Thông tin tài liệu
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ B ƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
NGUYỄN ĐĂNG HÀN
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TRUYỀN
TẢI DỮ LIỆU IP TR ÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG CHO
MẠNG ĐƯỜNG TRỤC CỦA VNPT
Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và mạng máy tính
Mã số: 60.48.15
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI - 2012
Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ B ƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. HO ÀNG VĂN VÕ
Phản biện 1: ……………………………………………………………………
Phản biện 2: ……………………………………………………………………
Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện
Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: giờ ngày tháng 10 năm 2012
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ B ưu chính Viễn thông
1
MỞ ĐẦU
Ngày nay, thế giới đang bước sang kỷ nguyên của
nền kinh tế tri thức, trong đó thông tin là đ ộng lực thúc
đẩy sự phát triển của xã hội, đã tạo nên một cuộc cách
mạng bùng nổ lưu lượng Internet và lưu lư ợng truyền tải
dữ liệu tính toán qua mạng với giao thức truyền tải IP.
Sự bùng nổ về công nghệ thông tin cũng góp phần
làm cho nguồn tài nguyên địa chỉ IPv4 đang dần cạn kiệt.
Để khắc phục khó khăn này và đáp ứng nhu cầu xã hội,
công ngệ IPv6 đã ra đời.
Mặt khác, cùng với sự ra đời của Ipv6 sự ra đời
của công nghệ truyền dẫn quang ghép kênh theo bư ớc
sóng -WDM (Wavelength Division Multilexing), mà giai
đoạn tiếp theo của nó là ghép kênh quang theo bư ớc sóng
mật độ cao - DWDM (Dense Wavelength Division
Multilexing) với những ưu điểm vượt trội về băng thông
rộng/tốc độ lớn (tới hàng ngàn Terabit) và ch ất lượng
truyền dẫn cao (với tỷ lệ lỗi bit đạt tới 10‾¹¹) đã tạo nên
một cuộc cách mạng trong mạng truyền tải của các mạng
truyền thông cũng như cấc mạng truyền tải dữ liệu.
Kết hợp hai công nghệ mạng này trên cùng một cơ
sở hạ tầng mạng tạo thành một giải pháp tích hợp truyền
tải IP trên quang tạo nên nhân tố then chốt xây dựng nên
một mạng truyền tải dữ liệu thế hệ mới.
Chính vì vậy, các hãng trên th ế giới đã tập trung
nghiên cứu, phát triển và triển khai công nghệ truyền tải
dữ liệu IP trên quang.
Do đó, học viên đã chọn đề tài “Nghiên cứu giải
pháp công nghệ truyền tải dữ liệu IP trên quang và ứng
dụng cho mạng đường trục của VNPT” được đặt ra nhằm
tìm hiểu kiến trúc, công nghệ mạng truyền tải dữ liệu IP
2
trên quang và đề xuất được phương án phát tri ển truyền
tải dữ liệu IP trên quang cho mạng đường trục của VNPT
làm đề tài luận văn thạc sỹ.
Để thực hiện được mục tiêu đó, đề tài được thực hiện với
các nội dung sau:
Chương 1 : Tổng quan về công nghệ truyền tải
dữ liệu IP trên quang. Mở đầu bằng cách tr ình bày cơ sở
khoa học và tính thực tiễn của công nghệ truyền tải dữ
liệu IP trên quang, nhằm giúp đọc giả dễ tiếp cận với đề
tài. Sau đó, giới thiệu chung về công nghệ IP ( IPv6, cách
thức chuyển dần từ IPv4 sang IPv6, IPv6 cho truyền tải IP
trên quang), về công nghệ truyền tải quang (ghép k ênh đa
bước sóng WDM
Chương 2 : Các giải giải pháp truyền tải dữ liệu
IP trên quang: Chương này sẽ trình bày chi tiết từng giải
pháp truyền trải IP trên quang đã liệt kê tại chương 1.
Đồng thời, tiến hành so sánh các gi ải pháp này để chọn
lựa ra giải pháp ph ù hợp cho mạng viễn thông đ ường trục
của Việt nam.
Chương 3 : Ứng dụng công nghệ truyền tải dữ
liệu IP trên quang cho m ạng đường trục của VNPT :
Đây được coi là chương quan tr ọng nhất và có ý nghĩa
thực tiễn của luận văn. Đó chính l à quả chính của việc
nghiên cứu khoa học đạt được của luận văn (đề xuất giải
pháp áp dụng, xây dựng lộ trình áp dụng công nghệ
truyền tải dữ liệu IP tr ên quang cho mạng đường trục của
VNPT).
3
CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ
TRUYỀN TẢI IP TRÊN WDM
1.1 Xu thế mạng truyền tải dữ liệu
1.1.1. Xu hướng phát triển dịch vụ
1.1.1.1. Phát triển các dịch vụ băng rộng
Một số các dịch vụ băng rộng hay tốc độ cao điển hình
như sau:
- Truyền hình qua Internet
- Thương mại điện tử
- Các ứng dụng y tế từ xa, chăm sóc sức khỏe và
nghiên cứu y học
- E-Government,
- Nghiên cứu và giảng dạy từ xa
- Thư viện số
- Ứng dụng trong khoa học vũ trụ, thiên văn học
và vật lý học, khoa học địa lý
- Ứng dụng trong nghiên cứu hóa lý
- Các ứng dụng nâng cao khả năng nhận thức của
con người
1.1.1.2. Hội tụ dịch vụ thoại v à dữ liệu
1.1.1.3. Hội tụ dịch vụ truyền thông quảng bá v à
truyền tải dữ liệu IP
Trong mạng hội tụ băng rộng, khách hàng có th ể sử dụng
các dịch vụ như :
- Thông tin liên lạc thấy hình thông qua máy điện
thoại cố định
- 3 trong 1: không cần thiết phải có 3 thiết bị ti vi,
Internet và máy đi ện thoại riêng lẻ nữa. Người sử dụng chỉ
cần 1 máy PDA để xem ti vi, lướt web hoặc thực hiện
cuộc gọi.
4
- Dịch vụ ở phòng ngủ:
- Không có sự khác biệt giữa thông tin cố định và di
động
- Mọi thứ đều được nối mạng
1.1.2. Xu hướng phát triển l ưu lượng và thị
trường IP
Sự bùng nổ của mạng số liệu IP.
Tỷ trọng dịch vụ IP tăng mạnh.
Doanh thu dịch vụ IP đường dài tăng nhanh.
1.1.3. Xu hướng phát triển công nghệ
1.1.3.1. IP - Giao thức thống nhất của mạng truyền tải
dữ liệu
a. Các ưu việt của giao thức IP
- Phương thức chuyển mạch gói, các giao thức định
tuyến sử dụng giao thức IP cho phép truyền tải lưu lượng
với hiệu suất cao, tận dụng băng thông truyền tải, do đó
tiết kiệm được dung lượng kênh truyền dẫn.
- Phần lớn các phần mềm ứng dụng thực hiện trao
đổi dữ liệu mạng liên kết trong các sản phẩm máy tính cá
nhân, máy chủ, các thiết bị định tuyến đều được thiết kế
để có thể chạy trên nên mạng IP.
- Các thuật toán định tuyến ứng dụng giao thức IP
cho phép trao đổi dữ liệu trong mạng liên kết một cách
mềm dẻo, linh hoạt.
- Công nghệ sử dụng giao thức IP có khả năng tích
hợp đa dịch vụ, dựa trên nền tảng giao thức IP, người sử
dụng có thể kiến tạo rất nhiều các ứng dụng, các loại hình
dịch vụ khác nhau và các d ịch vụ gia tăng trên nền tảng
các ứng dụng cơ bản được cung cấp bởi mạng IP.
5
b. Sự phát triển của giao thức IP
Sự phát triển của công nghệ IP gắn liền với sự phát
triển của mạng Internet , đã làm cho gao thức IPv4 không
đáp ứng nổi về không gian địa chỉ vì vậy IPv6 đã ra đời và
giữ lại nhiều đặc điểm l àm nên thành công c ủa IPv4: hỗ
trợ phi kết nối, khả năng phân đoạn, định tuyến nguồn
c. Sự bùng nổ của lưu lượng IP
Cùng với sự ra đời và phát triển của nền kinh tế tri
thức, sự phát triển b ùng nổ của lưu lượng IP cũng như
công nghệ truyền dẫn IP băng rộng/tốc độ cao có khả năng
truyền tải được tất cả các dịch vụ truyền thông hay dữ liệu
làm cho truyền tải IP đang trở th ành phương thức truyền
tải chính
Sự tăng trưởng theo cấp số nhân của luồng l ưu
lượng IP được kết hợp với sự tăng tr ưởng lớn mạnh liên
tục của việc sử dụng mạng Internet v à intranet diện rộng,.
d. IPv6 - Giao thức truyền tải của mạng truyền
dữ liệu thế hệ mới
IP phiên bản 6 là phiên bản mới của giao thức
Internet vốn đã trở nên hết sức phổ biến với chúng ta ng ày
nay (IP hay TCP/IP). Sự ra đời của IPv6 bắt nguồn từ chỗ
người ta đã phát hiện ra những vẫn đề nảy sinh trong
mạng IP khi mà Internet đã phát triển với tốc độ vượt bậc.
IP phiên bản 6 được thiết kế bao gồm những chức
năng và định dạng mở rộng h ơn IP phiên bản 4.
1.1.3.2. Xu hướng truyền tải dữ liệu tích hợp IP tr ên
quang [3]
Sự phát triển mạnh mẽ của công ngh ệ IP và sự
bùng nổ về lưu lượng IP đã tạo nên một cuộc cách mạng
truyền tải của các mạng viễn thông. Trong hầu hết các
kiến trúc mạng viễn đề xuất cho tương lai đều thừa nhận
6
sự thống trị của công nghệ truyền dẫn IP trên quang.
Đặc biệt, truyền tải IP trên mạng quang được xem là nhân
tố then chốt.
Có hai hướng giải quyết chính cho vấn đề tr ên đó
là: giữ lại công nghệ cũ (theo tính lịch sử), phát triển các
tính năng phù hợp cho lớp mạng trung gian nh ư ATM và
SDH để truyền tải gói IP tr ên mạng WDM, hoặc tạo r a
công nghệ và giao thức mới như MPLS, GMPLS.
1.2.Các giai đoạn phát triển tiến tới mạng IP tr ên
WDM.
1.2.1 Giai đoạn đầu IP trên ATM/SDH/WDM.
Đây là giai đoạn đầu tiên trong công nghệ truyền tải
IP trên WDM. Các gói IP trư ớc khi đưa vào mạng truyền
tải quang phải thực hiện chia cắt th ành các tế bào ATM.
Sau đó khi xuống tầng SDH, các tế b ào ATM được sắp
xếp và các khung VC-n đơn hay khung nối móc xích VC-
n-Xc. Cuối cùng các luồng SDH được ghép kênh quang và
truyền trên sợi quang. Tới bên đích, quá trình này lại được
thực hiện ngược lại để khôi phục lại các gói IP.
1.2.2 Giai đoạn thứ hai IP trên SDH/DWDM.
So với giai đoạn 1, tầng ATM đ ã bị loại bỏ và các
gói IP được chuyển trực tiếp xuống tầng NG -SDH. Như
vậy, đã loại bỏ được các chức năng, sự hoạt động v à chi
phí bảo dưỡng cho riêng mạng ATM.
1.2.3 Giai đoạn ba IP trên DWDM.
Trong giai đoạn này, tầng SDH cũng bị loại bỏ v à IP
datagram được chuyển trực tiếp xuống tầng quang. Mỗi
giao thức IP sẽ tương ứng có một bước sóng tương ứng.
Trong giai đoạn này có thể sử dụng giải pháp
IP/GMPLS/DWDM, đ ể thực hiện thêm chức năng quản lý
7
cơ sở hạ tầng các mạng viển thông và thực hiện chức
năng điều khiển IP/DWDM v à giải pháp
IP/MPLS/DWDM
[...]... trên quang và lộ trình phát triển của mạng viễn thông đường trục của VNPT Để bảo đảm tính kinh tế-kỹ thuật, việc ứng dụng công nghệ truyền tải dữ liệu IP trên quang cho mạng viễn thông đường trục của VNPT cần chia thành nhiều giai đoạn Mỗi giải đoạn có một phương án phù hợp - Giai đoạn 2012-2013, sử dụng công nghệ IP/ MPLS/SDH/DWDM và đ ầu tư triển khai giải pháp IP/ WDM trên cở sở sử dụng công nghệ GMPLS... dữ liệu IP tr ên quang cho mạng viễn thông đường trục của VNPT là một vấn đề thời sự Trên cơ sở nghiên cứu các giải pháp công nghệ tích hợp IP trên quang, các giai đo ạn phát triển, luận văn đã phân tích cơ sở hiện trạng của mạng viễn thông đường trục của VNPT, kết hợp với việc phân tích, chọn lựa phương án thích hợp cho mạng trục của Việt nam, từ đó đề xuất các giải pháp công nghệ tích hợp IP trên quang. .. M ẠNG ĐƯỜNG TRỤC CỦA VNPT 3.1 Hiện trạng mạng truyền tải IP trên WDM và giải pháp điều khiển trên mạng đường trục của VNPT VNPT sớm nhận rõ được vai trò và khả năng của mạng NGN và đã từng bước chuyển sang mạng viễn thông NGN để cung cấp đa dịch vụ linh hoạt, như điện thoại, truyền số liệu, Internet, phát thanh, truy ền hình, giải trí qua mạng, điều khiển từ xa Cho tới nay, mạng NGN của VNPT đã triển... hiệu suất truyền dẫn của mạng Mô hình phân lớp giải pháp IP trực tiếp trên WDM được chỉ ra ở hình 2.24 Hình 2.8: Giải pháp IP trực tiếp trên sợi quang 2.3.3 Các mô hình kết nối mạng IP/ WDM Công nghệ mạng IP/ WDM được nghiên cứu theo hai chủ đề chính : khả năng cho phép thiết lập cấu hình mạng linh hoạt và kỹ thuật chuyển mạch trong mạng Hiện này, có 3 mô hình giải pháp mạng IP/ WDM: - Mô hình giải pháp ngang... khiển IP trên quang cho mạng đường trục của VNPT giai đoạn sau 2015 - Trên cơ sở mạng đường trục giai đoạn 2010 2015 của VNPT; tình hình sử dụng công nghệ MPLS v à các hệ thống NG-SDH của mạng đường trục (dung lượng hạn chế, tạo thắt nút cổ chai cho mạng đ ường trục) và sự phát triển công nghệ mới trên thế giới, nên trong giai đoạn này VNPT cần thực hiện các vấn đề sau: - Loại bỏ tiếp kiến trúc IP/ MPLS/... nền OTN và ASON OSN 6800 sử dụng các ưu điểm của công nghệ ASON-GMPLS giúp cho nhà vận hành viễn thông xây dựng mạng truyền dẫn mềm dẻo, độ tin cậy cao với chi phí thấp 3.2 Phương án phát tri ển và giải pháp điều khiển IP trên WDM cho mạng đường trục của VNPT 3.2.1 Giai đoạn 2013 đến 2015 Trên cơ sở mạng đường trục giai đoạn 2010-2013 của VNPT cộng với sự phát triển công nghệ mới trên thế giới và với... truyền dẫn quang WDM (DWDM) Giải pháp này đạt được sự tối ưu về lớp, nâng cao tối đa hiệu suất truyền dẫn của mạng Việc đạt đ ược giải pháp này, ngoài công nghệ tin học, giải pháp còn phụ thuộc vào công nghệ vật liệu tương ứng với công nghệ của các thiết bị vi quang tham gia trong hệ thống đó Trong t ương lai, sự thống nhất của mạng IP và mạng quang nhờ sử dụng các bộ định tuyến IP hoạt động ở tốc độ Gbps... bộ mạng truyền tải hiện có thành một mạng truyền tải duy nhất Hiện nay dự án VN2 đã được đưa vào khai thác, lưu lư ợng trên mặt phẳng 1 (VN1) đang từng bước chuyển sang mặt phẳng 2 Phần này tập trung giới thiệu về mạng VN2 3.1.1.1 Giải pháp kiến trúc truyền tải IP trên DWDM trên mạng VN2 Mạng IP trên DWDM đường trục của VNPT được thiết lập theo mô hình xếp chồng và hiện tại để truyền tải lưu lượng IP. .. tỉnh/thành phố trong cả nước và VNPT đang từng bước chuyển lưu lượng từ mạng giai đoạn 1 VN1 sang VN2 Để đáp ứng cho việc truyền tải lưu lượng rất lớn hiện nay, trong mạng truyền tải NGN VNPT đã xây dựng các hệ thống truyền dẫn quang với công nghệ DWDM tạo nên kiến trúc IP trên DWDM 3.1.1 Tổng quan hiện trạng lớp truyền tải NGN của VNPT và giải pháp điều khiển VNPT đã đầu tư xây dựng mạng NGN mặt phẳng 2 (VN2)... trúc mạng VN2 Hình 3.1 Sơ đồ logic mạng IP Core VN2 Mô hình mô tả kết nối vật lý của mạng VN2 được chỉ ra ở hình 3.2 Hình 3.2 Sơ đồ kết nối vật lý mạng VN2 3.1.2 Một số hệ thống truyền truyền tải DWDM đường trục của VNPT và các giải pháp điều khiển Hiện nay, mạng truyền tải DWDM đường trục của VNPT có 4 hệ thống truyền dẫn chính là hai hệ thống DWDM trục Bắc – Nam của Nortel dung lượng lên tới 360 . liệu IP trên quang.
Do đó, học viên đã chọn đề tài Nghiên cứu giải
pháp công nghệ truyền tải dữ liệu IP trên quang và ứng
dụng cho mạng đường trục của VNPT . trúc, công nghệ mạng truyền tải dữ liệu IP
2
trên quang và đề xuất được phương án phát tri ển truyền
tải dữ liệu IP trên quang cho mạng đường trục của VNPT
làm
Ngày đăng: 17/02/2014, 08:38
Xem thêm: Nghiên cứu giải pháp công nghệ truyền tải dữ liệu IP trên quang và ứng dụng cho mạng đường trục của VNPT, Nghiên cứu giải pháp công nghệ truyền tải dữ liệu IP trên quang và ứng dụng cho mạng đường trục của VNPT