ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM “KĨ THUẬT LƯU LƯỢNG IP/WDM” CHƯƠNG 1

1.1 Khái niệm mạng IP/WDM Mạng IP/WDM được thiết kế để truyền dẫn lưu lượng IP trong một mạng quang cho phép WDM để tận dụng sự phổ biến của kết nối IP và dung lượng băng thông cực lớn của WDM.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM “KĨ THUẬT LƯU LƯỢNG IP/WDM” CHƯƠNG 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆPHẦN MỀM “KĨ THUẬT LƯU LƯƠNG IP/WDM” CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ IP/WDM1.1 Khái niệm mạng IP/WDM Mạng IP/WDM được thiết kế để truyền dẫn lưu lượng IP trong một mạngquang cho phép WDM để tận dụng sự phổ biến của kết nối IP và dung lượng băngthông cực lớn của WDM. Hình 1.1 dưới đây chỉ ra việc truyền dẫn các gói tin IPhoặc các tín hiệu SONET/SDH thông qua mạng WDM. Một khối điều khiển bằngphần mềm sẽ điều khiển ma trận chuyển mạch. Ở đây, IP, với vai trò là công nghệở lớp mạng, sẽ dựa trên tầng dữ liệu để cung cấp:  Đóng khung (ví dụ như SONET hay Ethernet)  Phát hiện lỗi (ví dụ như kiểm tra CRC)  Sửa lỗi (ví dụ như yêu cầu phát lại tự động ARQ) Một vài các chức năng tầng liên kết được thể hiện trong giao diện ví dụ nhưcác giao diện khách xen/tách hay các giao diện truyền dẫn nhờ vật lí. Hình 1.1 Truyền tải gói tin IP trên các kênh bước sóng Một mục tiêu của mạng quang là cung cấp truyền dẫn trong suốt quang từ đầucuối tới đầu cuối để tối thiểu hoá trễ mạng. Điều này đòi hỏi các giao diện toànquang và các ma trận chuyển mạch toàn quang cho các thành phần mạng trunggian và biên giới mạng. Bộ phát đáp được sử dụng để khuyếch đại tín hiệu quang.Tồn tại các bộ phát đáp toàn quang (các laser biến đổi được) và các bộ phát đápquang-điện-quang (O-E-O). Hình cũng chỉ ra hai loại lưu lượng là IP (ví dụ nhưGigabit Ethernet) và SONET/SDH và do đó đòi hỏi các giao diện giữa GigabitEthernet và SONET/SDH. Trong trường hợp các kết nối đa truy nhập, một tầngcon của tầng liên kết dữ liệu là giao thức truy nhập môi trường (MAC) sẽ làmtrung gian truy nhập để chia sẻ kết nối sao cho tất cả các node đều có cơ hội truyềndữ liệu. Hiện đang tồn tại ba xu hướng chính để truyền dẫn IP trên nền WDM (Hình1.2). Xu hướng thứ nhất là truyền dẫn IP trên ATM, sau đó qua SONET/SDH vàcuối cùng là sợi quang WDM. Ở đây WDM được dùng như là công nghệ truyềndẫn song song với tầng vật lý. Ưu điểm chính của phương pháp này là nhờ việc sửdụng ATM, các loại lưu lượng khác nhau với các đòi hỏi QoS khác nhau có thểđược mang trên cùng một sợi quang. IP IP/MPLS ATM SONET/SDH IP/MPLS SONET/SDH WDM WDM WDM Hình 1.2 Ba xu hướng cho IP/WDM (tầng dữ liệu) Một ưu điểm khác khi dùng ATM là khả năng sử dụng kĩ thuật lưu lượng vàđộ mềm dẻo trong việc giám sát mạng của ATM. Nó bổ sung cho định tuyến lưulượng nỗ lực tối đa (best effort) của IP truyền thống. Tuy nhiên, xu hướng này b ịcho là phức tạp, tăng chi phí mạng và có xu hướng tạo ra các nghẽn cổ chai tínhtoán ở các mạng tốc độ cao. Nó được giải quyết bởi sự xuất hiện của kĩ thuậtMPLS trong tầng IP. Các đặc tính chính của MPLS như sau:  Sử dụng một nhãn đơn giản và có độ dài cố định để xác định dòng/tuyến.  Tách riêng dữ liệu chuyển tiếp và thông tin điều khiển. Thông tin điều khiển được dùng để thiết lập đường đi ban đầu nhưng các gói tin được vận chuyển tới node kế tiếp dựa theo nhãn trong bảng chuyển tiếp.  Với một mô hình chuyển tiếp đồng nhất và được đơn giản hoá, các mào đầu IP chỉ được xử lý và kiểm tra tại các biên giới của các mạng MPLS và sau đó các gói tin MPLS được chuyển tiếp dựa theo các “nhãn” (thay vì phải phân tích các mào đầu gói tin IP đã được đóng gói).  MPLS cung cấp đa dịch vụ. Ví dụ một mạng riêng ảo VPN thiết lập bởi MPLS có một mức độ ưu tiên cụ thể được xác định bởi trường tương đương chuyển tiếp FEC (Forwarding Equivalence Class).  Cho phép phân loại các gói tin dựa theo chính sách. Các gói tin được kết hợp trong FEC nhờ việc sử dụng một nhãn. Việc sắp xếp gói tin vào FEC được thực hiện tại biên giới mạng dựa theo trường dịch vụ hoặc địa chỉ đích trong phần mào đầu của gói tin.  Cung cấp các cơ chế cho phép kĩ thuật lưu lượng. Các cơ chế này được triển khai để cân bằng tải tuyến nhờ giám sát lưu lượng và thực hiện chỉnh các dòng một cách tích cực hoặc dự đoán trước. Trong mạng IP hiện tại, kĩ thuật lưu lượng là rất khó nếu không nói là không thể vì chuyển đổi hướng lưu lượng dùng các chỉnh sửa định tuyến không trực tiếp là không hiệu quả và nó có thể gây ra tắc nghẽn nghiêm trọng hơn ở đâu đó trong mạng. MPLS cho phép định tuyến hiện bởi nó cung cấp và tập trung chủ yếu vào chuyển tiếp dựa trên trường. Ngoài ra MPLS cũng cung cấp các công cụ cho điều khiển lưu lượng như kĩ thuật đường ngầm, kĩ thuật tránh và phòng vòng lặp, kĩ thuật ghép dòng. Xu hướng thứ hai là IP/MPLS trên nền SONET/SDH và WDM. SONET/SDHcung cấp một số đặc tính hấp dẫn sau cho xu hướng này:  SONET cung cấp một phân cấp ghép kênh tín hiệu quang tiêu chuẩn qua đó các tín hiệu tốc độ thấp được ghép thành các tín hiệu tốc độ cao.  SONET cung cấp một tiêu chuẩn khung truyền dẫn.  Mạng SONET có khả năng bảo vệ/hồi phục hoàn toàn trong suốt đối với các tầng cao hơn, ở đây là tầng IP. Các mạng SONET thường sử dụng mô hình ring. Sơ đồ bảo vệ SONET có thểlà:  1+1, nghĩa là dữ liệu được truyền dẫn trên hai hướng ngược nhau và ở đích thì tín hiệu có chất lượng tốt hơn sẽ được lựa chọn.  1:1, chỉ ra rằng có một đường bảo vệ dành riêng cho đường chính  n:1, thể hiện một số đường chính (n) chia sẻ chung một đường bảo vệ. Thiết kế của SONET cũng tăng c ường OAM&P để truyền các thông tin cảnhbáo, điều khiển và hiệu năng giữa các hệ thống và giữa cá ...