Ch ng 3: Tích h p công ngh MPLS trong m ng quang WDMươ ợ ệ ạ
3.1 Giao th c GMPLSứ
3.1
3.1.1 Các lo i chuy n m ch quangạ ể ạ
Băng thông kh d ng trong m ng chuy n m ch gói có th ví nh con đ ng, vàả ụ ạ ể ạ ể ư ườ
nh ng chi c xe ch y trên đ ng có th nh các gói tin đ c truy n đi trên m ng.ữ ế ạ ườ ể ư ượ ề ạ
Do không có s h n ch v s l ng xe ch y trên đ ng nên nhi u xe có th ch yự ạ ế ề ố ượ ạ ườ ề ể ạ
trên cùng m t tuy n đ ng t i cùng m t th i đi m. Khi s l ng xe l u thông trênộ ế ườ ạ ộ ờ ể ố ượ ư
đ ng tăng lên đ ng nghĩa v i vi c có th x y ra đ ng đ , tai n n, t t ngh n trênườ ồ ớ ệ ể ả ụ ộ ạ ắ ẽ
đ ng. T ng t nh v y khi l u l ng trên m ng tăng lên t nh tr ng cũng x y raườ ươ ự ư ậ ư ượ ạ ỉ ạ ả
t ng t , t c đ truy n d li u ch m và có th x y ra m t mát gói tin trên đ ngươ ự ố ộ ề ữ ệ ậ ể ả ấ ườ
truy n. Trong m ng quang, băng thông kh d ng có th ví nh các đ ng ray xe l a.ề ạ ả ụ ể ư ườ ử
Các con tàu đ c l p l ch và ch y m t cách an toàn trên đ ng ray đ n đích. M i gaượ ậ ị ạ ộ ườ ế ỗ
trên tuy n s thay đ i l trình ti p theo c a con tàu n u c n thi t. Các hành khác vàế ẽ ổ ộ ế ủ ế ầ ế
hàng hóa (d li u) s đ c chuyên ch b i các con tàu đ n đích m t cách an toàn màữ ệ ẽ ượ ở ở ế ộ
không s b tr gi hay t c ngh n trên tuy n. ợ ị ễ ờ ắ ẽ ế
Trong m ng quang liên k t đi m-đi m gi a hai b chuy n m ch quang OXCạ ế ể ể ữ ộ ể ạ
th ng bao g m m t t p các s i quang. B chuy n m ch quang OXC có th th cườ ồ ộ ậ ợ ộ ể ạ ể ự
hi n nhi u ki u chuy n m ch khác nhau nh : chuy n m ch s i quang, chuy nệ ề ể ể ạ ư ể ạ ợ ể
m ch b c sóng, chuy n m ch băng t n, chuy n m ch timeslots. Đ n v d li uạ ướ ể ạ ầ ể ạ ơ ị ữ ệ
đ u vào s đ c chuy n m ch sang giao di n ra t ng ng v i ki u và kích th cầ ẽ ượ ể ạ ệ ươ ứ ớ ể ướ
không đ i. Đ t tr ng chính c a chuy n m ch quang là OXC th c hi n vi c chuy nổ ặ ư ủ ể ạ ự ệ ệ ể
m ch m t lu ng l n d li u nh là m t đ n v và d a trên các đ i l ng nh s iạ ộ ồ ớ ữ ệ ư ộ ơ ị ự ạ ượ ư ợ
quang, b c sóng… mà không phân tích ph n header c a t ng gói tin. Các lo iướ ầ ủ ừ ạ
chuy n m ch khác nhau trong m ng quang s đ c trình bày ph n d i đây.ể ạ ạ ẽ ượ ở ầ ướ
3.1.1.1 Chuy n m ch s i quangể ạ ợ
Chuy n m ch s i quang là ki u chuy n m ch t nhiên và c b n nh t c aể ạ ợ ể ể ạ ự ơ ả ấ ủ
chuy n m ch quang. OXC th c hi n vi c chuy n m ch t t c d li u trên s iể ạ ự ệ ệ ể ạ ấ ả ữ ệ ợ
quang vào sang s i quang t ng ng đ u ra.ợ ươ ứ ở ầ
3.1.1.2 Chuy n m ch b c sóngể ạ ướ
Băng thông kh d ng trong s i quang có th đ c chia nh b i các b c sóngả ụ ợ ể ượ ỏ ở ướ
khác nhau. Nghĩa là trên s i quang cho phép truy n đ ng th i nhi u tín hi u quangợ ề ồ ờ ề ệ
v i các b c sóng khác nhau. OXC th c hi n vi c chuy n m ch tín hi u quang v iớ ướ ự ệ ệ ể ạ ệ ớ
b c sóng A giao di n vào sang tín hi u quang v i b c sóng B v i giao di n raướ ở ệ ệ ớ ướ ớ ệ
t ng ng. H n ch c a m t s b chuy n m ch quang là chúng không có kh năngươ ứ ạ ế ủ ộ ố ộ ể ạ ả
chuy n đ i b c sóng.Tùy thu c vào kh năng chuy n đ i b c sóng c a OXC màể ổ ướ ộ ả ể ổ ướ ủ
tín hi u vào và ra có th có b c sóng gi ng nhau ho c khác nhau. Chuy n m chệ ể ướ ố ặ ể ạ
d a trên b c sóng khác v i chuy n m ch trên s i quang do hai tín hi u quang trênự ướ ớ ể ạ ợ ệ
1
Ch ng 3: Tích h p công ngh MPLS trong m ng quang WDMươ ợ ệ ạ
m t s i quang đ u vào, m i tín hi u quang có th đ c chuy n m ch sang hai s iộ ợ ầ ỗ ệ ể ượ ể ạ ợ
quang khác nhau đ u ra.ở ầ
3.1.1.3 Chuy n m ch băng t nể ạ ầ
Chuy n m ch băng t n là d ng t ng quát c a chuy n m ch b c sóng. N uể ạ ầ ạ ổ ủ ể ạ ướ ế
băng thông c a s i quang đ c chia nh theo b c sóng, các b c sóng có th đ củ ợ ượ ỏ ướ ướ ể ượ
g p l i v i nhau t o thanh m t nhóm. B chuy n m ch quang th c hi n vi cộ ạ ơ ạ ộ ộ ể ạ ự ệ ệ
chuy n m ch các b c sóng trong nhóm theo cùng m t cách. Chuy n m ch theoể ạ ướ ộ ể ạ
băng t n mang l i nhi u l i ích nh : g p nhóm b c sóng giúp gi m th i gian x lýầ ạ ề ợ ư ộ ướ ả ờ ử
so v i x lý t ng b c sóng riêng r , gi m s l ng kênh quang và tín hi u đi uơ ử ừ ướ ẻ ả ố ượ ệ ề
khi n.ể
3.1.1.4 Chuy n m ch ghép kênh chia th i gianể ạ ờ
Băng thông c a s i quang có th đ c chia nh theo các timeslot. Trong mô hìnhủ ợ ể ượ ỏ
này, tín hi u quang đ c xem nh g m nhi u khung d li u tu n t , m i timeslotệ ượ ư ồ ề ữ ệ ầ ự ỗ
cho phép truy n m t s khung nh t đ nh và m i tín hi u quang c n có m t sề ộ ố ấ ị ỗ ệ ầ ộ ố
timelot đ truy n h t tín hi u quang. Các tín hi u quang thay nhau truy n d li uể ể ế ệ ệ ề ữ ệ
cho đ n khi vi c truy n d li u hoàn t t. Kích th c c a m i khung và c u trúc c aế ệ ề ữ ệ ấ ướ ủ ỗ ấ ủ
khung ph thu c vào tiêu chu n SONET và SDH.ụ ộ ẩ
3.1.2 Gi i thi u GMPLSớ ệ
GMPLS là s m r ng và t ng quát hóa c a công ngh MPLS. Ngoài các ki uự ở ộ ổ ủ ệ ể
chuy n m ch đ c s d ng trong MPLS, GMPLS còn h tr thêm nhi u ki uể ạ ượ ử ụ ỗ ợ ề ể
chuy n m ch khác. Ph thu c vào công ngh s d ng mà các kênh đ c thi t l pể ạ ụ ộ ệ ử ụ ượ ế ậ
có th mang nh ng tên khác nhau nh : kênh SDH, kênh quang…, trong ng c nhể ữ ư ữ ả
GMPLS các kênh đ c tham chi u d i m t tên chung là đ ng chuy n m ch nhãnượ ế ướ ộ ườ ể ạ
LSP. M i LSP đ c thi t l p ph i b t đ u và k t thúc trên các giao di n cùng lo i.ỗ ượ ế ậ ả ắ ầ ế ệ ạ
GMPLS m r ng khái ni m LSP trong MPLS, h tr thi t l p nhi u lo i đ ngở ộ ệ ỗ ợ ế ậ ề ạ ườ
chuy n m ch khác nhau v i c u trúc phân c p s d ng ch đ đ ng h m. Ch để ạ ớ ấ ấ ử ụ ế ộ ườ ầ ế ộ
đ ng h m đ c hi u đ n gi n là ‘ườ ầ ượ ể ơ ả LSP trong LSP’ cho phép các đ ng LSP cùngườ
ki u ho c các LSP khác ki u có th l ng vào nhau. Các giao th c tín hi u m r ngể ặ ể ể ồ ứ ệ ở ộ
CR-LDP, RSVP-TE đi u khi n đ thi t l p và b o v đ ng chuy n m ch nhãn.ể ể ể ế ậ ả ệ ườ ể ạ
Hình minh h a bên d i th hi n c u trúc phân c p và các lo i LSP trong GMPLS.ọ ướ ể ệ ấ ấ ạ
2
Ch ng 3: Tích h p công ngh MPLS trong m ng quang WDMươ ợ ệ ạ
Hình 3.1 LSP và c u trúc phân c pấ ấ
Nh ta th y trong hình minh h a 3.1 trên, cho phép thi t l p nhi u lo i đ ngư ấ ọ ở ế ậ ề ạ ườ
LSP khác nhau tùy thu c và công ngh chuy n m ch đ c s d ng. Các LSP nàyộ ệ ể ạ ượ ử ụ
l ng vào nhau: LSP chuy n m ch s i quang ngoài cùng, k đ n là LSP chuy n m chồ ể ạ ợ ế ế ể ạ
b c sóng, LSP chuy n m ch ghép kênh theo th i gian, và trong cùng là LSP chuy nướ ể ạ ờ ể
m ch gói.ạ
GMPLS không ph i là m t giao th c mà là m t t p h p các giao th c có liên quanả ộ ứ ộ ậ ợ ứ
v i nhau bao g m các giao th c đ nh tuy n m r ng OSPF-TE, ISIS-TE, các giaoớ ồ ứ ị ế ở ộ
th c tín hi u CR-LDP, RSVP-TE và giao th c qu n lý liên k t LMP. Nó cung c pứ ệ ứ ả ế ấ
m ng đi u khi n chung d a trên c s IP cho t t c các l p và h tr cho nhi uả ề ể ự ơ ở ấ ả ớ ỗ ợ ệ
lo i chuy n m ch khác nhau nh : chuy n m ch gói tin, chuy n m ch ghép kênhạ ể ạ ư ể ạ ể ạ
theo th i gian, chuy n m ch theo b c sóng, chuy n m ch s i quang. Các giao th cờ ể ạ ướ ể ạ ợ ứ
đ nh tuy n nh OSPF-TE, ISIS-TE đ c m r ng t các giao th c đ nh tuy n truy nị ế ư ượ ở ộ ừ ứ ị ế ề
th ng trong m ng IP đ có th ho t đ ng trong m ng quang và cung c p s h trố ạ ể ể ạ ộ ạ ấ ự ỗ ợ
k thu t l u l ng. Ch c năng c a các giao th c này là trao đ i thông tin vỹ ậ ư ượ ứ ủ ứ ổ ề
topology, khám phá tài nguyên m ng, và th c hi n ch c năng đ nh tuy n n i vùng.ạ ự ệ ứ ị ế ộ
Các thu t toán đ nh tuy n đ c c i ti n s d ng đ nh tuy n c ng b c đ tính toánậ ị ế ượ ả ế ử ụ ị ế ưỡ ứ ể
đ ng đi c a các đ ng chuy n m ch nhãn LSP h tr k thu t l u l ng và t iườ ủ ườ ể ạ ỗ ợ ỹ ậ ư ượ ố
u hóa tài nguyên m ng, xác đ nh đ ng ph và th c hi n tái đ nh tuy n trongư ạ ị ườ ụ ự ệ ị ế
tr ng h p x y ra s c . Do GMPLS cho phép tín hi u đi u khi n ngoài băng, nghĩaườ ợ ả ự ố ệ ề ể
là các tín hi u đi u khi n và d li u s d ng hai kênh khác nhau. Do đó, bên c nhệ ề ể ữ ệ ử ụ ạ
vi c tính toán đ ng đi cho đu ng LSP, các giao th c đ nh tuy n m r ng cũngệ ườ ờ ứ ị ế ở ộ
đ ng th i ph i xác đ nh đ ng đi cho các kênh tín hi u đi u khi n. Các giao th c tínồ ờ ả ị ườ ệ ề ể ứ
hi u trong MPLS, đ c m r ng thành CR-LSP, RSVP-TE h tr k l u l ng vàệ ượ ở ộ ỗ ợ ỹ ư ượ
thi t l p đ ng chuy n m ch nhãn trong m ng quang. GMPLS không ch rõ giaoế ậ ườ ể ạ ạ ỉ
th c tín hi u c th nào đ c s d ng, đi u này do nhà s n xu t thi t b quy tứ ệ ụ ể ượ ử ụ ề ả ấ ế ị ế
đ nh. Hai giao th c này đ a thêm m t s đ i t ng m i nh Suggested Label vàị ứ ư ộ ố ố ượ ớ ư
Upstream Label đ rút ng n th i gian thi t l p LSP, cung c p cho vi c thi t l pể ắ ờ ế ậ ấ ệ ế ậ
đ ng chuy n m ch nhãn hai chi u. Nhi m v chính c a các giao th c tín hi u làườ ể ạ ề ệ ụ ủ ứ ệ
3
Ch ng 3: Tích h p công ngh MPLS trong m ng quang WDMươ ợ ệ ạ
thi t l p hay gi i phóng đ ng chuy n m ch nhãn d a trên thông tin v đ ng điế ậ ả ườ ể ạ ự ề ườ
do các giao th c đ nh tuy n cung c p. Các c i ti n cũng đ c đ a ra trong ph ngứ ị ế ấ ả ế ượ ư ươ
th c báo hi u l i đ cung c p s ph c h i nhanh trong tr ng h p x y ra s c trênứ ệ ỗ ể ấ ự ụ ồ ườ ợ ả ự ố
đ ng chuy n m ch nhãn chính. GMPLS đ ng th i đ a ra giao th c m i LMP đườ ể ạ ồ ờ ư ứ ớ ể
qu n lý các liên k t gi a hai nút lân c n. Do trong m ng quang liên k t gi a gi a haiả ế ữ ậ ạ ế ữ ữ
nút lân c n th ng bao g m m t t p các s i quang, giao th c này ho t đ ng trên haiậ ườ ồ ộ ậ ợ ứ ạ ộ
nút lân c n cung c p các d ch v cho k t n i và th c hi n vi c cô l p l i. Các giaoậ ấ ị ụ ế ố ự ệ ệ ậ ỗ
th c đ nh tuy n, tín hi u và LMP ph i h p v i nhau cho phép GMPLS th c hi n cácứ ị ế ệ ố ợ ớ ự ệ
ch c năng nh khám phá các nút lân c n, phân ph i thông tin liên k t, cung c p vi cứ ư ậ ố ế ấ ệ
qu n lý topology, thi t l p và qu n lý các k t n i trong m ng quang cũng nh trongả ế ậ ả ế ố ạ ư
m ng chuy n m ch gói, b o v vào khôi ph c trong tr ng h p x y ra s c . B ngạ ể ạ ả ệ ụ ườ ợ ả ự ố ằ
vi c th c hi n các ch c năng trên GMPLS cho phép th c hi n đi u khi n t p trung,ệ ự ệ ứ ự ệ ề ể ậ
thi t l p k t n i t đ ng, cân b ng t i, cung c p băng thông cho d ch v , băngế ậ ế ố ự ộ ằ ả ấ ị ụ
thông theo yêu c u, và m ng riêg o quang.ầ ạ ả
Nh ng đi m khác bi t c a GMPLS so v i MPLS.ữ ể ệ ủ ớ
+Các c i ti n và m r ng trong các giao th c tín hi u và giao th c đ nhả ế ở ộ ứ ệ ứ ị
tuy n đ ho t đ ng trong m ng quang và h tr k thu t l u l ng.ế ể ạ ộ ạ ỗ ợ ỹ ậ ư ượ
+S d ng thành ph n đi u khi n th ng nh t cho nhi u lo i chuy n m ch.ử ụ ầ ề ể ố ấ ề ạ ể ạ
+GMPLS h tr nhi u ki u chuy n m ch khác nhau nh : chuy n m ch góiỗ ợ ề ể ể ạ ư ể ạ
tin, chuy n m ch timeslot, chuy n m ch b c sóng, chuy n m ch s iể ạ ể ạ ướ ể ạ ở
quang.
+Khái ni m đ c chuy n m ch nhãn trong MPLS đ c m r ng, GMPLSệ ượ ể ạ ượ ở ộ
cho phép thi t l p đ ng nhi u lo i đ ng chuy n m ch khác nhau và đ aế ậ ộ ề ạ ườ ể ạ ư
ra c u trúc phân c p s d ng c ch đ ng h m.ấ ấ ử ụ ơ ế ườ ầ
+GMPLS đ a vào giao th c m i LMP qu n lý liên k t gi a hai nút l n c n.ư ứ ớ ả ế ữ ậ ậ
3.1.3 Vai trò c a GMPLS trong t ng đi u khi nủ ầ ề ể
GMPLS cung c p các ch c năng sau cho t ng đi u khi n:ấ ứ ầ ề ể
3.1.3.1 Khám phá các nút li n kề ề
Đ th c hi n vi c qu n lý m ng thì t t c các thi t b trên m ng ph i đ cể ự ệ ệ ả ạ ấ ả ế ị ạ ả ượ
bi t nh : b đ nh tuy n, b chuy n m ch quang… GMPLS s d ng giao th cế ư ộ ị ế ộ ể ạ ử ụ ứ
m i LMP đ khám phá nh ng thi t b này và th a thu n các ch c năng.ớ ể ữ ế ị ỏ ậ ứ
4
Ch ng 3: Tích h p công ngh MPLS trong m ng quang WDMươ ợ ệ ạ
3.1.3.2 Lan truy n thông tin tình tr ng liên k tề ạ ế
N u liên k t gi a hai nút b l i hay có v n đ x y ra, các giao th c đ nh tuy nế ế ữ ị ỗ ấ ề ả ứ ị ế
đ c s d ng đ lan truy n thông tin v các liên k t và topology c a m ng. Trongượ ử ụ ể ề ề ế ủ ạ
GMPLS hai giao th c đ nh tuy n m r ng OSPF-TE, ISIS-TE h tr ch c năng này.ứ ị ế ở ộ ỗ ợ ứ
3.1.3.3 Qu n lý tr ng thái topologyả ạ
Các giao th c đ nh tuy n OSPF-TE, ISIS-TE đ c s d ng đ đi u khi n vàứ ị ế ượ ử ụ ể ề ể
qu n lý tình tr ng liên k t topology c a m ng.ả ạ ế ủ ạ
3.1.3.4 Qu n lý k t n iả ế ố
3.1.4 Mô hình ti n hóa c a m ng th h m i.ế ủ ạ ế ệ ớ
Hình 3.2 minh h a v s ti n hóa c a m ng v i vi c áp d ng công ngh MPLSọ ề ự ế ủ ạ ớ ệ ụ ệ
và GMPLS.
5