le nhat thang

1

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC VỀ CÔNG NGHỆ MAN-ETHERNET

TỔNG QUAN VỀ MẠNG MEN

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ

BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Hà Nội 20/10/2008

TS. Lê Nhật Thăng

E-mail: [email protected]

2

Giới thiệu chung về MEN Đánh giá về công nghệ mạng Metro Ethernet Ứng dụng mạng MEN Các xu hướng công nghệ phát triển mạng MEN

và ứng dụng Kiến trúc mạng MEN theo Metro Ethernet Forum Kiến trúc mạng MEN của CISCO Khuyến nghị TR-101 Nguyên tắc cấu trúc mạng MEN -VNPT Kết luận

Nội dung

TỔNG QUAN VỀ MẠNG MEN

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).

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.

Trong mạng MEN, người ta sử dụng các thiết bị CES (Carrier Ethernet Switch) tại trung tâm thành phố, trung tâm huyện và các khu vực trọng điểm tạo thành mạng chuyển tải Ethernet/IP. Kết nối giữa các thiết bị CES dạng hình sao, ring hoặc đấu nối tiếp, sử dụng các loại cổng kết nối: n x 1Gbps hoặc n x 10Gbps.

4


FTTP

FTTN

Cáp đồng

IP / MPLS Core

Next Generation Ethernet

Ethernet

MSS

3G Mobile

Soft-Switch

Mạng trục IP/MPLS chung cho các dịch vụ

MAN-Ethernet gom lưu lượng chuyển về core

T.Bi MSS cung cấp kết nối FR, ATM

Truy nhập BR FFTx

Softswitch cung cấp các tính năng thoại

OSS / BSS

PSTN

TG/AG/SG

5


Softswitch Xử lý báo hiệu để điều khiển cuộc gọi trong mạng chuyển

mạch gói Xử lý tín hiệu giám sát trạng thái cuộc gọi Điều khiển và thực hiện kết nối với các thiết bị cổng

AG/TG/SG Trao đổi báo hiệu/điều khiển với các Softswitch khác

Signalling Gateway Cung cấp kết nối báo hiệu giữa mạng NGN (Softswitch) và

PSTN (SS7)

6


MSAN/Access Gateway Kết nối với PSTN qua giao diện V5.2 Kết nối với mạng chuyển mạch gói MAN-E Nhận tín hiệu điều khiển từ Softswitch Gói hóa tín hiệu thoại Kết nối trực tiếp với thuê bao POTS, xDSL, Ethernet…

Trunk Gateway Cung cấp giao diện trung kế E1 hoặc STM giữa NGN và PSTN Thiết lập kết nối do Softswitch điều khiển Gói hóa tín hiệu thoại Tham gia truyền tải lưu lượng thoại PSTN với NGN

7


Application Server Cung cấp các ứng dụng và các dịch vụ giá trị gia tăng (VAS) Cung cấp các dịch vụ contents

Các thiết bị IP: Routers, Switches, Servers…

8


Lớp tập trung và truy nhập

Gắn tagQuản lý băng thông

Cảnh báo lỗi

Lớp tập trung và truy nhập

Ethernet switch DSL, ATM, IP, TDM

Devices with Ethernet Uplinks

Lớp biên

Metro Routers/Switches

Lớp lõi

Ring Ethernet10Gbs+

Net MgmtSvc Mgmt

Lớp lõi

Quản lý lưu lượngChuyển mạch

Định tuyến

Lớp biên

Chuyển mạch nội bộĐịnh tuyến

9


Các dịch vụ mạng cung cấp

EVC: là một liên kết giữa hai hay nhiều UNI.

Hai loại hình dịch vụ E-Line. E-LAN.

10



E-Line: Kết nối các thuê bao thông qua các EVC điểm - điểm.

EVC điểm - điểm

UNI UNI

MEN

11



E-LAN: Kết nối thuê bao thông qua các EVC đa điểm.

EVC đa điểm

UNI

UNI

UNI

MEN

12



Dịch vụ Metro Ethernet Dịch vụ giá trị gia tăng

E-Line Truy nhập Internet

Truy nhập trung tâm dữ liệu

VPN

Thoại, Dữ liệu

E-LAN Truy nhâp Internet

Video

13


Các tham số đánh giá chất lượng dịch vụ

Độ trễ khung: D = A+B+C A, B là trễ UNI. C là trễ truyền lan dữ liệu

qua mạng.

Độ trễ của dịch vụ là độ trễ lớn nhất đo được. A

Time

UNI UNI Metro Ethernet

Network

Hướng truyền khung

Bit cuối Cùng của khung đi vào

B

C

Bít ra đầu tiên

Giao diện vật lý UNI

14


Các tham số đánh giá chất lượng dịch vụ

Độ trôi khung (độ biến động trễ): Là sự biến đổi độ trễ của một tập các khung dịch vụ được xét.

Độ trôi khung = Độ trễ khung – độ trễ nhỏ nhất trong số các độ trễ của các khung lấy mẫu

Tỷ lệ tổn thất khung: Là tỷ lệ giữa số khung bị mất và số khung được truyền trong khoảng thời gian lấy mẫu.

L là tỷ lệ tổn thất khung. a là số khung được chuyển đến đích thành công. b là tổng số khung được gửi từ nguồn.

1001

b

aL

15


Quản lý mạng MEN

Yêu cầu các giao thức vận hành, quản lý và bảo dưỡng mạng mới: Mạng đô thị bao gồm mạng của nhiều nhà cung cấp dịch vụ khác

nhau, phục vụ một số lượng lớn khách hàng. Các giao thức hiện thời hoạt động trên cơ sở point-to-point

Các giao thức quản lý chuẩn đưa ra: 802.3ah - OAM dịch vụ. 802.1ag - OAM liên kết. Giao diện quản lý nội bộ của Ethernet (E-LMI).

16



802.3ah - OAM dịch vụ: Thực hiện quản lý các EVC. Nhận biết EVC sẵn sàng hoạt động. Nhận biết và định tuyến lại tránh chỗ lỗi. Chỉ ra những khách hàng bị ảnh hưởng. Hoạt động theo mô hình các phạm vi quản lý phân cấp

17



CE

Mạng truy

nhập

Mạng lõiMạng truy

nhập

CE

Khách hàng Nhà cung cấp dịch vụ Khách hàng

Mạng của khách hàng

Mạng của nhà cung cấp

Mạng nhà vận hành



OAM dịch vụ

OAM kết nối

802.3ah – Hoạt động

18



802.1ag: Kiểm tra và xử lý sự cố của một kết nối vật lý Ethernet đơn giản.

E-LMI: cho phép các CE tự cấu hình trên cơ sở trao đổi các thông tin về trạng thái của EVC, thuộc tính dịch vụ….

19

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. Việc mở rộng 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 lý và cung cấp (OAM &P).

Hiệu quả về chi phí Dịch vụ Ethernet làm giảm chi phí đầu tư (CAPEX giảm 39% vs. mạng

SDH và chi phí vận hành (OPEX giảm 49% vs. mạng SDH). 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.

20

Đánh giá về công nghệ

mạng Metro Ethernet

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.

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 so với những dịch vụ mạng truy nhập khác (Frame Relay, ATM…) mà không đòi hỏi phải mua mới thiết bị hay

cán bộ đến kiểm tra, hỗ trợ. Tính chuẩn hóa

Metro Ethernet Forum đang tiếp tục định nghĩa và chuẩn hóa các loại dịch vụ và các thuộc tính của nó, 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.

21

Ứng dụng mạng MEN

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

22

Ứng dụng mạng MEN

Scientific Modeling Streaming Media Server Backup Các ứng dụng Back-end Server Các ứng dụng lưu trữ (iSCSI)

23

Các xu hướng công nghệ phát triển mạng MEN và ứng dụng

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.

Cộng nghệ truyền tải sử dụng T-MPLS (Transport-MPLS/ ITU G.8110) 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, nhưng vẫn kế thừa những điểm mạnh của MPLS.

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). Hiện đã được chuẩn hóa một số chuẩn cơ bản.

24


Công nghệ PBB-TE (802.1Qay Provider Backbone Bridging Traffic Engineering) Nortel đề xuất. Sử dụng các tính năng cơ bản của Ethernet, cộng với các cải tiến về

điều khiển lưu lượng, quản lý 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.

Xu hướng dịch vụ tốc độ cao Mục đích chủ yếu của mạng MEN 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 được cấp phát từ 1Mbps-10Gps, Ethernet cho phép người dùng tối ưu hóa nguồn lực trong việc phát triển mạng của riêng mình.

25


Một số dịch vụ cần 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

26


Xu hướng phát triển công nghệ MEN

27

Kiến trúc mạng MEN theo

Metro Ethernet Forum

Theo MEF 4, mạng MEN được xây dựng theo 3 lớp Lớp truyền tải dịch vụ Lớp dịch vụ Ethernet Lớp dịch vụ ứng dụng Mỗi lớp mạng được thiết kế theo các mặt phẳng điều khiển, dữ

liệu, quản trị

28



Mô hình mạng theo các lớp

29



Lớp truyền tải dịch vụ Hỗ trợ kết nối giữa các phần tử của lớp dịch vụ Ethernet. Sử dụng nhiều công nghệ khác nhau để thực hiện việc hỗ trợ kết nối:

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 lý như cáp quang,

cáp đồng, không dây. 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.

30



Lớp dịch vụ Ethernet (ETH layer) (tt) Lớp ETH cũng phải cung cấp được các khả năng về OAM, khả

năng phát triển dịch vụ trong việc quản lý 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 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 …

31


Metro Ethernet Forum Các điểm tham chiếu: các điểm tại đó phân tách biên

quản lý khi kết nối đi qua các giao diện trong MEN. Thuê bao kết nối với MEN qua giao diện UNI (User-

Network Interface). Các thành phần bên trong MEN kết nối với nhau qua giao

diện NNI trong (Internal Network-Network Interface). Hai mạng MEN kết nối với nhau qua giao diện NNI ngoài

(External Network-Network Interface).

32



Service Interworking

NNI

Network Interworking

NNI

Network Interworking

NNI

Subscriber

UNI

Other L1 Transport Networks

(e.g., SONET, SDH, OTN)

MEN

Service Provider Z1

Other L2/L2+

Services Networks (e.g., ATM, FR, IP)

External NNI

Ethernet Wide Area Network

(E-WAN)

Service Provider Y

MEN

Service Provider Z2

MEN Service Provider X

Metro Ethernet Network

(MEN) Service Provider X

External NNI

Subscriber

Subscriber

UNI

UNI

Mô hình các điểm tham chiếu

33

Kiến trúc mạng MEN của CISCO

Theo CISCO, kiến trúc mạng MEN được chia thành 5 lớp Lớp truy nhập - Access Lớp thu gom - Aggregation Lớp biên - Edge Lớp mạng lõi- Core Lớp thu gom dịch vụ - Service Application

34


Kiến trúc mạng MEN theo định nghĩa của CISCO

35


Lớp truy nhập

Cung cấp truy nhập băng rộng cho các dịch vụ doanh nghiệp và dân cư trong mô hình retail và wholesale, dựa trên DSL (ADSL, ADSL 2+, VDSL), các nút truy cập Ethernet ghép lưu lượng thuê bao trong 802.1q và 802.1ad.

Thiết bị với chức năng U-PE-điểm phân tách giữa khách hàng và mạng nhà cung cấp dịch vụ là thiết bị lớp 2 đặt tại lớp truy nhập tại CP, nhưng được quản lý bởi nhà cung cấp dịch vụ.

Các chức năng của U-PE Tổng hợp nhiều đường khách hàng tại lớp truy nhập. Định nghĩa các dịch vụ Ethernet bằng cách cung cấp đặc điểm UNI phù

hợp, ví dụ 802.1Q tunneling (Q-in-Q) và 802.1Q trunking. Cô lập lưu lượng khách hàng bằng cách gán giá trị VLAN IDs duy nhất

của nhà cung cấp mỗi dịch vụ. Đảm bảo băng thông phù hợp SLA bằng cách phân loại lưu lượng, áp đặt

chính sách, đánh dấu và xếp hàng.

36


Lớp thu gom Cung cấp dịch vụ vận chuyển giữa lớp mạng truy cập và lớp mạng biên,

bao gồm cả các nút phân phối và tổng hợp kết nối trong topo vật lý khác nhau.

Công nghệ Carrier Ethernet mạng tổng hợp dựa trên MPLS/IP và cho phép các tùy chọn vận chuyển L2 và L3 ( P2P và MP) dựa trên các yêu cầu dịch vụ đặc biệt.

Thiết bị cho Aggregation - PE-AGG: tổng hợp lưu lượng, quản lý tắc nghẽn, ghép dịch vụ, chuyển mạch cục bộ cho các dịch vụ Ethernet.

Lớp biên Ghép lưu lượng và quản lý tắc nghẽn: liên quan đến QoS như phân lớp,

thiết lập chính sách, đánh dấu và xếp hàng, ánh xạ bit 802.1p. Giao diện kết nối sử dụng cáp quang hoặc cáp đồng.

Các dịch vụ mạng MEN được bắt đầu định nghĩa tại đây.

37


Lớp mạng lõi Chuyển tiếp gói tin nhanh (IP/MPLS), quản lý tắc nghẽn và kỹ

thuật điều khiển lưu lượng phức tạp, giao diện quang tốc độ cao, sự hội tụ của xử lý gói tin và công nghệ quang, công nghệ ATM.

Lớp thu gom dịch vụ cung cấp Các giao diện quang mật độ cao Chuyển mạch tốc độ cao Quản lý tắc nghẽn và lưu lượng phức tạp Cổng dịch vụ IP và MPLS: lớp định nghĩa dịch vụ VPLS và

VPWS, cổng liên kết làm việc dịch vụ L2VPN, lớp dịch vụ L3VPN

Thiết bị ứng dụng dịch vụ lớp 3: dịch vụ nội dung, Firewall, phát hiện xâm nhập…

38

Khuyến nghị TR-101

Tổng quan về TR-101 Hiện nay, mạng xDSL của các nhà khai thác tại Việt Nam

chủ yếu dựa trên kiến trúc ATM. Các mạng này được phát triển cách đây vài năm theo

khuyến nghị TR-059 và TR-025 của diễn đàn DSL, tuy đáp ứng được nhu cầu sử dụng Internet tốc độ cao nhưng dần lộ rõ những nhược điểm cần khắc phục.

Diễn đàn DSL đã đưa ra khuyến nghị TR-101 về việc chuyển mạng xDSL từ kiến trúc dựa trên ATM sang kiến trúc dựa trên Ethernet.

TR-101 đã định hướng phát triển cho mạng truy cập DSL để hỗ trợ các công nghệ ADSL2+ và VDSL, QoS, IP Multicast bằng cách tận dụng các lợi điểm do công nghệ Metro Ethernet mang lại.

39


Tổng quan về TR-101 Trong thời gian sắp tới, VNPT sẽ thực hiện đầu tư tập

trung trên diện rộng hệ thống mạng MEN tại các tỉnh. Việc nghiên cứu và hiểu rõ những khuyến nghị của TR-

101 là rất cần thiết cho việc vận hành và quản trị hệ thống mạng, và tận dụng được tối đa những ưu điểm mà hệ thống mạng Metro Ethernet đem lại.

TR-101 bao gồm những khuyến nghị với rất nhiều thành phần. Trong giới hạn của chương trình này, chỉ đề cập đến những vấn đề chung nhất về TR-101 và một số vấn đề áp dụng trong mạng viễn thông của VNPT.

40


Tổng quan về TR-101 Nội dung chính của TR-101 bao gồm những phần sau

đây: Phần 1: Giới thiệu khái niệm tổng quan về mô hình TR-101

khuyến nghị tuân theo. Phần 2: Các khuyến nghị cho Access node. Phần 3: Các khuyến nghị cho Ethernet Aggregation node. Phần 4: Các khuyến nghị cho BNG (BROADBAND NETWORK

GATEWAY). Phần 5: Các vấn đề về Multicast. Phần 6: Các vấn đề về OAM. Phần 7: Các vấn đề trong quản trị mạng.

41


ATM và những vấn đề liên quan Mạng DSL hiện nay dựa trên mô hình tham chiếu TR-025

hay mới hơn là dựa trên TR-059. Cả hai mô hình này đều dùng ATM để thu gom các mạng

truy cập vào mạng của nhà cung cấp dịch vụ băng thông rộng khu vực.

Trong TR-025, BRAS được đặt ở mạng băng rộng khu vực hoặc ở nhà cung cấp dịch vụ với nhiệm vụ chính là kết cuối PPP (PPP termination).

Trong TR-059, BRAS được đặt ở mạng băng rộng khu vực, nhưng được mở rộng thêm so với TR-025 ở các chức năng quản lý thuê bao, quản lý chất lượng dịch vụ QoS, quản lý lưu lượng nâng cao.

42


Mô hình tham chiếu TR-101 Trong TR-101, khái niệm cổng mạng băng rộng BNG

(Broadband Network Gateway) bao gồm cả chức năng BRAS được mô tả trong TR-092 và các chức năng khác, nhất là khi được sử dụng làm bộ định tuyến ngoại biên (Edge Router) được đưa ra.

Mạng thu gom được định nghĩa trong TR-101 là phần mạng kết nối từ Access Node đến BNG (BRAS trong TR-025 hay TR-059).

Trong TR-025 và TR-059, mạng kết tập đều dựa trên nền tảng ATM; còn trong TR-101 mạng kết tập là Ethernet.

43


Mô hình tham chiếu TR-101

4 thành phần cơ bản:1) RG for home gateway2) Access Node 3) Ethernet Aggregation Equipments4) BB network gateway namely BRAS

Hai giao diện:1) U interface

• Giữa AN và RG2) V interface

• Giữa AN and EA

M ng Băng r ngạ ộ M ng truy nh pạ ậ

AccessNode

(DSLAM)

AccessLoop

MDFEthernet

AggregationIP

BBNetworkGateway

L2TS

IP - QoS

L2TP

M ng khách hàngạ

CPE

NSP1

ASP1

A10-ASP

A10-NSP

U

User1

User2T

NIDNSP2

A10-NSP

IP - QoS

A10-ASP

V

ASP/BB Network Gateway

M ng thu gomạ

44


Mô hình tham chiếu TR-101 Giao diện V sử dụng Ethernet làm giao thức truyền tải,

không sử dụng ATM. Mạng thu gom là Ethernet. Hỗ trợ sử dụng hai hay nhiều BNG. Cung cấp dịch vụ tốc độ cao hơn. Tính khả dụng cao hơn (high availability). Giao diện U có thể hỗ trợ khung Ethernet trực tiếp trên

DSL.

45


Giao diện U Tùy chọn a đến d được mô tả trong TR-043. Tùy chọn a: IPoEoATM. Tùy chọn b: PPPoEoATM. Tùy chọn c: IPoATM. Tùy chọn d: PPPoATM. Tùy chọn e, f được sử dụng trong trường hợp hỗ trợ

khung Ethernet trực tiếp và được gọi là IPoE hay PPPoE.

46


Giao diện U

Ngăn xếp giao diện U

47


Access Node Access node là điểm thu gom đầu tiên của mạng truy cập

DSL, có khả năng: Kết nối với lớp ATM. Có giao diện Ethernet ở hướng lên (uplink). Khi cung cấp ATM ở giao diện U, access node có chức năng kết

nối giữa ATM ở phía người dùng và Ethernet ở phía mạng, cung cấp chuyển đổi giao thức, xác định mạch vòng truy cập (access loop), chất lượng dịch vụ (QoS), an ninh (security), bảo trì, bảo dưỡng, quản lý (OAM).

Hỗ trợ Native Ethernet framing. Hỗ trợ Multicast. Hỗ trợ tách biệt người dùng (user isolation)

48


Access Node

Chức năng kết nối ATM-Ethernet

49


Giao diện V Giao diện V cung cấp các chức năng sau:

Thu gom lưu lượng. Phân biệt lớp các dịch vụ (class of service). Ngăn cách (isolation) và dò vết (traceability) người dùng.

Vì mạng kết tập là Ethernet nên cả Access Node và BNG đều trang bị giao diện Ethenet giao diện V là Ethernet.

Cơ chế phân tách các mạng Ethernet thành các mạng LAN ảo (VLAN) sử dụng giao thức 802.1q và được bổ sung trong 802.1ad.

Các thẻ VLAN (VLAN tag) cho phép nhóm các lưu lượng có chung tính chất, mức độ dịch vụ thành một VLAN có VID=x, các nhóm lưu lượng khác thành một VLAN có VID=y.

50


Giao diện V Như vậy chúng ta đã đánh dấu được lớp các dịch vụ nhờ

sử dụng trường ưu tiên gồm 3 bit (3-bit priority) và do đó phân biệt được các dịch vụ này.

Ngoài ra, giao diện V còn cho phép lồng 2 thẻ VLAN (double tagging) để cung cấp một tổ hợp 16 triệu (224) VLAN khác nhau. Giao diện U có thể cung cấp thẻ VLAN gọi là C-VLAN tag bên trong (inner tag). Giao diện V cung cấp thẻ VLAN gọi là S-VLAN tag bao bên ngoài (outer tag).

51


Giao diện V

Ngăn xếp giao diện V

52


Mạng thu gom Ethernet Các mạng kết tập Ethernet cần phải cung cấp các tính

năng mà mạng dựa trên ATM cung cấp, ngoài ra nó còn cung cấp các tính năng khác: Hỗ trợ ưu tiên lưu lượng (prioritize traffic) để điều kiển nghẽn. Hỗ trợ Multicast. Cung cấp tính năng khả dụng cao. Hỗ trợ kết nối 802.1ad. Ngăn tách người dùng.

Mạng thu gom phải hỗ trợ các mạng truy cập đã triển khai và mạng Metro Ethernet. Đồng thời phải hỗ trợ các tính năng multicast.

53


Mạng thu gom Ethernet

Một số mô hình mạng thu gom Ethernet

54


BNG Cần có khả năng kết cuối lớp Ethernet và các giao thức

tương ứng. Cần bổ sung các tính năng tương ứng với tính năng trên

Access Node như xác định mạch vòng, chất lượng dịch vụ trên Ethernet, an ninh và tính năng bảo trì, bảo dưỡng, quản trị OAM.

Kiến trúc TR-101 hỗ trợ dùng hai BNG song song (dual BNG node). Theo kiến trúc này thì cả hai BNG không cần phải hỗ trợ toàn bộ tính năng mà chỉ cần 1 BNG hỗ trợ, BNG còn lại ví dụ dùng làm BNG cho video không cần cài đặt tính năng quản lý thuê bao (kết cuối PPP, chất lượng dịch vụ từng user – per user QoS) như BNG kia.

55


Kiến trúc Multicast Một trong những động lực chính để chuyển sang kiến trúc

mạng kết tập Ethernet là khả năng cung cấp dịch vụ hình ảnh (broadcast lẫn unicast).

Các tính năng hỗ trợ multicast trong khuyến nghị TR-101 bao gồm: Sử dụng lớp 2 hữu hiệu thông qua cơ chế VLAN N:1. Hỗ trợ IGMP phiên bản 2 và 3. Hỗ trợ mô hình ASM và SSM. Hỗ trợ nhiều điểm truy xuất nội dung. Hỗ trợ multicast-VLAN trong mạng truy nhập. IP (và cIGMP) được đóng gói trực tiếp bằng khung Ethernet. Cổng người sử dụng (user port) có thể thuộc nhiều VLAN.

56

Nguyên tắc cấu trúc mạng

MEN - VNPT Hệ thống mạng MEN được VNPT xây dựng với mục tiêu:

Xây dựng cấu trúc mạng MEN và triển khai mạng truy nhập quang, chuẩn bị tốt hạ tầng để sẵn sàng cung cấp các dịch vụ băng rộng, dịch vụ tốc độ cao.

Dung lượng mạng MEN được xây dựng để đáp ứng nhu cầu dự báo phát triển các dịch vụ: Internet, truyền số liệu, dịch vụ băng rộng và dịch vụ thoại.

57


MEN - VNPT Cấu trúc mạng MEN và truy nhập quang tại mỗi tỉnh,

thành gồm các phần sau: Mạng MEN làm chức năng thu gom lưu lượng của các thiết bị

mạng truy nhập (MSAN/IP-DSLAM), lưu lượng các khách hàng kết nối trực tiếp vào mạng MEN để chuyển tải lưu lượng trong nội tỉnh, đồng thời kết nối lên mạng trục IP/MPLS NGN của VNPT để chuyển lưu lượng đi liên tỉnh, đi quốc tế độ.

Hệ thống mạng cáp quang truy nhập, được sử dụng để kết nối các thiết bị mạng MEN và cung cấp cáp quang truy nhập đến các building, khu công nghiệp, khu chế xuất, các khách hàng lớn.

58


MEN -VNPT Mạng MEN được tổ chức thành 2 lớp:

Lớp trục - ring core Lớp truy nhập - access

Lớp trục (ring core): Bao gồm các CES cỡ lớn lắp đặt tại các trung tâm lớn nhất của tỉnh, với số lượng hạn chế (tối đa từ 2 đến 3 điểm), vị trí lắp đặt các CES core tại điểm thu gom truyền dẫn và dung lượng chung chuyển qua đó cao. Các thiết bị này được kết nối ring với nhau bằng một đôi sợi cáp quang trực tiếp, sử dụng giao diện kết nối Ethernet cổng 1Gbps hoặc 10Gbps.

59


MEN - VNPT Để đảm bảo mạng hoạt động ổn định cao, kết nối từ

mạng MEN tới mạng trục IP/MPLS NGN sẽ thông qua 2 thiết bị core CES của mạng MEN (để dự phòng và phân tải lưu lượng), kết nối như sau: Tại tỉnh, thành phố đó chức năng BRAS và PE tích hợp trên cùng

một thiết bị thì mỗi thiết bị core CES đó sẽ kết nối tới BRAS/PE.

Tại tỉnh, thành phố đó chức năng BRAS và PE được tách riêng thì thiết bị core CES đó sẽ có 2 kết nối sử dụng giao diện Ethernet, trong đó một kết nối tới BRAS (để cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao), một kết nối tới PE (để cung cấp các dịch vụ khác, như: thoại, Multimedia (VoD, IP/TV, IP conferencing…).

60


MEN - VNPT Lớp truy nhập MEN (access): Bao gồm các CES lắp đặt

tại các trạm Viễn thông, kết nối với nhau và kết nối tới ring core bằng một đôi cáp quang trực tiếp. Tùy theo điều kiện, lớp truy nhập có thể sử dụng kết nối dạng hình sao, ring (trong một ring tối đa từ 4 - 6 thiết bị CES), hoặc đấu nối tiếp nhau (tối đa đấu nối tiếp từ 4 - 6 thiết bị CES), vị trí lắp đặt các CES truy nhập thường đặt tại các điểm thuận tiện cho việc thu gom truyền dẫn kết nối đến các thiết bị truy nhập (như MSAN/IP-DSLAM…).

Các thiết bị truy nhập (MSAN, IP DSLAM) dùng giao diện Ethernet (FE/GE) sẽ được kết nối đến các thiết bị mạng truy nhập MAN E (CES) để chuyển tải lưu lượng trong tỉnh, thành phố và chuyển lưu lượng lên lớp trên.

61


MEN - VNPT Thiết bị MEN có thể cung cấp các kết nối FE/GE trực tiếp

tới khách hàng. Sử dụng thiết bị MSAN + cáp quang nhằm rút ngắn

khoảng cách cáp đồng dùng cho các khu vực có nhu cầu cung cấp dịch vụ thoại, kết hợp các dịch vụ băng rộng. Trong trường hợp cung cấp dịch vụ thoại sẽ kết nối với các tổng đài Host hiện có bằng giao diện V5.2.

Để đảm bảo an toàn cho phần lớp truy nhập thì các vòng ring access hoặc các kết nối star được kết nối tới 2 node core. Tuy nhiên việc triển khai như vậy có thể không khả thi trong giai đoạn hiện nay khi tại đó chúng ta không có đủ sợi cáp quang cho kết nối.

62


MEN - VNPT Như vậy trong cấu trúc mạng MEN của các đơn vị sẽ xây

dựng 2 cấu trúc mạng như sau: Cấu hình quá độ: khi không có đủ sợi quang cho các kết

nối và các tuyến cáp quang chưa được triển khai chưa đầy đủ. Cấu hình này sẽ được thay đổi tới cấu hình mục tiêu khi có đầy đủ sợi quang.

Cấu hình mục tiêu: khi các đơn vị đã triển khai lắp đặt sẵn các tuyến cáp quang cho các kết nối thì xây dựng cấu hình mục tiêu theo các nguyên tắc trên. Cấu hình này có ưu điểm là có luôn đảm bảo độ an toàn mạng cao trong trường hợp xẩy ra sự cố hỏng node hoặc đứt cáp quang trên tuyến.

63


MEN - VNPT

IP/MPLS BackBone

CES

CES

CES

CESCESCES

CESCES

CES

CES

CES

Hệ thống quản lý

CES CES

Ring access

Ring access

Ring access

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ ĐĐ

CESCES ĐĐ

CES

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km…..km

…..km

ĐĐBRAS

PE

Dịch vụ MegaVNN

Dịch vụ Thoại, Multimedia, Mega WAN

NG-SDH

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

…..km

…..km…..km

…..km

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐRing core

…..km

Cấu hình quá độ mạng MEN

64


MEN - VNPT

IP/MPLS BackBone

CES

CES

CES

CESCES

CES

CES

CES

CES

CES

Hệ thống quản lý

CESCES

Ring access

Ring access

Ring accessĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐĐĐ

ĐĐ

ĐĐ ĐĐ

CESCES

CES

…..km

…..km…..km

…..km

…..km…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

…..km

BRAS

PE

Dịch vụ MegaVNN

Dịch vụ Thoại, Multimedia, Mega WAN

ĐĐ

ĐĐ

ĐĐ

…..km

…..km

…..km

…..km

ĐĐ

…..km

ĐĐ

ĐĐ ĐĐ

ĐĐ

Ring core …..km

…..km

…..km

…..kmCấu hình mục

tiêu mạng MEN

65


MEN - VNPT Các thiết bị thu gom lưu lượng trong mạng MAN gọi là

CES, được kết nối với nhau bằng đôi sợi quang trực tiếp. Với dung lượng yêu cầu từ 2 kết nối 10 Gbps trở lên thì

các thiết bị CES này sẽ kết nối với nhau qua thiết bị truyền dẫn C/DWDM để ghép bước sóng.

Với dung lượng yêu cầu từ 2.5 Gbps trở lên sẽ dùng kết nối 10 Gbps giữa các thiết bị đó, nếu >2 Gbps và < 2.5 Gbps thì dùng 2 Gbps.

Cấu hình mạng: Các CES có thể kết nối với nhau theo dạng hình sao, chuỗi, ring hoặc ring kết hợp với các tuyến nhánh.

Cáp quang sử dụng trên mạng MEN: Loại đơn mode tuân thủ TCN 68-160: 1996 và ITU – T (G.652).

66


MEN - VNPT Các thiết bị truy nhập như MSAN, IP DSLAM dùng giao diện

Ethernet (FE/GE) qua giao tiếp quang được kết nối với nhau và kết nối đến các thiết bị CES mạng truy nhập của mạng MEN để chuyển tải lưu lượng.

Đối với thiết bị mạng truy nhập: Các thiết bị MSAN/IP-DSLAM sẽ kết nối trực tiếp đến thiết bị CES của MEN hoặc hệ thống NG-SDH và sử dụng năng lực mạng MEN hoặc mạng truyền dẫn NG-SDH để chuyển tải lưu lượng giữa mạng IP/MPLS backbone với các thiết bị truy nhập MSAN/IP-DSLAM.

Sử dụng thiết bị MSAN và cáp quang nhằm rút ngắn khoảng cách cáp đồng dùng cho các khu vực có nhu cầu cung cấp dịch vụ thoại, kết hợp các dịch vụ băng rộng. Trong trường hợp cung cấp dịch vụ thoại sẽ kết nối với các tổng đài HOST hiện có bằng giao diện V5.2.

67


MEN - VNPT

Mạng cáp quang dùng để kết nối giữa các node truy nhập

68


MEN - VNPT

Mô hình mạng MEN Viễn thông Lào Cai

1 ring Core & 4 vòng ring Access

(11CES và 60 MSAN)

69


MEN - VNPT

Cấu hình Ring 1 Viễn thông Lào Cai

3 CES & 16 MSANCES-CES: max 50km

MSAN-MSAN: max 45km

70


MEN - VNPT

Cấu hình Ring 2 Viễn thông Lào Cai 4 CES & 22 MSAN

71


MEN - VNPT

Cấu hình Ring 3 Viễn thông Lào Cai 2 CES & 11 MSAN

72


MEN - VNPTCẤU HÌNH MẠNG MAN GIAI ĐOẠN 2007-2008

BƯU ĐIỆN TỈNH PHÚ THỌ

IP/MPLS BackBone

RING CORE10 Gbps

BRAS

18 km

…..kmCore CES

Chó thÝch:

Access CES

Độ dài tuyến cấp quang

ĐĐ : địa điểm

ĐĐ NG-SDH ĐĐ IP-DSLAM

BƯU ĐIỆN TỈNH PHÚ THỌ (trang 1/8)

GIÁM ĐỐC

Trưởng phòng Người vẽ

TL.TỔNG GIÁM ĐỐCTRƯỞNG BAN VIỄN THÔNG PHÒNG VIỄN THÔNG TIN HỌC

Ngày : 31/05/2007

Kiều Anh Bắc

Trần Văn Hoán

Hệ thống quản lý25 km

Lâm Thao

Hạ Hòa

Lâm Thao

Yên Lập

Thanh Sơn

Tam Nông

PE

Phú Thọ

Thanh Ba

Phù Ninh

Việt Trì

Cẩm Khê

Đoan Hùng

Ring 110 Gbps

Phú Thọ

Việt Trì

15 km

42 km

24 km

32 km

30 km

30 km

30 km

20 km

40 km

5 km

40 km

30 km

Ring 210 Gbps

Ring 310 Gbps

Vân Cơ

14 km

Hình 1

Mô hình mạng MEN Viễn thông Phú Thọ

73


MEN - VNPT

Mô hình mạng MEN Viễn thông Hà Nội

74

Kết luận

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.

Các chi tiết về dịch vụ, công nghệ, chất lượng dịch vụ, bảo mật, quản lý và thiết kế mạng Metro Ethethernet sẽ lần lượt được đề cập trong các nội dung tiếp theo.

75

Xin chân thành cảm ơn!

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ

BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

le nhat thang

Documents