Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

41
Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU MẠNG MEN Nơi thực tập: Trung tâm CNTT - CDIT Giảng viên hướng dẫn: Tr ần Công Tường Sinh viên thực hiện: Lê Minh Đức Lớp: D08HTTT2 Sinh viên: Lê Minh Đức - 1 - Lớp D08HTTT2

Transcript of Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Page 1: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGKHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU MẠNG MEN

Nơi thực tập: Trung tâm CNTT - CDIT

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường

Sinh viên thực hiện: Lê Minh Đức

Lớp: D08HTTT2

Hà Nội, tháng 7 năm 2012

Sinh viên: Lê Minh Đức - 1 - Lớp D08HTTT2

Page 2: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠNEm xin chân thành cảm ơn Trung tâm Công nghệ thông tin - CDIT Trường Học viện

công nghệ bưu chính viễn thông đã tạo mọi điều kiện cho em thực hiện thật tốt báo cáo

thực tập tốt nghiệp này.

Để hoàn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp này, em xin cảm ơn sâu sắc đến Thầy

Trần Công Tường, đã tận tình hướng dẫn và dành nhiều thời gian chỉ bảo cho em trong

suốt quá trình làm báo cáo.

Em cũng xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin,

đặc biệt là các Thầy, Cô trong bộ môn Hệ Thống Thông Tin, Trường Học viện công nghệ

bưu chính viễn thông đã tận tình truyền đạt kiến thức trong suốt thời gian học tập. Với vốn

kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình thực hiện

báo cáo thực tập tốt nghiệp mà còn là hành trang quí báu để em bước vào đời một cách

vững chắc và tự tin.

Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy, Cô và gia đình dồi dào sức khỏe và thành

công trong sự nghiệp cao quý.

Sinh viên: Lê Minh Đức - 2 - Lớp D08HTTT2

Page 3: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

PHÒNG NCPT MẠNG - HỆ THỐNG, CDIT

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập Tự do Hanh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

(Thời gian thực tập: Từ ngày 04/06/2012 đến ngày 29/07/2012)

Họ và tên sinh viên: LÊ MINH ĐỨC

Lớp: D08HTTT2

NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ

1. Chấp hành kỷ luật: ………………………………………………………………….

2. Ý thức học tập: ………………………………………………………………………

3. Quan hệ, giao tiếp: …………………………………………………………………..

4. Điểm: ………………………………………………………………………………….

Các ý kiến khác (nếu có ):

……………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………

….

……………………………………………………………………………………………….

Ngày … tháng … năm 2012

Giáo viên hướng dẫn thực tập

(Ký và ghi rõ họ tên)

Điểm của Hội đồng đánh giá thực tập tốt nghiệp CDIT: ……………………………….

Điểm trung bình thực tập của sinh viên: ………………………………………………

Sinh viên: Lê Minh Đức - 3 - Lớp D08HTTT2

Page 4: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

VIỆN CÔNG NGHỆ

THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG\

CDIT

……………………………..

Đ ộc lập – Tự do – Hạnh phúc

KẾ HOẠCH ĐĂNG KÝ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên (nhóm sinh viên): Lê Minh Đức

Lớp: D08httt2

Địa chỉ liên hệ: Phòng 509 – KtxB5 – Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn Thông.

Điện thoại: 0948766881…………..…………………..E-mail: [email protected]

Đơn vị thực tập tốt nghiệp: Viện công nghệ thông tin và truyền thông CDIT

Người hướng dẫn trực tiếp: Trần Công Tường Chức vụ: Nghiên cứu viên

Chủ đề: Tìm hiểu mạng MEN.

KẾ HOẠCH THỰC TẬP:

TT Nội dung thực tập Thời gian Mục tiêu Ghi chú

1 Công việc A Từ ngày… đến ngày

2 Tìm hiểu mạng MEN 11/06/2012 đến 15/06/2012

3 Tìm hiểu các công nhệ mạng MEN 16/06/2012 đến 22/06/2012

4 Tìm hiểu các dịch vụ mạng MEN 23/06/2012 đến 28/06/2012

Chú thích:…………………. ………………….………………….………………….………………….…………

………………….………………….………………….………………….………………….………………….……

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hà Nội, ngày 10 tháng 6 năm 2012

SINH VIÊN

Lê Minh Đức

Sinh viên: Lê Minh Đức - 4 - Lớp D08HTTT2

Page 5: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

MỤC LỤCLỜI CẢM ƠN...................................................................................................................................2PHIẾU NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP.................................3KẾ HOẠCH ĐĂNG KÝ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP..................................................................4MỤC LỤC.........................................................................................................................................5PHẦN A: GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ THỰC TẬP..............................................................................6

I. CHỨC NĂNG.............................................................................................................................6

II. TỔ CHỨC..................................................................................................................................7

III. CÁC LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG...........................................................................................7

PHẦN B: NỘI DUNG THỰC TẬP................................................................................................8MỞ ĐẦU...........................................................................................................................................8CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MEN..............................................................................9

1.1 Giới thiệu công nghệ Ethernet và các ưu nhược điểm.........................................................9

1.1.1 Giới thiệu chung................................................................................................................91.1.2 Ưu nhược điểm của công nghệ Ethernet........................................................................9

1.2 Những yếu tố thúc đẩy mạng MEN phát triển....................................................................10

1.3 Giới thiệu chung về MEN......................................................................................................11

1.3.1 Đánh giá về công nghệ mạng Metro Ethernet..............................................................121.3.2 Ứng dụng mạng MEN....................................................................................................131.3.3 Các xu hướng công nghệ phát triển mạng MEN.........................................................141.3.4 Kiến trúc mạng MEN.....................................................................................................15

CHƯƠNG II: TÌM HIỂU CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG MEN...................................................172.1 SONET/SDH-NG...................................................................................................................17

2.2 Ethernet/Gigabit Ethernet....................................................................................................18

2.3 RPR.........................................................................................................................................18

2.4 WDM.......................................................................................................................................19

2.5 MPLS/GMPLS.......................................................................................................................20

2.6 Công nghệ PBB-TE(802.1Qay Provider Backbone Bridging Traffic Engineering):.......20

CHƯƠNG III: TÌM HIỂU CÁC DỊCH VỤ MẠNG MEN.........................................................223.1 Mô hình dịch vụ Ethrenet.....................................................................................................22

3.2 Kết nối kênh ảo Ethernet......................................................................................................22

3.3. Các loại hình dịch vụ trong mạng MEN.............................................................................24

3.3.1 Kiểu dịch vụ Ethernet Line............................................................................................243.3.2 Dịch vụ Ethernet point-to-multipoint...........................................................................24

KẾT LUẬN.....................................................................................................................................28

Sinh viên: Lê Minh Đức - 5 - Lớp D08HTTT2

Page 6: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

PHẦN A: GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ THỰC TẬPĐược thành lập năm 1999 trong xu thế cạnh tranh và hội nhập toàn cầu, Trung tâm

Công nghệ Thông tin CDIT, với vai trò là đơn vị nghiên cứu phát triển hàng đầu trong lĩnh

vực công nghệ thông tin, xác định: việc lĩnh hội, đúc kết và phát huy tiềm năng, nội lực,

làm chủ công nghệ là mục tiêu chiến lược nhằm thực hiện thành công định hướng gắn kết

Nghiên cứu - Đào tạo - Sản xuất Kinh doanh. CDIT đã duy trì, phát triển và chiếm lĩnh thị

trường trong nước với các sản phẩm đáp ứng tiêu chí: Tiên tiến - Tương thích - Toàn cầu,

thay thế sản phẩm nhập khẩu, nỗ lực đóng góp cho sự phát triển của mạng lưới bưu chính

viễn thông và công nghệ thông tin Việt Nam, vươn mình hòa nhập với cộng đồng CNTT

trong khu vực và trên thế giới.

Trung tâm Công nghệ Thông tin CDIT được Tổng giám đốc Tổng Công ty Bưu chính Viễn

thông Việt Nam ký quyết định thành lập số 636/QĐ.TCCB-LĐ ngày 22 tháng 3 năm 1999,

trên cơ sở sắp xếp lại hai đơn vị thành viên của các đơn vị trực thuộc Học viện Công nghệ

Bưu chính Viễn thông : 

1.    Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Phần mềm thuộc Viện KHKT Bưu điện; 

2.    Trung tâm Đào tạo Phát triển Phần mềm thuộc Trung tâm Đào tạo BCVT1 (cũ). 

I. CHỨC NĂNG

Trung Tâm Công Nghệ Thông Tin CDIT có chức năng và nhiệm vụ chính là : Nghiên

cứu, phát triển và triển khai sản phẩm , chuyển giao công nghệ và đào tạo trong lĩnh vực

công nghệ thông tin để phục vụ trong ngành Bưu Chính Viễn Thông và xã hội.

Phòng nghiên cứu phát triển mạng và hệ thống là đơn vị phát triển của trung tâm có

chức năng như sau :

Nghiên cứu công nghệ, giải pháp kỹ thuật, thiết bị, tổ chức mạng và dịch vụ trên

mạng viễn thông.

1. Đề xuất giải pháp , phát triển sản phẩm và thử nghiệm trên hệ thống mạng truyền thông.

2. Nghiên cứu và thực hiện đo kiểm, giám sát mạng truyền thông.

3. Hợp tác nghiên cứu khoa học, chuyển giao công nghệ trong lĩnh vực bưu chính, viễn

thông, công nghệ thông tin.

4. Tổ chức, tham gia đào tạo, bồi dương theo nhu cầu của Trung tâm, Học viện và Tập

đoàn.

5. Tham gia công tác bảo trì, hỗ trợ kỹ thuật và thực hiện các hoạt động khác trong lĩnh

vực CNTT và truyền thông theo định hướng của Trung tâm, Học viện và Tập đoàn.

Sinh viên: Lê Minh Đức - 6 - Lớp D08HTTT2

Page 7: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

II. TỔ CHỨC

III. CÁC LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG

Trung tâm Công nghệ Thông tin hoạt động trên năm lĩnh vực chính:

1.    Nghiên cứu khoa học công nghệ;

2.    Phát triển, triển khai công nghệ và sản phẩm;

3.    Sản xuất phần mềm và thiết bị;

4.    Tiếp nhận và chuyển giao công nghệ;

5.    Đào tạo và bồi dưỡng nhân lực.

Sinh viên: Lê Minh Đức - 7 - Lớp D08HTTT2

Page 8: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

PHẦN B: NỘI DUNG THỰC TẬP

MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, sự phát triển mạnh về kinh tế, xã hội và

văn hoá trong môi trường các đô thị và thành phố lớn nên nhu cầu trao đổi thông tin là rất

lớn, đa dạng cả về loại hình dịch vụ, tốc độ. Với sự hình thành và phát triển bùng nổ các tổ

hợp văn phòng, khu công nghiệp, công nghệ cao, các khu chung cư ... thêm vào đó các dự

án phát triển thông tin của chính phủ, của các cơ quan, các công ty làm cho nhu cầu trao

đổi thông tin như trao đổi tiêng nói, dữ liệu, hình ảnh, truy nhập từ xa, truy nhập băng

rộng... tăng dẫn đến những vấn đề cần phải giải quyết.

Sự bùng nổ về nhu cầu và loại hình trao đổi thông tin trong tất cả các lĩnh vực hoạt

động của xã hội như kinh tế, văn hóa, giáo dục, khoa học kỹ thuật, … ngày càng lớn. Trong

khi đó mạng cục bộ (LAN) chỉ đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin trong phạm vi hẹp. Công

nghệ mạng truyền thống (TDM, PSTN) không đáp ứng được nhu cầu truyền tải băng rộng

và đa dịch vụ. Từ đó tạo động lực thúc đẩy cho xu hướng công nghệ hướng tới truyền tải

gói và truyền tải tích hợp đa dịch vụ.

Xu hướng tập trung đầu tư xây dựng các mạng nội vùng, chuyển đổi công nghệ, cung

cấp đa dịch vụ, đưa dịch vụ tới gần người sử dụng, đạt mục đích cung cấp dịch vụ “mọi nơi,

mọi lúc, mọi giao diện”. Với mọi nhu cầu đặt ra, Mạng Metro Ethenet (MEN) ra đời nhằm

đáp ứng đã được nhu cầu ngày càng cao trong việc trao đổi dữ liệu giữa mạng nội bộ với

mạng bên ngoài (truy nhập Internet, truy nhập cơ sở dữ liệu, kết nối chi nhánh văn phòng,

…)

Đề tài “Tìm hiểu mạng MEN” mà em trình bày dưới đây bao gồm:

Chương I: Tổng quan mạng MEN.

Chương II: Tìm hiểu các công nghệ mạng MEN.

Chương III: Tìm hiểu các dịch vụ mạng MEN.

Mạng MEN là mạng mới đưa vào khai thác trên mạng viễn thông Việt nam nói chung

VNPT nói riêng nên trong quá trình tìm hiểu em khó tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong

nhận được sự thông cảm và những ý kiến đóng góp.

Trong quá trình tìm hiểu đề tài, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, Trần Công

Tường, người đã chỉ dẫn tận tình, định hướng và tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho em tìm

hiểu tốt đề tài này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: Lê Minh Đức - 8 - Lớp D08HTTT2

Page 9: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MEN

1.1 Giới thiệu công nghệ Ethernet và các ưu nhược điểm

1.1.1 Giới thiệu chung

Trong vòng vài thập kỷ qua, Ethernet là công nghệ thống lĩnh trong các mạng nội

bộ LAN, là công nghệ chủ đạo trong hầu hết các văn phòng trên toàn thế giới và hiện nay

đã được dùng ngay cả trong các hộ gia đình để chia sẽ các đường dây truy nhập băng rộng

giữa các thiết bị với nhau. Đặc biệt tất cả các máy tính cá nhân đều được kết nối bằng

Ethernet và ngày càng nhiều thiết bị truy nhập dùng đến công nghệ này.

Ethernet là công nghệ được sử dụng rộng dãi cho mạng LAN. Công nghệ Ethernet

do Robert Melancton Metcafe phát minh ra tại trung tâm nghiên cứu Xeror Palo Alto từ

những năm 1970. Lúc đó, hệ thống Ethernet chỉ chạy với tốc độ xấp xỉ 3Mbps. Năm 1980,

đặc tả Ethernet chính thức ra đời từ nghiên cứu của liên minh DEC-Intel-Xeror. Tốc độ

Ethernet lúc đó được mở rộng lên 10Mbps. Sau đó, công nghệ Ethernet được đưa vào ủy

ban các tiêu chuẩn LAN của IEEE (IEEE 802). Năm 1985, chuẩn Ethernet là IEEE 802.3

được phát hành. Ethernet hoạt động theo giao thức cảm nhận sóng mang CSMA/CD. Tốc

độ Ethernet ngày càng tăng, từ 10Mbps ban đầu lên 100Mbps, 1000Mbps (1Gbps),

10Gbps, 40 Gbps và có thể lên tới 100Gbps. Hiện nay chuẩn tốc độ cao nhất được phát

hành là 10Gbps, chuẩn 40Gbps và 100Gbps vẫn đang được phát triển và chưa hoàn thiện.

Cũng theo đó, môi trường truyền dẫn chuyển từ cáp đồng sang cáp quang. Sử dụng truyền

dẫn bằng cáp quang và tốc độ truyền dẫn cao là yếu tố quan trọng để xây dựng các mạng

dung lượng lớn, chất lượng cao đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn của khách hàng.

1.1.2 Ưu nhược điểm của công nghệ Ethernet

Ưu điểm

Giao diện Ethernet được sử dụng phổ biến trong các hệ thống mạng LAN, hầu như

tất các các thiết bị và máy chủ trong mạng LAN sử dụng kết nối Ethernet.

Chi phí đầu tư thấp

Hầu hết các giao thức, giao diện truyền tải ứng dụng trong công nghệ Ethernet đã

được chuẩn hoá (họ giao thức IEEE 802.3). Phần lớn các thiết bị mạng Ethernet của

các nhà sản xuất đều tuân theo các tiêu chuẩn trong họ tiêu chuẩn trên. Việc chuẩn

hoá này tạo điều kiện kết nối dễ dàng, độ tương thích kết nối giữa các nhà sản xuất

thiết bị khác nhau cao

Quản lý đơn giản

Nhược điểm:

Sinh viên: Lê Minh Đức - 9 - Lớp D08HTTT2

Page 10: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Công nghệ Ethernet phù hợp với cấu trúc mạng theu kiểu Hub (cấu trúc tô - pô hình

cây) mà không phù hợp với cấu trúc mạng ring. Điều này xuất phát từ việc công

nghệ Ethernet thực hiện chức năng định tuyến trên cơ sở thuật toán định tuyến

chống lặp phân đoạn hình cây (spanning-tree-algorithm);.Cụ thể là thuật toán định

tuyến phân đoạn hình cây trong nhiều trường hợp sẽ thực hiện chặn một vài phân

đoạn tuyến trong ring, điều này sẽ làm giảm dung lượng băng thông làm việc của

vòng ring.

Thời gian thực hiện bảo vệ phục hồi lớn. Điều này cũng xuất phát từ nguyên nhân

là thuật toán định tuyến phân đoạn hình cây có thời gian hội tụ dài hơn nhiều so với

thời gian hồi phục đối với cơ chế bảo vệ của vòng ring (tiêu chuẩn là 50 ms).

Không phù hợp cho việc truyền tải ứng dụng có đặc tính lưu lượng thời gian thực

Chưa thực hiện chức năng đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cho những dịch vụ

cần truyền tải có yêu cầu về QoS

1.2 Những yếu tố thúc đẩy mạng MEN phát triển

Trong những năm gần đây, sự phát triển mạnh về kinh tế, xã hội và văn hoá trong

môi trường các đô thị và thành phố lớn nên nhu cầu trao đổi thông tin là rất lớn, đa dạng cả

về loại hình dịch vụ, tốc độ. Với sự hình thành và phát triển bùng nổ các tổ hợp văn phòng,

khu công nghiệp, công nghệ cao, các khu chung cư ... thêm vào đó các dự án phát triển

thông tin của chính phủ, của các cơ quan, các công ty làm cho nhu cầu trao đổi thông tin

như trao đổi tiêng nói, dữ liệu, hình ảnh, truy nhập từ xa, truy nhập băng rộng... tăng dẫn

đến những vấn đề cần phải giải quyết.

Các mạng nội bộ LAN (local area network) chỉ có thể đáp ứng được nhu cầu trao

đổi thông tin với phạm vi địa lý rất hẹp (trong khoảng vài trăm mét). Trong khi đó nhu cầu

kết với mạng bên ngoài (truy nhập internet, truy nhập cơ sở dữ liệu, kết nối chi nhánh văn

phòng....) là rất lớn, điều này dẫn đến việc cơ sở hạ tầng thông tin hiện tại với công nghệ

TDM (chuyển mạch kênh PSTN, công nghệ SDH) sẽ rất khó đáp ứng nhu cầu trao đổi

thông tin rất lớn như vậy cả về loại hình dịch vụ và cường độ lưu lượng trao đổi thông tin.

Do vậy việc tìm kiếm công nghệ để xây dựng một cơ sở hạ tầng mạng đô thị (MAN) đáp

ứng được yêu cầu trao đổi thông tin nói trên là công việc cấp thiết đối với những nhà cung

cấp dịch vụ viễn thông trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng.

Các nhà khai thác mạng viễn thông có khuynh hướng tập trung đầu tư xây dựng

mạng đường trục (backbone) để đáp ứng yêu cầu băng thông truyền tải cho lưu lượng bùng

nổ của internet. Hiện nay khuynh hướng phát triển mạng đã có sự thay đổi, người ta tập

trung sự chú ý đến việc xây dựng mạng nội vùng, nội hạt nói chung và mạng MAN tại các

đô thị, thành phố nói riêng, nơi cần thiết phải đầu tư xây dựng, tổ chức lại để có thể đáp

Sinh viên: Lê Minh Đức - 10 - Lớp D08HTTT2

Page 11: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

ứng được nhu cầu đa dạng hoá dịch vụ của người sử dụng, đưa dịch vụ đến gần với khách

hàng hơn, đảm bảo việc kết nối với khách hàng “mọi nơi, mọi lúc, mọi giao diện”.

Không giống như mạng đường trục, nơi có khuynh hướng hội tụ các loại hình lưu

lượng truyền tải về loại hình giao thức truyền tải phổ biến nhất là IP/MPLS nhằm đạt được

hiệu suất sử dụng mạng cao, mạng đô thị thực hiện tiếp cận với rất nhiều loại hình ứng

dụng và giao thức truyền tải cần phải truyền một cách “trong suốt” giữa người sử dụng

hoặc các mạng văn phòng với nhau. Do vậy vấn đề đặt ra là cần phải cân nhắc giữa mục

tiêu là truyền lưu lượng trong suốt và đạt hiệu suất sử dụng mạng cao, đó là một bài toán

đặt ra đối với các nhà xây dựng mạng đô thị, nó sẽ quyết định đến chiến lược triển khai

mạng và dịch vụ cũng như như việc lựa chọn nhà cung cấp thiết bị mạng.

Xu hướng phát triển của mạng của thế hệ kế tiếp NGN là từng bước thay thế hoặc

chuyển lưu lượng mạng sử dụng công nghệ TDM sang mạng sử dụng công nghệ chuyển

mạch gói. Do vậy, công nghệ áp dụng xây dựng mạng MAN cũng không nằm ngoài xu

hướng nói trên, đó là xây dựng cơ sở hạ tầng mạng với mục tiêu hội tụ các loại hình dịch

vụ dữ liệu, thoại, truyền hình để truyền tải trên cùng một cơ sở hạ tầng mạng. Hiện nay

một số công nghệ chủ yếu ở phân lớp 2 như là GBE (gigabit ethenet), RPR (resilient

packet ring), SDH-NG (next generation SDH) được xem là có triển vọng áp dụng để xây

dựng mạng MAN thế hệ kế tiếp.

1.3 Giới thiệu chung về MEN

Metropolitan Area Network (MAN) – Ethernet ≡ MEN

MEN thực hiện chức năng thu gom lưu lượng và đáp ứng nhu cầu truyền tải lưu lượng cho

các thiết bị mạng truy nhập (IP DSLAM, MSAN).

MAN-E được xây dựng để kết nối các mạng cục bộ của các tổ chức và cá nhân với

một mạng diện rộng WAN hay với Internet sử dụng các chuẩn Ethernet. MAN-E cung dịch

vụ truyền tải khung Ethernet và cung cấp các giao diện kết nối Ethernet tới khách hàng.

Có khả năng cung cấp kết nối truy nhập Ethernet (FE/GE) tới khách hàng để chuyển tải lưu

lượng trong nội tỉnh, đồng thời kết nối lên mạng trục IP/MPLS NGN để chuyển lưu lượng

đi liên tỉnh, đi quốc tế.

Mở rộng từ mạng LAN ra mạng MAN tạo ra các cơ hội mới cho các nhà khai thác

mạng. Khi đầu tư vào mạng E-MAN, các nhà khai thác có khả năng để cung cấp các giải

pháp truy nhập tốc độ cao với chi phí tương đối thấp cho các điểm cung cấp dịch vụ POP

(Points Of Presence) của họ, do đó loại bỏ được các điểm nút cổ chai tồn tại giữa các mạng

LAN tại các cơ quan với mạng đường trục tốc độ cao.

Doanh thu giảm do cung cấp băng tần với giá thấp hơn cho khách hàng có thể bù lại bằng

cách cung cấp thêm các dịch vụ mới. Do vậy E-MAN sẽ tạo ra phương thức để chuyển từ

Sinh viên: Lê Minh Đức - 11 - Lớp D08HTTT2

Page 12: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

cung cấp các đường truyền có giá cao đến việc cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng qua

băng thông tương đối thấp. Một khả năng có thể xảy ra là chuyển các nhiệm vụ của mạng

từ khu vực doanh nghiệp và thực thi chúng tại các điểm POP của nhà cung cấp mạng và

thực hiện bởi nhà cung cấp mạng hoặc bởi một công ty cung ứng vật tư thứ ba nào đó.

Mạng Ethernet đô thị là mạng sử dụng công nghệ Ethernet, kết nối các mạng cục bộ

của các tổ chức và cá nhân với một mạng diện rộng WAN hay với Internet. Việc áp dụng

công nghệ Ethernet vào mạng cung cấp dịch vụ mang lại nhiều lợi ích cho cả nhà cung cấp

dịch vụ lẫn khách hàng. Bản thân công nghệ Ethernet đã trở nên quen thuộc trong những

mạng LAN của doanh nghiệp trong nhiều năm qua; giá thành các bộ chuyển mạch Ethernet

đã trở nên rất thấp; băng thông cho phép mở rộng với những bước nhảy tùy ý là những ưu

thế tuyệt đối của Ethernet so với các công nghệ khác. Với những tiêu chuẩn đã và đang

được thêm vào, Ethernet sẽ mang lại một giải pháp mạng có độ tin cậy, khả năng mở rộng

và hiệu quả cao về chi phí đầu tư.

1.3.1 Đánh giá về công nghệ mạng Metro Ethernet

- Tính dễ sử dụng

Dịch vụ Ethernet dựa trên giao diện Ethernet chuẩn, dùng rộng rãi trong các hệ thống

mạng cục bộ. Hầu như tất cả các thiết bị và máy chủ trong LAN đều kết nối dùng Ethernet,

vì vậy mở rộng việc sử dụng Ethernet để kết nối các mạng cung cấp dịch vụ với nhau sẽ

đơn giản hóa quá trình hoạt động và các chức năng quản trị, quản lí và cung cấp(OAM&P).

- Hiệu quả về chi phí

Dịch vụ Ethernet làm giảm chi phí đầu tư và chi phí vận hành. Sự phổ biến của

Ethernet trong hầu hết tất cả các sản phẩm mạng nên giao diện Ethernet có chi phí không

đắt. Giá thành thiết bị thấp, chi phí quản trị và vận hành thấp hơn, ít tốn kém hơn những

dịch vụ cạnh tranh khác. Nhiều nhà cung cấp dịch vụ Ethernet cho phép những thuê bao

Sinh viên: Lê Minh Đức - 12 - Lớp D08HTTT2

Page 13: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

tăng thêm băng thông một cách khá mềm dẻo, cho phép thuê bao thêm băng thông khi cần

thiết và họ chỉ trả cho những gì họ cần.

-Tính linh hoạt

Dịch vụ Ethernet cho phép những thuê bao thiết lập mạng của họ theo những cách

hoặc là phức tạp hơn hoặc là không thể thực hiện với các dịch vụ truyền thống khác.

Ví dụ: một công ty thuê một giao tiếp Ethernet đơn có thể kết nối nhiều mạng ở vị trí

khác nhau để thành lập một Intranet VPN của họ, kết nối những đối tác kinh doanh thành

Extranet VPN hoặc kết nối Internet tốc độ cao đến ISP. Với dịch vụ Ethenet, các thuê bao

cũng có thể thêm vào hoặc thay đổi băng thông trong vài phút thay vì trong vài ngày ngày

hoặc thậm chí vài tuần khi sử dụng những dịch vụ mạng truy nhập khác (Frame relay,

ATM,…). Ngoài ra, những thay đổi này không đòi hỏi thuê bao phải mua thiết bị mới hay

ISP cử cán bộ kỹ thuật đến kiểm tra, hỗ trợ tại chỗ.

- Tính chuẩn hóa

MEF đang tiếp tục định nghĩa và chuẩn hóa các loại dịch vụ và các thuộc tính này,

cho phép các nhà cung cấp dịch vụ có khả năng trao đổi giải pháp của họ một cách rõ ràng,

các thuê bao có thể hiểu và so sánh các dịch vụ một cách tốt hơn.

1.3.2 Ứng dụng mạng MEN

Hỗ trợ nhiều loại ứng dụng và dịch vụ thuộc thế hệ mạng kế tiếp. Dưới đây là một số

ứng dụng tiêu biểu:

- Kết nối giữa các LAN

- Truyền tải đa ứng dụng

- Mạng riêng ảo Metro

- Kết nối điểm - điểm tốc độ cao

- Mạng lưu trữ

- LAN Video/Video Training

- CAD/CAM

- Các ứng dụng sao lưu dự phòng

- Truyền số liệu Y tế

- Hình ảnh

- Scientific Modeling

- Streaming Media

- Server Backup

- Các ứng dụng Back-end Server

- Các ứng dụng lưu trữ (iSCSI)

Sinh viên: Lê Minh Đức - 13 - Lớp D08HTTT2

Page 14: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

1.3.3 Các xu hướng công nghệ phát triển mạng MEN

Xu hướng phát triển công nghệ mạng MEN

Để có thể ứng dụng Ethernet vào hạ tầng mạng viễn thông, rất nhiều công nghệ truyền

tải đã được nghiên cứu, thử nghiệm. Nhưng nổi bật lên hiện nay là các công nghệ sau:

- MPLS

- T-MPLS

- PBB-TE

Công nghệ truyền tải sử dụng MPLS: Cung cấp kết nối đường trục tin cậy trên cơ sở

công nghệ đã chín muồi, cung cấp thành công các dịch vụ điểm – điểm, đa điểm và phân

tách vùng quản trị. MPLS đã và đang được đa số các nhà cung cấp thiết bị hỗ trợ.

Công nghệ truyền tải sử dụng T-MPLS (Transport – MPLS; ITU G.8110): do

Alcatel – Lucent đề xướng và đóng vai trò phát triển chủ đạo. Lược bỏ một số tính năng

điều khiển của MPLS để đơn giản hóa hoạt động chuyển mạch, vẫn kế thừa những điểm

mạnh của MPLS. HIện đã được chuẩn hóa một số chuẩn cơ bản. Công nghệ này lần đầu

tiên kiểm thử công khai với 5 nhà cung cấp và thiết lập thành công dịch vụ điểm – điểm

(do EANTC tiến hành kiểm thử năm 2006).

Công nghệ PBB-TE (802.1Qay Provider Backbone Bridging Traffic Engineering):

hay còn gọi PBB-TE do Nortel đề xuất. Sử dụng các tính năng cơ bản của Ethernet, cộng

với các cải tiến về điều khiển lưu lượng, quản l. OAM, theo dõi hiệu năng để có thể sử

dụng được trong môi trường mạng cung cấp dịch vụ vốn đòi hỏi nghiêm ngặt về chất

lượng dịch vụ. Hiện đã được chuẩn hóa OAM và một số chuẩn truyền tải.

Hình vẽ dưới đây minh họa xu hướng phát triển công nghệ mạng MEN

Sinh viên: Lê Minh Đức - 14 - Lớp D08HTTT2

Page 15: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Xu hướng dịch vụ tốc độ cao

Mạng MEN được nghiên cứu triển khai với mục đích chủ yếu là cung cấp hạ tầng

đảm bảo cho các dịch vụ yêu cầu băng thông lớn, tốc độ cao, mềm dẻo trong quản lý. Với

khả năng băng thông có thể được cấp phát dao động từ khoảng 1Mbps đến 10Gps, Ethernet

cho phép người dùng tối ưu hóa nguồn lực trong việc phát tiển mạng của riêng mình.

Dưới đây là liệt kê một số dịch vụ được cho là cần có tốc độ cao:

- Truy nhập Internet tốc độ cao

- Mạng lưu trữ

- Các mạng riêng ảo lớp 2 (L2VPN)

- Các dịch vụ giá trị gia tăng

- Dịch vụ LAN trong suốt

- VoIP

- Hạ tầng đường trục mạng đô thị

- LAN - FR/ATM VPN

- Extranet

- LAN kết nối đến các tài nguyên mạng

1.3.4 Kiến trúc mạng MEN

Theo định nghĩa của Metro Ethernet Forum tại MEF4 - Metro Ethernet Architecture

Framework part 1, mạng Metro Ethernet sẽ được xây dựng theo 3 lớp. Mô hình được mô tả

như sau:

Lớp truyền tải dịch vụ

Lớp truyền tải dịch vụ hỗ trợ kết nối giữa các phần tử của lớp ETH. Có thể sử dụng

nhiều công nghệ khác nhau dùng để thực hiện việc hỗ trợ kết nối. Một số ví dụ: IEEE

802.1, SONET/SDH, ATM VC, OTN ODUK, PDH DS1/E1, MPLS LSP… Các công nghệ

truyền tải trên, đến lượt mình lại có thể do nhiều công nghệ khác hỗ trợ, cứ tiếp tục như

vậy cho đến lớp vật l. như cáp quang, cáp đồng, không dây.

Sinh viên: Lê Minh Đức - 15 - Lớp D08HTTT2

Page 16: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Lớp dịch vụ Ethernet (ETH layer)

Lớp dịch vụ Ethernet có chức năng truyền tải các dịch vụ hướng kết nối chuyển mạch

dựa trên địa chỉ MAC. Các bản tin Ethernet sẽ được truyền qua hệ thống thông qua các

giao diện hướng nội bộ, hướng bên ngoài được quy định rõ ràng, gắn với các điểm tham

chiếu. Lớp ETH cũng phải cung cấp được các khả năng về OAM, khả năng phát triển dịch

vụ trong việc quản l. các dịch vụ Ethernet hướng kết nối. Tại các giao diện hướng bên

ngoài của lớp ETH, các bản tin bao gồm: Ethernet unicast, multicast hoặc broadcast, tuân

theo chuẩn IEEE 802.3 – 2002.

Lớp dịch vụ ứng dụng

Lớp dịch vụ ứng dụng hỗ trợ các dịch vụ sử dụng truyền tải trên nền mạng Ethernet

của mạng MEN. Có nhiều dịch vụ trong đó bao gồm cả các việc sử dụng lớp ETH như một

lớp TRAN cho các lớp khác như: IP, MPLS, PDH DS1/E1 …

Các điểm tham chiếu

Các điểm tham chiếu trong MEN định nghĩa các điểm tại đó phân tách biên quản lý

khi kết nối đi qua các giao diện trong MEN. Hình dưới đây mô tả mối quan hệ giữa các

thành phần trong kiến trúc MEN. Các thành phần bên ngoài bao gồm: Kết nối từ thuê bao

tới MEN, kết nối với MEN khác, kết nối với mạng khác không phải Ethernet. Thuê bao kết

nối tới MEN qua giao diện UNI - User - Network Interface. Các thành phần bên trong

MEN kết nối với nhau qua giao diện NNI trong (Interal Network-to-Network Interface).

Hai mạng MEN có thể kết nối với nhau qua giao diện NNI ngoài (External Network - to -

Network Interface. Dưới đây là mô hình các điểm tham chiếu:

Sinh viên: Lê Minh Đức - 16 - Lớp D08HTTT2

Page 17: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

CHƯƠNG II: TÌM HIỂU CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG MEN

Hiện tại, các công nghệ tiềm năng được nhận định là ứng cử để xây dựng mạng MEN chủ

yếu tập trung vào những loại công nghệ chính, đó là:

SDH-NG

Ethernet/Giagabit Ọthernet (GỌ)

RPR

WDM

Chuyển mạch kết nối MPLS/GMPLS

Công nghệ PBB-TE

Các công nghệ nói trên này được xây dựng khác nhau cả phạm vi và các phương

thức mà chúng sẽ được sử dụng. Trong một số trường hợp, các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng

lại triển khai cùng một công nghệ cho các ứng dụng khác nhau. Ví dụ, GbỌ có thể được sử

dụng để cung cấp năng lực truyền tải cơ sở hoặc để cung cấp các dịch vụ gói Ethernet trực

tiếp đến khách hàng.

2.1 SONET/SDH-NG

SONET/SDH-NG là công nghệ phát triển trên nền SONET/SDH truyền thống.

SONET/SDH-NG giữ lại một số đặc tính của SONET/SDH truyền thống và loại bỏ những

đặc tính không cần thiết. Mục đích cơ bản của SONET/SDH-NG là cải tiến công nghệ

SONET/SDH với mục đích vẫn cung cấp các dịch vụ TDM như đối với SONET/SDH

truyền thống trong khi vẫn xử lý truyền tải một cách hiệu quả đối với các dịch vụ truyền dữ

liệu trên cùng một hệ thống truyền tải.

Về cơ bản, SONET/SDH-NG cung cấp các năng lực chính như chuyển mạch bảo vệ

và ring phục hồi, quản lý luồng, giám sát chất lượng, bảo dưỡng từ xa và các chức năng

giám sát khác. Đồng thời chức năng quản lý gói cũng được cải thiện đáng kể với độ

Granularity lớn hơn của SONET truyền thống rất nhiều.

SONET/SDH-NG sử dụng các cơ chế ghép kênh mới để kết hợp các dịch vụ khách

hàng đa giao thức thành các container SONET/SDH ghép ảo hoặc chuẩn. Công nghệ này

có thể được sử dụng để thiết lập các MSPP TDM/gói lai hoặc cung cấp định khung luồng

bít cho một cấu trúc mạng gói. Điểm hấp dẫn nhất của SONET/SDH-NG là nó được xây

dựng dựa trên một công nghệ có sẵn và phát huy những ưu điểm của SONET/SDH.

Các tiêu chuẩn về SONET/SDH-NG hiện cũng đang được phát triển, trong đó tiêu

chuẩn chính là GFP G.7041 của ITU-T.

2.2 Ethernet/Gigabit Ethernet

Sinh viên: Lê Minh Đức - 17 - Lớp D08HTTT2

Page 18: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Ethernet là một công nghệ đã được áp dụng phổ biến cho mạng cục bộ LAN hơn hai

thập kỷ qua, hầu hết các vấn đề kỹ thuật cũng như vấn đề xây dựng mạng Ethernet đều đã

được chuẩn hóa bởi tiêu chuẩn IEEE.802 của IEEE. Trong tất cả các công nghệ được sử

dụng trong các mạng MEN hiện nay thì Ethernet là một chủ đề được chú ý nhiều nhất do có

những lợi thế như đơn giản về chức năng thực hiện và chi phí xây dựng thấp.

Công nghệ Ethernet được ứng dụng xây dựng mạng với 2 mục đích:

Cung cấp các giao diện cho các loại hình dịch vụ phổ thông, có khả năng cung

cấp nhiều loại hình dịch vụ thoại và số liệu, ví dụ các kết nối Ethernet riêng, các

kết nối Ethernet riêng ảo, kết nối truy nhập Ethernet, Frame Relay hoặc các dịch

vụ “đường hầm” thông qua các cơ sở hạ tầng mạng truyền tải khác, chẳng hạn

như ATM và IP.

Ethernet được xem như một cơ chế truyền tải cơ sở, có khả năng truyền tải lưu

lượng trên nhiều tiện ích truyền dẫn khác nhau.

Hiện tại các giao thức Gigabit Ethernet đã được chuẩn hoá trong các tiêu chuẩn

IEEE 802.3z, 802.3ae, 802.1w và cung cấp các kết nối có tốc độ 100 Mbít/s, 1 Gbít/s hoặc

vài chục Gbít/s (cụ thể là 10Gbít/s) và hỗ trợ rất nhiều các tiện ích truyền dẫn vật lý khác

nhau như cáp đồng, cáp quang với phương thức truyền tải đơn công (half-duplex) hoặc song

công (full-duplex). Công nghệ Ethernet hỗ trợ triển khai nhiều loại hình dịch vụ khác nhau

cho nhu cầu kết nối kết nối điểm - điểm, điểm - đa điểm, kết nối đa điểm... . Một trong

những ứng dụng quan trọng tập hợp chức năng của nhiều loại hình dịch vụ kết nối là dịch

vụ mạng LAN ảo (virtual LAN), dịch vụ này cho phép các cơ quan, doanh nghiệp, các tổ

chức kết nối mạng từ ở các phạm vi địa lý tách rời thành một mạng thống nhất.

2.3 RPR

RPR là một dạng giao thức mới ở phân lớp MAC (Media Acces Control). Giao thức

này được áp dụng nhằm mục đích tối ưu hoá việc quản lý băng thông và hiệu quả cho việc

triển khai các dịch vụ truyền dữ liệu trên vòng ring. RPR (hoạt động ở phía trên so với L1

Ethernet Phy và SDH) thực hiện cơ chế bảo vệ với giới hạn thời gian bảo vệ là 50 ms trên

cơ sở hai phương thức: phương thức steering và phương thức wrapping. Các nút mạng

RPR trong vòng ring có thể thu các gói tin được địa chỉ hoá gửi đến nút đó bởi chức năng

DROP và chèn các gói tin gửi từ nút vào trong vòng ring bởi chức năng ADD. Các gói tin

không phải địa chỉ của nút sẽ được chuyển qua. Một trong những chức năng quan trọng

nữa của RPR là lưu lượng trong vòng ring sẽ được truyền tải theo 3 mức ưu tiên là High,

Medium, LOW tương ứng với 3 mức chất lượng dịch vụ QoS (quanlity of service). RPR

cho phép sử dụng truyền tải không chỉ gói dạng Ethernet mà còn cho phép truyền tải với

bất kỳ dạng giao thức gói nào. RPR cung cấp các chức năng MAC gói cho việc truyền tải

Sinh viên: Lê Minh Đức - 18 - Lớp D08HTTT2

Page 19: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

dữ liệu trên các vòng ring. RPR hoạt động độc lập với các lớp mạng và lớp vật lý, do vậy

các nhà cung cấp sẽ có thể sử dụng công nghệ này như một thành phần quan trọng trong

các giải pháp công nghệ áp dụng cho việc xây dựng mạng MEN.

Hiện tại giao thức RPR đã được chuẩn hoá trong tiêu chuẩn IEEE 803.17 của IEEE

và đã có rất nhiều hãng sản xuất thiết bị đã tung ra các sản phẩm RPR thương mại.

2.4 WDM

Hiện nay công nghệ WDM được quan tâm rất nhiều trong việc lựa chọn giải pháp

xây dựng mạng truyền tải quang cho mạng đô thị. Thị trường thương mại đã xuất hiện rất

nhiều các sản phẩm truyền dẫn quang WDM ứng dụng cho việc xây dựng mạng MEN. Các

hệ thống WDM thương mại này thông thường có cấu hình có thể truyền đồng thời tới 32

bước sóng với tốc độ 10Gbit/s và có thể triển khai với các cấu trúc tô-pô mạng ring,

ring/mesh hoặc mesh.

Công nghệ WDM cho phép xây dựng các cấu trúc mạng “xếp chồng” sử dụng các

tô-pô và các kiến trúc khác nhau. Ví dụ, nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng WDM để

mang lưu lượng TDM (như thoại) trên SONET/SDH trên một bước sóng, trong khi đó vẫn

triển khai một công nghệ truyền tải dữ liệu (chẳng hạn như GE over RPR) trên một bước

sóng khác.

Việc sử dụng WDM trong MEN là một phương thức có hiệu quả kinh tế nhất là khi

cuờng độ trao đổi lưu lượng trên mạng lớn, tài nguyên về cáp và sợi quang còn ít. Tuy vậy

nếu sử dụng công nghệ WDM chỉ đơn giản là để ghép dung lượng SONET/SDH hiện tại

với các ring ngang hàng thì thực tế lại không tiết kiệm được các chi phí đầu tư (vì mỗi bước

sóng thêm vào lại đòi hỏi một thiết bị đầu cuối riêng tại các nút mạng). Hơn nữa việc quản

lý lại trở nên phức tạp hơn không có lợi trong việc cung cấp dịch vụ kết nối điểm - điểm.

Để giải quyết những vấn đề này, các nhà sản xuất cung cấp các thiết bị WDM cho mạng

MEN đã đưa thêm một chức năng mới cho phép quản lý lưu lượng ở mức quang. Điều đó

đã dẫn đến sự ra đời của một thế hệ các MSPP WDM mới, đây cũng là một loại sản phẩm

mạng MEN chính. MSPP WDM có những đóng góp quan trọng như:

Lưu lượng được quản lý điểm - điểm tại mức quang

Hỗ trợ được nhiều loại công nghệ và dịch vụ, cả loại hiện có và tương lai

Cung cấp một nền tảng cho việc chuyển đổi sang một công nghệ và cấu trúc

mạng mới, đặc biệt là công nghệ và cấu trúc mạng toàn quang

2.5 MPLS/GMPLS

Sinh viên: Lê Minh Đức - 19 - Lớp D08HTTT2

Page 20: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

MPLS là một công nghệ đóng vai trò then chốt trong các mạng đô thị mặc dù công

nghệ này không được thiết kế dành riêng cho thị trường mạng đô thị.

Chức năng cơ bản của MPLS là cho phép các bộ định tuyến/chuyển mạch thiết lập

các luồng điểm - điểm (hay còn gọi là “các luồng chuyển mạch nhãn”) với các đặc tính QoS

xác định qua bất kỳ mạng loại gói hay tế bào. Do vậy cho phép các nhà khai thác cung cấp

các dịch vụ hướng kết nối (ví dụ các dịch vụ VPN cho doanh nghiệp), xử lý lưu lượng và

quản lý băng tần. Khả năng tương thích với IP và ATM cho phép thiết lập các chuyển mạch

IP/ATM kết hợp nhằm vào các lý do kinh tế hay mở ra một chiến lược loại bỏ ATM.

Các tiêu chuẩn MPLS đã được nghiên cứu nhưng chúng vẫn chưa được ban hành. Ví

dụ tiêu chuẩn MPLS hỗ trợ các VPN lớp 2 vẫn chỉ mới ở dạng draft. VPN lớp 2 liên kết

hoạt động (các mạng riêng ảo) rất cần thiết cho việc cung cấp các mạng riêng tới các khách

hàng doanh nghiệp.

Trong thực tế, vẫn chưa có một sự thống nhất về phương thức mà MPLS sẽ được sử

dụng trong mạng đô thị. Một số nhà cung cấp cho rằng MPLS có thể được sử dụng ở mọi

nơi, kể cả phần mạng biên. Nhưng một số khác thì lại cho rằng về cơ bản đó là một công

nghệ của phần mạng lõi MEN.

MPLS được thiết kế cho các dịch vụ trong các mạng gói, nhưng một phiên bản mới

là GMPLS thì lại được phát triển cho các mạng toàn quang, bao gồm các kết nối

SONET/SDH, WDM và truyền trực tiếp trên sợi quang. GMPLS có khả năng cấu hình các

luồng lưu lượng dạng gói và cả các dạng lưu lượng khác.

GMPLS đã mở ra khả năng đạt được sự hợp nhất các môi trường mạng số liệu truyền

thống và quang. Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều khó khăn khi triển khai GMPLS trên các

mạng đã lắp đặt.

MPLS và phiên bản mở rộng của nó có thể đóng vai trò là một lớp tích hợp cho các

mạng MEN nhằm cung cấp tính thông minh và là một “lớp keo kết dính” giữa mạng quang

WDM phía dưới và lớp dịch vụ IP. Với vai trò này, nó có thể cung cấp chức năng cung cấp

băng tần điểm-điểm, xử lý và quản lý lưu lượng và khôi phục dịch vụ. Hiệu quả hơn, MPLS

có thể hoạt động như một lớp thiết lập cho các dịch vụ hướng kết nối.

2.6 Công nghệ PBB-TE(802.1Qay Provider Backbone Bridging Traffic Engineering):

PBB-TE là một định hướng mới trong triển khai mạng Metro Ethernet và đang ở

trong mục theo dõi của nhóm 802.1ah. Công nghệ PBB-TE cho phép cung cấp hạ tầng

mạng Ethernet trên diện rộng với chất lượng khắt khe tương đương với những tiêu chuẩn

viễn thông đã đặt ra. Về mặt chi phí, PBB-TE tương đương với các công nghệ mạng thuần

Ethernet. Nhưng về mặt kiểm soát chất lượng dịch vụ cũng như độ hội tụ của mạng thì

PBB-TE có những mặt ưu điểm vượt trội.

Sinh viên: Lê Minh Đức - 20 - Lớp D08HTTT2

Page 21: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

PBB-TE sử dụng công nghệ Ethernet đã có lược bỏ những thành phần về chống lặp,

quản lý mạng Spanning – Tree Protocol (STP ) như Ethernet thông thường. Người quản lý

mạng sẽ trực tiếp cấu hình các hệ thống switch, chỉ rõ ra con đường kết nối, truyền dữ liệu

của từng switch. Các đường truyền qua hệ thống mạng sẽ không còn phụ thuộc vào việc học

của các switch mà do người quản trị cấu hình định trước.

Các bản tin Ethernet sẽ được sửa đổi, thêm một số trường thông tin để để mở rộng

khả năng phục vụ cũng như khả năng hỗ trợ. Định hướng của PBB-TE là tuân theo những

mô tả của chuẩn IEEE802.1ah – Provider Backbone Bridged Network và bổ sung những

tính năng quản lý chất lượng dịch vụ trên những đường trunking trong mạng. Hình dưới đây

mô tả những bước cải tiến của bản tin Ethernet:

Hình 2.1 : Bản tin MAC-IN-MAC

Các bản tin VLAN thông thường (802.1Q) đã được gắn thêm trường C-VID để phân

biệt VLAN phía khách hàng. Bên trong hạ tầng mạng của nhà cung cấp, trường S-VID sẽ

dùng để thực hiện đánh dấu các đường trunking truyền tải dịch vụ.

Phần tiếp theo sẽ tập trung giới thiệu công nghệ PBB-TE do Nortel và Siemens đề xuất triển

khai cho hạ tầng mạng Metro Ethernet của VNPT.

CHƯƠNG III: TÌM HIỂU CÁC DỊCH VỤ MẠNG MEN

3.1 Mô hình dịch vụ Ethrenet

Sinh viên: Lê Minh Đức - 21 - Lớp D08HTTT2

Page 22: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Mô hình dịch vụ Ethernet là mô hình chung cho các dịch vụ Ethernet, được xây dựng

trên cơ sở sử dụng các thiết bị khách hàng để truy nhập các dịch vụ. Các mô hình hình dịch

vụ đều có đặc điểm cơ bản như mô hình dưới đây tuy nhiên tùy loại dịch vụ lại có các đặc

tính đặc trưng khác nữa.

Hình 3.1. Mô hình cung cấp các dịch vụ Ethernet qua mạng MEN

Các dịch vụ Eternet được cung cấp bởi nhà cung cấp mạng Ethernet Metro. Thiết bị

khách hàng được kết nối vào mạng qua giao diện người dùng- mạng UNI sử dụng một giao

diện Ethernet chuẩn 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps hoặc 10Gbps.

Trong mô hình này chủ yếu đề cập đến các kết nối mạng mà trong đó thuê bao được

xem là một phía của kết nối khi trình bày về các ứng dụng thuê bao. Tuy nhiên có thế có

nhiều thuê bào (UNI) kết nối đến mạng MEN từ cùng một vị trí.

Các dịch vụ có thể được truyền qua các môi trường và các giao thức khác nhau trong

mạng Man-E như SONET, DWDM, MPLS, GFP,…. Tuy nhiên, xét từ góc độ khách hàng

thì các kết nối mạng xuất phát từ phía khách hàng của giao diện UNI là kết nối Ethernet.

3.2 Kết nối kênh ảo Ethernet

Một thuộc tính cơ bản của dịch vụ Ethernet là kế nối Ethernet ảo (EVC-Ethernet

Virtual Connection). EVC được định nghĩa bởi MEF là “ một sự kết hợp của hai hay nhiều

UNIs”, trong đó UNI là một giao diện Ethernet, là điểm ranh giới giữa thiết bị khách hàng

và mạng MEN của nhà cung cấp dịch vụ.

Mỗi khung dịch vụ đi vào mạng MEN phải đến 1 EVC nào đó, giao diện UNI mà

khung dịch vụ đi đến để vào MAN-E gọi là UNI đầu vào. Khung dịch vụ đi vào khung EVC

sẽ được truyền đến một giao diện UNI khác thuộc kênh EVC đó và không thể truyền đến

giao diện UNI không thuộc kênh EVC. Mỗi kênh EVC luôn cho phép truyền theo hai

hướng.

Có hai loại kênh ECV là point-to-point và point-to-multipoint

Sinh viên: Lê Minh Đức - 22 - Lớp D08HTTT2

Page 23: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Kênh point-to-point : là kênh EVC kết nối hai giao diện UNI với nhau. Khung

dịch vụ đi qua giao diện UNI này chỉ có thế đi qua giao diện UNI kia hoặc ngược

lại.

Hình 3.2: Cấu trúc point-to-point

Kênh point-to-multipoint: kết nối từ hai giao diện UNI trở lên với nhau. Có hai

loại kênh EVC đa điểm là kênh EVC đa điểm- đa điểm và kênh EVC dạng cây.

EVC đa điểm-đa điểm: các giao điện UNI kết nỗi bình đẳng với nhau. Các

khung dịch vụ có thể được truyền trực tiếp từ UNI này đến bất kỳ UNI khác

thuộc cùng kênh EVC

Hình 3.3: Cấu trúc điểm- đa điểm

EVC dạng cây: sẽ có một giao diện UNI gốc và các giao diện UNI còn lại

là lá. Các giao diện lá muốn giao tiếp với nhau phải đi qua giao diện UNI

gốc

Hình 3.4: Cấu trúc cây

Sinh viên: Lê Minh Đức - 23 - Lớp D08HTTT2

Page 24: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

3.3. Các loại hình dịch vụ trong mạng MEN

3.3.1 Kiểu dịch vụ Ethernet Line

Kiểu Ethernet Line(E-Line Service) cung cấp kết nối ảo điểm-điểm (point-to-point)

Ethernet Virtual Connection ( EVC) giữa 2 UNIs. Hình dưới:

Hình 3.5: Mô hình E-Line

Dịch vụ E - Line có thể cung cấp băng thông đối xứng cho truyền số liệu theo hai

hướng. Ở dạng phức tạp hơn nó có thể tạo ra tốc độ thông tin tốt nhất (CIR) và kích thước

khối tốt nhất (CBS), tốc độ thông tin đỉnh và kích thước khối đỉnh trễ, jitter, độ mất mát

thực hiện giữa hai UNI có tốc độ khác nhau.

Tại mỗi UNI có thể thực hiện ghép dịch vụ từ một số EVC khác nhau. Một số EVC

điểm - điểm có thể được cung cấp trên cùng một cổng vật lý tại một trong các giao diện

UNI trên mạng.

Một dịch vụ E-Line có thể cung cấp các EVC điểm - điểm giữa các UNI tương tự để

sử dụng các chuyển tiếp khung PVC để kết nối các bên với nhau.

Một dịch vụ E - Line có thể cung cấp một kết nối điểm - điểm giữa các UNI tương tự

nhau đến một dịch vụ đường riêng TDM. Đây là dịch vụ kết nối giữa hai UNI và tạo ra các

khung dịch vụ hoàn toàn trong suốt giữa các UNI, tiêu đề và tải của khung đặc trưng cho

UNI nguồn và đích.

Tóm lại, một E-Line Service có thể được dùng để xây dựng những dịch vụ tương tự

như Frame Relay hay thuê kênh riêng (private leased line). Tuy nhiên, băng thông Ethernet

và việc kết nối thì tốt hơn nhiều… Một E-Line Service có thể được dùng để xây dựng các

dịch vụ tương tự như Frame Relay hay kênh thuê riêng (private leased line).

3.3.2 Dịch vụ Ethernet point-to-multipoint

Dịch vụ này cung cấp kết nối đa điểm., tức là nó kết nối hai hay nhiều UNIs. Dữ liệu

các thuê bao được gửi từ một UNI có thể nhận được tại một hoặc nhiều dữ liệu của UNIs

khác.

Sinh viên: Lê Minh Đức - 24 - Lớp D08HTTT2

Page 25: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Hình 3.6: Mô hình chung point-to-multipoint

Dịch vụ Ethernet-LAN

Dịch vụ E - LAN có thể được sử dụng để kết nối chỉ hai UNI, điều này dường như

tương tự với dịch vụ E - Line nhưng ở đây có một số khác biệt đáng kể. Với dịch vụ E -

Line, khi một UNI được thêm vào, một EVC cũng phải được bổ sung để kết nối UNI mới

đến một trong các UNI đã tồn tại. Hình dưới minh hoạ khi một UNI được thêm vào và sẽ có

một EVC mới được bổ sung để tất cả các UNI có thể kết nối được với nhau khi dùng dịch

vụ E-Line

Hình 3.7: Mô hình E-LAN

Với dịch vụ E - LAN, khi UNI mới cần thêm vào EVC đa điểm thì không cần bổ

sung EVC mới vì dịch vụ E - LAN sử dụng EVC đa điểm - đa điểm. Dịch vụ này cũng cho

phép UNI mới trao đổi thông tin với tất cả các UNI khác trên mạng. Trong khi với dịch vụ

E – Line thì cần có các EVC đến tất cả các UNI. Do đó, dịch vụ E - LAN chỉ yêu cầu một

EVC để thực hiện kết nối nhiều bên với nhau.

Tóm lại, dịch vụ E - LAN có thể kết nối một số lượng lớn các UNI và sẽ ít phức tạp

hơn khi dùng theo dạng lưới hoặc hub và các kết nối sử dụng các kỹ thuật kết nối điểm -

điểm như Frame Relay hoặc ATM. Hơn nữa, dịch vụ E-LAN có thể được sử dụng để tạo

một loạt dịch vụ như mạng LAN riêng và các dịch vụ LAN riêng ảo, trên cơ sở này có thể

triển khai các dịch vụ khách hàng.

Sinh viên: Lê Minh Đức - 25 - Lớp D08HTTT2

Page 26: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Dịch vụ Ethernet-Tree

E-Tree là những dịch vụ Ethernet cung cấp kết nối dạng cây. Các kết nối này dựa và

kênh EVC dạng cây. Mỗi cây đều có một hoặc nhiều gốc. Trường hợp đơn giản nhất là có

một gốc. Dịch vụ E-Tree có một gốc được mô tả trong hình vẽ:

Hình 3.8: Mô hình E-Tree

Với kiểu dịch vụ E-Tree một giao diện UNI lá chỉ truyền dữ liệu thông quá giao diện

UNI gốc mà không truyền trực tiếp đến các giao diện UNI lá khác được. Giao diện UNI gốc

có thể truyền trực tiếp đến tất cả các lá. Dịch vụ E-Tree thường được ứng dụng cho các

khách hàng doanh nghiệp có nhu cầu kết nối điểm – đa điểm giữa trung tâm và các chi

nhánh. Các chi nhánh chỉ có kết nối về trung tâm, không kết nối trực tiếp giữa các chi

nhánh.

Với kiểu dịch vụ E-Tree nhiều gốc, có nhiều giao diện UNI được chọn là UNI gốc.

Các UNI gốc này có thể truyền dữ liệu sang nhau và sang các UNI lá.

Hình 3.9: Dịch vụ E-Tree nhiều gốc

Trong nhiều trường hợp các giao diện UNI gốc được cấu hình dự phòng. Khi giao

diện UNI này bị lỗi thì việc chuyển tiếp dữ liệu sẽ do UNI dự phòng đảm nhiệm.

Với dịch vụ E-Tree có thể phân thành hai loại dịch vụ là Ethernet Private Tree (EP-

Tree) và Ethernet Virtual Private Tree (EVP-Tree). Dịch vụ EP-Tree dựa trên giao diện vật

lý do đó khách hàng có thể quản lý các VLAN của mình mà không cần thông báo hay can

thiệp của nhà cung cấp dịch vụ. EP-Tree thường ứng dụng cho các khách hàng cần quản lý

tập trung hoặc phân phối thông tin tại một hoặc nhiều điểm khác nhau.

Sinh viên: Lê Minh Đức - 26 - Lớp D08HTTT2

Page 27: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Tại địa điểm phân phối giao diện UNI được chọn sẽ là UNI gốc tại các điểm tiếp

nhận UNI sẽ là UNI lá. Dịch vụ EVP-Tree dựa trên VLAN, trường hợp này thường sử dụng

cho các khách hàng cần đưa ra nhiều chính sách truy cập khác nhau cho người sử dụng của

mình.

KẾT LUẬN

Sinh viên: Lê Minh Đức - 27 - Lớp D08HTTT2

Page 28: Bao Cao Thuc Tap - Le Minh Duc

Giảng viên hướng dẫn: Trần Công Tường Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Mạng Metro Ethernet hiện đã và đang được phát triển rất mạnh bởi nhiều tổ chức

chuẩn hóa như IETF, IEEE hay các hãng công nghệ. Tuy nhiên, tất cả các công nghệ đều

phải tuân thủ các khuyến nghị của Metro Ethernet Forum. Các khuyến nghị MEF1 cho đến

MEF21 đã mô tả rất chi tiết các yêu cầu cho dịch vụ mạng Metro Ethernet, yêu cầu về mô

hình phát triển mạng, quản trị hệ thống.

Hệ thống mạng Metro Ethernet được VNPT xây dựng với mục tiêu :

Thay thế hệ thống mạng thu gom thoại trên nền công nghệ SONET/SDH cũ.

Thiết lập hạ tầng truyền tải băng rộng.

Hướng tới cung cấp dịch vụ đa kênh: thoại, truyền dữ liệu, truy cập Internet trên

cùng một đường dây.

Các công nghệ ứng dụng cho mạng Metro Ethernet có nhiều hướng phát triển nhưng

tập trung chủ yếu vào các xu hướng:

Sử dụng MPLS với những cơ chế điều khiển lưu lượng để truyền tải các bản tin

Ethernet

Sử dụng Ethernet – điển hình là PBT – với những cải tiến về định tuyến, chất lượng

dịch vụ để xây dựng mạng.

Cải tiến MPLS để truyền tải dữ liệu mạng.

Trên đây là toàn bộ trình bày của em về tìm hiểu mạng MEN. Trong quá trình thực

hiện báo cáo tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót, em rất mong nhận được sự thông cảm

và những ý kiến của đóng góp.

Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Trần Công Tường – người trực tiếp hướng

dẫn, chỉ bảo tận tình, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành bài báo cáo thực tập tốt

nghiệp này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: Lê Minh Đức - 28 - Lớp D08HTTT2