPLS cho mạng thông tin trục... đã dẫn đến sự cần thiết phảithay đổi công nghệ mạng. Đứng trƣớc xu hƣớng đó, việc phát triển theo cấu trúc mạngthế hệ sau (NGN) với các công nghệ phù hợp là bƣớ c đi tất yếu của viễn thông thế giớivà mạng viễn thông Việt nam. NGN không phải là một mạng có cơ sở hạ tầng đƣợcxây dựng hoàn toàn mới mà nó đƣợ c hình thành và phát triển trên nền tảng của các

mạng thế hệ trƣớc đó kết hợp với kỹ thuật chuyển mạch gói theo giao thức IP.Vớ i xu hƣớ ng chuyển dần sang NGN nhƣ vậy, việc tìm hiểu các vấn đề về mạng

NGN trở nên quan trọng đối vớ i sinh viên. Nhận thức đƣợ c điều đó, đồ án tốt nghiệp“Mạng NGN và ứng dụng” sẽ giớ i thiệu về tổng quan về công nghệ mạng NGN, tìmhiểu các vấn đề kỹ thuật truyền tải trong NGN, giao thức định tuyến OSPF và tình hìnhtriển khai mạng của Tập đoàn bƣu chính viễn thông Việt Nam. Bố cục của đồ án gồmchƣơ ng.

Chƣơng I : Tổng quan về mạng NGN

Chƣơng II : Mạng truyền tải NGN

Chƣơng III : Giao thức định tuyến OSPF

Chƣơng IV : Triển khai ứng dụng mạng NGN của VNPT

NGN là công nghệ tuy không còn mới mẻ, song việc tìm hiểu về các vấn đề củacông nghệ NGN là cần thiết, đòi hỏi phải có kiển thức sâu rộng, và lâu dài. Do vậy đồán không tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận đƣợc sự phê bình, góp ý của cácthầy cô giáo và các bạn.

Xin gửi lời cảm ơ n chân thành tới ThS. Dƣơng Văn Thành, ngƣời đã tận tìnhhƣớng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án này.

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Viễn thông đã giúp đỡ emtrong thời gian qua.

Xin gửi lời cảm ơ n tới gia đình, bạn bè và ngƣời thân - những ngƣời đã giúp đỡ động viên tôi trong quá trình học tập.




Đồ án tốt nghiệp đại học NGN

Chương I: Tổng quan về mạ ng

CHƢƠNG I

TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGN

1.1 Sự ra đời của mạng NGN

Mạng PSTN của VNPT đã đƣợc xây dựng và phát triển khá toàn diện, cung cấpdịch vụ thoại truyền thống chất lƣợng tốt tới khách hàng. Tuy nhiên, sau nhiều nămhoạt động, PSTN đã bộc lộ một số hạn chế hầu nhƣ không thể khắc phục đƣợ c.Chuyển mạch dựa trên công nghệ TDM cứng nhắc trong việc phân bổ băng thông(Nx64kb/s) và gặp nhiều khó khăn khi đƣa ra các dịch vụ mớ i, nhất là khi triển khaimạng NGN. Mạng PSTN cần sự đầu tƣ lớn, giá thành thiết bị cao và chi phí vận hành

mạng lớn. Hơn nữa, mạng PSTN có nhiều cấp khác nhau (Gateway quốc tế, Toll,tandem, Host) nên rất phức tạp trong việc phối hợp hệ thống báo hiệu, đồng bộ và triểnkhai dịch vụ mớ i.

Trong khi đó, nhu cầu về các dịch vụ dữ liệu phát triển mạnh: Internet ngàycàng phổ biến, những đòi hỏi về dịch vụ IP, xu thế tích hợp IP/ATM/MPLS cho mạngđƣờng trục...cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và viễn thông thế giới đãdẫn đến sự cần thiết phải thay đổi công nghệ mạng. Mạng mới ra đời phải có băng tầnrộng, hiệu suất cao, hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ, đơn giản về cấu trúc và quản lý, dễ

dàng phát triển dịch vụ và nhanh chóng cung cấp cho khách hàng. Nhƣ vậy, để dáp ứng các yêu cầu đặt ra, các nhà quản trị mạng có 2 sự lựa

chọn, hoặc là xây dựng một cơ sở hạ tầng hoàn toàn mới hoặc là xây dựng một mạngcó khả năng cung cấp các dịch vụ IP bằng cách nâng cấp trên hạ tầng mạng PSTN hiệncó. Hạ tầng mạng của thế kỷ 20 không thể đƣợc thay thế chỉ trong một sớm, một chiềuvà vì thế phƣơng án thứ hai là sự lựa chọn đúng đắn – đó là mạng thế hệ sau (NGN – Next Generation Network). Do vậy, mạng NGN đã đƣợc hình thành và phát triển.

Sự hội tụ của các mạng là yêu cầu cần thiết, mang lại nhiều lợi ích cho nhà khaithác dịch vụ. Đối với định hƣớng NGN mang lại nhiều tính năng có thể đáp ứng đƣợcnhiều yêu cầu của khách hàng nhất là các dịch vụ băng rộng nhƣ:

- Tăng thêm tính mềm dẻo;

- Tập trung khả năng điều khiển cuộc gọi thông qua chuyển mạch mềm (Softswitches);

- Tiết kiệm băng thông;

- Cung cấp dịch vụ multi-media.






1.2 Khái niệm và đặc điểm của NGN

1.2.1 Khái niệm

Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và các nhà cung cấp

thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lƣợc pháttriển NGN. Song vẫn chƣa có một định nghĩa cụ thể nào chính xác cho NGN. Do đó,định nghĩa NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết ý nghĩa của mạng thế hệ mớinhƣng là khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN.

Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch góivà công nghệ truyền dẫn băng rộng, NGN ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tindựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai dịch vụ một cách đa dạng và nhanhchóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động.

Nhƣ vậy, có thể xem NGN là sự tích hợp mạng PSTN dựa trên kỹ thuật TDMvà mạng chuyển mạch gói dựa trên kỹ thuật IP/ATM. Nó có thể truyền tải tất cả cácdịch vụ vốn có của PSTN, đồng thời có thể cung cấp cho mạng IP lƣu lƣợng dữ liệulớ n, nhờ đó giảm tải cho mạng PSTN.

Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà cònlà sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động.Vấn đề cốt lõi ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hội tụnày. Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của ngƣời sử dụng cho một

khối lƣợng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phƣơng tiện, phần lớntrong số đó không đƣợc dự tính khi xây dựng các hệ thống mạng truyền thống.

1.2.2 Các đặc điểm của NGN

NGN có bốn đặc điểm chính

- Nền tảng là hệ thống mở;

- Dịch vụ thực hiện độc lập với mạng lƣới;

- NGN là mạng dựa trên nền chuyển mạch gói, sử dụng các giao thức thốngnhất;

- Là mạng có dung lƣợng ngày càng tăng, có tính thích ứng cao, có đủ dunglƣợng để đáp ứng nhu cầu.

Trƣớc hết, do áp dụng cơ cấu mở mà:

Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độclập, các phần tử đƣợc phân theo chức năng tƣơng ứng và phát triển một cách độc lập.Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tƣơng ứng.

Việc phân tách chức năng làm cho mạng viễn thông truyền thống dần dần đi






L ớ p

q u ả n l ý

theo hƣớng mớ i, nhà kinh doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp cácphần tử khi tổ chức mạng lƣới. Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thểthực hiện liên kết giữa các mạng có cấu hình khác nhau.

Tiếp đến, việc tách dịch vụ độc lập với mạng nhằm thực hiện một cách linh hoạt

và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ. Thuê bao có thể tự bố trí và xác định đặc trƣngdịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ và loại hình đầu cuối.Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao hơn.

Thứ ba, NGN dựa trên cơ sở mạng chuyển mạch gói và các giao thức thốngnhất. Mạng thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạngtruyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựngcơ sở hạ tầng thông tin. Nhƣng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của côngnghệ IP, ngƣời ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính và mạngtruyền hình cáp cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xuthế lớn mà ngƣời ta thƣờng gọi là “dung hợp ba mạng”. Giao thức IP làm cho các dịchvụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện liên kết các mạng khác nhau; con ngƣời lầnđầu tiên có đƣợc giao thức thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận đƣợc; đặtcơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia.

Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu đƣợcsử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn nhiều khuyếtđiểm về khả năng hỗ trợ lƣu lƣợng thoại và cung cấp chất lƣợng dịch vụ đảm bảo chosố liệu. Tuy nhiên, chính tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Internet, mà nóđƣợc tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục nhữngthiếu sót này.

1.3 Kiến trúc NGN

1.3.1 Kiến trúc chức năng của NGN

Từ mô hình cấu trúc NGN và giải pháp của các hãng khác nhau trên thị trƣờnghiện nay, có thể đƣa ra mô hình cấu trúc NGN gồm 4 lớp chức năng nhƣ sau (xem hình

1.1):

Lớ p ứng dụng

Lớ p điều khiển

Lớ p truyền thông

Lớ p truyền dẫn và truy

nhập

Hình 1 .1: Cấu trúc phân lớp của mạng NGN






- Lớp truy nhập và truyền dẫn;

- Lớp truyền thông;

- Lớp điều khiển;

- Lớp quản lý. Lớp truyền dẫn và truy nhập

Phần truyền dẫn: Áp dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo mật độ bƣớc sóngDWDM ở lớp vật lý nhằm đảm bảo cung cấp chất lƣợng dịch vụ (QoS) theo yêu cầucủa ứng dụng.

Phần truy nhập: Hƣớng tới sử dụng công nghệ quang cho thông tin hữu tuyếnvà CDMA cho thông tin vô tuyến. Thống nhất sử dụng công nghệ IP.

Lớp truyền thông

Thiết bị chính trong lớp truyền thông là các cổng (Gateway) làm nhiệm vụ kếtnối giữa các phần của mạng và giữa các mạng khác nhau.

Lớp điều khiển

Lớp điều khiển có nhiệm vụ điều khiển kết nối giữa các đầu cuối, với yêu cầutƣơng thích với tất cả các loại giao thức và báo hiệu.

Lớp điều khiển có thể đƣợc tổ chức theo kiểu module, theo đó các bộ điều

khiển độc lập sẽ thực hiện các chức năng điều khiển khác nhau.

Thiết bị chính trong lớp điều khiển là Softswitch (chuyển mạch mềm) làmnhiệm vụ báo hiệu và điều khiển cuộc gọi.

Lớp quả n lý

Lớp quản lý là một lớp tác động trực tiếp lên tất cả các lớp còn lại, làm nhiệmvụ giám sát các hoạt động của mạng. Lớp quản lý phải đảm bảo hoạt động đƣợc trongmôi trƣờng mở, với nhiều giao thức, dịch vụ và các nhà khai thác khác nhau.

Xét trên góc độ dịch vụ, NGN còn có thêm lớp ứng dụng ngay phía trên lớpđiều khiển, bao gồm các nút (server) cung cấp các dịch vụ khác nhau. Lớp ứng dụngliên kết với lớp điều khiển thông qua giao diện mở API.

1.3.2 Cấu trúc vật lý

NGN đƣợc hiểu là mạng thế hệ sau hay mạng thế hệ kế tiếp mà không phải làmạng hoàn toàn mớ i, nên khi xây dựng và phát triển mạng theo xu hƣớng NGN, ngƣờita chú ý đến vấn đề kết nối NGN với mạng truyền thống và tận dụng các thiết bị viễn

thông hiện có trên mạng nhằm đạt đƣợc hiệu quả khai thác tối đa. Các mạng đƣợc kếtnối tới mạng lõi IP thông qua các cổng (hình 1.2)






ISP SS7

Người sử dụng

di động

DNS Server

thư mục Server đặc

tính / ứng

dụng

Cổng báo

hiệu

MGCChuyển

mạch mêm

GPRS

UMTS Cổng không

dây PSTN Người sử dụng

điện thoại

Nhà kinh doanh

LAN

RSVP, Mobile IP,

IP Sec

Cổng truy

nhập

Mạng IP

(WDM/SDH/ATM)MPLS, Multicast

Cổng trung

kế

Cổngthường

trú

xDSL

Mạng

không dây

PC

Truyền

hình kĩ

thuật số

Tính cước Mạng quản lí GE, MAN

Hình 1.2: Cấu trúc vật lý của NGN

1.4 Các phần tử trong mạng NGN

Xét cấu trúc tổng thể cho mạng NGN theo MSF:

Nguời sử dụng

thường trú / nhàkinh doanh

Cổng báo hiệu Cổng báo hiệu

Quản lý IP

SS7 C7/IP

SIGTRAN SNMP, API

C7/IPSIGTRAN SS7

MGC BICCSIGTRAN

MGCP/H.248 MEGACO

MGCP/H.248 MEGACO

PSTN Mạng IP (hoặc

ATM, hoặc MPLS) PSTN

POTSISDN-BA

ISDN-PRA V5.x/TR8/GR3

03xDSLATM

FR LL/CES

Cổng phương tiện

Truy nhập

POTSISDN-BAISDN-PRA V5.x/TR8/GR3 03xDSLATMFR LL/CES

Hình 1 .3: Kiến trúc tổng thể của mạng NGN






1.4.1 Cổng phƣơng tiện (MG – Media Gateway)

MG cung cấp phƣơng tiện để truyền tải thông tin thoại, dữ liệu, fax và videogiữa mạng gói IP và các mạng khác. Trong mạng PSTN, dữ liệu thoại đƣợc mang trênkênh DS0. Để truyền dữ liệu này vào mạng gói, mẫu thoại cần đƣợc nén lại và đónggói. Đặc biệt ở đây ngƣời ta sử dụng bộ xử lý tín hiệu số DSP (Digital SignalProcessor) thực hiện các chức năng: chuyển đổi AD (Analog to Digital), nén mã thoại/audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tín hiệu thoại, truyền các tín hiệuDTMF,…

MG có các chức năng sau:

- Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức thời gian thực (RTP – Real TimeProtocol);

- Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP) dƣới sựđiều khiển của MGC. Đồng thời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này;

- Hỗ trợ các giao thức đã có nhƣ loop – start, ground – start, E&M, CAS,QSIG và ISDN qua T1;

- Quản lý tài nguyên và kết nối T1;

- Cung cấp khả năng thay nóng các card T1 hay DSP;

- Có phần mềm MG dự phòng;

- Cho phép khả năng mở rộng MG về: cổng (port), cards, các nút, mà khônglàm thay đổi các thành phần khác.

Luồng lên (miền chuyển mạch gói)

Thành phần

cổng phương

tiện Hội tụ

mạng

API

API

API

HOST CPU

API

API

Hội tụ DSP

API

Hội tụ DSP

API

Sắp xếp DSP

API

Sắp xếp DSP

Chuyển đổi PSTN

Chuyển đổi PSTN

Luồng xuống (miền PSTN)

Hình 1.4: Cấu trúc của MG






1.4.2 Bộ điều khiển cổng phƣơng tiện (MGC)

MGC là đơn vị chức năng cơ bản của chuyển mạch mềm, và cũng thƣờng đƣợcgọi là tác nhân cuộc gọi (Call Agent) hay Bộ điều khiển cổng (Gateway Controller),hay chuyển mạch mềm.

MGC điều khiển xử lý cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện truyền thông.MGC thực hiện điều khiển MG. Ngoài ra còn giao tiếp với hệ thống OSS và BSS.

MGC chính là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau nhƣ PSTN,SS7, mạng IP. Nó chịu trách nhiệm quản lý lƣu lƣợng thoại và dữ liệu qua các mạngkhác nhau.

Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành cấu hình tối thiểu cho chuyển mạch

mềm.

AS/FS MS

MGC MGC MGC

SG MG

SS7Mạngkhông

IP

PSTNTDM/ATM

MạngIP

Hình 1.5: Vai trò của MGC trong NGN

Các chức năng của MGC

- Điều khiển cuộc gọi, duy trì trạng thái của mỗi cuộc gọi trên một MG;

- Điều khiển và hỗ trợ hoạt động của MG, SG;

- Trao đổi các bản tin cơ bản giữa 2 MG-F;

- Xử lý bản tin báo hiệu SS7 (khi sử dụng SIGTRAN);

- Xử lý các bản tin liên quan QoS nhƣ RTCP;

- Thực hiện định tuyến cuộc gọi (bao gồm bảng định tuyến và biên dịch);

- Ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gọi để tính cƣớc (CDR- Call DetailRecord);

- Điều khiển quản lý băng thông;

Các giao thức MGC có thể sử dụng






- Giao thức thiết lập cuộc gọi: H.323, SIP;

- Giao thức điều khiển MG: MGCP, MEGACO/H.248;

- Giao thức điều khiển SG: SIGTRAN (SS7);

- Giao thức truyền thông tin: RTP, RCTP.1.4.3 Cổng báo hiệu (SG – Signaling Gateway)

SG thực hiện chức năng cầu nối giữa mạng báo hiệu SS7 và các nút đƣợc quảnlý bởi chuyển mạch mềm trong mạng IP. SG làm cho chuyển mạch mềm giống nhƣmột nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7.

SG có các chức năng sau:

- Cung cấp một kết nối vật lý đến mạng báo hiệu;

- Truyền thông tin báo hiệu giữa MGC và SG thông qua mạng IP;

- Thiết lập đƣờng truyền dẫn cho thoại và các dạng dữ liệu khác.

1.4.4 Server phƣơng tiện (MS – Media Server)

MS là thành phần lựa chọn của Softswitch, đƣợc sử dụng để xử lý các thông tinđặc biệt. Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng với hiệu suất cao nhất.

Các chức năng của MS

- Chức năng voice-mail cơ bản ;- Hộp thƣ fax tích hợp hay các thông báo có thể sử dụng e-mail hay các bản

tin ghi âm trƣớc (Pre-recorded Message) ;

- Khả năng nhận dạng tiếng nói nếu có;

- Khả năng hội nghị truyền hình (Video conference);

- Khả năng chuyển đổi thoại sang văn bản (Speech -to- text).

1.4.5 Server ứng dụng/server đặc tính (AS/FS)

Server đặc tính là một server ở mức ứng dụng chứa một loại các dịch vụ củadoanh nghiệp. Chính vì vậy mà nó còn đƣợc gọi là Server ứng dụng thƣơng mại. Vìhầu hết các Server này tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP nên chúngkhông rằng buộc nhiều với Softswitch về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứngdụng.

Các dịch vụ giá trị gia tăng có thể trực thuộc Call Agent, hoặc cũng có thể thựchiện một các độc lập. Những ứng dụng này giao tiếp với Call Agent thông qua các giao

thức nhƣ SIP, H323…Chúng thƣờng độc lập với phần cứng nhƣng lại yêu cầu truynhập cơ sở dữ liệu đặc trƣng.






Chứ c năng của FS

Chức năng cơ bản của Feature Server là xác định tính hợp lệ và hỗ trợ cácthông số dịch vụ thông thƣờng cho hệ thống đa chuyển mạch.

Để thấy rõ hơn ta xét một vài ví dụ về dịch vụ đặc tính:- Hệ thống tính cƣớc sử dụng các bộ CDR (Call Detail Record – bản ghi chi

tiết cuộc gọi). Chƣơng trình CDR có rất nhiều đặc tính, chẳng hạn khả năngứng dụng tốc độ dựa trên loại đƣờng truyền, thời điểm trong ngày… Dịchvụ này cho phép khách hàng truy cập vào bản tin tính cƣớc của họ thông quacuộc gọi thoại hay truy cập Web yêu cầu

- VPN-Dịch vụ này sẽ thiết lập mạng riêng ảo cho khách hàng với các đặctính sau:

Băng thông xác định (Thông qua mạng thuê riêng tốc độ cao);

Đảm bảo QoS;

Nhiều tính năng riêng theo chuẩn;

Kế hoạch quay số riêng;

Bảo mật các mã thoại đƣợc truyền dẫn;

…….

1.5 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạng NGN

Kiến trúc của NGN là kiến trúc phân tán vì thế mà các chức năng báo hiệu vàxử lý báo hiệu, chuyển mạch, điều khiển cuộc gọi,…đƣợc thực hiện bởi các thiết bịnằm phân tán trong cấu hình mạng. Để có thể tạo ra các kết nối giữa các đầu cuốinhằm cung cấp dịch vụ, các thiết bị này phải trao đổi các thông tin báo hiệu và diềukhiển với nhau. Cách thức trao đổi các thông tin báo hiệu và điều khiển đó đƣợc quyđịnh trong các giao thức báo hiệu và điều khiển đƣợc sử dụng trong mạng. Trong

mạng NGN có các giao thức báo hiệu và điều khiển cơ bản sau:- H.323;

- SIP;

- BICC;

- SIGTRAN;

- MGCP, MEGACO/H.248.






MGCP, H.248, SIP

MS

Tác nhân cuộc gọi/MGC MGCP,H.248, SIP

Hệ thống mở API AS

Báo hiệu

SIP/SIP-T, H.323, Q.BICC

Báo hiệu

H.323, MGCP,Megaco, SIP

MGC

Tác nhân cuộc gọi/ MGC

SIGTRAN(M3UA/SCTP)

Điện thoại hoặc đầu cuối IPl (SIP, H.323, MGCP, Megaco)

RTP / RTCP

Phươngtiện

SIGTRANM3UA, IUA,

V5UA

MGCPMegaco

MGCPMegaco

SG Báo hiệu PSTN/IN

SS7/BICC ISUP, INAP

Phương MGC IN SCP SS7/BICC

Hữu tuyến

Mạng truy nhập

tiện

RTP/ RTCP

AG

IP Network PSTN/IN

TDM /ATM

Vô tuyến

Hình 1.6: Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạng NGN

Các giao thức này có thể phân thành 2 loại: các giao thức ngang hàng (H.323,SIP, BICC) và các giao thức chủ tớ (MGCP, MEGACO/H.248) nhƣ trong hình 1.6. Sự

khác nhau cơ bản giữa hai cách tiếp cận này là ở chỗ “khả năng thông minh” đƣợcphân bổ nhƣ thế nào giữa các thiết bị biên của mạng và các server. Sự lựa chọn cáchnào là phụ thuộc vào chi phí hệ thống, triển khai dịch vụ, độ khả thi. Một giải pháptổng thể sử dụng ƣu điểm của cả hai cách tiếp cận nên đƣợc xem xét. Sự so sánh giữahai cách tiếp cận này đƣợc trình bày trong bảng 1.

Bảng 1: So sánh 2 giao thức chủ/tớ và ngang hàng

Chủ / tớ Ngang hàng

Khai thác

- Thiết bị cổng đơn giản.

- Ứng dụng đƣợc đặt tại cácServer.

- Thiết bị cổng phức tạp.

- Tƣơng tác ngang hàng.

Triển khaidịch vụ

- Chỉ triển khai dịch vụ tại cácserver.

- Thời gian triển khai dịch vụ trênmạng ngắn.

- Chỉ nâng cấp các Server điều

khiển.

- Triển khai trên từng thiết bị.

- Thời gian triển khai trênmạng lớ n.

- Phải nâng cấp tất cả thiết bịmạng khi triển khai một dịch

vụ mới trên toàn bộ mạng.






Chủ / tớ Ngang hàng

- Quản lí các dịch vụ linh hoạttrên toàn mạng.

Chi phí

- Thiết bị cổng đƣợc tối ƣu về chiphí dẫn tới tổng chi phí giảm.

- Vòng đời sản phẩm của các thiết bị cổng dài hơn.

- Thiết bị mạng có giá thànhcao làm cho chi phí tổng thểlớ n.

- Theo thời gian, thiết bị cổngcó thể phải thƣờng xuyênnâng cấp.

Ví dụ vềcác giao

thức

- MEGACO/H.248.

- MGCP.

- SIP.

- H.323.

1.6 Một số giải pháp NGN

Các hãng cung cấp thiết bị viễn thông giới thiệu nhiều mô hình kiến trúc NGNkhác nhau, kèm theo các giải pháp mạng và sản phẩm mới khác nhau do họ cung cấp.Ví dụ: SURPASS của Siemens, 1000 MM E10 của Alcatel (hay Alcatel 1000softswitch), ENGINE của Ericsson,…

Với sự tham gia của nhiều hãng và một số nhà khai thác, mạng thế hệ mới đãthu hút sự quan tâm của nhiều tổ chức viễn thông nhằm hƣớng tới một mô hình kiếntrúc mạng mới trên nền tảng công nghệ hiện đại, đầu tƣ hiệu quả, đáp ứng nhu cầuphát triển phong phú đa dạng các dịch vụ.

Sau đây là mô hình và giải pháp NGN của một số hãng nổi tiếng.

1.6.1 Giải pháp mạng của Siemens

Giải pháp NGN của Siemens dựa trên kiến trúc phân tán, xóa đi khoảng cách giữamạng PSTN và mạng số liệu. Các hệ thống đƣa ra vẫn dựa trên kiến trúc phát triển của hệthống chuyển mạch mềm nổi tiếng của Siemens là EWSD. Siemens giớ i thiệu giải pháp

NGN có tên là SURPASS.

Phần chính của SURPASS là hệ thống SURPASS hiQ, đây có thể coi là hệthống chủ tập trung (Centrallized Sever) cho lớp điều khiển của mạng với chức năngnhƣ một hệ thống cửa ngõ (Gateway) mạnh để điều khiển các tính năng thoại, kết hợpkhả năng báo hiệu mạnh để kết nối với nhiều mạng khác nhau. Trên hệ thống này cókhối chuyển đổi báo hiệu báo hiệu số 7 của mạng PSTN/ISDN sang giao thức điềukhiển cổng phƣơng tiện MGCP. Tùy theo chức năng và dung lƣợng, SURPASS hiQđƣợc chia thành các loại SURPASS hiQ 10, 20 hay SURPASS hiQ 9100, 9200, 9400.






L ớ p t r u y

ề n t ả i

L ớ p t r u y n h ậ p

L ớ p đ i ề u k h i ể n

SURPASS hiG là họ các hệ thống MG từ các mạng dịch vụ cấp dƣới lên SURPASShiQ, hệ thống nằm ở biên mạng đƣờng trục, chịu sự quản lý của SURPASS hiQ.

Họ này có chức năng:

- Cửa ngõ quản lý truy cập từ xa (RAS): Chuyển đổi số liệu từ modem hayISDN thành số liệu IP và ngƣợc lại;

- Cửa ngõ VoIP: Nhận lƣu lƣợng thoại PSTN, nén, tạo gói và chuyển lênmạng IP và ngƣợ c lại.

Khai báo và quản lýdịch vụ

Quản lý kết nối Quản lý

mạng

PSTN /

Cổng

Mạng truy nhập đa dịch vụ POTS,ISDN

IP,ATM,FR...

CABLE

DN

TruyÒn dÉn

Các mạng hiện có Định tuyến/ chuyển mạch Định tuyến/ chuyển mạch

Hình 1.7: Mô hình NGN của Siemens

SURPASS hiG đƣợ c phân chia thành nhiều loại theo chức năng và dung

lƣợ ng từ SURPASS hiG 500, 700, 1000 đến SURPASS hiG 2000, 5000.

Cửa ngõ cho VoATM: Nhận lƣu lƣợng thoại PSTN, nén, tạo gói và chuyểnthành các tế bào ATM, chuyển lên mạng ATM và ngƣợc lại

SURPASS hiA là hệ thống truy nhập đa dịch vụ (Multi-Service Acces) nằm ở lớp tr uy nhập của NGN, phục vụ cho truy nhập thoại, xDSL và các dịch vụ số liệu trênmột nền mạng duy nhất. Để cung cấp các giải pháp truy nhập, SURPASS hiA có thểkết hợp với các tổng đài EWSD hiện có qua giao diện V5.2, cũng nhƣ cùng với

SURPASS hiQ tạo nên mạng thế hệ mớ i. SURPASS hiA đƣợc phân chia thành nhiềuloại theo các giao diện hỗ trợ (hỗ trợ thoại, xDSL, truy nhập băng rộng, leased-line,






kết nối Internet trực tiếp. Kết hợp chức năng cửa ngõ trung gian tích hợp, gồm cảVoIP/VoATM) thành các loại SURPASS hiA 7100, 7300, 7500. Để quản lý tất cả hệthống của SURPASS, Siemens đƣa ra hệ thống quản lí NetManage.

Hệ thống quản lý này sử dụng giao thức quản lý mạng SNMP và chạy trên nền

JAVA/CORBA, có giao thức HTTP để có thể quản lý qua WEB.

1.6.2 Giải pháp NGN của Alcatel

Alcatel đƣa ra mô hình NGN với các lớp: lớp truy nhập và truyền tải, lớp trunggian, lớp điều khiển và lớp dịch vụ mạng.

Dịch vụ/báo hiệumạng hiện có

Thiết bị mạng Hiện có

Lớp dịch vụ mạng

Lớp điều khiển

Lớp truyền thông

Các

dịch vụmạng

độc lập

Lớp truy nhập và truyền tải

Khách hàng

Truy nhập từ xa Ngƣời sử dụng

Hình 1.8: Mô hình NGN của Alcatel

Alcatel giới thiệu các chuyển mạch đa dịch vụ, đa phƣơng tiện 1000MME10 vàAlcatel 1000 Softswitch cho giải pháp xây dựng NGN. Trong đó họ sản phẩm 1000MME10 là các hệ thống cơ sở để xây dựng mạng viễn thông thế hệ mới từ mạnghiện có. Năng lực xử lí của hệ thống rất lớn so với các hệ thống E10 trƣớc đây, lên tới 8 triệu BHCA, tốc độ chuyển mạch ATM có thể đạt tới 80Gb/s. Đặc điểm lớn nhất củahệ thống này là luôn chuyển một số chức năng liên quan đến điều khiển cuộc gọi nhƣchƣơng trình kết nối ATM bán cố định, chƣơng trình xử lí số liệu cho việc lập kếhoạch đánh số, định tuyến, điểm điều khiển dịch vụ nội hạt, quản lý kết nối băngthông… lên máy chủ (Server) chạy trên UNIX.

Hệ thống có thể giải quyết những vấn đề sau:

- Gateway trung kế: Hỗ trợ kết nối giữa các mạng thoại dùng TDM và mạngchuyển mạch gói. Hệ thống này gồm gateway cho thoại qua ATM và thoại

qua IP






PSTN

- Gateway truy nhập: Hệ thống này thực hiện kết nối đến thuê bao, tập trung

các loại lƣu lƣợng POST, ISDN, ADSL,ATM,IP và chuyển đến mạngchuyển mạch gói. Hệ thống cũng cung cấp các chức năng xác nhận, chophép kết nối, thống kê và các kết cuối băng hẹp, băng rộng.

- Tổng đài chuyển mạch gói: Có chức năng hỗn hợp chuyển mạch/định truyếnnằm ở phần lõi hay biên của mạng chuyển mạch gói. Thiết bị này truyền tảithông tin giữa gateway trung kế và gateway truy nhập.

1.6.3 Mô hình và giải pháp mạng của Nortel

Nortel giới thiệu các sản phẩm tƣơng ứng với họ sản phẩm OP Tera Packet vàPassport 15000. Họ sản phẩm của OP Tera Packet cho lớp điều khiển, OP Tera PacketCore cho lớp truyền tải đƣờng trục , Passport cho hệ thống chuyển mạch và Access

Multi-service. Mục tiêu chính của Nortel là hoàn thiện mạngu lõi đảm bảo hợp nhấtmạng thoại và số liệu để có thể cung cấp các dịch vụ IP, ATM bằng cách đƣa ra khốilõi IP/MPLS bao gồm lõi IP router và chuyển mạch MPLS có dung lƣợng lớn (19,2Tb/s) và có giao diện quang 2.5Gb/s (có khả năng mở rộng dến 10Gb/s). Hệ thốngchuyển mạch Passport trên cơ sở ghép ATM và IP/MPLS có khả năng cung cấp đadịch vụ cho thuê bao với dung lƣợng 40 Gb/s và có khả năng mở rộng lên tới vàiTerabit/s. Nortel đƣa ra mô hình kết hợp mạng ATM/IP với mạng hiện tại nhƣ trên hình

1.9.

Cổngthoại

gói

Server

Mạng ATM

Cổngthoại

gói

Thoại trên ATM/IP

E1, DS3TDM

ChuyểnmạchTDM

Mạng báohiệu số 7 Chuyển

mạchTDM

E1, DS3TDM

Chuyển

Chuyểnmạch TDM

Mạng băng hẹp TDM

mạch TDM

Hình 1 .9: Kết hợp mạng ATM/IP với mạng hiện thời






Họ sản phẩm Passport đƣợc giới thiệu gồm Passport 7000, 15000, 15000-VSSvà 15000 BSN đƣợc sử dụng nhƣ phần lõi của mạng chuyển mạch hoặc nhƣ loại MGcủa lớp kết nối trong mạng NGN. Hệ thống mạng lõi Passport 15000 đƣợc xây dựngtrên các chuẩn PNNI, IISP và DPRS, tích hợp IP trên ATM cũng nhƣ MPLS với ATM

để có thể cung cấp các dịch vụ một cách toàn diện. Đặc biệt đối với khả năng MPLS phối hợp định tuyến, đấu chéo các lƣu lƣợng dữ liệu cho các dịch vụ FR, IP và ATMđảm bảo chất lƣợng dịch vụ QoS, ngoài ra có khả năng hợp nhất điều khiển phục vụcho ứng dụng Packet/Optical.

1.6.4 Mô hình và giải pháp mạng của Ericsion

Ericsson giới thiệu giải pháp cho mạng thế hệ sau có tên là ENGINE. ENGINEtạo ra một mạng lõi cung cấp nhiều dịch vụ trên cơ sở một hạ tầng mạng duy nhất. Nóbao gồm toàn bộ các sản phẩm mạng đa dịch vụ của Ericsson đó là một tập hợp cácgiải pháp và sản phẩm.

Máy chủ ứng dụng IP

Server H.323 HLR SCP

Ứng dụng

Máychủ

Q PLMN U

Máy chủPSTN / ISDN

Điều khiển

Ả N

LÝ Mạng đƣờng trục

MGW

Mạng đadịch vụ

MG W

Mạng truynhập vôtuyến

MGW

Mạng truynhập

hữu tuyến

MGW

PBX/LANIntranet

MG

W

Các mạngđiện thoại

khác

khác

Hình 1 .10: Cấu trúc mạng thế hệ sau của Eri csson

Cấu trúc mạng thế hệ sau ENGINE hƣớng tới các ứng dụng, cấu trúc này dựa

trên các liên hệ Client/Server và Gateway/Server. Các ứng dụng gồm có phần Client






trên máy đầu cuối, các server trong mạng giao tiếp với nhau qua các giao diện mở vàhƣớng tới mạng độc lập với dịch vụ .

- Lớp dịch vụ/điều khiển bao gồm các server có chức năng điều khiển cáccuộc gọi PSTN/ISDN và số liệu, cung cấp dịch vụ mạng thông minh IN,

Multimedia thời gian thực trên cơ sở hệ thống xử lý AXE của Ericsson.

- Lớp truyền tải xử lý các thông tin ngƣời sử dụng, chuyển mạch và địnhtuyến lƣu lƣợng hay còn gọi là lớp vận chuyển với phần lõi chuyển mạchchính là ATM AXD 301 có dung lƣợng từ 10 đến 160 Gb/s và có khả năngmở rộng đến 2500 Gb/s trong tƣơng lai. Đồng thời hệ thống chuyển mạchATM AXD 301 có thể đƣợc sử dụng nhƣ một giao diện giữa mạng lõi vàmạng truy nhập khác: mạng cố định, mạng vô tuyến cố định và mạng diđộng

- Lớp truy nhập đảm bảo khả năng truy nhập của thuê bao từ các mạng cốđịnh, vô tuyến cố định, di động và các mạng tr uy nhập khác. Ericsson giớithiệu sản phẩm ENGINE access ramp gồm các dòng sản phẩm đáp ứng yêucầu của giải pháp mạng cần triển khai (truy nhập băng hẹp, chuyển mạchđơ n, tích hợp ATM…). Đôi với cấu hình truy nhập băng hẹp, việc chuyểnmạch sẽ do chuyển mạch nội hạt thực hiện. Để cung cấp các dịch vụ ATM,ENGINE access ramp sẽ phối hợp với mạng ATM công cộng.




Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II: Mạng truyền tải NGN

CHƢƠNG II

MẠNG TRUYỂN TẢI NGN

Một trong các đặc tính chính của NGN là tách riêng các dịch vụ với mạng, chophép chúng có thể phát triển độc lập. Do đó trong cấu trúc NGN có sự phân chia rõràng giữa các chức năng của dịch vụ và các chức năng truyền tải. Lƣu lƣợng NGN làtuỳ biến theo nhu cầu của khách hàng với các dịch vụ đƣợc cung cấp ngày càng chiếmbăng thông rất lớn nhƣ các dịch vụ đa phƣơng tiện, TV theo yêu cầu, Game trực tuyến,hội nghị truyền hình… Điều này đòi hỏi mạng truyền tải NGN phải đảm bảo độ tin cậyvà hiệu năng hoạt động cao.

Chƣơng này sẽ tìm hiểu về các công nghệ truyền tải NGN. Đầu tiên, thảo luận bộ giao thức TCP/IP và IPv6 là kiến trúc nền tảng của mạng Internet ngày nay và cũnglà nền tảng của NGN. Tiếp đến là các giao thức định tuyến cơ bản trong mạng IP nhƣRIP, OSPF, BGP. Các giao thức này đóng vai trò rất quan trọng trong sự hình thànhnên mạng NGN. Phần cuối cùng của chƣơng, sẽ giới thiệu về các công nghệ lớp 2 – Các công nghệ truyền tải lớp liên kết dữ liệu, trong đó tập trung vào công nghệ chuyểnmạch nhãn đa giao thức MPLS – công nghệ truyền tải chủ yếu có trong các giải pháphiện nay của NGN.

2.1 Bộ giao thức TCP/IP và IPv6 M« h×nhOSI M« h×nh TCP /IP

øn g d ô n g

t r ×nh d iÔn ø ng d ôn g

Ph iª n

Giao v Ën Giao vËn

M¹ n g Liª n M¹ n g

Liª n k Õt d ÷ l iÖu

VËt l ý

Tr u y c ẬP m¹ n g

Hình 2.1: Mô hình OSI và TCP/IP

TCP/IP đƣợc phát triển trƣớc mô hình OSI. Do đó, các tầng trong TCP/IPkhông tƣơng ứng hoàn toàn với các tầng trong mô hình OSI. Chồng giao thức TCP/IP

biểu diễn trên hình 2.1 đƣợc chia thành bốn lớp: truy cập mạng mạng (network interface), liên mạng (internet), giao vận (transport) và ứng dụng (application).





Tầng ứ ng dụng

Ping SMTP FTP Telnet NNTP etc... NFS

RPC DNS TFTP BOOTP etc...

Tầng giao vận TCP UDP

OSPF ICMP IGMP BGP RIP

Tầng liên mạng IP

Tầng truy nhập

mạng

ARP

Data link

RARP

Media (physical)

Hình 2.2: Mô hình phân lớp chức năng của bộ giao thức TCP/IP

2.1.1 Lớp ứng dụng

Lớp ứng dụng điều khiển chi tiết từng ứng dụng cụ thể. Nó tƣơng ứng với cáclớp ứng dụng, trình diễn trong mô hình OSI. Lớp ứng dụng bao gồm các giao thức

mức cao, mã hóa, điều khiển hội thoại… Các dịch vụ ứng dụng nhƣ SMTP, FTP,TFTP… Hiện nay có hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn các giao thức thuộc lớp này.Các chƣơng trình ứng dụng giao tiếp với các giao thức ở lớp giao vận để truyền vànhận dữ liệu. Chƣơng trình ứng dụng truyền dữ liệu ở dạng yêu cầu đến lớp vậnchuyển để xử lý trƣớc khi chuyển xuống lớp Internet để tìm đƣờng đi.

2.1.2. Lớp giao vận

Lớp giao vận chịu trách nhiệm chuyển phát toàn bộ thông báo từ tiến trình-tới-

tiến trình. Tại lớp này có hai giao thức là TCP và UDP. Mỗi giao thức cung cấp mộtloại dịch vụ giao vận: hƣớng kết nối và phi kết nối.

a. Giao thức TCP

Một giao thức lớp giao vận thƣờng có nhiều chức năng. Một trong số đó là tạomột truyền thông tiến trình-tới-tiến trình. Để thực hiện điều này, TCP sử dụng cổng.Một chức năng khác của giao thức lớp giao vận là tạo một cơ chế điều khiển luồng vàđiều khiển lỗi ở mức giao vận. TCP sử dụng giao thức cửa sổ trƣợt để thực hiện điềukhiển luồng. Nó sử dụng gói xác nhận, thời gian chờ và truyền lại để thực hiện điều

khiển lỗi.





TCP là một giao thức hƣớng kết nối. Nó có trách nhiệm thiết lập một kết nốivới phía nhận, chia luồng dữ liệu thành các đơn vị có thể vận chuyển, đánh số chúngvà sau đó gửi chúng lần lƣợt.

Điều khiển luồng

Điều khiển luồng định nghĩa lƣợng dữ liệu mà nguồn có thể gửi trƣớc khi nhậnmột xác nhận từ đích. Trong trƣờng hợp đặc biệt, giao thức lớp giao vận có thể gửimột byte dữ liệu và đợi xác nhận trƣớc khi gửi byte tiếp theo. Nhƣng nếu làm nhƣ vậy,quá trình gửi sẽ diễn ra rất chậm. Nếu dữ liệu phải đi qua đoạn đƣờng dài thì nguồn sẽở trạng thái rỗi trong khi đợi xác nhận.

Trong trƣờng hợp đặc biệt khác, giao thức lớp giao vận có thể gửi tất cả dữ liệunó có mà không quan tâm tới xác nhận. Làm nhƣ vậy sẽ tăng tốc độ truyền, nhƣng có

thể làm tràn ngập trạm đích (trạm đích không xử lý kịp). Bên cạnh đó, nếu một phầndữ liệu bị mất, bị nhân đôi, sai thứ tự hoặc bị hỏng thì trạm nguồn sẽ không biết.

TCP sử dụng một giải pháp cho cả hai trƣờng hợp đặc biệt này. Nó định nghĩamột cửa sổ, đặt cửa sổ này lên bộ đệm gửi và chỉ gửi lƣợng dữ liệu bằng kích thƣớccửa sổ.

Điều khiển lỗi

TCP là một giao thức giao vận tin cậy. Ngoài điều khiển luồng, TCP còn điềukhiển lỗi. Điều khiển lỗi gồm các cơ chế phát hiện phân đoạn bị hỏng, bị mất, sai thứtự hoặc nhân đôi. Nó cũng gồm cơ chế sửa lỗi sau khi chúng đƣợc phát hiện.

Phát hiện lỗi trong TCP đƣợc thực hiện thông qua việc sử dụng ba công cụ đơngiản: tổng k iểm tra, xác nhận và THỜI GIAN CHỜ(time-out). Mỗi phân đoạn có chứamột trƣờng tổng kiểm tra để phát hiện phân đoạn lỗi. Nếu phân đoạn lỗi, nó sẽ bị máythu bỏ đi. TCP sử dụng phƣơng pháp xác nhận để thông báo sự nhận các gói đã tớiđích mà không hỏng. Không có xác nhận phủ định (xác nhận gói hỏng) trong TCP.Nếu một phân đoạn không đƣợc xác nhận trƣớc khi hết hạn thì nó đƣợc xem nhƣ bịhỏng hoặc bị mất trên đƣờng đi.

Cơ chế sửa lỗi trong TCP cũng rất đơn giản. TCP nguồn đặt một bộ định thờicho mỗi phân đoạn đƣợc gửi đi. Bộ định thời đƣợc k iểm tra định kỳ. Khi nó tắt, phânđoạn tƣơng ứng đƣợc xem nhƣ bị hỏng hoặc bị mất và nó sẽ đƣợc truyền lại.

b. Giao thức UDP

UDP (User Datagram protocol) là một giao thức truyền thông phi kết nối vàkhông tin cậy, đƣợc dùng thay thế cho TCP ở trên mạng IP theo yêu cầu của ứng dụng.UDP có trách nhiệm truyền các thông báo từ tiến trình-tới-tiến trình, nhƣng không

cung cấp các cơ chế giám sát và quản lý.





UDP cũng cung cấp cơ chế gán và quản lý các số cổng để định danh duy nhấtcho các ứng dụng chạy trên một trạm của mạng. Do ít chức năng phức tạp nên UDP cóxu thế hoạt động nhanh hơn so với TCP. Nó thƣờng đƣợ c dùng cho các ứng dụngkhông đòi hỏi độ tin cậy cao trong giao vận. Khuôn dạng của UDP datagram có các

vùng tham số đơn giản hơn nhiều so với gói tin TCP.2.1.3 Lớp liên mạng

Lớp liên mạng trong chồng giao thức TCP/IP tƣơng ứng với lớp mạng trong môhình OSI. Chức năng chính của tầng mạng là đánh địa chỉ lôgic và định tuyến gói tớiđích. Giao thức đáng chú ý nhất ở lớp liên mạng chính là giao thức liên mạng (IP – Internet Protocol). Ngoài ra còn có một số giao thức khác nhƣ giao thức thông điệpđiều khiển Internet (ICMP), giao thức phân giải địa chỉ (ARP) và giao thức phân giảiđịa chỉ ngƣợc (RARP). Chúng ta sẽ lần lƣợt tìm hiểu các giao thức này.

Giao thức IP

IP là một giao thức phi kết nối và không tin cậy. Nó cung cấp dịch vụ chuyểngói nỗ lực tối đa. Nỗ lực tối đa ở đây có ngh ĩ a IP không cung cấp chức năng theo dõivà kiểm tra lỗi. Nó chỉ cố gắng chuyển gói tới đích chứ không có sự đảm bảo. Nếu độtin cậy là yếu tố quan trọng, IP phải hoạt động với một giao thức tin cậy tầng trên,chẳng hạn TCP.

IP đƣợc thiết kế cho mạng chuyển mạch gói. Mỗi datagram đƣợc xử lý độc lập,

mỗi gói có thể đi tới đích trên một đƣờng đi khác nhau, chúng có thể đến sai thứ tự.Một số datagram có thể bị mất, bị hỏng trong khi truyền. IP dựa vào một giao thứctầng cao hơn để xử lý những vấn đề này.

Giao thức IP cung cấp một hệ thống đánh địa chỉ có phân cấp, độc lập với phầncứng và đƣa ra các dịch vụ cần thiết cho việc phân phối dữ liệu trên một mạng địnhtuyến phức tạp. Mỗi bộ thiết bị mạng trên mạng TCP/IP có một địa chỉ IP duy nhất.

Các địa chỉ IP trên mạng đƣợc tổ chức sao cho có thể chỉ ra đƣợc vị trí của hosthay mạng con nơi host cƣ trú - bằng cách nhìn vào địa chỉ.

Giao thức ICMP

Nhƣ đã trình bày ở trên, IP là giao thức chuyển gói phi kết nối và không tin cậy.Nó đƣợc thiết kế nhằm mục đích sử dụng có hiệu quả tài nguyên mạng. IP cung cấpdịch vụ chuyển gói nỗ lực tối đa. Tuy nhiên nó có hai khuyết điểm: thiếu điều khiển lỗivà thiếu các cơ chế hỗ trợ.

Giao thức thông báo điều khiển liên mạng (ICMP – Internet Control MessageProtocol) đƣợc thiết kế để bù đắp hai khuyết điểm trên. Nó đƣợc đi kèm với giao thức

IP.





Giao thức ARP và RARP

Để chuyển phát gói tới một trạm hoặc một router, cần có hai mức đánh địa chỉ:lôgic và vật lý. Do vậy, chúng ta cần có thể ánh xạ giữa hai địa chỉ này. Giao thức phângiải địa chỉ (ARP – Address Resolution Protocol) chuyển đổi địa chỉ lôgic thành địa

chỉ vật lý. Giao thức phân giải địa chỉ ngƣợc (RARP – Reverse Address ResolutionProtocol) chuyển đổi địa chỉ vật lý thành địa chỉ lôgic.

2.1.4 Lớp truy cập mạng

Cung cấp giao tiếp với mạng vật lý. Thông thƣờng lớp này bao gồm các phầnmềm điều khiển thiết bị trong hệ thống vận hành và các card giao diện mạng tƣơngứng trong đầu cuối. Lớp này thực hiện nhiệm vụ điều khiển tất cả các chi tiết phầncứng hoặc thực hiện giao tiếp vật lý với các phƣơng tiện (hoặc với bất kỳ môi trƣờng

nào đƣợc sử dụng). Cung cấp cơ chế kiểm soát lỗi dữ liệu phân bố trên mạng vật lý.Lớp này không định ngh ĩ a một giao thức riêng nào cả, nó hỗ trợ tất cả các giao thứcchuẩn và độc quyền. Ví dụ: Ethernet, Tocken Ring, FDDI, X.25, wireless, Async,ATM, SNA…

2.1.5 IPv6

a. IPv4

Mỗi địa chỉ IPv4 gồm 4 byte (32 bít), định nghĩa hai phần: địa chỉ mạng (NetID)

và địa chỉ trạm (HotID). Các phần này có chiều dài khác nhau tuỳ thuộc vào lớp địachỉ. Các bít đầu tiên trong phần địa chỉ mạng xác định lớp của địa chỉ IP.

Địa chỉ IPv4 đƣợc chia làm 5 lớp, ký hiệu là A, B, C, D và E. Chiều dài phần địachỉ mạng và phần địa chỉ trạm của các lớp là khác nhau. Cấu trúc của các lớp đƣợc chỉra trong hình 2.2.

Lớp

A 0 Địa chỉ mạng

(7 bit)

Địa chỉ trạm (24 bit)

Lớp

B 1 0 Địa chỉ mạng

(14 bit) Địa chỉ trạm

(16 bit)

Lớp

C 1 1 0 Địa chỉ mạng

(21 bit) Địa chỉ trạm

(8 bit)





Lớp

D 1 1 1 0 Địa chỉ multicast

(28 bit)

Lớp E

1 1 1 1 Chƣa sử dụng

(28 bit)

Hình 2.2: Các lớp địa chỉ IPv4

Các bit đầu tiên của byte đầu tiên của địa chỉ IP đƣợc dùng để định danh lớp địa

chỉ (0 - lớp A; 10 - lớp B; 110 - lớp C; 1110 - Lớp D và 1111 - lớp E).

Giao thức lớp liên mạng trong bộ giao thức TCP/IP hiện nay là IPv4. IPv4 cung

cấp truyền thông trạm-tới-trạm giữa các hệ thống trên Internet. Cho dù IPv4 đƣợc thiếtkế tốt, nhƣng nó vẫn có một số hạn chế mà trở nên không phù hợp với sự phát triểnnhanh của Internet.

b. IPv6

Địa chỉ IPv6 dài 128 bít và đƣợc biểu diễn dƣới dạng hexa hai chấm. Trong cách

biểu diễn này, 128 bít đƣợc chia thành 8 phần, mỗi phần dài 2 byte. Hai byte đƣợc biểu

diễn bằng 4 số hexa. Do đó, địa chỉ IPv6 gồm 32 số hexa, cứ 4 số hexa có một dấu hai

chấm để phân tách.128 bit =16 byte =32 sè hexa

11111101111101100 ………………………………………………….. 1111111111111111

FDEC BA98 7654 1234 ABCD 13AC FDEC FFFF

Hình 2 .3: Cấu trúc địa chỉ IPv6

Trong IPv6, giao thức IP đƣợc thay đổi để điều tiết sự thay đổi không thể đoántrƣớc của Internet. Định dạng và chiều dài của địa chỉ IP đƣợc thay đổi cùng với địnhdạng gói. Các giao thức liên quan nhƣ ICMP cũng đƣợc thay đổi. Các giao thức khác ở lớp liên mạng nhƣ ARP, RARP và IGMP không còn. Chức năng của chúng đƣợc đƣavào giao thức ICMP. Các giao thức định tuyến, nhƣ RIP và OSPF, cũng có chút sửa đổiđể thích ứng những thay đổi này.

IPv6 có một số ƣu điểm so với IPv4:

- Khoảng địa chỉ lớn hơn. Địa chỉ IPv6 dài 128 bít, nghĩa là gấp bốn lần chiều

dài địa chỉ IPv4.





- Định dạng tiêu đề tốt hơn. IPv6 sử dụng định dạng tiêu đề mớ i, trong đó cáctùy chọn đƣợ c tách khỏi phần tiêu đề cơ sở và nếu cần, đƣợ c thêm vào giữaphần tiêu đề cơ sở và dữ liệu. Do vậy, làm đơn giản và tăng tốc độ xử lýđịnh tuyến vì hầu hết các tùy chọn đều không cần đƣợc router kiểm tra.

- Các tùy chọn mới. IPv6 có một số tùy chọn mới cho phép các chức năng bổsung.

- Cho phép mở rộng. IPv6 đƣợc thiết kế để cho phép mở rộng khi có yêu cầu.

- Hỗ trợ cấp phát tài nguyên. Trong IPv6, trƣờng loại dịch vụ đƣợc bỏ đi,nhƣng một cơ chế (đƣợ c gọi là nhãn luồng) đƣợc thêm vào để cho phépnguồn yêu cầu xử lý gói đặc biệt. Cơ chế này có thể đƣợ c sử dụng để hỗ trợ lƣu lƣợng video hoặc âm thanh thời gian thực.

- Bảo mật hơ n. Tùy chọn mật mã và chứng thực trong IPv6 cung cấp tính toànvẹn và tính bảo mật của gói.

a. Chiến lƣợ c chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6

Do số lƣợng nút trên Internet là một con số khổng lồ, nên việc chuyển dịch từIPv4 sang IPv6 không thể xảy ra đột ngột. Phải mất một khoảng thời gian đáng kể đểcác hệ thống trên Internet có thể chuyển từ IPv4 sang IPv6. Việc chuyển dịch phải trôichảy để không có vấn đề gì giữa hệ thống IPv4 và IPv6.

Ba chiến lƣợc đã đƣợc IETF phát triển để sự chuyển dịch trôi chảy hơ n, gồm: chồng giao thức kép, đƣờng hầm và dịch tiêu đề.

Chồng giao thức kép

Chiến lƣợc này khuyến nghị rằng mọi trạm trƣớc khi di trú hoàn toàn sangIPv6, phải có một chồng giao thức kép. Nói cách khác, một trạm phải chạy IPv4 vàIPv6 đồng thời cho đến khi toàn bộ Internet đều sử dụng IPv6.

Đường hầm

Đƣờng hầm là chiến lƣợc đƣợc sử dụng khi hai đầu cuối IPv6 muốn truyềnthông với nhau, nhƣng gói phải đi qua một khu vực sử dụng IPv4. Để qua khu vực này,gói phải có một địa chỉ IPv4. Gói IPv6 đƣợc đóng gói trong gói IPv4 khi nó đi vào khuvực, và đƣợc mở gói khi nó rời khỏi khu vực. Dƣờng nhƣ gói IPv6 đi vào đƣờng hầmở một đầu và ló ra ở đầu kia.

D ị ch tiêu đề

Chiến lƣợc dịch tiêu đề cần thiết khi phần lớn Internet đã chuyển sang IPv6 vàchỉ còn một phần nhỏ sử dụng IPv4. Máy gửi muốn sử dụng IPv6, nhƣng trạm nhận

không hiểu IPv6. Đƣờng hầm không hoạt động trong trƣờng hợp này vì gói phải ở





định dạng IPv4 để trạm nhận có thể hiểu đƣợ c. Trong trƣờng hợp này, định dạng tiêuđề phải đƣợc thay đổi toàn bộ thông qua quá trình dịch tiêu đề. Tiều đề IPv6 đƣợcchuyển đổi thành tiêu đề IPv4.

b. Các kĩ thuật biên dịch

K ỹ thuậ t biên dịch không trạng thái IP/ICMP (SIIT – Stateless IP/ICMP

Translation)

Trong giai đoạn đầu của quá trình chuyển giao IPv4-IPv6, chúng ta cần có cáccơ chế cho sự liên lạc giữa các node IPv4 và IPv6. Các node IPv6 có thể là các nodecó khả năng IPv4 (nghĩa là các node có thể triển khai IPv4 nhƣng chƣa chắc đã đƣợcgán địa chỉ IPv4) hoặc không có khả năng đó. Khi đó để liên lạc giữa các node thì kĩ thuật SIIT đƣợc sử dụng. Kĩ thuật SIIT là kỹ thuật đƣợ c sử dụng trong quá trình biên

dịch giữa IPv4 và IPv6, chúng nhằm cho việc liên lạc giữa các node IPv4 thuần nhấtvà các node IPv6 thuần nhất. Chúng biên dịch giữa các header IPv4 và IPv6 bao gồmcả header ICMP. Bộ biên dịch SIIT đƣợc cài đặt và cấu hình trong các bộ định tuyếndual stack. Các tình huống có thể xảy ra trong quá trình chuyển đổi gồm:

- Khi thiết lập một mạng mới với toàn các node triển khai IPv6 thì không cầnthiết lập định tuyến IPv4 trong mạng đó. Tuy nhiên có thể có một vài nodeIPv6 cần liên lạc với các node IPv4 trong mạng Internet hiện tại, khi đó kĩ thuật SIIT đƣợc sử dụng tại biên giới mạng.

- Chúng ta cần có một mạng IPv4 và thêm vào đó nhiều node IPv6. Các nodeIPv6 có thể triển khai cả hai stack IPv4 và IPv6 nhƣng không thể có để gánthƣờng chú cho các node đó.

NAT-PT

Kỹ thuật chuyển đổi địa chỉ (Network Address Translation – ProtocolTranslation NAT-PT) là một kỹ thuật rất tốt tại biên giới của mạng IPv6 chỉ có mộtđƣờng ra khi nó liên kết với mạng IPv4 hay mạng kết hợp IPv4 và IPv6. NAT-PT chophép các host thuần và các ứng dụng IPv6 có thể liên lạc với các host thuần và các ứngdụng IPv4 và ngƣợc lại. NAT-PT sử dụng một tập hợp địa chỉ IPv4 để gán cho cácnode IPv6 dựa trên cơ chế cấp phát động để tạo thành phiên giao dịch qua biên giớiIPv4-IPv6. Các địa chỉ IPv4 đƣợc dùng trong kỹ thuật NAT-PT là địa chỉ toàn cầu.NAT-PT sẽ ánh xạ địa chỉ IPv4 sang địa chỉ IPv6 và ngƣợc lại để cung cấp một cơ chếđịnh tuyến trong suốt đối với các gói tin liên lạc giữa chúng. Cơ chế này không cần đòihỏi phải nâng cấp ở các node đầu cuối và nó cung cấp một sự định tuyến trong suốt đốivới các node đầu cuối. Chúng ta không nên dùng NAT-PT cùng với bất kỳ kỹ thuậtIPv6 trên IPv4 thông qua đƣờng ống. NAT-PT chỉ nên sử dụng trong sự chuyển đổi

qua lại giữa IPv4 thuần nhất và IPv6 thuần nhất.





BIS

Kỹ thuật BIS (Bump-In-the-Stack) là kỹ thuật cho phép các ứng dụng không có khả năng IPv6 chạy trên các host IPv4 có khả năng liên lạc với các host IPv6 bằngcách thêm vào stack IPv4 3 thủ tục nhỏ giữa tầng ứng dụng và tầng mạng là thủ tục

phân giải tên mở rộng, ánh xạ địa chỉ và biên dịch. Ý tƣởng cơ bản ở đây là khi ứngdụng IPv4 cần liên lạc với host IPv6 thì địa chỉ IPv6 của host đó đƣợc ánh xạ sang địachỉ IPv4 nằm ngoài khoảng địa chỉ nội bộ cho các host dual-stack.

Kỹ thuật này thật sự có lợi trong giai đoạn đầu của quá trình chuyển đổi IPv4và IPv6 ở những nơi mà một vài ứng dụng chƣa thay đổi sang IPv6. Điều này là có lợicho ngƣời sử dụng. Kỹ thuật này cho phép các ứng dụng trong một host có thể liên lạcvới tất cả các host IPv4 và IPv6.

Kỹ thuật này chỉ có thể dùng cho địa chỉ unicast mà không thể dùng cho địa chỉmulticast. Và mặc dù nó cho phép các host có thể liên lạc với các host IPv4 thông quacác ứng dụng IPv4 nhƣng điều này không thể áp dụng cho các ứng dụng sử dụng lựachọn IPv4 vì ta không thể chuyển đổi mọi lựa chọn IPv4 sang IPv6.

2.2 Các giao thức về định tuyến và thiết bị kết nối mạng

2.2.1 Cơ bản về định tuyến

Định tuyến là hành động di chuyển thông tin trong liên mạng, từ nguồn đến

đích. Nó là một chức năng đƣợc thực hiện ở tầng mạng. Chức năng này cho phéprouter đánh giá các đƣờng đi sẵn có tới đích. Để đánh giá đƣờng đi, định tuyến sửdụng các thông tin tôpô mạng. Các thông tin này có thể do ngƣời quản trị thiết lậphoặc đƣợc thu lƣợm thông qua các giao thức định tuyến.

Quá trình đị nh tuyến

Khi định tuyến dữ liệu từ nguồn đến đích, router thƣờng chuyển tiếp gói từ mộtliên kết dữ liệu (mạng) này đến một liên kết dữ liệu khác, sử dụng hai chức năng cơ bản:

- Xác định đƣờng đi (path determination)

- Chuyển mạch (switching)

Chức năng xác định đường đi chọn ra một đƣờng đi tối ƣu đến đích theo mộttiêu chí nào đó (chẳng hạn chiều dài đƣờng đi). Để trợ giúp cho quá trình xác địnhđƣờng đi, các giải thuật định tuyến khởi tạo và duy trì bảng định tuyến, bảng này chứathông tin về các tuyến tới đích.

Khi đƣờng đi tối ƣu đƣợc xác định, bƣớc nhảy tiếp theo gắn với đƣờng đi này

cho router biết phải gửi gói đi đâu để nó có thể đến đích theo đƣờng đi tối ƣu đó.





Chức năng chu yển mạch cho phép router chuyển gói từ cổng vào tới cổng ratƣơng ứng với đƣờng đi tối ƣu đã chọn.

Trong quá trình định tuyến, phần địa chỉ mạng đƣợc sử dụng để xác định đƣờngđi, còn phần địa chỉ trạm đƣợc router cuối cùng trên đƣờng đi (router nối trực tiếp tới

mạng đích) sử dụng để chuyển gói tới đúng trạm đích.

Định tuyến tĩnh và định tuyến động

Các tuyến tĩnh đƣợc ngƣời quản trị cập nhật và quản lý nhân công. Trongtrƣờng hợp tôpô mạng thay đổi, ngƣời quản trị phải cập nhật lại các tuyến tĩnh mộtcách thủ công.

Định tuyến động hoạt động khác với định tuyến tĩnh. Sau khi ngƣời quản trịnhập các lệnh cấu hình để khởi tạo định tuyến động, thông tin về tuyến sẽ đƣợc cập

nhật tự động mỗi khi nhận đƣợc một thông tin mới từ liên mạng. Các thay đổi về tôpômạng đƣợc trao đổi giữa các router.

Phân loại giao thức định tuyến

Hầu hết các giải thuật định tuyến đều thuộc một trong 3 loại sau:

- Giải thuật vectơ khoảng cách (distance vector).

- Giải thuật trạng thái liên kết (Link State).

- Giải thuật lai.

Vector khoảng cách đƣợc thiết kế để giảm tối đa sự liên lạc giữa các Routercũng nhƣ lƣợng dữ liệu trong bảng định tuyến. Bản chất của định tuyến vector khoảngcách là một Router không cần biết tất cả các đƣờng đi đến các phân đoạn mạng, nó chỉcần biết phải truyền một datagram đƣợc gán địa chỉ đến một phân đoạn mạng đi theohƣớng nào. Khoảng cách giữa các phân đoạn mạng đƣợc tính bằng số lƣợng Routermà datagram phải đi qua khi đƣợc truyền từ phân đoạn mạng này đến phân đoạn mạngkhác. Router sử dụng thuật toán vector khoảng cách để tối ƣu hoá đƣờng đi bằng cáchgiảm tối đa số lƣợng Router mà datagram đi qua. Tham số khoảng cách này chính là sốchặng phải qua (bƣớc nhảy count).

Định tuyến vector khoảng cách sẽ không còn phù hợp đối với một mạng lớngồm rất nhiều Router. Khi đó mỗi Router phải duy trì một mục trong bảng định tuyếncho mỗi đích, và các mục này chỉ đơn thuần chứa các giá trị vector và bƣớc nhảycount. Router cũng không thể tiết kiệm năng lực của mình khi đã biết nhiều về cấu trúcmạng. Hơn nữa, toàn bộ bảng giá trị khoảng cách và bƣớc nhảy count phải đƣợctruyền giữa các Router cho dù hầu hết các thông tin này không thực sự cần thiết traođổi giữa các Router.





Định tuyến trạng thái liên kết ra đời là đã khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm củađịnh tuyến vector khoảng cách.

Bản chất của định tuyến trạng thái liên kết là mỗi Router xây dựng bên trong nómột sơ đồ cấu trúc mạng. Định kỳ, mỗi Router cũng gửi ra mạng những thông điệp

trạng thái. Những thông điệp này liệt kê những Router khác trên mạng kết nối trực tiếpvới Router đang xét và trạng thái của liên kết. Các Router sử dụng bản tin trạng tháinhận đƣợc từ các Router khác để xây dựng sơ đồ mạng. Khi một Router chuyển tiếpdữ liệu, nó sẽ chọn đƣờng đi đến đích tốt nhất dựa trên những điều kiện hiện tại.

Giao thức trạng thái liên kết đòi hỏi nhiều thời gian xử lí trên mỗi Router,nhƣng giảm đƣợc sự tiêu thụ băng thông bởi vì mỗi Router không cần gửi toàn bộbảng định tuyến của mình. Hơn nữa, Router cũng dễ dàng theo dõi lỗi trên mạng vìbản tin trạng thái từ một Router không thay đổi khi lan truyền trên mạng (ngƣợc lại,đối với phƣơng pháp vector khoảng cách, giá trị bƣớc nhảy count tăng lên mỗi khithông tin định tuyến đi qua một Router khác).

Giải thuật lai kết hợp các khía cạnh của giải thuật vectơ khoảng cách và trạngthái liên kết. Các phần tiếp theo trình bày về các thủ tục và những vấn đề gặp phải củamỗi loại giải thuật và những kỹ thuật hiện đƣợc sử dụng để tối thiểu hóa những vấn đềđó.

2.2.2 Các giao thức định tuyến cơ bản

a. Giao thức định tuyến RIP

RIP (Router Information Protocol – Giao thức thông tin định tuyến) là một giaothức định tuyến miền trong đƣợc sử dụng bên trong hệ thống tự trị. Đây là một giaothức rất đơn giản dựa trên định tuyến vectơ khoảng cách, sử dụng giải thuật Bellman-

Ford để tính toán bảng định tuyến. Khi đƣợc sử dụng trong những mạng cùng loạinhỏ, RIP là một giao thức hiệu quả và sự vận hành của nó là khá đơn giản. RIP duy trìtất cả bảng định tuyến trong một mạng đƣợc cập nhật bởi truyền những bản tin cậpnhật bảng định tuyến sau mỗi 30s. Sau một thiết bị RIP nhận một cập nhật, nó so sánh

thông tin hiện tại của nó với những thông tin đƣợc chứa trong thông tin cập nhật.

Bảng đị nh tuyến RIP

R3 R4

N4 R2

R5 R1

N3

N2N5

N6 N1

Hình 2.4: Đị nh tuyến trong mạng sử dụng RIP





Mỗi router có một bảng định tuyến trong đó chứa các mục tƣơng ứng cho mỗimạng đích mà router biết. Mục này gồm địa chỉ IP của mạng đích, khoảng cách ngắnnhất để tới đích (tính theo số bƣớc nhảy) và bƣớc nhảy tiếp theo (router tiếp theo).Bƣớ c nhảy tiếp theo là nơi cần giửi gói dữ liệu đến để có thể tới đƣợc đích cuối cùng.

Số bƣớc nhảy là số mạng mà một gói dữ liệu phải đi qua để tới đƣợc mạng đích. Bảng 2: Bảng đị nh tuyến vectơ khoảng cách

Bảng của R2 Bảng của R3 Bảng của R4

Đích Node sau Hop Đích Node sau Hop Đích Node sau Hop

N1 R1 2 N1 R2 3 N1 R3 4

N2 Trực tiếp 1 N2 R2 2 N2 R3 3

N3 Trực tiếp 1 N3 Trực tiếp 1 N3 R3 2N4 R3 2 N4 Trực tiếp 1 N4 Trực tiếp 1

N5 R3 3 N5 R4 2 N5 Trực tiếp 1

N6 R3 4 N6 R4 3 N6 R5 2

Giải thuật cập nhật RIP

Bảng định tuyến RIP đƣợc cập nhật khi router nhận đƣợc các thông báo RIP.

Dƣới đây chỉ ra giải thuật cập nhật định tuyến đƣợc RIP sử dụng. Nhận một thông báo RIP trả lời

1. Cộng 1 vào số bƣớc nhảy tiếp theo cho mỗi đích đƣợc quảng cáo

2. Lặp lại các bƣớc tiếp theo cho mỗi đích đƣợc quảng cáo:

2.1 Nếu đích không có trong bảng định tuyến

- Thêm thông tin đƣợc quảng cáo vào bảng định tuyến

2.2 Trái lại

2.2.1 Nếu bƣớc nhảy tiếp theo giống nhau

- Thay thế mục trong bảng bằng mục đƣợc quảng cáo

2.2.2 Trái lại

2.2.2.1 Nếu số bƣớc nhảy đƣợc quảng cáo nhỏ hơn số bƣớcnhảy trong bảng

- Thay thế mục trong bảng bằng mục đƣợc quảng cáo

2.2.2.2 Trái lại





3. Kết thúc

Hạn chế của RIP

- Không làm gì cả

Giới hạn độ dài tuyến đƣờng: Trong RIP, giá có giá trị lớn nhất đƣợc đặt là16. Do đó, RIP không cho phép một tuyến đƣờng có giá lớn hơn 15. Tức là,những mạng có kích thƣớ c lớn hơn 15 bƣớc nhảy phải dùng thuật toán khác.Lƣu lƣợng cần thiết cho việc trao đổi thông tin định tuyến lớn.

- Tốc độ hội tụ khá chậm.

- Không hỗ trợ mặt nạ mạng con có độ dài thay đổi (VLSM): Khi trao đổithông tin về các tuyến đƣờng, RIP không kèm theo thông tin gì về mặt nạmạng con. Do đó, mạng sử dụng RIP không thể hỗ trợ mặt nạ mạng con cóđộ dài thay đổi.

Giao thức RIP phiên bản 2 (RIP -2)

Tổ chức IETF đƣa ra hai phiên bản RIP-2 để khắc phục những hạn chế của RIP-1. RIP-2 có những cải tiến sau so với RIP-1:

- Hỗ trợ CIDR và VLSM: RIP-2 hỗ trợ siêu mạng và mặt nạ mạng con cóchiều dài thay đổi. Đây là một trong những lý do cơ bản để thiết kế chuẩnmới này. Cải tiến này làm cho RIP-2 phù hợp với các cách thức địa chỉ hoá

phức tạp không có trong RIP-1.

- Hỗ trợ chuyển gói đa điểm: Đây là cải tiến để RIP có thể thực hiện kiểuchuyển gói đa điểm chứ không đơn thuần chỉ có kiểu quảng bá nhƣ trƣớ c.Điều này làm giảm tải cho các trạm không chờ đợi các bản tin RIP-2. Đểtƣơng thích với RIP-1, tuỳ chọn này sẽ đƣợc cấu hình cho từng giao diệnmạng.

- Hỗ trợ nhận thực: RIP-2 hỗ trợ nhận thực cho tất cả các node phát thông tinđịnh tuyến. Điều này hạn chế những thay đổi có ảnh hƣởng xấu đối với bảngđịnh tuyến.

- Hỗ trợ RIP-1: RIP-2 tƣơng thích hoàn toàn với RIP-1.

Những hạn chế của RIP -2

RIP-2 đã đƣợc phát triển để khắc phục những hạn chế trong RIP-1. Tuy nhiênnhững hạn chế của RIP-1 nhƣ giới hạn về số bƣớc nhảy hay khả năng hội tụ chậm vẫncòn tồn tại trong RIP-2.

b. Giao thức định tuyến OSPF





Giao thức ƣu tiên đƣờng đi ngắn nhất (OSPF – Open Shortest Path First) là mộtgiao thức định tuyến cổng trong khác đang đƣợc sử dụng rất rộng rãi. Phạm vi hoạtđộng của nó cũng là một hệ thống tự trị (AS). Các router đặc biệt đƣợc gọi là routerbiên AS có trách nhiệm ngăn thông tin về các AS khác vào trong hệ thống hiện tại. Để

định tuyến hiệu quả, OSPF chia hệ thống tự trị thành nhiều vùng nhỏ.

Khu vực 1 Khu vực 2

Router biên

khu vực

Hệ thống tự trị AS

Khu vực 0(đường trục )

Router đường trục Router đường trục Router

biên AS

Tới AS khác

Hình 2.5: Các khu vự c trong một hệ thống tự trị

Sau đây sẽ liệt kê các tính năng đã tạo nên thành công của giao thức này:

- Cân bằng tải giữa các tuyến cùng giá: Việc sử dụng cùng lúc nhiều tuyến

cho phép tận dụng có hiệu quả tài nguyên mạng.

- Phân chia mạng một cách logic: điều này làm giảm bớt các thông tin phát ratrong những điều kiện bất lợ i. Nó cũng giúp kết hợp các thông báo về địnhtuyến, hạn chế việc phát đi những thông tin không cần thiết về mạng.

- Hỗ trợ nhận thực: OSPF hỗ trợ nhận thực cho tất cả các node phát thông tinquảng cáo định tuyến. Điều này hạn chế đƣợc nguy cơ thay đổi bảng địnhtuyến với mục đích xấu.

- Thời gian hội tụ nhanh hơn: OSPF cho phép truyền các thông tin về thay đổituyến một cách tức thì. Điều đó giúp rút ngắn thời gian hội tụ cần thiết đểcập nhật thông tin cấu hình mạng.

- Hỗ trợ CIDR và VLSM: Điều này cho phép nhà quản trị mạng có thể phân phối nguồn địa chỉ IP một cách có hiệu quả hơn.

OSPF là một giao thức dựa theo trạng thái liên kết. Giống nhƣ các giao thứctrạng thái liên kết khác, mỗi bộ định tuyến OSPF đều thực hiện thuật toán SPF để xửlý các thông tin chứa trong cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết. Thuật toán tạo ra một câyđƣờng đi ngắn nhất mô tả cụ thể các tuyến đƣờng nên chọn dẫn tới mạng đích.





Bảng đị nh tuyến

Mỗi router sử dụng cây đƣờng đi ngắn nhất để xây dựng bảng định tuyến củamình. Bảng định tuyến chỉ ra giá để tới mỗi mạng trong khu vực. Để tìm giá tới mạngbên ngoài khu vực, các router sử dụng các quảng cáo liên kết tóm tắt tới mạng, liên kết

tóm tắt tới router biên AS và liên kết ngoài.

Router A

5

1 2 N1 Router C Router D Router B 3

1 3 3

N1 3 N3 N4

Router E

2

N5

Hình 2.6: V í dụ mô hình cây đường đi ngắn nhất Bảng 3 mô tả bảng định tuyến của Router A ở hình trên.

Bảng 3: Bảng định tuyến trạng thái liên kết của Router A

Mạng Giá Router tiếp theo Thông tin khác

N1 5

N2 7 C

N3 10 DN4 11 B

N5 15 D

c. Giao thức BGP

Giao thức cổng biên (BGP – Border Gateway Protocol) là một giao thức địnhtuyến miền ngoài, thực hiện định tuyến giữa các AS. Nó dựa trên phƣơng pháp địnhtuyến có tên định tuyến vectơ đường đ i.

Định tuyến vectơ đường đi





Định tuyến vectơ đƣờng đi khác với cả định tuyến vectơ khoảng cách và địnhtuyến trạng thái liên kết. Mỗi mục trong bảng định tuyến chứa địa chỉ mạng đích,router tiếp theo, và đƣờng đi tới đích. Đƣờng đi thƣờng đƣợ c định ngh ĩ a là một danhsách có thứ tự các AS mà gói phải qua để tới đích. Bảng 4 chỉ ra một ví dụ về bảng

định tuyến vectơ đƣờng đi. Bảng 4: V í dụ về bảng định tuyến vectơ đường đi

Mạng Router tiếp theo Đƣờng đi

N01 R01 AS 14, AS23, AS67

N02 R05 AS22, AS67, AS05, AS89

N03 R06 AS67, AS89, AS09, AS34

N04 R12 AS62, AS02, AS092.2.3 Router - Thiết bị đấu nối mạng

Chức năng của router là chuyển tiếp datagram dựa trên địa chỉ IP. Mỗi loạirouter sử dụng một giao thức và thuật toán định tuyến khác nhau để xây dựng bảngđịnh tuyến.

Phân loại router

Router lõi (Core Router) – Router lõi lƣu trữ thông tin đầy đủ về những router

lõi khác. Về cơ bản, bảng định tuyến của nó là sơ đồ vị trí các hệ thống tự trị kết nốivào mạng lõi. Những router lõi không xử lý những thông tin chi tiết của các router bêntrong hệ thống tự trị. Nó có thể sử dụng các giao thức định tuyến nhƣ Gateway-to-Gateway Protocol (GGP) hay gần đây nhất là giao thức định tuyến SPREAD.

Router ngoại (Exterior Router) – Router ngoại không phải là những router lõithực hiện sự trao đổi thông tin định tuyến của nó và những mạng tự trị. Nó duy trìnhững thông tin định tuyến của nó và những mạng tự trị lân cận nhƣng không có mộtsơ đồ về một mạng liên kết hoàn chỉnh. Những router ngoại thƣờng sử dụng giao thức

định tuyến EGP (Exterior Gateway Protocol). Hiện nay, giao thức EGP nguyên bản đãlỗi thờ i, nhƣng những giao thức định tuyến mới đƣợc sử dụng trong các router ngoạivẫn thƣờng dựa trên EGP. Một phiên bản giao thức EGP đang sử dụng hiện là BGP(Border Gateway Protocol). Một router ngoại cũng phải tham gia vào hệ thống tự trịcủa nó nhƣ một router nội thông thƣờng.

Router nội (Interior Router) - Những router nằm bên trong hệ thống tự trị cùngchia sẻ thông tin định tuyến đƣợ c gọi là những router nội. Những router này sử dụngmột lớp các giao thức định tuyến gọi là IGP (Interior Gateway Protocol). Điển hình

cho lớp giao thức này là giao thức RIP và giao thức OSPF. Những ngƣời quản trị mạng





tự trị sẽ thiết kế cấu hình các router trong mạng và lựa chọn giao thức định tuyến thích

hợ p.

Một điều quan trọng cần chú ý là các router bên trong một trong các mạng tự trịcũng có thể có một cấu hình phân cấp. Một hệ thống tự trị lớn có thể bao gồm nhiều

nhóm router nội và các router ngoại chuyển thông tin định tuyến giữa các nhóm nộinày. Các nhà quản lý của hệ thống tự trị này có toàn quyền thiết kế một cấu hình routerlàm việc trên mạng này và tuỳ ý chọn các giao thức định tuyến.

Các thành phần của Router

Phần này trình bày về các thành phần đóng vai trò chính trong tiến trình cấuhình router. Biết đƣợc thành phần nào liên quan đến tiến trình cấu hình cho phép bạnhiểu tốt hơn về cách router lƣu trữ và sử dụng các lệnh cấu hình của bạn. Biết các bƣớ c

xảy ra trong quá trình khởi tạo router giúp bạn xác định vị trí xuất hiện sự cố khi bạnkhởi động router.

Nhƣ thấy ở hình 2.7, bạn có thể cấu hình một router từ nhiều nguồn bên ngoài,bao gồm:

- Từ đầu cuối điều khiển (một đầu cuối kết nối trực tiếp với router thông quacổng console).

- Thông qua modem sử dụng cổng AUX.

- Từ các đầu cuối ảo, sau khi router đã đƣợc cài đặt trên mạng. - Từ một máy chủ TFTP trên mạng.

Các chế độ lệnh

Hình 2.7: Nguồn cấu hình Router





Cấu hình của router đƣợc thiết lập thông qua các lệnh, và ở các chế độ khácnhau các lệnh sẵn có sẽ khác nhau. Do đó, để dễ dàng cho việc cấu hình router cần biếtvà phân biệt các chế độ lệnh của router cũng nhƣ tác dụng của từng chế độ lệnh.

Router làm việc ở các chế độ lệnh sau:

Chế độ thực thi người sử dụng: Đây là chế độ tham khảo. Ngƣời sử dụng chếđộ này chỉ có quyền tham khảo cấu hình của router. Mặc định sau khi bật Router sẽ ở chế độ này. Nếu không đặt mật khẩu Console thì mọi ngƣời dùng đều có thể vào chếđộ này.

Chế độ thự c thi đặc qu yền: Chế độ này cho phép cấu hình các tham số hoạtđộng của router. Để vào đƣợc chế độ này, ngƣời sử dụng phải nhập mật khẩu.

Chế độ cấu hình đường dây: Chế độ này cho phép thiết lập cấu hình tham số

cho các đƣờng kết cuối.

Chế độ cấu hình toàn cục: Chế độ này cho phép cấu hình các tham số áp dụngcho toàn bộ hệ thống của router, chẳng hạn nhƣ mật khẩu, tên Router .v.v.

Chế độ cấu hình giao diện: Chế độ này cho phép cấu hình tham số cho các giaodiện LAN và WAN của router (Ethernet, Serial, ISDN .v.v.).

Chế độ cấu hình router: Chế độ này cho phép cấu hình giao thức định tuyến IPnhƣ RIP, OSPF, IGRP, BGP .v.v.

2.3 Các công nghệ lớp 2 và giao thức MPLS

Chúng ta vừa tìm hiểu bộ giao thức TCP/IP, các giao thức định tuyến. Trongphần này, sẽ giới thiệu về các công nghệ lớp 2 - Lớp liên kết dữ liệu (Datalink – Môhình OSI, giao diện mạng – Mô hình TCP).

Chức năng chính của lớp 2 là đảm bảo truyền dữ liệu qua lớp vật lý một cáchchính xác và không lỗi. Các công nghệ lớp 2 hiện nay là Ethernet, Token Ring, FDDI(cho mạng LAN) và X.25, FrameRelay, ATM, MPLS (cho mạng WAN). Sau đây

chúng ta sẽ lần lƣợt tìm hiểu các công nghệ này, trong đó tập trung vào công nghệMPLS là công nghệ truyền tải cho mạng NGN.

2.3.1 Các công nghệ lớp 2

a. Ethernet

Ethernet là giải pháp kết nối các đầu cuối đƣợ c phát triển bởi Xerox và DEC, các chuẩn Ethernet hiện nay là: IEEE 802.2, IEEE 802.3 CSMA/CD. Ethernet hoạtđộng ở lớp liên kết dữ liệu không hoàn toàn tƣơng thích với các yêu cầu trong mạngLAN. Vì thế, các giao thức mạng LAN chia lớp liên kết dữ liệu thành 2 lớp con chứa

giao thức điều khiển liên kết logic (LLC) và điều khiển truy nhập phƣơng tiện (MAC).





Trên các mạng Ethernet, tất cả các đầu cuối chia sẻ một đƣờng truyền thôngchung. Ethernet sử dụng một phƣơng thức truy cập gọi là “Đa truy nhập cảm nhậnsóng mang” với “Dò tìm đụng độ” – CSMA/CD để quyểt định khi nào một đầu cuốicó thể truyền dữ liệu trên một đƣờng truy cập. Sử dụng CSMA/CD, tất cả đầu cuối

quan sát môi trƣờng tr uyền thông và chờ đến khi tuyến truyền thông sẵn sàng thì mớitruyền. Nếu hai đầu cuối cố gắng truyền cùng một lúc thì sẽ xảy ra đụng độ. Các đầucuối sẽ dừng lại, chờ một khoảng thời gian ngẫu nhiên, và thử truyền lại.

b. Token Ring

Kỹ thuật Token Ring sử dụng một khái niêm hoàn toàn khác với Ethernet trongquy trình truy nhập môi trƣờng. Phƣơng thức truy cập này đƣợc gọi là chuyển Token.

Với phƣơng thức truy cập chuyển token, các đầu cuối trên LAN đƣợc kết nốivới nhau sao cho dữ liệu đƣợ c truyền vòng quanh mạng trong một vòng Ring. Một sốcơ chế ƣu tiên đƣợc áp dụng để xác định nút nào sẽ đƣợc nhận token, trong quá trìnhtruyền nếu xuất hiện lỗi thì nút đích sẽ không sao chép khung dữ liệu vào bộ nhớ vàyêu cầu truyền lại. Các bộ định thời sẽ ngăn chặn khả năng một nút nào đó liên tụcchiếm giữ token, nó sẽ truyền liên tục và không giải phóng token. Điều khiển tokenring thuờng thông qua một trạm giám sát, và có thể đặt tại một nút bất kỳ trong mạchvòng, cơ chế này hoàn toàn tự động và thoả hiệp giữa các nút trong mạch vòng.

c. FDDI

FDDI tƣơng tự nhƣ token ring vì nó cũng sử dụng một token để xác định mạngrỗi và chống tranh chấp. FDDI khác với Token Ring ở cách xử lý token, FDDI sử dụngmột token định thời cho phép nút chiếm token truyền trong một khoảng thời gian địnhtrƣớc và sau đó phải trao quyền điều khiển cho nút khác. FDDI sử dụng cấu hình mạngvòng kép cho phép dữ liệu truyền theo hai hƣớng, nếu một liên kết vòng bị gẫy, dữ liệusẽ chuyển theo đƣờng ngƣợc lại hình thành nên một mạch vòng đơ n.

Trong FDDI token đƣợc giải phóng ngay sau khi truyền dữ liệu, nút phát khôngphải đợi khung dữ liệu đi hết một vòng và quay về, điều này có nghĩa là nhiều nút có

thể truyền đồng thời trên mạng nếu nhƣ chúng nhận đƣợc token. FDDI sử dụng chứcnăng quản lý mạch vòng phân tán, mỗi nút chịu trách nhiệm liên lạc với nút kế bên,các thông tin trạng thái đƣợc trao đổi liên tục với nút kế bên, cho phép một nút bất kỳkhởi tạo lại vòng, cách ly lỗi và phục hồi các lỗi trong mạch vòng.

d. Công nghệ X.25

X.25 ra đời vào những năm 1970. Mục đích ban đầu là kết nối các máy chủ lớnvới các thiết bị ở xa. Ƣ u điểm của X.25 so với các giải pháp mạng WAN khác là nó cócơ chế kiểm tra lỗi tích hợp sẵn. Chọn X.25 nếu phải sử dụng đƣờng dây tƣơng tự hay

chất lƣợng đƣờng dây không cao.





X.25 là chuẩn của ITU-T cho truyền thông qua mạng WAN sử dụng kỹ thuậtchuyển mạch gói qua mạng điện thoại. Thuật ngữ X.25 cũng còn đƣợc sử dụng chonhững giao thức thuộc lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu để tạo ra mạng X.25. Theothiết kế ban đầu, X.25 sử dụng đƣờng dây tƣơng tự để tạo nên một mạng chuyển mạch

gói, mặc dù mạng X.25 cũng có thể đƣợc xây dựng trên cơ sở một mạng số. Hiện nay,giao thức X.25 là một bộ các qui tắc xác định cách thức thiết lập và duy trì kết nối giữacác DTE và DCE trong mạng dữ liệu công cộng (PDN – public data network). Nó quiđịnh các thiết bị DTE/DCE và tổng đài chuyển mạch gói (PSE – Packet swichingexchange) sẽ truyền dữ liệu nhƣ thế nào.

e. Công nghệ chuyển tiếp khung Frame Relay

Frame Relay hiệu quả hơn so với X.25 và đang dần dần thay thế chuẩn này. Khisử dụng Frame Relay, chỉ phải trả phí thuê đƣờng dây tới node gần nhất trên mạng

Frame Relay. Dữ liệu qua đƣờng dây của ngƣời gửi và mạng Frame Relay sẽ địnhtuyến nó tới node gần nhất với nơi nhận và chuyển dữ liệu xuống đƣờng dây của ngƣờinhận. Frame Relay nhanh hơn so với X.25. Frame Relay là một chuẩn cho truyềnthông trong mạng WAN chuyển mạch gói qua các đƣờng dây số chất lƣợng cao. MạngFrame Relay có các đặc trƣng sau:

`

`

Hình 2.8: Mạng Frame Relay trên phương diện truyền dẫn ổn định

- Có nhiều điểm tƣơng tự nhƣ khi triển khai mạng X.25;

- Có cơ chế kiểm tra lỗi nhƣng không có cơ chế khắc phục lỗi;

- Tốc độ tr uyền dữ liệu có thể lên tới 1.54 Mbit/s;

- Cho phép nhiều kích thƣớc gói tin khác nhau;





- Có thể kết nối nhƣ một kết nối đƣờng trục tới mạng LAN;

- Có thể triển khai qua nhiều loại đƣờng kết nối khác nhau (56K, E1,E3);

- Hoạt động tại lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI.

Khi đăng ký sử dụng dịch vụ Frame Relay, bạn đƣợc cam kết về tốc độ truyềndữ liệu CIR (Committed Information Rate). CIR là tốc độ truyền dữ liệu tối đa đƣợccam kết bạn nhận đƣợc trên một mạng Frame Relay. Tuy nhiên, khi lƣu lƣợng trênmạng thấp, bạn có thể gửi dữ liệu ở tốc độ nhanh hơn CIR. Khi lƣu lƣợng trên mạngcao, ƣu tiên sẽ dành cho những khách hàng có mức CIR cao.

f. Công nghệ ATM

ATM (Asynchronous Transfer Mode – Chế độ truyền không đồng bộ) là hệthống chuyển mạch gói tiên tiến, có thể truyền đồng thời dữ liệu, âm thanh và hình ảnh

số hoá trên cả mạng LAN và mạng WAN.

Đây là một trong những phƣơng pháp kết nối mạng WAN tốc độ lớn, tốc độ đạttừ 155 Mbit/s đến 622 Mbit/s. Trên thực tế, theo lý thuyết nó có thể hỗ trợ tốc độ caohơn khả năng hiện thời của các phƣơng tiện truyền dẫn hiện nay. Tuy nhiên, tốc độ caocó nghĩa là chi phí cũng cao hơn.

Hình 2.9: T ruyền thông qua ATM

Các đặc trƣng của ATM bao gồm:

- Sử dụng gói dữ liệu (cell) nhỏ, có kích thƣớc cố định (53 byte), dễ xử lý hơn

so với các gói dữ liệu có kích thƣớc thay đổi trong X.25 và Frame Relay;- Tốc độ tr uyền dữ liệu cao, theo lý thuyết có thể đạt 1,2 Gbit/s;





- Chất lƣợng cao gần nhƣ không cần đến việc kiểm tra lỗi;

- Có thể sử dụng với nhiều phƣơng tiện truyền dẫn vật lý khác nhau (cáp đồngtrục, cáp dây xoắn, cáp sợi quang);

- Có thể truyền đồng thời nhiều loại dữ liệu. 2.3.2 Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS

a. Giới thiệu chung

Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) là kết quả của quá trình phát triểnnhiều giải pháp chuyển mạch IP, đƣợ c chuẩn hoá bởi IETF. Tên gọi của nó bắt nguồntừ thực tế đó là hoán đổi nhãn đƣợ c sử dụng nhƣ là kỹ thuật chuyển tiếp nằm ở bêndƣới. Sự sử dụng từ “đa giao thức” trong tên của nó có nghĩa là nó có thể hỗ trợ nhiềugiao thức lớp mạng, không chỉ riêng IP. Ngoài ra các nhà cung cấp mạng có thể cấuhình và chạy MPLS trên các công nghệ lớp 2 khác nhau nhƣ PPP, Fram Relay… chứkhông chỉ riêng ATM. Về mặt kiến trúc điều này là đúng, nhƣng trong thực tế MPLSthƣờng tập trung vào việc vận chuyển các dịch vụ IP trên ATM.

MPLS là giải pháp nhằm liên kết định tuyến lớp mạng và cơ chế hoán đổi nhãnthành một giải pháp đơn nhất để đạt đƣợc các mục tiêu sau:

- Cải thiện hiệu năng định tuyến;

- Cải thiện tính mềm dẻo của định tuyến trên các mô hình xếp chồng truyền

thống;

- Tăng tính mềm dẻo trong quá trình đƣa vào ứng dụng và phát triển các loạihình dịch vụ mới.

Mạng MPLS có khả năng chuyển các gói tin tại lớp 3 bằng việc xử lý từng góivà chuyển tiếp gói tin tại lớp 2 sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn. MPLS dựa trên mô hìnhngang cấp, vì vậy mỗi một thiết bị MPLS chạy một giao thức định tuyến IP, trao đổithông tin định tuyến với các thiết bị lân cận, và chỉ duy trì một không gian cấu hìnhmạng và một không gian địa chỉ.

MPLS chia bộ định tuyến làm hai phần riêng biệt: chức năng chuyển gói tin vàchức năng điều khiển. Phần chức năng chuyển gói tin sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn.Kỹ thuật hoán đổi nhãn về bản chất là việc tìm chặng kế tiếp của gói tin trong mộtbảng chuyển tiếp nhãn, sau đó thay thế giá trị nhãn của gói rồi chuyển ra cổng ra của

bộ định tuyến. Việc này đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý gói tin thông thƣờng vàdo vậy tăng cƣờng khả năng của thiết bị. Các bộ định tuyến sử dụng thiết bị này gọi là

bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR – Label Switch Router). Phần chức năng điều

khiển của MPLS bao gồm các giao thức định tuyến lớp mạng với nhiệm vụ phân phốithông tin định tuyến giữa các LSR, và thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến





M

thành bảng định tuyến chuyển mạch nhãn. MPLS có thể hoạt động đƣợc với các giaothức định tuyến Internet nhƣ OSPF và BGP hay PNNI của ATM.

Khi một gói tin vào mạng MPLS, các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn khôngthực hiện chuyển tiếp theo từng gói mà thực hiện phân loại gói tin vào trong các lớp

tƣơng đƣơng chuyển tiếp FEC. Sau đó, các nhãn đƣợc ánh xạ vào trong các FEC. Mộtgiao thức phân bổ nhãn LDP đƣợc xác định và chức năng của nó là để ấn định và phân

bổ các ràng buộc FEC/nhãn cho các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LSR. Khi LDPhoàn thành nhiệm vụ của nó, một đƣờng dẫn chuyển mạch nhãn LSP đƣợc xây dựng từlối vào tới lối ra. Khi các gói vào mạng, LSR lối vào kiểm tra nhiều trƣờng trong tiêuđề gói để xác định xem gói thuộc về FEC nào. Nếu đã có một ràng buộc nhãn/FEC thìLSR lối vào gắn nhãn cho gói và định hƣớng nó tới giao diện đầu ra tƣơng ứng. Sau đógói đƣợc hoán đổi nhãn qua mạng cho đến khi nó đến LSR lối ra, lúc đó nhãn bị loại

bỏ và gói đƣợc xử lý tại lớp 3. Hiệu năng đạt đƣợc ở đây là nhờ việc đƣa quá trình xửlý lớp 3 tới biên của mạng và chỉ thực hiện 1 lần tại đó thay cho việc xử lý tại từngnode trung gian nhƣ của IP. Tại các node trung gian việc xử lý chỉ là tìm sự phù hợpgiữa nhãn trong gói và thực thể tƣơng ứng trong bảng kết nối LSR và sau đó hoán đổinhãn- quá trình này thực hiện bằng phần cứng.

Mặc dù hiệu năng và hiệu quả là quan trọng, song chúng không phải là các lợiích duy nhất mà MPLS cung cấp. Đối với những nhà cung cấp các mạng lớn, thì khảnăng để thực hiện kỹ thuật lƣu lƣợng tiên tiến mà không phải trả giá về hiệu năng của

MPLS đƣợc quan tâm đặc biệt.

b. Các loại thiết bị trong mạng MPLS

Các thiết bị tham gia trong một mạng MPLS có thể đƣợc phân loại thành các bộđịnh tuyến biên nhãn (LER) và các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR).

AT -LSR

IP 10 IP

I P

LSR ingress ATM -LSR

ATM -LSR

LSR egress

Hình 2.10: Các kiểu node trong mạng MPLS

LSR là thiết bị định tuyến tốc độ cao trong lõi của mạng MPLS, nó tham giatrong việc thiết lập các đƣờng dẫn chuyển mạch nhãn (LSP – Label Switch Path) bằng





việc sử dụng giao thức báo hiệu nhãn thích ứng và thực hiện chuyển mạch lƣu lƣợngdữ liệu tốc độ cao dựa trên các đƣờng dẫn đƣợc thiết lập.

LER là thiết bị hoạt động tại biên của mạng truy nhập và mạng lõi MPLS. CácLER hỗ trợ đa cổng đƣợc kết nối tới các mạng không giống nhau (chẳng hạn FR, ATM

và Ethernet ). LER đóng vai trò quan trọng trong việc chỉ định và huỷ bỏ nhãn, khi lƣulƣợng vào trong hay đi ra khỏi mạng MPLS. Sau đó, tại lối vào nó thực hiện việcchuyển tiếp lƣu lƣợng vào mạng MPLS sau khi đã thiết lập LSP nhờ các giao thức báohiệu nhãn và phân bổ lƣu lƣợng trở lại mạng truy nhập tại lối ra.

Ngoài ra khi MPLS đƣợc xếp chồng trên ATM, các chuyển mạch ATM đƣợcđiều khiển bởi mặt bằng điều khiển MPLS, và lúc đó các chuyển mạch ATM đƣợc gọilà các ATM-LSR. Tƣơng ứng chúng ta có 2 loại thiết bị là ATM-LSR hoạt động tronglõi, và ATM-LSR biên hoạt động ở biên mạng hay còn gọi là ATM-LER.

ATM-LSR là các chuyển mạch ATM có thể thực hiện chức năng nhƣ LSR. CácATM-LSR thực hiện chức năng định tuyến gói IP và gán nhãn trong mặt bằng điềukhiển và chuyển tiếp số liệu theo cơ chế chuyển mạch tế bào ATM trong mặt phẳngchuyển tiếp. Nhƣ vậy các tổng đài chuyển mạch ATM truyền thống có thể nâng cấpphần mềm MPLS để thực hiện chức năng của LSR.

Các thiết bị biên khác với các thiết bị lõi ở chỗ là: ngoài việc phải chuyển tiếplƣu lƣợng nó còn phải thực hiện việc giao tiếp với các mạng khác đó là chỉ định hay

loại bỏ nhãn.c. Các chế độ hoạt động của MPLS

MPLS có thể hoạt động trong 2 chế độ đó là:

- Chế độ khung

- Chế độ tế bào

Chế độ khung

Chế độ khung là thuật ngữ đƣợc sử dụng khi chúng ta chuyển tiếp một gói vớimột nhãn đƣợc đính vào gói trƣớc tiêu đề lớp 3 (chẳng hạn tiêu đề IP). Trong chế độnày một tiêu đề nhãn đƣợc bổ sung vào giữa gói tin lớp 3 và tiêu đề lớp 2.

RFC 3031, “Kiến trúc MPLS”, định nghĩa nhãn nhƣ “là một thực thể vật lý cóchiều dài cố định, đƣợc sử dụng để nhận dạng 1 FEC, thƣờng chỉ có ý nghĩa cục bộ”.

Nói một cách đơ n giản, nhãn là một giá trị đƣợ c bổ sung cho một gói, nó chomạng biết nơ i nào gói đi qua. Nhãn có độ dài 20bit, nghĩ a là có 220 giá trị nhãn có thể.

Một gói có thể có nhiều nhãn, đƣợc mang trong ngăn xếp nhãn. Tại mỗi chặng

trong mạng, chỉ các nhãn bên ngoài đƣợc kiểm tra. LSR sử dụng nhãn để chuyển tiếp





Tiêu đề IP Dữ li u

các gói trong mặt phẳng dữ liệu, các nhãn này trƣớc đó đƣợc chỉ định và phân bổ trong

mặt phẳng điều khiển. Khuôn dạng tiêu đề nhãn có dạng nhƣ hình 2.11.

Tiêu đề lớpliên kết MPLS SHIM Tiêu đề lớp mạng

Dữ liệu và tiêu đề

các lớp khác

32 bit

Nhãn Exp BS TTL

20 bit 3 bit 1 bit 8 bit

Hình 2.11: Khuôn dạng tiêu đề nhãn

Ngoài 20 bit giá trị nhãn nhƣ đã biết, 12 bit còn lại có ý nghĩa nhƣ sau:

- Exp (Experimental): Các bit Exp đƣợc dự trữ về mặt kỹ thuật cho sử dụngthực tế. Chẳng hạn Cisco sử dụng những bit này để giữ bộ chỉ thị QoS -thƣờng là một bản sao trực tiếp của các bit chỉ thị độ ƣu tiên trong gói IP.Khi các gói MPLS bị xếp hàng, có thể sử dụng các bit Exp nhƣ cách sửdụng các bit chỉ thị độ ƣu tiên IP.

- BS (Bottom of stack): Có thể có hơn 1 nhãn với 1 gói. Bit này dùng để chỉthị cho nhãn ở cuối ngăn xếp nhãn. Nhãn ở đáy của ngăn xếp nhãn có giá trịBS bằng 1. Các nhãn khác có giá trị bit BS bằng 0.

- TTL (Time To Live): Thông thƣờng các bit TTL là một bản sao trực tiếp củacác bit TTL trong tiêu đề gói IP. Chúng giảm giá trị đi 1 đơn vị khi gói điqua mỗi chặng để tránh lặp vòng vô hạn. TTL cũng có thể đƣợc sử dụng khicác nhà điều hành mạng muốn dấu cấu hình mạng nằm bên dƣới.

Chế độ tế bào

Chế độ tế bào là thuật ngữ đƣợc sử dụng khi chúng ta có 1 mạng các chuyểnmạch ATM hay mạng FR sử dụng MPLS trong mặt phẳng điều khiển để hoán đổi

thông tin VCI/VPI thay cho việc sử dụng báo hiệu ATM hay báo hiệu FR.Gói IP

Tạo nhãn Tiêu đề Shim Tiêu đề IP Dữ liệu

Các khung FR DLCI Dữ liệu ... DLCI Dữ liệu

Hình 2.12: FR tại l ớp liên kết dữ liệu





Trong chế độ tế bào, nhãn dƣợc mã hoá trong các trƣờng VPI/VCI hay DLCI(xem hình 2.12 và hình 2.13). Sau khi quá trình trao đổi thông tin nhãn đƣợc thực hiện,router lối vào phân chia các gói vào trong các tế bào ATM, dán nhãn cho chúng vàthực hiện truyền. Các ATM LSR trung gian xử lý các gói nhƣ một chuyển mạch ATM

thông thƣờng – chúng chuyển tiếp tế bào dựa trên giá trị VPI/VCI và thông tin cổng vào. Cuối cùng, router lối ra tổng hợp các tế bào trở lại thành gói.

Gói IP Tiêu đề IP Dữ liệu

Tạo nhãn Tiêu đề Shim Tiêu đề IP Dữ liệu

Tế bào ATM VPI/VCI Dữ liệu ... VPI /VCI Dữ liệu

Hình 2.13: ATM tại lớp liên kết dữ l iệu

Chế độ tế bào còn đƣợc gọi là ATM đƣợc điều khiển nhãn (LC-ATM).

d. Định tuyến trong mạng MPLS

Trong mạng MPLS các LSP thƣờng đƣợc thiết lập bằng một trong 3 cách sau:

Định tuyến từng chặn g: Phƣơng pháp này là tƣơng đƣơng với phƣơng phápđƣợc sử dụng hiện nay trong các mạng IP truyền thống. Các giao thức định tuyến

truyền thống chẳng hạn nhƣ OSPF, BGP hay PNNI đƣợc sử dụng để thăm dò địa chỉIP. Trong phƣơng pháp này mỗi LSR lựa chọn một cách độc lập tuyến kế tiếp với mộtFEC cho trƣớc. Mỗi node MPLS xác định nội dung của LIB bằng việc tham chiếu tớibảng định tuyến IP của nó. Với mỗi lối vào trong bảng định tuyến, mỗi node sẽ thôngbáo 1 ràng buộc (chứa 1 địa chỉ mạng và 1 nhãn) tới các node lân cận.

Định tuyến hiện (ER - Explicit Routing): Định tuyến hiện tƣơng tự với địnhtuyến nguồn. Trong phƣơng pháp này không một node nào đƣợc cho phép lựa chọnchặng kế tiếp. Thay vào đó một LSR đƣợc lựa chọn trƣớc, thƣờng là LSR lối vào hay

LSR lối ra, sẽ xác định danh sách các node mà ER-LSP đi qua. Đƣờng dẫn đã đƣợcxác định có thể là không tối ƣu. Dọc đƣờng dẫn các tài nguyên có thể đƣợc đặt trƣớcđể đảm bảo QoS cho lƣu lƣợng dữ liệu.

Định tuyến cưỡng bứ c (CR - Constrained Routing): CR tính cả các tham sốchẳng hạn nhƣ các đặc tính tuyến (băng tần, trễ, …), số chặng và QoS. Các LSP đƣợ cthiết lập có thể là các CR-LSP, trong đó các ràng buộc có thể là các chặng định tuyếnhiện hay các yêu cầu QoS. Các chặng định tuyến hiện chỉ ra đƣờ ng đi nào đƣợ c dùng.Các yêu cầu QoS chỉ ra các tuyến và các cơ chế xếp hàng hay lập lịch nào đƣợ c sử dụng

cho luồng lƣu lƣợ ng.





Khi sử dụng CR, có thể một đƣờng đi có giá tổng cộng lớn hơn nhƣng chịu tảiít hơn sẽ đƣợc lựa chọn. Tuy nhiên, trong khi CR gia tăng hiệu năng mạng, thì nó cũngcũng bổ sung thêm độ phức tạp trong việc tính toán định tuyến vì đƣờng dẫn đƣợc lựachọn phải thoả mãn các yêu cầu QoS của LSP. CR có thể đƣợc sử dụng cùng với

MPLS để thiết lập các LSP. IETF đã định nghĩa thành phần CR-LDP để làm cho việcthiết lập đƣờng đi dựa trên các ràng buộc trở nên thuận tiện hơn.




Đồ án tốt nghiệp đại học OSPF

Chương III: Giao thức định tuyến

CHƢƠNG III

GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF

3.1 Giới thiệu chung

OSPF đƣợc phát triển bởi IETF (Internet Engineering Task Force – nhóm đặctrách kĩ thuật Internet). OSPF là giao thức định tuyến trạng thái liên kết sử dụng thuậttoán ƣu tiên đƣờng đi ngắn nhất (SPF - Shortest Path First) của Dijkstra và là một giaothức mở nghĩa là nó hoàn toàn mở, không có tính độc quyền.

Ƣu điểm chính của OSPF so với các giao thức vector khoảng cách là khả năngđáp ứng nhanh theo sự thay đổi của hệ thống mạng, hoạt động tốt trong các mạng cỡ

lớn và ít bị ảnh hƣởng đối với các thông tin định tuyến saia.

Một số đặc điểm khác của OSPF là:

- Sử dụng giá làm thông số định tuyến để chọn đƣờng đi trong mạng;

- Thực hiện cập nhật khi có mạng có sự thay đổi;

- Mọi Router sử dụng sơ đồ cấu trúc mạng của riêng nó để chọn đƣờng;

- Hỗ trợ định tuyến liên miền không phân lớp (CIDR-Classless Interdomain

Routing) và mặt nạ mạng con có chiều dài thay đổi (VLSM - Variable lengthsubnetmask).

Hoạt động của OSPF đƣợc mô tả một cách tổng quát nhƣ sau:

1. Các Router OSPF gửi các gói Hello chào tất cả các giao diện chạy OSPF.Nếu hai Router chia sẻ một liên kết dữ liệu, cùng chấp nhận các tham sốđƣợc chỉ ra trong gói Hello, chúng sẽ trở thành các hàng xóm của nhau.

2. Liên kết lân cận có thể coi nhƣ các liên kết ảo điểm - điểm, đƣợc hình thành

giữa các hàng xóm. Việc hình thành một liên kết lân cận phụ thuộc vào cácyếu tố nhƣ loại Router trao đổi các gói Hello và loại mạng sử dụng để cácgói Hello truyền trên đó.

3. Sau khi các liên kết lân cận đƣợ c hình thành, mỗi Router gửi các gói quảng

bá trạng thái liên kết (LSA - Link State Advertisement) qua các kết nối lâncận. Các LSA mô tả tất cả các liên kết của Router và trạng thái của các liênkết.






4. Mỗi Router nhận một LSA từ một hàng xóm, ghi LSA vào cơ sở dữ liệutrạng thái liên kết của nó và gửi bản copy tới tất cả các hàng xóm khác củanó.

5. Bằng cách trao đổi các LSA trong một vùng, tất cả các Router sẽ xây dựngcơ sở dữ liệu trạng thái liên kết của mình giống với các Router khác.

6. Khi cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh, mỗi Router sử dụng giải thuật SPF để tínhtoán đƣờng đi ngắn nhất (đƣờng đi có giá thấp nhất) tới tất cả các đích đã

biết. Sơ đồ này gọi là cây SPF.

7. Mỗi Router xây dựng bảng định tuyến từ cây SPF của nó.

3.2 Một số khái niệm sử dụng trong OSPF

3.2.1 Gói Hello Gói Hello thực hiện các chức năng sau:

- Dùng để khám phá các hàng xóm;

- Dùng để quảng cáo các tham số mà hai Router phải chấp nhận trƣớc khichúng trở thành các hàng xóm của nhau.;

- Đảm bảo thông tin hai chiều giữa các hàng xóm;

- Dùng để bầu cử DR và BDR trong mạng quảng bá và đa truy nhập khôngquảng bá (NBMA – Nonbroadcast Multiacces).

Các Router OSPF gửi các gói Hello định kỳ ra các giao diện OSPF. Chu kỳ gửiđƣợc gọi là nhận thực và đƣợc cấu hình trong cơ sở dữ liệu giao diện. Nếu một Routerkhông nhận đƣợc gói Hello từ hàng xóm trong một khoảng thời gian gọi là chu kì ngắtrouter, nó sẽ khai báo hàng xóm này bị hủy.

Khi một Router nhận một gói Hello từ một hàng xóm, nó sẽ kiểm tra xem cáctrƣờng định danh vùng, nhận thực, mặt nạ mạng, chu kì ngắt router và Option trong

gói Hello có phù hợp với các giá trị đã đƣợc cấu hình ở giao diện đang nhận haykhông. Nếu không phù hợ p, gói sẽ bị huỷ và kết nối lân cận không đƣợc thiết lập. Nếutất cả phù hợ p, gói Hello đƣợc khai báo là hợp lệ. Nếu định danh router của Routergốc đã có trong bảng hàng xóm của giao diện nhận, chu kì ngắt router đƣợ c thiết lậplại. Nếu không, nó ghi định danh Router này vào bảng hàng xóm.

Khi một Router gửi một gói Hello, gói Hello sẽ chứa định danh router của tất cảcác hàng xóm cần thiết trong liên kết mà gói truyền đi. Nếu một Router nhận đƣợ c mộtgói Hello hợp lệ có chứa định danh router của nó, Router này sẽ biết rằng thông tin hai

chiều đã đƣợc thiết lập.






3.2.3 Phân loại mạng

OSPF định nghĩa năm loại mạng:

1. Mạng điểm - điểm.

2. Mạng quảng bá.

3. Mạng đa truy nhập không quảng bá.

4. Mạng điểm – đa điểm.

5. Các liên kết ảo.

M ạng đ iểm - điểm: là mạng nối hai Router với nhau. Các hàng xóm hợp lệtrong mạng điểm - điểm luôn thiết lập kết nối lân cận. Địa chỉ đích của các gói OSPFtrong mạng này luôn là địa chỉ lớp D 224.0.0.5.

M ạng quảng bá: Ví dụ nhƣ Ethernet, Token Ring, FDDI. Là mạng có khả năngkết nối nhiều hơn hai thiết bị và các thiết bị này đều có thể nhận các gói gửi từ mộtthiết bị bất kì trong mạng. Các Router OSPF trong mạng quảng bá sẽ bầu cử DR vàBDR. Các gói Hello đƣợc phát multicast với địa chỉ đích là 224.0.0.5. Ngoài ra các góixuất phát từ DR và BDR cũng đƣợc phát multicast với địa chỉ này. Các Router khác sẽphát multicast các gói cập nhật và xác nhận trạng thái liên kết với địa chỉ lớp D là:224.0.0.6.

M ạng đa truy nhập không quảng bá NBMA: ví dụ nhƣ X25, Frame relay,ATM. Là mạng có khả năng kết nối nhiều hơn hai Router nhƣng không có khả năngquảng bá. Tức là một gói gửi bởi một Router trong mạng không đƣợc nhận bởi tất cảcác Router khác của mạng. Các Router trong NBMA bầu cử DR và BDR. Các góiOSPF đƣợc truyền theo kiểu unicast.

M ạng đ iểm – đa đ iểm: là trƣờng hợp đặc biệt của NBMA. Nó có thể coi là mộttập hợp các kết nối điểm - điểm. Các Router trong mạng không phải bầu cử DR vàBDR. Các gói OSPF đƣợc truyền theo kiểu multicast.

Các liên kết ảo: là một cấu trúc đặc biệt đƣợc Router hiểu nhƣ là các mạngđiểm - điểm không đánh số. Các gói OSPF đƣợc phát unicast trên các liên kết ảo.

3.2.4 DR và BDR

Các mạng đa truy nhập tồn tại hai vấn đề sau liên quan đến quá trình tràn lụt LSA nhƣ sau:

1. Thông tin của một kết nối lân cận giữa các Router sẽ tạo ra nhiều LSAkhông cần thiết. Nếu một mạng đa truy nhập có n Router thì có thể có n(n-

1)/2 kết nối lân cận ( Hình 3.1). Mỗi Router sẽ tràn lụt n-1 LSA cho các hàng






xóm của nó cộng với một LSA cho mạng dẫn đến có n(n-1) + 1 = n2 LSAđƣợc tạo ra trong mạng.

Hình 3.1: Quá trình tràn lụt LSA

Quá trình tràn lụt có thể gây xung đột. Một Router gửi một LSA tới tất cả cáchàng xóm của nó. Các hàng xóm này lại gửi bản copy của LSA nhận đƣợc tới các hàngxóm của mình dẫn đến tạo ra nhiều bản copy của LSA trong mạng.

A B C

D E

C D

B

A (DR)

Hình 3.2: Quá trình bầu cử DR

Để tránh các vấn đề trên, DR đƣợc bầu ra trong mạng đa truy nhập. DR có cácnhiệm vụ sau:

Mô tả mạng đa truy nhập và các Router gắn vào mạng cho phần còn lại của

liên mạng.

Quản lý quá trình tràn lụt trong mạng đa truy nhập.






Mỗi Router trong mạng thiết lập kết nối lân cận với DR (hình 3.2). Chỉ có DRgửi các LSA tới phần còn lại của liên mạng. Một Router có thể là DR đối với mạngnày nhƣng không là DR đối với mạng khác. Nói cách khác DR chỉ là một đặc tính củagiao diện của Router, không phải toàn bộ Router.

Nếu DR bị hỏng, một DR mới phải đƣợc bầu ra. Các kết nối lân cận mới phảiđƣợc thiết lập, các Router phải đồng bộ cơ sở dữ liệu của chúng với DR mớ i. Trongkhi các quá trình này diễn ra, mạng sẽ không khả dụng để truyền gói.

Để tránh vấn đề này, BDR đƣợc bầu cử. Tất cả các Router thiết lập kết nối lâncận với cả DR và BDR. DR và BDR cũng có thể thiết lập kết nối lân cận với nhau.Nếu DR hỏng, BDR sẽ trở thành DR mới.

Chú ý: Độ ƣu tiên có thể ảnh hƣởng đến quá trình bầu cử DR và BDR nhƣng

không ảnh hƣởng đến các DR và BDR đã đƣợc bầu cử. Nếu có một Router có độ ƣutiên cao hơn các DR và BDR đã đƣợc kích hoạt, nó cũng không thể thay thế các DR vàBDR này.

3.3 Khuôn dạng gói tin OSPF

Tiêu đề IP Gói O SPF

Tiêu đề gói

O SPF

D ữ liệu gói OSPF

Dữ liệu nhận

dạng gói OSPF LSA LSA LSA LSA

Tiêu đề LSA

Dữ liệu LSA

Hình 3.3: Quá trình đóng gói OSPF

Thông tin chứa trong tiêu đề IP chỉ ra một trong năm loại gói OSPF. Mỗi góí OSPF gồm tiêu đề theo sau là trƣờng dữ liệu tƣơng ứng với loại gói. Trong trƣờng dữliệu gồm một trƣờng thông tin nhận dạng loại gói và trƣờng dữ liệu. Trƣờng dữ liệutrong gói Hello là một danh sách các hàng xóm. Trong gói yêu cầu trạng thái liên kết,trƣờng dữ liệu gồm nhiều LSA.

Các LSA này cũng gồm hai phần là tiêu đề LSA và dữ liệu LSA. Các gói mô tảtrạng thái liên kết và xác nhận trạng thái liên kết chứa danh sách các tiêu đề LSA.






3.4 Hàng xóm OSPF

3.4.1 Cấu trúc dữ liệu hàng xóm

Các thành phần của cấu trúc dữ liệu hàng xóm là:

Định danh hàng xóm: là định danh Router của hàng xóm.

Địa chỉ IP của hàng xóm: là địa chỉ IP của giao diện nối tới mạng của hàngxóm. Khi một gói OSPF đƣợ c truyền unicast tới hàng xóm, địa chỉ này sẽ là địa chỉđích.

Định danh vùng: Để hai Router trở thành các hàng xóm của nhau, định danhvùng trong gói Hello nhận đƣợc phải phù hợp với định danh vùng của giao diện nhận.

Giao diện: là giao diện gắn vào mạng chứa hàng xóm.

Độ ưu tiên của hàng xóm : là độ ƣu tiên Router của hàng xóm đƣợc chỉ ratrong gói Hello.

T rạng thái: là trạng thái chức năng của hàng xóm sẽ đƣợc trình bày ở phần sau.

Chu kì thăm dò: Giá trị này chỉ sử dụng đối với các hàng xóm trong mạngNBMA. Vì các hàng xóm không thể đƣợc tự động khám phá trong mạng NBMA nếucác hàng xóm này ở trạng thái hủy, do vậy gói Hello sẽ đƣợc gửi tới các hàng xóm saumỗi khoảng thời gian nhất định. Khoảng thời gian này gọi là chu kì thăm dò.

Thành phần hàng xóm: là các khả năng OSPF tuỳ chọn đƣợc hỗ trợ bởi hàngxóm. Các tuỳ chọn này đƣợc trình bày ở phần sau.

Định thời ngưng hoạt động: là chu kỳ định thời hay chu kì ngắt router. Việcđịnh thời đƣợc thiết lập lại khi nhận đƣợc gói Hello từ hàng xóm. Nếu việc định thờingƣng hoạt động hết hiệu lực mà chƣa nhận đƣợ c gói Hello, hàng xóm sẽ đƣợc khaibáo là hủy.

Router chỉ đị nh: Địa chỉ này chứa trong trƣờng DR của gói Hello.

Router chỉ đị nh d ự phòng: Địa chỉ này chứa trong trƣờng BDR của gói Hello.Chủ/tớ: Quan hệ chủ-tớ (đƣợc thoả thuận trong trạng thái Exstart) thiết lập

hàng xóm nào sẽ điều khiển việc đồng bộ cơ sở dữ liệu.

Số thứ tự DD: là số trình tự của gói mô tả cơ sở dữ liệu (DD - DatabaseDescription) đang đƣợc gửi tới hàng xóm.

Gói mô tả cơ sở dữ liệu nhận đượ c cuối cùng: Các bít khởi đầu, chủ, cácthành phần và số thứ tự của gói DD nhận đƣợ c cuối cùng đƣợc ghi trong cơ sở dữ liệuhàng xóm. Thông tin này dùng để xác định xem gói DD tiếp theo có phải là bản saocủa gói trƣớ c.






Danh sách truyền lại trạng thái liên kết: là danh sách các LSA đã đƣợc tràn lụttrên kết nối lân cận nhƣng chƣa đƣợc công nhận. Các LSA sẽ đƣợc truyền lại saukhoảng thời gian RxmtInterval cho đến khi chúng đƣợc công nhận hoặc kết nối lân cận

bị phá vỡ.

Danh sách đồng bộ cơ sở dữ liệu: Là danh sách các LSA đƣợc gửi tới hàngxóm trong gói DD trong quá trình đồng bộ cơ sở dữ liệu. Các LSA tạo nên cơ sở dữliệu trạng thái liên kết khi Router chuyển sang trạng thái chuyển đổi.

Danh sách yêu cầu trạng thái liên kết: Là danh sách các LSA trong cá gói DDcủa hàng xóm “mới” hơn các LSA trong cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết. Các gói yêucầu trạng thái liên kết đƣợc gửi tới hàng xóm yêu cầu các bản sao của các LSA này.Khi nhận đƣợc các LSA yêu cầu trong các gói cập nhật trạng thái liên kết, danh sáchyêu cầu trạng thái liên kết sẽ đƣợc rút dần cho đến hết.

3.4.2 Các trạng thái hàng xóm

Một Router sẽ chuyển hàng xóm qua một số trạng thái trƣớc khi hàng xómđƣợc coi là kết nối lân cận hoàn thiện. Các trạng thái đó bao gồm: hủy, thử, khởi tạo,kết nối 2 chiều, Exstart, xchange, tải về, và hoàn thiện.

Hủy: là trạng thái đầu tiên của hàng xóm khi cuộc hội thoại (giữa Router vàhàng xóm) chỉ ra rằng không có gói Hello nào đƣợc gửi từ hàng xóm trong chu kì ngắtrouter cuối cùng. Các gói Hello không đƣợ c gửi tới hàng xóm bị hủy trừ trƣờng hợp

các hàng xóm này thuộc mạng NBMA. Trong trƣờng hợp này, các gói Hello đƣợc gửitheo chu kỳ chu kì thăm dò. Nếu hàng xóm chuyển xuống trạng thái hủy từ trạng tháicao hơn thì danh sách truyền lại trạng thái liên kết, mô tả cơ sở dữ liệu, và yêu cầutrạng thái liên kết bị xoá bỏ.

Thử: Trạng thái này chỉ ứng dụng cho các hàng xóm trong mạng NBMA, ở đâycác hàng xóm đƣợc cấu hình bằng tay. Một Router (đủ khả năng để trở thành DR) sẽchuyển một hàng xóm sang trạng thái thử khi giao diện nối tới hàng xóm đƣợc kíchhoạt đầu tiên hoặc khi Router là DR hoặc BDR. Một Router sẽ gửi các gói tới một

hàng xóm ở trạng thái thử theo chu kỳ gửi gói Hello thay vì chu kì thăm dò.

Khởi tạo: Trạng thái này chỉ ra rằng đã nhận đƣợc gói Hello từ hàng xóm trongchu kì ngắt router cuối cùng nhƣng kết nối hai chiều chƣa đƣợc thiết lập. Router sẽchứa định danh Router của tất cả các hàng xóm ở trạng thái này hoặc trạng thái caohơn trong trƣờng hàng xóm của gói Hello.

ExStart: Ở trạng thái này, Router và các hàng xóm của nó thiết lập quan hệchủ/tớ và xác định số trình tự DD đầu tiên để chuẩn bị cho việc trao đổi các gói DD.

hàng xóm có địa chỉ giao diện cao nhất sẽ là chủ.






Thay đổi: Router gửi các gói DD mô tả toàn bộ cơ sở dữ liệu trạng thái liên kếtcủa nó tới các hàng xóm đang ở trạng thái thay đổi. Router cũng gửi các gói yêu cầutrạng thái liên kết tới các hàng xóm ở trạng thái này để yêu cầu gửi các LSA mới nhất.

K ết nối 2 chiều (2-Way): Trạng thái này chỉ ra rằng Router đã “nhìn thấy“ định

danh router của nó trong trƣờng hàng xóm của gói Hello mà hàng xóm gửi tớ i. Điềunày có nghĩa là kết nối hai chiều đã đƣợc thiết lập. Trong mạng đa truy nhập, hàngxóm phải ở trạng thái này hoặc cao hơn để có thể đƣợc chọn là DR hoặc BDR. Việcnhận một gói DD từ một hàng xóm ở trạng thái khởi tạo sẽ chuyển hàng xóm này sangtrạng thái kết nối 2 chiều.

Hủy

Thử IE2

Khở itạo

IE4 IE4

IE 2

DP1 Tải về

IE 2

IE8 IE9 IE12 2-Way Exstart Thay đổi DP1

IE2 IE2Hoànthiện

IE2

Hình 3.4: Quá trình chuyển đổi trạng thái từ hủy sang hoàn thiện

Tải về: Router sẽ gửi các gói yêu cầu trạng thái liên kết tới các hàng xóm ở trạng thái này để yêu cầu gửi các LSA mới hơn đã đƣợc chỉ ra ở trạng thái thay đổinhƣng chƣa nhận đƣợc.

Hoàn thiệ n: hàng xóm ở trạng thái này là liên kết lân cận hoàn toàn và các kếtnối lân cận sẽ xuất hiện trong các gói quảng bá trạng thái liên kết router và mạng.

Bảng 5: Các biến cố của h àng xóm

Biến cố vào Ý nghĩa






IE1

IE2

IE3

IE4

IE5

IE6

IE7 IE8

IE9

IE10

IE11

IE12

IE13

IE14

Chỉ xảy ra đối với các hàng xóm kết nối với mạng NBMA. IE1 xảy ra bởi một trong các điều kiện sau:

1. Giao diện nối tới mạng NBMA đƣợc kích hoạt đầu tiên, vàhàng xóm đủ điều kiện tham gia bầu cử DR.

2. Router là DR hoặc BDR, và hàng xóm không đủ điều kiệntham gia bầu cử để trở thành DR.

Một gói Hello hợp lệ đƣợc nhận từ hàng xóm.

hàng xóm không thể liên lạc đƣợc nữa.

Router nhận nhìn thấy định danh router của nó đầu tiên trong gói

Gói Hello của hàng xóm hoặc nhận đƣợc gói DD từ hàng xóm.

Hàng xóm không thể thiết lập kết nối lân cận.

Xảy ra bởi một trong các điều kiện sau:

1. Trạng thái hàng xóm chuyển trƣớc tiên sang trạng thái 2-way.

2. Trạng thái giao diện thay đổi.

Kết nối lân cận sẽ đƣợc hình thành với hàng xóm này.

Quan hệ chủ tớ đƣợ c thiết lập và số trình tự DD đƣợc trao đổi.

Việc trao đổi các gói DD đƣợc hoàn thành.

Các khoản mục còn tồn tại trong danh sách yêu cầu trạng thái liên kết.

Danh sách yêu cầu trạng thái liên kết rỗng.

Kết nối lân cận sẽ đƣợc phá vỡ và đƣợc reset lại. IE12 xảy ra bởi mộttrong các điều kiện sau:

1. Nhận đƣợc gói DD có số trình tự DD không đúng. 2. Nhận đƣợc gói DD có trƣờng Option khác với trƣờng Option

của gói DD cuối cùng.

3. Nhận đƣợc gói DD khác ngoài gói đầu tiên có bit khởi tạo đƣợclập.

4. Nhận đƣợc gói yêu cầu một LSA không có trong cơ sở dữ liệu.

Nhận đƣợc một gói Hello từ hàng xóm trong đó định danh router của

Router nhận không có trong trƣờng hàng xóm xảy ra khi trạng thái






IE15

IE16

giao diện thay đổi.

Kết nối lân cận với hàng xóm này sẽ tiếp tục tồn tại hay tiếp tục hìnhthành.

Kết nối lân cận với hàng xóm này sẽ không tiếp tục tồn tại hay khôngtiếp tục hình thành.

Bảng 6: Các quyết đị nh của hàng xóm

Quyết định Ý nghĩa

DP1

DP2

DP3

Một kết nối lân cận sẽ đƣợc thiết lập với hàng xóm hay không? Mộtkết nối lân cận sẽ đƣợc hình thành nếu một trong các điều kiện sau

xảy ra:1. Loại mạng là điểm - điểm.

2. Loại mạng là điểm - đa điểm.

3. Loại mạng là liên kết ảo.

4. Router là DR trong mạng của hàng xóm.

5. Router là BDR trong mạng của hàng xóm.

6. hàng xóm là DR.

7. hàng xóm là BDR.

Danh sách yêu cầu trạng thái liên kết đối với hàng xóm này có rỗngkhông?

Kết nối lân cận với hàng xóm có tiếp tục tồn tại hay không?

3.5 Thiết lập kết nối lân cận

Các hàng xóm trong các mạng điểm - điểm, điểm - đa điểm, và liên kết ảo luônthiết lập kết nối lân cận với nhau trừ khi các tham số trong các gói Hello của chúngkhông phù hợp.

Trong các mạng quảng bá và NBMA, DR và BDR sẽ thiết lập kết nối lân cậnvới tất cả các hàng xóm còn các DRother sẽ không thiết lập kết nối lân cận với cácDRother khác.

Quá trình xây dựng kết nối lân cận sử dụng ba loại gói OSPF sau:

1. Gói mô tả cơ sở dữ liệu DD.

2. Gói yêu cầu trạng thái liên kết.






3. Gói cập nhật trạng thái liên kết.

Gói DD đặc biệt quan trọng trong quá trình xây dựng kết nối lân cận. Các góiDD sẽ chứa tiêu đề của các LSA trong cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết của Router gốc.Router nhận sẽ nhận các gói DD và kiểm tra các tiêu đề này để quyết định xem liệu nó

đã có bản copy mới nhất của LSA trong cơ sở dữ liệu của nó. Ngoài ra gói DD cònchứa ba cờ đƣợc sử dụng để quản lí quá trình xây dựng kết nối lân cận. Ba cờ đó là:

1. Bit khởi tạo (I): I = 1 chỉ ra rằng gói DD đầu tiên gửi.

2. Bit khác (M): M = 1 chỉ ra rằng đây không phải gói DD cuối cùng đƣợc gửi.

3. Bit chủ/tớ (MS): MS = 1 chỉ ra rằng gói DD đƣợc gửi từ Router là Master.

Khi cuộc đàm phán chủ/tớ bắt đầu ở trạng thái Exstart, cả hai hàng xóm sẽ cùngyêu cầu trở thành chủ bằng cách gửi một gói DD rỗng với bit MS = 1. hàng xóm cóđịnh danh router thấp hơn sẽ là tớ và truyền trở lại gói DD có MS = 0 và số trình tựDD đƣợc lập theo số trình tự của chủ. Gói DD này sẽ là gói DD đầu tiên chứa các bảntóm tắt LSA. Khi cuộc đàm phán chủ/tớ hoàn thành, hàng xóm sẽ chuyển sang trạngthái thay đổi.

Ở trạng thái thay đổi, các hàng xóm sẽ tiến hành đồng bộ cơ sở dữ liệu củachúng. Danh sách tóm tắt cơ sở dữ liệu đƣợ c ghi cùng với các tiêu đề của tất cả cácLSA trong cơ sở dữ liệu của Router. Các gói DD chứa danh sách các tiêu đề của cácLSA đƣợc gửi tới hàng xóm.

Nếu một Router thấy rằng hàng xóm của nó có một LSA không có trong cơ sở dữ liệu của nó, hoặc hàng xóm có bản copy của một LSA (đã biết) mới hơ n, nó đặtLSA này vào danh sách yêu cầu trạng thái liên kết. Sau đó nó gửi gói yêu cầu trạngthái liên kết để yêu cầu bản sao của LSA này. Các gói cập nhật trạng thái liên kết vậnchuyển các LSA đƣợc yêu cầu. Khi nhận đƣợc các LSA yêu cầu, Router sẽ xoá tiêu đềcủa các LSA nhận đƣợc khỏi danh sách yêu cầu trạng thái liên kết.

Tất cả các LSA gửi đi trong gói cập nhật trạng thái liên kết phải đƣợc xác nhận.

Do vậy, các LSA đã đƣợc truyền đƣợc ghi vào danh sách truyền lại trạng thái liên kết.Khi một LSA đƣợc xác nhận, nó sẽ đƣợc xoá khỏi danh sách này. LSA có thể đƣợc xácnhận theo hai cách:

- Xác nhận rõ ràng: Khi nhận đƣợc gói xác nhận trạng thái liên kết chứa tiêuđề LSA.

- Xác nhận ngầm: Khi nhận đƣợc gói cập nhật trạng thái liên kết chứa phiênbản LSA giống với phiên bản đã gửi. (Cả hai LSA đều mới hơn các LSAkhác).






Router chủ điều khiển quá trình đồng bộ và đảm bảo chỉ có gói DD đƣợc truyềnđi vào thời điểm đó. Khi router tớ nhận một gói DD từ router chủ, nó sẽ xác nhận việcnày bằng cách gửi một gói DD có cùng số trình tự tới router chủ. Nếu router chủkhông nhận đƣợc xác nhận của gói này trong khoảng thời gian RxmtInterval, nó sẽ gửi

tiếp bản sao của gói đó đến router tớ .Router tớ gửi các gói DD chỉ để đáp lại các gói DD mà nó nhận từ Router chủ.

Nếu gói DD nhận đƣợc có số trình tự mới, nó sẽ gửi gói DD có cùng số trình tự vớigói này. Nếu số trình tự của gói nhận đƣợc giống với gói xác nhận trƣớc đó, gói xácnhận đƣợc truyền lại.

Khi quá trình đồng bộ hoàn tất, một trong hai sự chuyển đổi trạng thái sau sẽ xảy ra:

- Nếu vẫn còn các mục trong danh sách yêu cầu trạng thái liên kết, Router sẽchuyển hàng xóm sang trạng thái tải về.

- Nếu danh sách yêu cầu trạng thái là rỗng, Router sẽ chuyển hàng xóm sangtrạng thái hoàn thiện.

Router chủ biết rằng quá trình đồng bộ đã hoàn tất khi nó gửi tất cả các gói DD cần thiết để diễn tả đầy đủ cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết của nó tới router tớ và nhậnđƣợc gói DD với bit M = 0. Router tớ biết rằng quá trình đồng bộ đã hoàn tất khi nónhận đƣợc gói DD có bit M = 0 và gửi một gói DD xác nhận có bit M = 0. Hình 3.5

chỉ ra ví dụ về một quá trình đồng bộ cơ sở dữ liệu cùng với sự chuyển đổi trạng tháihàng xóm.






RT1 RT2

Hủy

Exstart

Hello (DR = 0.0.0.0, Neighbors Seen = 0)

Hello (DR = RT2, Neighbors Seen = RT1)

DD (Seq = x, I = 1, M = 0, MS = 1)

Huỷ

Khởi

tạo

DD (Seq = y, I = 1, M = 1, MS = 1) Exstart

Thay đổi DD (Seq = y, I = 0, M = 1, MS = 0)

DD (Seq = y + 1, I = 0, M = 1, MS = 1) Thay đổi

DD (Seq = y + 1, I = 0, M = 1, MS = 0)

DD (Seq = y + n, I = 0, M = 0, MS = 1)

Tải về DD (Seq = y + n, I = 0, M = 0, MS = 0)

LS Request

LS Update

Hoàn

thiện

LS Request

Hoàn

thiện

LS Update

3.6 Tràn lụt

Hình 3.5: Ví dụ một quá trình đồng bộ cơ sở dữ liệu

Toàn bộ cấu hình mạng OSPF có thể đƣợc mô tả nhƣ là một nhóm các Routerliên kết với nhau bởi các kết nối lân cận logic. Để định tuyến qua cấu hình logic này,mỗi node phải có một “bản đồ nhận dạng” cấu hình. Bản đồ này gọi là cơ sở dữ liệucấu hình.

Cơ sở dữ liệu cấu hình thƣờng đƣợc gọi là cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết. Nóbao gồm tất cả các LSA mà Router nhận đƣợc. Sự thay đổi trong cấu hình mạng sẽđƣợc diễn tả nhƣ là sự thay đổi trong một hay nhiều LSA. Tràn lụt là quá trình các góiLSA (mới và cả LSA đã thay đổi) đƣợc gửi qua mạng để đảm bảo cơ sở dữ liệu củamỗi node đƣợc cập nhật và duy trì sự đồng nhất với các node khác.

Quá trình tràn lụt sử dụng hai loại gói OSPF sau:

- Gói cập nhật trạng thái liên kết.

- Gói xác nhận trạng thái liên kết.






Mỗi gói cập nhật và xác nhận trạng thái liên kết có thể mang nhiều LSA. CácLSA đƣợc tràn lụt qua liên mạng, nhƣng các gói cập nhật và xác nhận chỉ đƣợc truyềngiữa hai node thông qua kết nối lân cận.

Drother(224.0.0.5)

Drother(224.0.0.5)

Cập nhật

Cập nhật DR(224.0.0.6)

Cập nhậtDR

(224.0.0.6)

Drother(224.0.0.5)

Cập nhật Drother(224.0.0.5)

Cập nhật

BDR(224.0.0.6)

BDR(224.0.0.6)

Drother(224.0.0.5)

(a)

Drother(224.0.0.5)

(b)

Hình 3.6: Quá trình truyền các gói cập nhật trạng thái liên kết

Trong mạng điểm - điểm: Các gói cập nhật đƣợ c gửi tới địa chỉ multicast

AllSPFRouters (224.0.0.5).Trong mạng điểm - đa điểm và liên kết ảo: Các gói cập nhật đƣợ c truyền

Unicast tới địa chỉ giao diện của các hàng xóm kế cận.

Trong mạng quảng bá: Các DRother chỉ tạo kết nối lân cận với DR và BDR.Do đó các gói cập nhật đƣợc gửi tới địa chỉ AllDRoter (224.0.0.6). Sau đó DR sẽ phátMulticast các gói cập nhật tới tất cả các Router kế cận trong mạng sử dụng địa chỉAllSPFRouter và các Router nay đến lƣợt mình sẽ gửi LSA ra tất cả các giao diện khácchạy OSPF của nó.






Cập nhật

Drother (224.0.0.5)

Cập nhật

Cập nhật

Drother (224.0.0.5)

DR(224.0.0.6)

Cập nhật

Cập nhật

BDR(224.0.0.6)

Drother (224.0.0.5)

(c)

Hình 3.7: Tràn lụt gói trong mạng quảng bá

3.6.1 Xác nhận tuyệt đối và xác nhận rõ ràng

Mỗi LSA đƣợc truyền đi phải đƣợc xác nhận. Có hai kiểu xác nhận là: Xácnhận tuyệt đối và xác nhận rõ ràng.

Xác nhậ n tuyệt đối: Xác nhận tuyệt đối việc đã nhận một LSA bằng cách gửimột gói cập nhật chứa một LSA giống hệt trở lại node nguồn. Xác nhận tuyệt đối sửdụng hiệu quả trong trƣờng hợp hàng xóm đang có ý định gửi cập nhật về node gốc.

Xác nhậ n rõ ràng: Bằng cách gửi gói xác nhận trạng thái liên kết có chứa cácLSA Header đủ để nhận dạng các LSA.

Khi LSA đƣợc gửi, một phiên bản của LSA đƣợc lƣu trong danh sách truyền lạitrạng thái liên kết. LSA đƣợc truyền lại theo chu kì cho đến khi nhận đƣợc xác nhậnhoặc khi kết nối lân cận bị huỷ bỏ. Các gói cập nhật trạng thái liên kết chứa các LSAtruyền lại luôn phát theo kiểu unicast đối với mọi kiểu mạng.

3.6.2 Số trình tự, tổng kiểm tra, và tuổi

Mỗi LSA chứa ba giá trị là: số trình tự, tổng kiểm tra, và tuổi. Số trình tự: Sử dụng 32 bit có giá trị từ số trình tự đầu tiên (0x80000001) đến

số trình tự lớn nhất (0x7fffffff). Khi Router tạo ra một LSA, nó lập số trình tự của LSAđó bằng số trình tự đầu tiên. Mỗi lần Router tạo ra một phiên bản của LSA, số trình tựlại tăng lên một đơn vị. Nếu số trình tự hiện tại là số trình tự lớn nhất và phải có mộtphiên bản mới của LSA đƣợc tạo ra thì trƣớc tiên Router đặt tuổi của LSA cũ đang tồntại trong cơ sở dữ liệu của các hàng xóm bằng MaxAge và tràn lụt nó trên tất cả cáckết nối lân cận. Khi tất cả các hàng xóm kế cận biết đƣợc tuổi của LSA này là MaxAge

thì phiên bản mới của LSA này với số trình tự là số trình tự đầu tiên đã có thể đƣợctràn lụt.






Tổng kiểm tra: Là một số nguyên 16 bit đƣợc tính toán dựa trên thuật toánFletcher. Tổng kiểm tra đƣợc tính toán dựa trên toàn bộ LSA ngoại trừ trƣờng tuổi(Trƣờng này thay đổi khi LSA chuyển từ node tới node do đó phải yêu cầu tính lạitổng kiểm tra tại mỗi node). Tổng kiểm tra của mỗi LSA cũng đƣợc tính lại năm phút

một lần khi chúng cƣ trú trong cơ sở dữ liệu để đảm bảo LSA không bị thay đổi khi ở trong cơ sở dữ liệu.

T uổ i: Là một số nguyên 16 bit không dấu để chỉ ra tuổi của LSA tính theo giây.Phạm vi của tuổi là từ 0 đến 3600 s (gọi là tuổi cực đại - MaxAge). Khi Router tạo ramột LSA, nó lập tuổi của LSA bằng 0. Mỗi khi LSA đƣợc chuyển tiếp qua một Router,tuổi của nó sẽ tăng lên một số giây. Tuổi cũng đƣợc tăng lên khi LSA cƣ trú trong cơ sở dữ liệu. Khi LSA đạt đến tuổi cực đại, LSA sẽ đƣợc tràn lụt lại sau đó bị xoá khỏicơ sở dữ liệu. Do vậy khi Router cần xoá bỏ một LSA khỏi tất cả cơ sở dữ liệu, nó sẽ

đặt tuổi của LSA bằng tuổi cực đại và tràn lụt lại LSA này. Chỉ có Router tạo ra LSAmới có thể làm đƣợc điều này.

Khi nhận đƣợc nhiều phiên bản LSA giống nhau, Router sẽ xác định LSA mớinhất dựa trên giải thuật sau:

- So sánh số trình tự: LSA có số trình tự cao hơn là LSA mới hơn.

- Nếu số trình tự bằng nhau, thì so sánh các tổng kiểm tra. LSA có tổng kiểmtra cao nhất là LSA mới nhất.

- Nếu tổng kiểm tra bằng nhau thì so sánh tuổi. Nếu chỉ có một LSA có tuổi làcực đại, nó đƣợc coi là gần mới nhất. Ngƣợc lại:

- Nếu tuổi của LSA khác nhau hơn mƣời năm phút, LSA có tuổi thấp hơnđƣợc chọn. Nếu không có điều kiện nào nhƣ trên xảy ra, hai LSA đƣợc coilà giống hệt nhau.

3.7 Phân loại Router OSPF

Có bốn loại Router OSPF là : Router nội, Router biên vùng, Router mạng

đƣờng trục, và Router biên hệ thống tự trị (hình 3.14). Router nội (Int ernal Router): là Router mà tất cả các giao diện của nó thuộc về

cùng một vùng. Các Router này có cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết đơn.

Router biên vùng ABR (Area Border Router): Kết nối một hay nhiều vùng tớimạng đƣờng trục và hoạt động nhƣ một cổng đối với lƣu lƣợng liên vùng. ABR luôncó ít nhất một giao diện thuộc về mạng đƣờng trục, và phải duy trì cơ sở dữ liệu trạngthái liên kết tách biệt cho mỗi vùng liên kết với nó. Vì vậy, ABR thƣờng có bộ nhớ lớnhơn và bộ vi xử lí mạnh hơn so với Router nội. ABR có nhiệm vụ thu thập thông tin






cấu hình của các vùng gắn với nó cho mạng đƣờng trục, sau đó mạng đƣờng trục sẽ phổ biến lại cho các vùng khác.

Router mạng đường trục: là Router có ít nhất một giao diện gắn vào mạngđƣờng trục. Nhƣ vậy Router mạng đƣờng trục có thể là một ABR hoặc một Router nào

đó thuộc mạng đƣờng trục (vùng 0).

Router biên hệ thống tự trị ASBR (Autonomous System Boundary Router):

hoạt động nhƣ là một cổng đối với lƣu lƣợng ngoài.

ASBR

Backbone Router

Area 0

ABR

Area 1

Internal Router

Area 10.5.53.16

3.8 Phân loại LSA

Hình 3.8: Phân bố các Router trong mạng

Bảng 7: Phân loại LSA

TT Mô tả

1

2

3

4

5

6

Gói quảng bá trạng thái liên kết router

Gói quảng bá trạng thái liên kết mạng

Gói quảng trạng thái liên kết bên ngoài mạng

Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài ASBR

Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài AS

Gói quảng bá trạng thái liên kết của hội viên nhóm






TT Mô tả

7

8

9

10

11

LSA bên ngoài NSSA

LSA thuộc tính ngoài

LSA mờ (liên kết phạm vi nội hạt)

LSA mờ (phạm vi nội vùng)

LSA mờ (phạm vi AS)

Loại = 1

Router ID = 192.168.30.10

Số link = 3

Mô tả link 1

Mô tả link 2

Loại = 1

Router ID = 192.168.30.10

Số link = 3

Mô tả link 1 Mô tả link 2

Mô tả link 3 Mô tả link 3

Link 1 Link 2

Loại = 1

Router ID = 192.168.30.10

Số link = 3

Mô tả link 1

Mô tả link 2

Mô tả link 3

Hình 3.9: Gói quảng bá trạng thái liên kết router

Gói quảng bá trạng thái liên kết router: đƣợc tạo ra bởi mọi Router. LSA nàychứa danh sách tất cả các liên kết của Router cùng với trạng thái và chi phí (giá) đầu ra

của mỗi liên kết. Các LSA này chỉ đƣợc tràn lụt trong vùng tạo ra nó.Gói quảng bá trạng thái liên kết mạn g: đƣợc tạo ra bởi DR trong các mạng đa

truy nhập. Network LSA chứa danh sách tất cả các Router gắn với DR và cả DR. CácLSA này đƣợc tràn lụt trong vùng tạo ra nó.






Type = 2

192.168.17.18

Subnet Mask = 255.255.255.248

Attached Router = 192.168.30.20



DR

192.168.17.18/29

Router ID = 192.168.30.20

Type = 2

192.168.17.18

Subnet Mask = 255.255.255.248




Định danh Router = 192.168.30.10

Định danh Router = 192.168.30.30

Hình 3.10: Gói quảng bá trạng thái liên kết mạng

Gói quảng trạng thái liên kết bên ngoài mạn g: Đƣợc tạo ra bởi các ABR.Chúng đƣợ c gửi vào vùng để quảng cáo cho các đích bên ngoài vùng đó. Thực tế, cácLSA này nhƣ một phƣơng tiện mà ABR dùng để nói cho các Router bên trong vùng

biết các đích bên ngoài mà ABR có thể tiếp cận đƣợ c. ABR cũng quảng cáo các đíchbên trong vùng gắn với nó cho các Router bên trong mạng đƣờng trục bằng các LSAnày.

LSA gồm giá từ ABR tới đích. Mỗi đích chỉ đƣợc quảng cáo bởi một LSA chodù ABR biết đƣợc nhiều đƣờng tới đích đó. Do vậy, nếu ABR biết đƣợc nhiều đƣờngtới một đích nào đó trong vùng gắn với nó, nó sẽ tạo một gói quảng bá trạng thái liênkết bên ngoài mạng có giá thấp nhất trong các đƣờng nó biết để gửi vào mạng đƣờngtrục. Tƣơng tự nhƣ vậy, nếu một ABR nhận đƣợc nhiều Gói quảng bá trạng thái liênkết bên ngoài mạng từ các ABR khác thông qua mạng đƣờng trục, nó sẽ chọn LSA cógiá thấp nhất và quảng cáo nó vào trong vùng (không phải là mạng đƣờng trục) gắnvới nó. Khi một Router khác nhận đƣợc một gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoàimạng từ một ABR, nó không chạy giải thuật SPF. Đúng hơn, nó cộng giá của tuyến tớiABR và giá chứa trong LSA. Tuyến tới đích đƣợc quảng cáo bởi ABR đƣợc lƣu trongbảng định tuyến cùng với giá đã đƣợc tính toán. Kiểu định tuyến này (sử dụng Routertrung gian thay vì xác định đƣờng đi đầy đủ tới đích) gọi là định tuyến theo kiểu vector

khoảng cách.






Nhƣ vậy, OSPF là giao thức trạng thái liên kết trong một vùng nhƣng lại sử

dụng giải thuật vector khoảng cách để định tuyến liên vùng.

Type = 3

192.168.17.16

Mask = 255.255.255.240

Metric = 120

Type = 3

192.16.121.0

Mask = 255.255.255.0

Metric = 120

172.16.121.0/24 192.168.13.16/28

Area 0

Area 192.168.13.0

Hình 3.11: Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài mạng

Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài ASBR: đƣợc tạo ra bởi ABR. Nógiống hệt gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài mạng ngoại trừ việc nó dùng đểquảng cáo cho các đích đến là ASBR..

Type = 4

Router ID = 192.168.30.12

Mask = 0.0.0.0

Metric = 64

ASBR Router ID = 192.168.30.12

Area 0

Hình 3.12: Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài ASBR

Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài hệ thố ng tự trị: Đƣợc tạo ra bởicác ASBR. Các LSA này dùng để quảng cáo cho các đích bên ngoài hệ thống độc lậpOSPF hoặc các tuyến mặc định bên ngoài vào hệ thống độc lập OSPF.

Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài hệ thống tự trị là LSA duy nhất trong

cơ sở dữ liệu không liên kết với một vùng nào. Nó đƣợ c tràn lụt thông qua hệ thốngđộc lập OSPF.






10.83.10.0/24

172.20.57.254

Type = 5

10.83.10.0

Mask = 255.255.255.0

Metric = 10

Địa chỉ đang tới = 172.20.57.254

ASBR Router ID = 192.168.30.60

Hệ thống tự trị OSPF

Hình 3 .13: Hoạt động gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài hệ thống tự trị

Gói quảng bá trạng thái liên kết của hội viên nhóm: Sử dụng trong MulticastOSPF (MOSPF). MOSPF định tuyến các gói từ một nguồn tới nhiều đích hay một

nhóm thành viên chia sẻ địa chỉ multicast lớp D.Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoài NSSA: đƣợc tạo ra bởi các ASBR

trong các not – so – stubby area (NSSAs). Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoàiNSSA hầu nhƣ giống hệt với ngoại trừ việc gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoàiNSSA đƣợc tràn lụt chỉ trong NSSA tạo ra nó.

LSA thuộc tính ngoài: đƣợc đề xuất để chạy internal BGP (iBGP) hợp lệ đểtruyền tải thông tin BGP qua miền OSPF. Tuy nhiên, nó chƣa đƣợc triển khai.

LSA mờ: gồm phần Header tiêu chuẩn và trƣờng thông tin. Trƣờng thông tin cóthể sử dụng cho OSPF hoặc bởi các ứng dụng khác để phân phối thông tin qua miềnOSPF. LSA này cũng chƣa đƣợc triển khai.

Khuôn dạng chi tiết của các LSA đƣợc trình bày ở phần phụ lục.

3.9 Vùng

Lợi ích của việc sử dụng vùng: OSPF sử dụng các vùng để giảm các ảnhhƣởng bất lợi trên. OSPF định nghĩa vùng là một nhóm logic các Router và các liênkết giúp phân chia hiệu quả một miền OSPF thành các miền con. Các Router trong

một vùng sẽ không biết chi tiết cấu hình bên ngoài vùng của nó. Do vậy:






- Một Router sẽ chỉ phải chia sẻ cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết với cácRouter khác trong vùng của nó. Việc giảm kích thƣớ c của cơ sở dữ liệu sẽlàm giảm sự va chạm trong bộ nhớ của Router.

- Cơ sở dữ liệu nhỏ hơn dẫn đến các LSA phải xử lí ít hơn và làm giảm sự va

chạm trong CPU của Router.

- Các quá trình tràn lụt gói đƣợc giới hạn trong vùng.

Định danh vùng: vùng đƣợc nhận dạng bởi 32 bit định danh vùng. định danhvùng có thể đƣợc viết dƣới dạng số thập phân hoặc số thập phân đƣợc ngăn cách bởicác dấu chấm (ví dụ nhƣ 0 và 0.0.0.0 là tƣơng đƣơng, hoặc 16 và 0.0.0.16; 271 và0.0.1.15 là tƣơng đƣơng).

M ạng đường trụ c: định danh vùng 0 đƣợc sử dụng cho mạng đƣờng trục.

Mạng đƣờng trục là mạng chịu trách nhiệm thông báo các thông tin về cấu hình tổngquát của mỗi vùng cho các vùng khác.

3.9.1 Vùng có thể phân chia

Area 3 Area 0

Area 3 Area 0

Hình 3.14: Quá trình phân chia vùng

Vùng có thể phân chia là vùng trong đó một lỗi liên kết sẽ phân chia vùng thànhhai phần tách biệt nhau. Nếu một vùng (không phải là mạng đƣờng trục) bị phân chia,và tất cả các Router ở hai bên phân chia vẫn có thể nhìn thấy ABR (hình 3.15) thì sẽ

không có sự phá vỡ nào xảy ra. mạng sẽ xem các vùng phân chia nhƣ là hai vùng tách biệt.






Khi mạng đƣờng trục đƣợc phân chia, nó sẽ tạo ra các vùng tách biệt và tạo rahai miền OSPF tách biệt nhau (hình 3.15).

Area 2

Area 0

Area 3

Area 0

Area 2

Area 0

Area 3

Hình 3.15: Quá trình phân chia mạng đường trục 3.9.2 Vùng cụt (Stub Area)

ASBR quảng cáo cho các đích bên ngoài bằng cách tràn lụt các LSA ngoại quahệ thống độc lập OSPF. Các LSA này chiếm tỉ lệ lớn trong cơ sở dữ liệu của mỗiRouter.

ASBR

Area 2 Area 0

Hình 3.16: Cấu hình vùng 2 là một vùng cụt

Ở hình vẽ trên, không phải mọi Router đều cần biết tất cả các đích bên ngoài.

Các Router trong vùng 2 đều phải gửi các gói đến ABR để biết về ASBR bất kể đíchbên ngoài là gì. Vì lí do này vùng 2 đƣợc cấu hình nhƣ một vùng cụt.






Vùng cụt là vùng mà trong đó các gói LSA bên ngoài và LSA sơ lƣợc khôngđƣợc tràn lụt vào. Các ABR gắn với vùng cụt sẽ sử dụng các LSA sơ lƣợc mạng đểquảng cáo một tuyến mặc định vào vùng cụt. Các Router bên trong vùng sẽ sử dụngtuyến mặc định nếu nhƣ nó không tìm thấy tuyến nào phù hợp trong bảng định tuyến.

Vì tuyến mặc định đƣợc quảng cáo bởi Gói quảng bá trạng thái liên kết bên ngoàimạng nên nó sẽ không đƣợc quảng cáo ngoài vùng.

Hoạt động của các Router trong vùng cụt có thể đƣợc cải thiện và bảo tồn đƣợc bộ nhớ nhờ giảm đƣợc kích thƣớc cơ sở dữ liệu của chúng.

3.9.3 Vùng cụt hoàn toàn (Totally Stubby Area)

Vùng cụt hoàn toàn sử dụng các tuyến mặc định để định tuyến các đích bênngoài đến không chỉ hệ thống độc lập mà còn đến vùng. ABR của vùng cụt hoàn toàn

sẽ ngăn chặn không chỉ các LSA bên ngoài AS mà còn ngăn chặn tất cả các SummaryLSA ngoại trừ các LSA loại 3 dùng để quảng cáo tuyến mặc định.

3.10 Phân loại đƣờng

Có bốn loại đƣờng là: đƣờng nội vùng, đƣờng liên vùng, đƣờng ngoài loại 1, vàđƣờng ngoài loại 2.

5

A 30

20B

10

10.1.2.0D

10

OSPF C External

Hinh 3.17: Đị nh tuyến theo từng loại đường

Đường nội vùng: là đƣờng nối tới các đích trong các vùng gắn với Router.

Đường liên vùng: là đƣờng nối tới các đích trong các vùng khác nhƣng vẫnnằm trong hệ thống độc lập OSPF. Đƣờng liên vùng luôn đi qua ít nhất một ABR.

Đường ngoài loại 1(E1): là đƣờng tới các đích bên ngoài hệ thống độc lập OSPF. Khi một tuyến bên ngoài đƣợc quảng các vào một hệ thống độc lập, nó phải






đƣợc gán một metric có ý nghĩa đối với giao thức định tuyến của hệ thống độc lập.Trong OSPF, ASBR chịu trách nhiệm gán giá cho các tuyến bên ngoài mà nó quảngcáo. Các đƣờng ngoài loại 1 có giá bằng tổng của giá bên ngoài này cộng với giá củađƣờng dẫn tới ASBR.

Đường ngoài loại 2 (E2): cũng là đƣờng tới các đích bên ngoài hệ thông độclập OSPF nhƣng nó không tính phần giá của đƣờng tới ASBR.

Ở hình 3.21, Router A có hai đƣờng tới đích bên ngoài 10.1.2.0. Nếu đích đƣợcquảng cáo theo kiểu đƣờng E1, đƣờng A-B-D có giá là 35 (5+20+10) sẽ đƣợ c chọn sovới đƣờng A-C-D có giá là 50 (30+10+10). Nhƣng nếu đích đƣợc quảng cáo theo kiểuđƣờng E2, thì đƣờng A-C-D có giá là 20 (10+10) sẽ đƣợc chọn so với đƣờng A-B-D cógiá là 30 (20+10).

3.11 Bảng định tuyến Giải thuật SPF của Dijkstra đƣợc sử dụng để tính toán cây đƣờng đi ngắn nhất

từ các LSA trong cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết. Giải thuật SPF đƣợc chạy lần thứnhất để xây dựng các cành của cây SPF. Giải thuật chạy lần thứ hai để thêm lá vào cây.Các lá chính là các mạng cụt gắn với mỗi Router.

OSPF xác định đƣờng đi ngắn nhất dựa trên một độ đo (metric) tuỳ ý gọi là giá

gắn với mỗi giao diện. Giá của một tuyến là tổng các giá của tất cả các giao diện đầura tới đích. RFC 2328 không chỉ rõ giá trị cho giá.

Khi một Router OSPF kiểm tra địa chỉ đích của gói, nó sẽ thực hiện các bƣớcsau để lựa chọn đƣờng đi ngắn nhất:

1. Chọn tuyến phù hợp nhất với địa chỉ đích. Ví dụ nếu có các thực thể địnhtuyến ứng với địa chỉ 172.16.64.0/18; 172.16.64.0/24; và 172.16.64.192/27và địa chỉ đích là 172.16.64.205 thì thực thể cuối cùng sẽ đƣợc chọn. Thựcthể đƣợc chọn luôn là thực thể phù hợp dài nhất (tuyến với mặt nạ địa chỉdài nhất). Nếu không tìm đƣợc tuyến phù hợp, một bản tin ICMP sẽ đƣợc

gửi về địa chỉ nguồn và gói sẽ bị huỷ bỏ.2. Bỏ bớt các thực thể đã chọn bằng cách loại bỏ các loại đƣờng dẫn không

phù hợp. Các loại đƣờng dẫn đƣợc phân quyền ƣu tiên theo thứ tự sau: (1 làmức ƣu tiên cao nhất, 4 là mức ƣu tiên thấp nhất).

1. Đƣờng dẫn nội vùng.

2. Đƣờng dẫn liên vùng.

3. Đƣờng ngoài loại 1.

4. Đƣờng ngoài loại 2.






Nếu có nhiều tuyến có cùng giá, cùng loại đƣờng dẫn tồn tại trong tập cuốicùng, OSPF sẽ sử dụng tất cả các đƣờng dẫn này. Lƣu lƣợng đƣợc truyền trên cácđƣờng dẫn này theo phƣơng pháp cân bằng tải.

3.12 Khả năng ứng dụng của OSPF trong mạng NGN của VNPT

Mạng NGN của VNPT là một mạng IP cỡ lớn có cấu trúc phân lớp. Tuy nhiên ở đây ta chỉ quan tâm tới lớp truyền tải của mạng. Tại lớp truyền tải, các Router M160đƣợc nối với nhau để thực hiện việc truyền tải lƣu lƣợng với tốc độ rất cao. Các RouterM160 sử dụng công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS và sử dụng giao thứcđịnh tuyến OSPF. Công nghệ chuyển mạch nhãn MPLS hoạt động dựa trên giao thứcLDP có tác dụng ánh xạ các địa chỉ IP đích thành các nhãn tƣơng ứng để các LSR gáncác nhãn này cho các gói tin IP khi chúng đi vào miền MPLS. Giao thức LDP lại thựchiện điều này dựa trên bảng định tuyến mà giao thức OSPF đã xây dựng. Có thể nóivới những đặc tính nhƣ hoạt động tốt trên các mạng cỡ lớn, khả năng hội tụ nhanh, tiếtkiệm băng thông trong quá trình trao đổi thông tin định tuyến... giao thức định tuyếnOSPF đang và sẽ hoạt động hiệu quả trong mạng NGN của VNPT.




Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I V: T riển khai ứng d ụng mạ ng NG N của V NPT

CHƢƠNG IV

TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG MẠNG NGN CỦA VNPT

Sự phát triển mạng NGN tại Việt Nam là một xu thế tất yếu, phù hợp với quátrình phát triển NGN trên thế giớ i. Không nằm ngoài xu hƣớng chung đó, Việt Namcũng đang có những bƣớc phát triển mạng NGN của riêng mình. Hiện nay có 6 doanhnghiệp đƣợc phép của Bộ bƣu chính, viễn thông cho phép cung cấp các dịch vụ viễnthông là Tập đoàn bƣu chính viễn thông Việt Nam (VNPT), Công ty viễn thông quânđội (Viettel), Công ty Thông tin viễn thông điện lực (VP Telecom), Công ty cổ phầndịch vụ Bƣu chính Viễn thông Sài Gòn (SPT), Hà Nội Telecom, Công ty viễn thông

Hàng hải. Trong đó ngoại trừ Công ty viễn thông Hàng hải, các công ty khác đều đangcung cấp dịch vụ gọi VoIP đƣờng dài trong nƣớc và quốc tế. Phần này sẽ giới thiệumột cách cụ thể tình hình triển khai mạng NGN của Tập đoàn bƣu chính viễn thôngViệt Nam (VNPT).

4.1 Giải pháp SURPASS của SIEMENS

Giải pháp cho mạng NGN của Siemens đƣợc gọi là Surpass. Cấu trúc mạng

Surpass đƣợc chỉ ra trong hình 4.1.

Cổng báo hiệu Cổng báo hiệu

Quản lý IP

SS7 C7/IP

SIGTRAN SNMP, APIC7/IP

SIGTRAN SS7

MGC BICCSIGTRAN

MGCP/H.248 MEGACO

MGCP/H.248 MEGACO

PSTN Mạng IP (hoặc

ATM, hoặc MPLS) PSTN

POTSISDN-BA

ISDN-PRA V5.x/TR8/GR3

03xDSLATM

FR LL/CES

Cổng phương tiện

Truy nhập

Hình 4 .1: Giải pháp Surpass của Siemens

POTSISDN-BAISDN-PRAV5.x/TR8/GR303xDSLATMFRLL/CES





Trong đó, các thiết bị có các chức năng sau:

Hình 4.2: Các họ sản phẩm SURP ASS của Siemens

Giải pháp SURPASS của Siemens bao gồm 4 vấn đề:

- Chuyển mạch thế hệ sau.- Truy nhập thế hệ sau.

- Truyền tải thế hệ sau.

- Mạng quản lý thế hệ sau.

4.1.1 Chuyển mạch thế hệ sau

Cấu trúc chuyển mạch trong SURPASS dựa trên mô hình do MSF (MultiserviceSwitching Forum – Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ) đƣa ra.

Đối với thoại VoIP đang triển khai của VNPT thì vấn đề cần quan tâm nhấttrong chuyển mạch thế hệ sau hiện nay là trung kế ảo.

Trung kế ảo (VT – Virtual Trunking) là khái niệm để chỉ đƣờng trung kế đƣợcthiết lập một cách logic trong softswitch để quản lý đƣờng trung kế tƣơng ứng nối vớicổng phƣơng tiện.

Trung kế ảo cho phép tích hợp các dạng dữ liệu khác nhau trên cùng một mạngvà cung cấp khả năng mở rộng mạng một cách linh hoạt.





Sử dụng trung kế ảo cho phép tính toán các thông số mạng, bao gồm: Số kết nốitối đa, đặc tính của từng thuê bao, băng thông cung cấp cho từng dịch vụ, các báo hiệu,khả năng xử lý và QoS tối ƣu theo yêu cầu.

Về báo hiệu, giải pháp SURPASS của Siemens sử dụng báo hiệu SS7.

4.1.2 Truy nhập thế hệ sau

SIEMENS đƣa ra giải pháp SURPASS Next Generation Access bao gồm cácthành phần:

- SURPASS Evolving Voice Access: Cho phép kết nối tất cả các loại giao diện

của các thuê bao hiện tại tới mạng lõi NGN, hỗ trợ các dịch vụ chuyển mạchlớp 5 một cách đầy đủ thông qua các giao diện mở và các giao diện này cóthể giao tiếp với mạng hiện tại TDM hay mạng IP. Quan trọng nhất là giải

pháp này cho phép việc tiến lên mạng thế hệ sau có thể thực hiện nhanhchóng tại bất kỳ thời điểm nào.

- Truy nhập băn rộng SURPASS DSL: Cho phép sử dụng tr uy nhập băng rộng (ở đây là công nghệ DSL).

- Truy nhập đa dịch vụ SUR PASS: cho phép truy nhập tất cả các dịch vụ bănghẹp cũng nhƣ băng rộng trên cùng một platform.

SIEMENS cũng đƣa ra một giải pháp cho quá trình phát triển quá độ. Các mạng

PSTN, ATM/ IP cùng tồn tại và mạng ATM/ IP chƣa xử lý ứng dụng thoại. Các sảnphẩm tƣơng ứng cho giải pháp này là hiA (hiA7100, hiA7300).

4.1.3 Truyền tải thế hệ sau

Truyền tải thế hệ sau sử dụng công nghệ truyền dẫn quang (SDH, DWDM) vàtruyền dẫn viba.

4.1.4 Mạng quản lý thế hệ sau

Giải pháp mạng quản lý cho mạng thế hệ sau của SURPASS là Next Generation

Network Management. Nó giúp giảm thiểu lỗi, tối ƣu cấu hình cũng nhƣ sự hoạt động,quản lý bảo mật cho các thành phần tạo thành NGN trong SURPASS. Nguyên lý củagiải pháp này là dựa trên quản lý phần tử, quản lý miền và các ứng dụng.

Phần quản lý mạng hỗ trợ các chức năng vận hành, quản lý, bảo dƣỡng OAM,phát hiện và xử lý lỗi, định dạng cấu hình, tính cƣớc và quản lý hoạt động cũng nhƣ sựbảo mật của mạng.

Hệ thống quản lý mạng viễn thông TNMS quản lý từ các phần tử đến các miền

hoạt động sử dụng công nghệ quang. Các miền hoạt động có thể là PDH, SDH,DWDM,....





Bộ tích hợp truy nhập quản lý truy nhập thế hệ sau, có cấu trúc mở theo môhình client/ server, có tính module và linh hoạt.

4.2 Cấu trúc các thiết bị của Surpass

Họ sản phẩm SUR PASS có thể chia ra làm nhiều loại khác nhau tùy thuộc vàochức năng của chúng trong cấu trúc mạng, trong mỗi họ lại đƣợc chia thành các loạikhác nhau tùy theo dung lƣợng và chức năng.

SURPASS có thể đƣợc chia thành các họ con:

Surpass hiQ: Có chức năng là các máy chủ, cung cấp nền tảng hệ thống dịch vụmở ngoài ra có thể có chức năng chuyển mạch, điều khiển, báo hiệu .v.v.

Surpass hiG: Đóng vai trò là các cổng phƣơng tiện, đƣợc điều khiển theo chuẩncủa giao thức điều khiển cổng phƣơng tiện MGCP. Đƣợ c thiết kế nhỏ gọn, kinh tế, độtin cậy cao. Hệ thống chuyển mạch mềm của hiG hỗ trợ cho mạng NGN.

Surpass hiS: Đóng vai trò là cổng cho mạng báo hiệu đa giao thức.

Surpass hiR: Là các máy chủ chứa tài nguyên quản lý mạng.

Surpass hiX: Là các bộ truy nhập đa dịch vụ.

Surpass hiT: Là các hệ thống truyền dẫn quang.

Trong phần này tôi chỉ đề cập tới cấu trúc của một số thiết bị sử dụng trong

mạng NGN của VNPT.4.2.1 MGC hiQ9200

a. Các thành phần chức năng của Surpass hiQ 9200

Nhƣ đã giới thiệu ban đầu hiQ 9200 là hệ thống chủ quản lý tập trung các thiết bị trong cấu trúc mạng NGN. Để đảm bảo chức năng điều khiển, báo hiệu..v..v. hiQ9200 phải có cấu trúc phù hợp với từng chức năng của chúng.

Cấu trúc của hiQ 9200 bao gồm 5 phần chính:

- Server đặc tính cuộc gọi (CFS - Call Feature Server)

- Mạng liên lạc bên trong ( ICN - Internal Communcation Network)

- Phần quản lý gói (PM - Packet Manager)

- Cổng báo hiệu (SG - Signal Gateway)

- Tác nhân vận hành, bảo dƣỡng, quản lí (OAM &P Agent)

CFS: Thực hiện điều khiển cuộc gọi đến ngƣời sử dụng mạng. CFS có chức

năng xử lý báo hiệu gọi, thực hiện điều khiển gọi, dịch vụ thoại, thiết lập cuộc gọi và





PC PC

Packet Manage

PC PC

H 323/SIP/ H 323/SIP/ H 248/MGC H 248/MGC

Call Feature Server

Signaling Ga ewayOAM&PAgenA

Ag &t P nt .

định tuyến cuộc gọi. CFS truyền thông cùng với nhiều hệ thống khác nhau nhƣ SG,OAM&PAgent và PM.

ICN: Trong bất kỳ hệ thống chuyển mạch/điều khiển nào đều có nhiều bản tin phụ đƣợc truyền giữa các hệ thống phụ trợ cho nhau. Trong hiQ 9200 khối này đƣợc

xây dựng tiếp cận với bộ điều khiển liên kết dữ liệu tốc độ cao HDLC (Hight - LevelData Link Controller). Phần điều khiển này nằm trong phần tử chuyển mạch của hệthống chuyển mạch.

PM: Thực hiện kết nối cho thoại hoặc kết nối đa phƣơng tiện. Câu lệnh của PMđảm bảo thuộc tính liên mạng giữa SNC và mạng cơ bản IP bằng cách quản lý tàinguyên mạng ở MG (nhƣ cổng VoIP, Codecs..) thông qua MGCP hoặc giao thứcMEGACO/H.248.

SG: Đƣợc thiết kế để kết cuối tới hệ thống báo hiệu số 7 phân phối trên IPthông qua giao thức truyền tải điều khiển dòng SCTP (Stream Control TransmissionProtocol) hoặc trên công nghệ chuyển mạch kênh TDM. SURPASS hiG có khả nănghỗ trợ liên kết tín hiệu băng hẹp (56Kbps, 64 Kbps) tốt nhƣ các tín hiệu băng rộng (1.5

M bps hoặc 2Mbps).

CFS

Internal CommIuCnicNation NetworkGiao diện với

hiQ4000

t

SG .

.

r

P.M. .

Giao diện với Giao diện với Giao diện với

mạng quản lí mạng SS7 mạng gói

Hình 4 .3: Cấu trúc chức năng của hiQ 9200

OAM & P Agent: Surpass hiQ 9200 Softswitchs cung cấp giao diện OAM & PAgent để gửi thông tin tới nhà cung cấp mạng nhƣ NetManager, thông tin này đƣợc tậphợp tại Surpass hiQ 9200 Softswitch và đƣợc xử lý tại đó. Thêm vào đó giao diện nàyđƣợc hiQ 9200 Softswitch dùng để thu những câu lệnh để quản lý hiQ 9200 Softswitchnhƣ cập nhật dữ liệu hay cấu hình các khối của nó.

b. Chức năng của Surpass hiQ 9200





Nhƣ đã giới thiệu về Surpass hiQ 9200, đây là hệ thống chủ tập trung điềukhiển gần nhƣ xuyên suốt các thiết bị trong mạng NGN. Với cấu trúc chức năng đãtrình bày ở phần trƣớc chúng ta thấy vai trò của hiQ 9200 là trung tâm điều khiển củahệ thống.

Các chức năng của hiQ 9220 có thể kể đến là:

- Là thiết bị trung tâm thực hiện toàn bộ chức năng giám sát, điều khiển, ghicƣớ c của tất cả cuộc gọi trong mạng NGN

- Với giao diện mở có thể mở rộng và liên kết với các thành phần mạng rất dễdàng

- Hỗ trợ các giao thức chuẩn MGCP, MEGACO/H.248….

Hình 4 .4: Giao diện báo hiệu của Surpass hiQ 9200

Chứ c năng điều khiển trung tâm: Với cấu trúc thành từng phần, Surpass hiQ9200 có khả năng thực hiện nhiều chức năng của mạng cùng một lúc ví dụ nhƣ Điềukhiển PSTN/ISDN và hội tụ các dịch vụ thông qua CFS, liên kết giữa các hệ thống báohiệu (SS7 over IP hay SS7 qua mạng chuyển mạch kênh) thông qua SG, điều khiển tấtcả MG bằng các giao thức điều khiển MGCP thông qua MGC, thao tác các tín hiệuđiều khiển gọi trên IP (nhƣ H.323, SIP…) thông qua các PM.





Giao diện mở d ễ dàng giao tiếp và mở rộng: Với giao diện mở Surpass hiQ9200 có khả năng giao tiếp với tất cả các thành phần trong mạng, trong đó quan trọngnhất là giao diện báo hiệu và điều khiển, ngoài ra các giao diện với mạng quản lý vàmạng dữ liệu gói cũng rất quan trọng trong việc quản lý mạng của các nhà khai thác

mạng. Hỗ trợ các giao thức chuẩn MGCP, MEGACO/H.248: Với các giao diện hỗ

trợ này cung cấp cho hiQ 9200 khả năng liên kết báo hiệu tốc độ cao, giám sát quản lýbáo hiệu nhằm tối ƣu hóa tài nguyên mạng.. Hình vẽ dƣới đây mô tả chi tiết các giaothức báo hiệu trong cấu trúc mạng NGN của Siemens.

4.2.2 MG-hiG1000

a. Cấu trúc thiết bị SURPASS hiG1000

Thiết bị cổng hiG1000 là họ sản phẩm của SURPASS. hiG là phần tử nằm ở mạng biên có độ tin cậy cao nằm giữa mạng TDM và mạng IP. hiG1000 đóng vai trònhƣ một cổng cho VoIP. Surpass hiG1000 có khả năng mở rộng và sử dụng cấu trúc dựphòng để đáp ứng độ tin cậy cao.

Surpass hiG có cấu trúc module đƣợc chia thành các khối chức năng nhƣ sau:

- Card tích hợp modem (MoPC - Modem Pool Card)

- Tập trung gói (Phub – Packet Hub)

- Chuyển mạch Ethernet loại A(ESA)

- Card SDH tích hợp (ISDH)

MoPC: Thực hiện việc xử lý tín hiệu số dùng cho VoIP và là giao tiếp mạnggiữa TDM, các Card Phub và ESA. Các bộ xử lý tín hiệu số trong MoPC thực hiệnviệc xử lý tín hiệu nhƣ triệt tiếng vọng, nhận dạng tiếng nói, …vv

Phub: Đảm bảo chức năng giao tiếp với hiQ 9200 và Netmanager. Trong hiG1000 các card Phub và ESA có thể đƣợc sử dụng trong cấu hình dự phòng tạo thành

hai cặp làm việc song song. Trong trƣờng hợp cặp Phub/ESA hoạt động bị hỏng, thìcặp dự phòng sẽ chuyển sang chế độ làm việc một cách tự động

ESA: Thực hiện chức năng kết nối hiG với mạng đƣờng trục IP. Nhằm mụcđích dự phòng, trong hiG 1000 thƣờng trang bị 2 card ESA. Mỗi card ESA đƣợc nốitới tất cả MoPC qua giao tiếp Ethernet 100Base T. Nhƣng card Phub chỉ kết nối đƣợ cvới một ESA. ESA thực hiện các chức năng nhƣ tập hợp các lƣu lƣợng số liệu (nghĩalà lƣu lƣợng VoIP từ MoPC gửi đến qua các giao diện Ethernet 100Base T, đƣợ c gộpthành một liên kết Ethernet Gigabit hoặc dùng ba liên kết Ethernet 100Base T đƣa đến

mạng số liệu), phân bố và tập hợp thông tin quản lý và điều khiển cuộc gọi





ISDH: Là giao tiếp dùng cho SDH của hiG 1000. Nó cung cấp kết nối đếnmạng PSTN qua STM-1, và phân bố các luồng E1 tới các MoPC qua các kết nối bêntrong. ISDH sử dụng cấu hình dự phòng, ngoài ra còn có một cấu hình tùy chọn kháckhông áp dụng sự phòng dùng cho các ứng dụng nhỏ hơ n.Trong cấu trúc dự phòng,

ISDH hỗ trợ giao thức chuyển mạch tự bảo vệ tự động (APS) khi có sự cố trên luồngSDH

b. Chức năng của Surpass hiG 1000

Các chức năng của hiG 1000 có thể chia làm 3 nhóm chính:

- Chức năng truyền dẫn

- Chức năng cung cấp chất lƣợng dịch vụ

- Chức năng mạng

Hình 4.5: Mô hình chứ c năng của hiG1000

Chứ c năng truyền dẫn

Đối việc truyền dẫn thoại, fax, modem và dữ liệu ISDN qua IP, hiG cung cấp các chức

năng: Mã hóa/Giải mã: hiG1000 hỗ trợ các cách mã hóa và giải mã G.711 (Luật A/µ),

G.723.1, G.297 A và B. Các tốc độ mà G.711 hỗ trợ là 56 và 64 Kbps, riêng đối vớicác dịch vụ thoại sử dụng giao thức thời gian thực (RTP) thì chỉ sử dụng tốc độ là64Kbps.

Triệt tiếng vọng: hiG 1000 hỗ trợ triệt tiếng vọng theo khuyến nghị G.168 củaITU. Chức năng triệt tiếng vọng có thể đƣợc cung cấp cho từng cổng của hiG 1000 tùytheo từng cuộc gọi.. hiG 1000 xác định có thực hiện triệt tiếng vọng hay không khi





trong quá trình thiết lập cuộc gọi.Chức năng này không hỗ trợ cho việc truyền tín hiệumodem và truyền dữ liệu ISDN.

Triệt khoảng lặng và chèn nhiễu giả: Trong quá trình truyền tín hiệu thoại, hiG1000 nhận dạng và nén các khoảng lặng. Bằng cách này có thể giảm lƣu lƣợng tải

trong mạng IP.Với cơ chế chèn nhiễu giả ngƣời sử dụng không biết đƣợc không cóthông tin truyền đi trong suốt khoảng lặng.Nhiễu giả đƣợc tạo ra nhƣ các bản tin ở cổng đầu vào và thông báo với cổng đầu ra để lọai bỏ nhiễu này (Nhiễu giả đƣợ c phátra với một mức nhất định ).

Tru yền dẫn thoại, fax, modem và dữ liệu ISDN qua IP: Surpass hiG 1000 hỗ trợ việc truyền thoại, fax, dữ liệu qua việc nhận dạng âm.Khi hiG 1000 nhận dạng đƣợccác âm fax hay modem sẽ gửi tín hiệu tới hiQ 9200 qua giao thức MGCP, hiQ 9200 sẽgửi tín hiệu điều khiển cho hiG 1000 thực hiện các chức năng tr uyền dẫn nhƣ đã mô tả

ở trên.

Tru yền tín hiệu âm tần kép: Việc truyền DTMF đƣợc thực hiện theo hai cáchtùy thuộc vào cấu hình từng loại CODEC mà âm có thể truyền trong băng hay ngoàibăng

Chứ c năng cung cấp chất l ượng dịch vụ

Chất lƣợng dịch vụ là phần rất quan trọng trong mạng VoIP. Do mạng IP khôngđƣợc thiết kế để hỗ trợ cho các ứng dụng thời gian thực nên phải thực hiện các biện

pháp đặc biệt để đảm bảo chất lƣợng dịch vụ của các cuộc gọi. Các nhân tố ảnh hƣởng tới chất lƣợng cuộc gọi là:

- Trễ (do quá trình mã hóa, giải mã, truyền dẫn trong mạng…)

- Mất gói

- Jitter

Tr ễ đầu cuối t ớ i đầu cuối: hiG 1000 chỉ gây nhiễu theo một chiều mà khôngxem xét tới mạng PSTN hay IP đƣờng trục. Vì vậy mộ điều quan trọng là mạng IPgiữa các gateway đƣợ c thiết kế để tạo ra độ trễ có thể chấp nhận đƣợ c.Để giảm nhiễutrong mạng VoIP, hiG 1000 có thể thiết lập các bit kiểu dịch vụ ToS (Type of Service)của các gói VoIP với một giá trị bất kỳ đƣợc nhà khai thác ấn định. Việc sử dụng cácđánh gói này trong VoIP có thể đƣợc sử dụng ở các router biên để thực hiện quyền ƣutiên cho gói tin IP so với dữ liệu gói tin IP thông thƣờng.

Mất gói dữ liệu: Trong trƣờng hợp mất gói, hiG 1000 bù lại các gói đã mấtbăng cách mô phỏng các gói mất một cách càng chính xác càng tốt.Với chức năng này,thuê bao chỉ biết đƣợc sự mất gói khi có nhiều gói liên tiếp bị mất. Số thứ tự (SN -





Sequence Number) trong tiêu đề của giao thức RTP đƣợc sử dụng để nhận biết việcmất gói và các gói không nằm trong chuỗi gói

Jitter: Các gói đƣợc phát qua mạng IP đến tại bên thu với thời gian khác nhau bởi các gói có thể đƣợc truyền qua các tuyến khác nhau hay do tải trọng mạng thay

đổi. Sự thay đổi số lần đến của các gói tin dƣợc gọi là sự thay đổi trễ hay Jitter. TronghiG 1000 có nhiều phƣơng pháp khác nhau đƣợc thực hiện để bù trễ thay đổi này.Phƣơng pháp đơn giản nhất là thêm một thời gian trễ nhất định trong bộ đệm Jitter của

bộ thu. Một phƣơng pháp khác là Surpass hiG 1000 có thể điều chỉnh động kích cỡ của bộ đệm Jitter theo yêu cầu của mạng.

Chứ c năng mạng

hiG 1000 cung cấp thêm các tính năng cho phép tích hợp một cách dễ dàng và

tin cậy vào mạng TDM hiện nay.hiG 1000 được điều k hiển bởi 2 hiQ 9200: Trong một số trƣờng hợp ít xảy ra

nhất đó là chuyển mạch mềm hiQ 9200 không thể điều khiển hiG 1000 đƣợc (ví dụtrong trƣờng hợp nâng cấp phần mềm) mỗi hiG 1000 đƣợc điều khiển bởi 2 hiQ 9200theo kiểu phân tải, nghĩa là mỗi hiQ 9200 sẽ điều khiển một nửa số cổng của hiG1000, nhƣ vậy khi một hiQ 9200 không hoạt động một nửa số cổng của hiG 1000 vẫnhoạt động đƣới sự điều khiển của hiQ 9200 còn lại.

Báo hiệu quay về (Back haud): Báo hiệu số 7 có thể truyền báo hiệu kết hợp

trên cùng kết nối E1 nhƣ tín hiệu thoại, kết hợp hay gần kết hợp qua mạng SS7. Trongmạng NGN điều khiển cuộc gọi đƣợc tách ra khỏi phần điều khiển thông tin. Điều nàycó nghĩa là báo hiệu SS7 đƣợc xử lý trong hiQ 9200, thiết bị này sau đó sẽ gửi cáclệnh đến hiG1000. Trong kiểu kết hợ p, báo hiệu là một khe thời gian của một luồngkết nối E1 tại hiG 1000. Nhƣng các cổng phƣơng tiện không có chức năng điều khiểncuộc gọi, do đó tín hiệu điều khiển phải chuyển đến hiQ 9200 qua mạng IP. Sau đó hiQ 9200 kết cuối báo hiệu SS7 và thực hiện chức năng điều khiển cuộc gọi, điều này chophép một kết nối dễ dàng đến PSTN ngay cả khi không có mạng báo hiệu SS7

Điều khiển quá tải: Hiện tƣợng quá tải xảy ra khi các yêu cầu của hiQ 9200 đốivới hiG 1000 vƣợt quá khả năng xử lý của nó. Bên trong hiG 1000 ứng dụng một cơ chế điều khiển quá tải bên trong để đảm bảo sự ổn định khi xảy ra quá tải. Điều khiểnquá tải bao gồm quá trình thông báo tình trạng quá tải và biện pháp giảm quá tải. Khitình trạng quá tải đƣợ c thông báo thì một số phần trăm của tất cả các yêu cầu mới vềcuộc gọi sẽ bị từ chối.

4.3 Thiết bị ERX1400 của Juniper

Thiết bị ERX 700/1400 là thiết bị chuyển mạch và định tuyến trong mạng NGNcủa giải pháp Siemens. Hệ thống ERX đƣợc xây dựng trên module xử lý định tuyến





chuyển mạch hiệu năng cao với trƣờng chuyển mạch tốc độ 10.40 Gb/s. Các moduleđƣờng dây và vào ra đƣợ c xử lý trên cấu hình phân tán.

Phần mềm hệ thống hỗ trợ đầy đủ các giao thức định tuyến BGP-4, IS-IS, RIPvà OSPF. Các chức năng điều khiển chính sách cho IP và ATM đƣợc tích hợp đầy đủ

với các kiểu đóng gói khác nhau. Ngoài ra hệ thống còn cho phép kết nối với các đầucuối IP và truy nhập máy chủ từ xa băng thông rộng nhằm kiến tạo các dịch vụ mớitrong IP và hỗ trợ VPN.

Hình 4.6: V ị trí của hệ thống thiết bị ERX trong mạng NGN

Hệ thống ERX 700 và 1400 là các thiết bị chuyển mạch định tuyến vùng biênmạng, tối ƣu các kết cuối đƣờng tốc độ cao và các kết nối logic IP. Nền tảng hệ thốngcho phép các nhà cung cấp dịch vụ triển khai nhanh các ứng dụng với tốc độ truy nhậpcao, hỗ trợ mô hình phân biệt dịch vụ và nâng cao hiệu năng cho ngƣời sử dụng bằngcác phƣơng pháp quản lý chất lƣợng dịch vụ.

Là thiết bị biên mạng, hệ thống ERX hỗ trợ rất nhiều giao thức cho các vùngtruy nhập khác nhau chủ yếu dựa trên các giao thức của IP.

- Giao thức định tuyến : BGP-4, OSPF, RIP2;

- Giao thức kết nối điểm - điểm PPP qua FR và ATM;

- Hỗ trợ các kiểu kết nối qua cáp đồng và cáp quang;

- Hỗ trợ MPLS (RSVP, CR-LDP);

- Các giao thức đa điểm (DVMRP, IGMP, PIM, MBGP);

- Hỗ trợ mạng riêng ảo VPN;





- Các bộ định tuyến ảo;

- Quản lý theo chính sách;

- Các đặc tính truy nhậptừ xa băng rộng :PPP, PAP, CHAP, RADIUS, DHCP;

- Quản trị và chẩn đoán mạng;

4.4 Tình hình triển khai mạng NGN của VNPT

a. Hiện trạng mạng NGN của Tổng công ty bƣu chính viễn thông Việt Nam

Sau gần 3 năm định hƣớng và lựa chọn, đến tháng 12/2003, VNPT (Công tyViễn thông Liên tỉnh VTN) đã lắp đặt xong giai đoạn 1 mạng NGN, sử dụng giải phápSURPASS của Siemens, đã đi vào vận hành thành công. Đây là mạng có hạ tầng thôngtin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói đƣợc VNPT lựa chọn để thay thế

cho mạng chuyển mạch kênh truyền thống. Với ƣu thế cấu trúc phân lớp theo chứcnăng và sử dụng rộng rãi các giao diện ở API để kiến tạo dịch vụ mà không phụ thuộcnhiều vào các nhà cung cáp thiết bị và khai thác mạng, công nghệ NGN đã đáp ứngđƣợc yêu cầu kinh doanh trong tình hình mới là dịch vụ đa dạng, giá thành thấp, đầu tƣhiệu quả và tạo đƣợc nguồn doanh thu mới. Đây là mạng sử dụng công nghệ chuyểngói với đặc tính linh hoạt, ứng dụng những tiến bộ của công nghệ thông tin và côngnghệ truyền dẫn quang băng thông rộng nên tích hợp đƣợc dịch vụ thoại và dịch vụtruyền số liệu.

Để nâng cao hơ n nữa năng lực của mạng lƣớ i, VNPT quyết định đầu tƣ xâydựng tiếp pha 2, và đến ngày 15/08/2004 đã hoàn thành và đƣa vào sử dụng.

Mạng có 4 lớ p là: lớ p truy nhập, lớ p truyền tải, lớ p điều khiển và lớ p ứng dụng.

Lớ p truy nhậ p: đƣợ c triển khai gồm một Media Gateway kết nối vớ i mạng PSTN phục vụ cho dịch vụ VoIP và bộ BRAS kết nối trực tiếp vớ i thiết bịDSLAM-HUB vớ i khả năng chuyển mạch 10Gb/s, sử dụng công nghệ xDSL, cóthể hỗ trợ các kết nối ADSL, SHDSL. Vớ i hạ tầng mạng xDSL này, VNPT đã

cung cấp các dịch vụ truy nhập Internet băng rộng Mega VNN tại nhiều tỉnh/thànhphố trên cả nƣớc. Ƣớ c tính đến cuối năm 2005, cả nƣớ c đã có khoảng 180.000cổng xDSL.

Lớp truyền tải : gồm 3 nút trục quốc gia đặt tại Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và ĐàNẵng và 11 nút vùng đặt tại các tỉnh/thành phố trọng điểm khác với băng thông cáctuyến trục và vùng là (STM-1) 155Mb/s dựa trên truyền dẫn SDH. Hiện tại băngthông tuyến trục đã nâng cấp lên STM-16 (2.5 Gb/s) dựa trên Ring 20Gb/s/WDM mớitriển khai. Ba Router lõi M160 Juniper đặt tại Hà Nội, HCM, Đà Nẵng có khả năng

chuyển mạch là 160Gb/s.





Lớp điều khiể n: gồm hai Softswitch HiQ9200 đặt ở Hà Nội và Hồ Chí Minh.Hệ thống Softswitch bao gồm các chức năng về điều khiển hệ thống mạng, cung cấpcác giao diện mở để dễ dàng cho việc phát triển các ứng dụng dịch vụ, hỗ trợ nhiềuloại giao thức điều khiển khác nhau nhƣ MGCP, H.323, Megaco/H.248, SIP, ... Hệ

thống các Server ứng dụng (tuỳ theo từng loại hình dịch vụ Server ứng dụng có thể đặttập trung hoặc phân tán). Bên cạnh đó hệ thống quản lý mạng tập trung và hệ thốngtính cƣớc tập trung góp phần quan trọng trong quản lý, vận hành và điều hành mạng.

Lớp dịch vụ/ứng d ụ ng: VNPT cung cấp một loạt các dịch vụ nhƣ: dịch vụ thẻtrả trớc 1719, dịch vụ 1800, 1900, và nhiều dịch vụ gia tăng khác.

b. Một số khó khăn của VNPT khi phát triển mạng NGN

Khó khăn trƣớc tiên mà một nhà cung cấp dịch vụ truyền thống nhƣ VNPT gặp

phải trong quá trình triển khai mạng NGN là việc mạng của họ chỉ tập trung cung cấpdịch vụ thuê kênh riêng hay thoại. Vì vậy, việc tích hợp những bộ phận của mạng lƣớinày trong mạng NGN gặp nhiều khó khăn. Ngoài ra, những nhà khai thác mới khi xâydựng NGN ngay từ đầu có thể tiết kiệm đƣợc chi phí, đồng thời có thể đến đích trƣớ cVNPT. Bên cạnh đó, mạng NGN sẽ làm thay đổi cách thức tổ chức con ngƣời và môhình kinh doanh. Điều này bắt buộc VNPT phải chuyển đổi mô hình kinh doanh đểphù hợp với tính năng của mạng NGN.

c. Hƣớng phát triển mở rộng mạng NGN của VNPT





Hình 4.7: Mô hình N GN của VNPT

- Mở rộng mạng NGN 61 tỉnh và thành phố, tăng cƣờ ng năng lực mạngtrục, các đƣờ ng truyền nối router lõi vớ i nhau, router lõi vớ i router vùngsẽ đƣợ c tăng tớ i STM-4 và STM-16, tăng cƣờ ng năng lực các hệ thống ở lớ p điều khiển, các dịch vụ ở lớ p ứng dụng và đặc biệt là mở rộng hạ tầngxDSL cho tất cả các tỉnh còn lại vớ i phạm vi vƣơ n tớ i mọi huyện thị.

- Thực hiện thử nghiệm và thay thế các tổng đài lớ p 5 bở i các Gatewaycủa NGN.

- Cung cấp nhiều dịch vụ hơn nhƣ IP Centrex, hội nghị Web ...

- Ngoài ra, trong chiến lƣợc hình thành tập đoàn với các Tổng công ty vùng,VNPT sẽ triển khai các mạng NGN nội hạt tại các đô thị lớn nhƣ Hà Nội vàTP. Hồ Chí Minh. Mạng NGN nội hạt không chỉ kết nối liên mạng với NGNtoàn quốc mà còn khai thác chung hạ tầng IP/MPLS với mạng MetroInternet cũng sẽ đƣợc xây dựng đồng thời.

d. Đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông khác

Hiện nay Công ty Thông tin Viễn thông Điện lực EVN Telecom cũng đang tiếnhành xây dựng mạng NGN theo giải pháp SURPASS của Siemens. Trong giai đoạn





một VPTelecom sẽ lắp đặt 14 PoP tại các tỉnh và thành phố, sau khi hoàn thành pha 2đã có 25 PoP. Về mô hình mạng tƣơng tự VNPT, cũng có khả năng cung cấp mọi dịchvụ mà VNPT có thể cung cấp. Đối với các công ty khác nhƣ Viettel, SPT cũng đang cócác định hƣớng xây dựng mạng NGN của họ. Điều này làm cho sự cạnh tranh ở thị

trƣờng viễn thông Việt Nam ngày càng sôi động, cung cấp cho khác hàng nhiều cácdịch vụ mới với giá cả hợp lý. Xu hƣớng phát triển tất cả các dịch vụ viễn thông trênnền mạng NGN là mục tiêu mà các nhà khai thác đang theo đuổi.

Với những ƣu thế vƣợt trội nhƣ chi phí đầu tƣ mạng NGN thấp hơn nhiều so vớimạng tổng đài chuyển mạch kênh, đồng thời khi triển khai mạng chuyển mạch mềm sẽtạo cơ hội cạnh tranh về mặt cung cấp đa dịch vụ so với mạng PSTN, mạng dữ liệutruyền thống... Theo dự đoán của nhiều chuyên gia, cùng với sự thu hẹp của thị trƣờngtổng đài điện tử dung lƣợng lớn là sự bùng nổ của thị trƣờng softswitch. Đối với thị

trƣờng Việt Nam, các nhà cung cấp dịch viễn thông đang từng bƣớc xây dựng, hoànthiện hạ tầng mạng và cung cấp các dịch vụ cho khách hàng. Trong giai đoạn đầu đa sốlƣu lƣợng của mạng NGN là kết nối với mạng PSTN thông qua các Media Gateway,nhƣng trong thời gian sắp tới NGN sẽ có rất nhiều các thuê bao sử dụng các dịch vụthoại, truy nhập Internet băng rộng thông qua các Access Gateway, dịch vụ mạng riêngảo VPN dành cho các doanh nghiệp... phát triển mạnh.




Đồ án tốt nghiệp đại học Kết luận

KẾT LUẬN

Mạng thế hệ sau NGN đang đƣợc nghiên cứu, chuẩn hoá bởi các tổ chức viễn

thông lớn trên thế giới nhằm đáp ứng nhu cầu càng tăng về tính mở, sự tƣơng thích vàlinh hoạt để cung cấp đa dịch vụ, đa phƣơng tiện với các tính năng ngày càng mở rộng.

Tại Việt Nam, mạng viễn thông đang ngày càng phát triển để đáp ứng các nhucầu mới trong nền kinh tế hội nhập thế giới và việc chuyển hoàn toàn sang công nghệmạng NGN là việc làm bức thiết nhằm đáp ứng các nhu cầu này. Quá trình xây dựngvà phát triển mạng NGN phải đƣợc tiến hành từng bƣớ c, có tính đến sự tƣơng thích và

phối hợp với nền tảng mạng hiện tại. Trên cơ sở phân tích đó đồ án đã tiến hành đƣợccác nội dung sau:

Giới thiệu tổng quan về mạng NGN và mô hình của một số tổ chức viễnthông lớn;

Tóm tắt những vấn đề cơ bản nhất về các công nghệ truyền tải trong mạng NGN hiện nay;

Mô tả giao thức định tuyến OSPF – một giao thức đang đƣợc sử dụng hiệuquả trong Router M160 của mạng NGN tại Việt Nam;

Tình hình triển khai mạng NGN của VNPT.

Trên cơ sở các kết quả đạt đƣợc của đồ án, có thể nhận thấy còn một số vấn đềcần đƣợc nghiên cứu tiếp nhƣ: Ban đầu mạng NGN mà VNPT triển khai đơn thuần chỉlà hệ thống VoIP. Nhƣng với yêu cầu tích hợp đa dịch vụ, đa phƣơng tiện vào trongmạng sẽ nảy sinh một số khó khăn, thách thức. Vì vậy, cần phải nghiên cứu sâu hơn vềcác thách thức này và hƣớng giải quyết của nhà cung cấp, khai thác mạng.

Giải quyết đƣợc các vấn đề này sẽ có rất ý ngh ĩ a trong việc thực hiện những bƣớc tiếp theo của quá trình đi lên xây dựng mạng NGN từ mạng PSTN hiên tại, đồngthời cung cấp đƣợc nhiều dịch vụ mới với chất lƣợng và độ tin cậy lớn hơn.



Đồ án tốt nghiệp đại học Tài liệu tham khảo

TÀI LIỆU THAMKHẢO

[1] Neill Wilkinson, Next Generetion Network Services, John Wiley & Sons Ltd,

England, 2002.[2] The International Engineering Consortium, Next Generation Networks, Web

ProForum Tutorials: http://www.iec.org.

[3] Jeff Doyle, “Routing TCP/IP volume I”, Cisco Press.

[4] SURPASS Solution and Product Introduction, Siemens AG, 2003.

[5] Mạng viễn thông thế hệ sau, TS Nguyền Quý Minh Hiền, Viện khoa học kỹ thuật bƣu điện.

[6] Sameer Padhye. Next Generation Network "Complementing The Internet For Converged Service", Cisco System, 2003.

[7] Siemens AG, SN2050EU01SN_0012, 2003.

[8] Đề tài: Phương án nâng cấp mạng đường tr ục quố c gia tiến tới cấu trúc mạng thế hệ sau của tổng công ty - Vũ Văn San.

[9] Đề tài: “Nghiên c ứ u ứ ng d ụng ki ến trúc NGN trong phát tri ển

m ạng lướ i đ a d ị ch v ụ”, Mã số: 31-03-KHKT-RD, Công ty Viễn

thông Quân đội.

[10] VNPT training session, VietNam 6th,8th September 2004.

[11] Công nghệ truyền tải trong mạng NGN G/v Nguyễn Minh Phƣơng.

[12] Nguyễn Xuân Khánh, “TCP/IP căn bản”.

[13] Tình hình phát triển mạng NGN tại Việt Nam, 30/06/2006.

[14] Các tài liệu về NGN Việt Nam do VTN cung cấp.

http://www.iec.org/

http://www.iec.org/

http://www.iec.org/

http://www.iec.org/

http://www.iec.org/

Documents

DO AN mang NGN