1
B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO
ĐI HC ĐÀ NNG
NGUYN TH MINH HOÀNG
NGHIÊN CU GII PHÁP
S DNG HIU QU TÀI NGUYÊN TRONG
MNG QUANG DÙNG ASON-GMPLS
Chuyên ngành: K thut ñin t
Mã s: 60.52.70
TÓM TT LUN VĂN THC SĨ K THUT
Đà Nng - Năm 2011
2
Công trình ñưc hoàn thành ti
ĐI HC ĐÀ NNG
Ngưi hưng dn khoa hc: PGS.TS.Tăng Tn Chin
Phn bin 1: TS. Nguyn Văn Tun
Phn bin 2: TS. Lê Thanh Thu Hà
Lun văn ñã ñưc bo v trưc Hi ñng chm Lun văn tt
nghip thc sĩ k thut hp ti Đi hc Đà Nng vào ngày 26
tháng 6 năm 2011.
Có th tìm hiu lun văn ti:
- Trung tâm thông tin – hc liu, Đi hc Đà Nng
- Trung tâm hc liu, Đi hc Đà Nng
3
M ĐU
1. Tính cp thit ca ñ tài
Trong nhng năm gn ñây, cùng vi s phát trin c a mng
vin thông yêu cu ngày càng cao c a ngưi s! d"ng, vic ñáp
#ng s! d"ng hiu qu băng thông tr$ thành mt vn ñ% cn quan
tâm hàng ñu c a các nhà khai thác mng truy%n dn. Mt s do
cho vic hn ch s! d"ng băng thông trong mng quang hin ti
thi gian thit lp ñưng dn lâu, tài nguyên d phòng cho bo v
khá ln và kh năng chuyn mch không linh hot.
Công ngh ASON da trên các giao th#c c a GMPLS ñã ñưc
phát trin nh&m t ñng hóa mng truy%n dn, tăng t' trng hot
ñng c a thit b( và gim t' trng tác ñng c a con ngưi. Kt qu
làm tăng kh năng duy trì d(ch v", tăng hiu qu s! d"ng băng thông,
tăng cưng kh năng qun mng gim chi phí v% nhân lc.
ASON có th áp d"ng cho nhi%u mng truy%n dn hin ti như SDH,
WDM.
2. Mc ñích nghiên c u
- Tìm hiu cu trúc h thng, các giao th#c hot ñng c a ASON-
GMPLS.
- Nghiên c#u so sánh c cơ ch bo v trong mng s! d"ng
ASON và SDH.
- Xây dng chương trình mô ph*ng b&ng chương trình OMNET++ ñ
ñánh giá hiu qu s! d"ng tài nguyên.
3. Đi tư"ng và ph#m vi nghiên c u
rt nhi%u yu t ñưc quan tâm trong vic ñánh giá hiu
qu s! d"ng tài nguyên mng. Đ% tài này s+ ch, phân tích da trên hai
yu t cơ bn kh năng chuyn mch d(ch v" khi s c kh
năng cân b&ng băng thông gia các hưng trong mng quang.
4
4. Phương pháp nghiên c u
Phương pháp nghiên c#u xuyên sut kt hp thuyt
ph*ng b&ng phn m%m chuyên d"ng ñ ñánh giá kh năng s!
d"ng hiu qu tài nguyên trong mng quang c a công ngh ASON-
GMPLS.
5. Ý nghĩa khoa h&c và th'c ti(n ca ñ tài
Đánh giá ñưc kh năng s! d"ng hiu qu tài nguyên trong
mng quang s! d"ng công ngh ASON-GMPLS và so sánh vi mng
SDH truy%n thng. Đưa ra gii pháp ñ% xut #ng d"ng công ngh
ASON-GMPLS vào mng quang hin ti.
6. Cu trúc ca lun văn
Cu trúc lun văn gm 4 chương:
CHƯƠNG 1 - T+NG QUAN V, GMPLS
CHƯƠNG 2 – MNG QUANG CHUY-N MCH T. Đ/NG
ASON-GMPLS
CHƯƠNG 3 - CƠ CH0 BO V KHÔI PHC DCH V
TRONG ASON
CHƯƠNG 4 - ĐÁNH GIÁ HIU QU S DNG TÀI NGUYÊN
TRONG MNG QUANG DÙNG ASON-GMPLS
5
CHƯƠNG 1 - T+NG QUAN V, GMPLS
1.1. Gi1i thiu chương
Trong nhng năm gn ñây cùng vi s bùng n- c a Internet
trên toàn cu, các d(ch v" thoi ña phương tin cũng ngày càng
phát trin vi tc ñ chóng m/t. Kéo theo ñó vn ñ% v% tc ñ
băng thông c a các d(ch v" này ñã vưt quá tài nguyên h tng c a
mng Internet hin nay. Gii pháp ñưc ñ/t ra ñi vi các nhà khoa
hc là tìm ra mt phương th#c chuyn mch có th kt hp ñng thi
ưu ñim c a TCP/IP và ATM. Chuyn mch nhãn gii pháp ñáp
#ng ñưc nhu cu ñó. S ra ñi c a chuyn mch nhãn ña giao th#c
MPLS ñã góp phn gii quyt các vn ñ% mà các mng ngày nay
ñang phi ñi m/t như tc ñ, lưu lưng truy%n, kh năng m$ rng
cp ñ mng, qun cht lưng d(ch v" (QoS) ñ ñáp #ng các yêu
cu d(ch v" qun băng thông cho giao th#c Internet (IP) th h
sau.
GMPLS s m$ rng c a MPLS ñ cung cp m/t ph0ng báo
hiu và ñ(nh tuyn chung cho các thit b( chuyn mch gói, chuyn
mch theo thi gian, theo bưc sóng, theo si quang và theo không
gian. Chương này s+ trình bày t-ng quan v% các công ngh chuyn
mch hin ti, s ra ñi c a GMPLS cũng như các giao th#c c a
GMPLS.
1.2. T2ng quan các công ngh chuy3n m#ch hin t#i
1.3. S' ra ñ4i ca GMPLS
T- ch#c tiêu chu1n k thut quc t v% Internet IETF
(International Engineering Task Force) ñã m$ rng b giao th#c
MPLS gi MPLS t-ng quát (GMPLS) ñ cung cp m/t ph0ng báo
hiu ñ(nh tuyn cho các thit b( chuyn mch gói, chuyn mch
6
theo thi gian, theo bưc sóng, theo si quang theo không gian
qua GMPLS.
1.4. Các giao th c ca GMPLS
1.4.1. Giao thc ñnh tuyn (OSPF-TE)
Trong mng GMPLS, giao th#c ñ(nh tuyn ñưc s! d"ng
giao th#c OSPF-TE, s m$ rng c a giao th#c OSPF. Giao th#c
OSPF-TE bao gm liên kt TE (Traffic Engineering), s phân cp
LSP các LSA (Link State Advertisement). OSPF mt giao th#c
da theo trng thái liên kt. Ging như các giao th#c trng thái liên
kt khác, m2i b ñ(nh tuyn OSPF ñ%u thc hin thut toán SPF ñ
x! lý các thông tin ch#a trong cơ s$ d liu trng thái liên kt. Thut
toán to ra mt cây ñưng ñi ng3n nht mô t c" th các tuyn ñưng
nên chn dn ti mng ñích. Các tính năng ñã to nên thành công c a
giao th#c này gm:
- Cân b&ng ti gia các tuyn cùng giá, vic s! d"ng cùng lúc
nhi%u tuyn cho phép tn d"ng có hiu qu tài nguyên mng.
- Phân chia mng mt cách logic, ñi%u này làm gim bt các
thông tin phát ra trong nhng ñi%u kin bt li. Nó cũng giúp kt hp
các thông báo v% ñ(nh tuyn, hn ch vic phát ñi nhng thông tin
không cn thit v% mng.
- H2 tr nhn thc: OSPF h2 tr nhn thc cho tt c các node
phát thông tin ñ(nh tuyn. Đi%u này hn ch ñưc nguy cơ thay ñ-i
bng ñ(nh tuyn vi m"c ñích xu.
- Thi gian hi t" nhanh hơn: OSPF cho phép truy%n các thông
tin v% thay ñ-i tuyn mt cách t#c thì giúp rút ng3n thi gian hi t"
cn thit ñ cp nht cu hình mng.
- H2 tr CIDR VLSM cho phép nhà qun tr( mng th
phân phi ngun ñ(a ch, IP mt cách có hiu qu hơn.
7
1.4.2. Giao thc báo hiu (RSVP-TE)
Giao th#c RSVP-TE giao th#c m$ rng da trên giao th#c
RSVP. Ch#c năng c a RSVP báo hiu duy trì tài nguyên dành
riêng qua mt mng. RSVP ba ch#c năng cơ bn thit lp và
duy trì ñưng ñi (Path setup and maintenance); h y ñưng ñi (Path
teardown); và báo l2i (Error signalling). RSVP là mt giao th#c trng
thái m%m (soft-state protocol) nghĩa cn tái báo hiu trên mng ñ
làm tươi ñ(nh k cho nó.
1.4.3. Giao thc qun lý liên kt (LMP)
Giao th#c qun liên kt trong GMPLS giao th#c #ng
d"ng ñim-ñim s! d"ng c-ng 701 trên UDP. Các bn tin c a LMP
ñưc trao ñ-i gia c node cn k% nhau trên m/t ph0ng d liu.
LMP ph" thuc vào ñ(a ch, các kênh ñi%u khin. ID c a các node
ñưc cp b$i giao th#c IGP. Ch#c năng c a LMP gm :
- Qun kênh ñi%u khin (Control Channel Management):
khi mt mng ñưc kh$i ñng thì các node li%n k% trao ñ-i bn tin
LMP vi nhau ñ thit lp s ñng nht và dung lưng kt ni.
- Phát hin kt ni mi (Link Discovery): khi mng thêm
mt node mi thì LMP s+ g!i các bn tin thông báo ti các node lân
cn.
- Trao ñ-i thông tin v% dung lưng kênh (Link Capabilities
Exchange): sau khi phát hin các liên kt mi thì các LSR s+
thông báo các tham s liên kt c a kt ni mi tham gia vi các node
lân cn.
- Kim tra liên kt (Link Verification): ñưc thc hin ñ kim
tra trng thái liên kt gia các node. Vic kim tra các liên kt cũng
ñng thi ñ phát hin ra nhng thay ñ-i v% kt ni ho/c nhng l2i
xy ra trong mng.
8
- Cách ly l2i (Fault Isolation): ñây nhim v" quan trng c a LMP,
LMP nhim v" phát hin l2i kt ni, cách ly, báo l2i chuyn
mch.
- Xác thc (Authentication): ch#c năng xác thc liên kt chưa ñưc
chu1n hóa trong GMPLS nhưng ñã ñưc s! d"ng ñ tăng tính tin cy
trong quá trình ñ(nh tuyn c a GMPLS.
1.5. Kt lun chương
Chương này trình bày c công ngh chuyn mch ñang ñưc
s! d"ng hin ti, qua ñó cho thy ưu ñim c a công ngh MPLS cũng
như GMPLS trong các #ng d"ng c a mng hin ti. Các giao th#c
c a GMPLS cũng ñưc gii thiu chi tit trong chương này, ñây
cơ s$ to nên m/t ph0ng ñi%u khin m/t ph0ng qun cho công
ngh ASON-GMPLS s+ ñưc gii thiu $ chương sau.
CHƯƠNG 2MNG QUANG CHUY-N MCH T. Đ/NG
ASON-GMPLS
2.1. Gi1i thiu chương
Chương này gii thiu v% mng chuyn mch bo v t ñng
ASON gm cu trúc h thng, phn m%m thit b( s kt hp c a
ASON vi các giao th#c c a GMPLS ñ to thành công ngh chuyn
mch ASON-GMPLS.
Mng quang s! d"ng ASON mt s ñ/c ñim so vi mng
SDH và WDM truy%n thng như sau:
- thut toán tính toán ñưng ñi t ñng da trên các thông s
quang
- H2 tr ñi%u ch,nh t ñng các bưc sóng trong quá trình tái ñ(nh
tuyn hay ti ưu mng ñ gii quyt vn ñ% xung ñt bưc sóng.
- T ñng cu hình d(ch v" t5 ñim ñu ñn ñim cui
9
- T ñng phát hin cu hình mng.
- Cung cp mng lưi nên th nâng cao kh năng khôi ph"c c a
mng.
- H2 tr các loi d(ch v" khác nhau vi các m#c bo v khác nhau
- th ñ(nh tuyn ñi%u ch,nh lưu lưng mt ch t ñng trong
cu trúc mng theo thi gian thc ñ ti ưu tài nguyên c a mng.
2.2. S' c5n thit ca ASON
2.3. Cu trúc h thng ASON
2.3.1. Phân lp h thng ASON
Phân lp h thng ASON gm ba lp m/t ph0ng ñi%u
khin, m/t ph0ng qun lý và m/t ph0ng truy%n dn.
Hình 2.1: Cu trúc h thng ASON
2.3.2. Cu trúc node mng ASON
Các node ASON cũng có các ch#c năng cơ bn như mt node
mng truy%n thng. Cu trúc node mng ASON gm hai phn. Mt
phn thc hin các ch#c năng chuyn mch, ñi%u khin thông tin,
ñây các ch#c năng cơ bn c a mt node truy%n dn quang. Mt
phn m$ rng h2 tr các giao th#c GMPLS thc hin các ch#c năng
10
ñ(nh tuyn, báo hiu qun kt ni trong mng. Các ch#c năng
này do phn m%m ASON ñi%u khin.
Hình 2.2: Cu trúc node mng ASON
Hình 2.3: Cu trúc c a phn m%m ASON