IPv6 Multihoming for NGN (Giao thức liên mạng phiên đa-dẫn đường cho mạng hệ sau) Chủ đề: Các công nghệ NGN NGI Tóm tắt: Bài báo này xác định việc triển khai IPv6 Multihoming cho các mạng thế hệ sau IPv6 Multihoming phát triển cho bề mạng IPv6 Multihoming cũng có thể được sử dụng cho một host mạng NGN Trong bài náo này, chúng mô tả các tính của IPv6 Multihoming và các yêu cầu về việc sử dụng IPv6 Multihoming môi trường NGN Bài báo này cũng cung cấp các kịch ứng dụng của IPv6 Multihoming cho NGN để tạo điều kiện cho các dịch vụ ứng dụng nâng cao IPv6 dựa mạng NGN Giới thiệu IPv6 là một những giao thức chuyển giao hữu ích tương lai với môi trường mạng cố định và không dây/di động Một những đặc tính của IPv6 là IPv6 Multihoming IPv6 Multihoming là một site(mạng) hoặc một nút có nhiều kết nối mạng thông qua sự giống khác của nhà cung cấp dịch vụ mạng / nhiều giao diện mạng / nhiều địa chỉ mạng Các site và các nút chọn IPv6 Multihoming vì nhiều lí do, đặc biệt là để cải thiện khả chịu lỗi, cân bằng hiệu suất tải, hỗ trợ di động, v.v Trong môi trường NGN, kiến trúc của tầng giao vận được chia thành mạng truy nhập và mạng lõi Các đặc trưng của mạng truy nhập NGN công nghệ đa truy nhập và mạng truy nhập không đồng nhất Hình một ví dụ mạng lõi NGN với mạng đa truy nhập truy nhập không đồng nhất và kết nối với các mạng khác Trong công nghệ đa truy nhập và mạng truy nhập không đồng nhất, mỗi mạng truy cập cần phải có nhiều kết nối mạng đến mạng lõi và đối tượng di động cần phải có nhiều kết nối tới mạng truy nhập nhiều lý : độ dư thừa, hiệu suất,vv Đặc điểm của IPv6 Multihoming cho phép một mạng truy nhập có nhiều kết nối đến mạng lõi hoặc có nhiều kết nối đến nhiều mạng lõi Các đặc điểm của IPv6 Multihoming cho phép một đối tượng thiết bị di động có giao diện tới nhiều một hoặc nhiều địa chỉ mạng một giao diện mạng , một địa chỉ liên kết nội bộ, một địa chỉ vùng mạng, địa chỉ nhất toàn cầu, vv Với nhiều kết nối mạng, nhiều giao diện mạng và nhiều địa chỉ mạng, một đối tượng thiết bị di động có thể được ( hoặc mất ) các địa chỉ bổ sung động ( ví dụ: thông qua chuyển động của một đối tượng điện thoại di động hoặc giao thức đánh số lại máy chủ) Và một đối tượng điện thoại di động có thể được ( hoặc mất ) giao diện bổ sung động ( ví dụ: thông qua nhiều giao diện hoặc cấu hình đường hầm ) và một site có thể được ( hoặc mất ) tiền tố bổ sung động, ví dụ thông qua giao thức đánh số lại router) Hình 1: Mạng lõi và mạng truy nhập NGN Chú thích: NGN Services & Applications: Dịch vụ ứng dụng mạng hệ sau Ipv6-based Core Network(CN): Mạng lõi dựa Ipv6 Ipv6: Internet Protocol version 6: Giao thức liên mạng phiên Access Network(AN): Mạng truy nhập User Terminal(Host): Người dùng thiết bị đầu cuối User Group(Site): Nhóm người dùng(mạng) Bài viết này được chia thành phần sau : Phần Giới thiệu tính IPv6 Multihoming Phần Trình bày yêu cầu của IPv6 Multihoming NGN Phần Trình bày mô hình chức của IPv6 Multihoming cho mạng NGN Phần Mô tả ứng dụng của IPv6 multihoming NGN Phần 6: Kết luận Các tính IPv6 Multihoming Tính Multihoming sử dụng rộng rãi mạng IPv4 sở và được coi là một yếu tố dịch vụ quan trọng Về bản, IPv4 Multihoming được thực hiện hợp lý bằng việc định tuyến Khi Internet trở thành một mạng thương mại, tính multihoming là một yếu tố không thể thiếu mạng lưới và các nút Do đặc tính của IPv6 , IPv6 cho phép một máy chủ có nhiều địa chỉ IP và địa chỉ IP được phân bố phân cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ mạng Khi chúng ta so sánh IPv6 Multihoming với IPv4Multihoming , mục đích của multihoming là giống những vấn đề cho việc áp dụng multihoming, đánh giá và giải pháp để giải quyết các vấn đề khá khác Tính Multihoming IPv6 được phân chia thành thành site multihoming và host multihoming lớp nơi multi-homing áp dụng 2.1 Site Multihoming Site Multihoming là một site (mạng) có nhiều kết nối với nhà cung cấp cùng một dịch vụ mạng (ISP) hoặc nhiều kết nối với nhiều nhà cung cấp nhiều dịch vụ mạng Hình 2-a Cho thấy Site Multihoming, nơi mà một site có nhiều kết nối đến nhà cung cấp cùng một dịch vụ mạng Và hình 2-b Cho thấy site Multihoming, nơi mà một site có nhiều kết nối đến hai nhà cung cấp dịch vụ mạng Chú thích: ISP: nhà cung cấp dịch vụ Site: Mạng 2.2 Host Multihoming Host Multihoming là một host có giao diện mạng đến nhiều một mạng hay nhiều một địa chỉ mạng một giao diện mạng Hình 3-a Cho thấy Host Multihoming, nơi một host có nhiều một địa chỉ mạng một giao diện mạng Và hình 3-b Cho thấy Host Multihoming, nơi một host có nhiều giao diện mạng tới nhiều mạng Chú thích: Network: Mạng Host: Máy người dùng 3.Yêu cầu đối với IPv6 Multihoming NGN Các yêu cầu đối với tính IPv6 Multihoming được phân loại dựa vào yêu cầu chung cho cả IPv4 Multihoming và IPv6 Multihoming và bổ sung thêm yêu cầu IPv6 Multihoming Yều cầu đối với cả IPv4Multihoming và IPv6 Multihoming là độ dư thừa, chia tải, hiệu suất, chính sách, tính đơn giản, khả tồn tại của tầng giao vận, tác động DNS, và lọc gói Bổ sung yêu cầu đối với IPv6 Multihoming là có khả mở rộng, tác động các router, tác động host, tương tác host và hệ thống định tuyến, điều hành quản lý, hợp tác giữa các nhà cung cấp, và nhiều giải pháp Khi đánh giá yêu cầu IPv6 Multihoming NGN, chúng ta nên quan tâm đến đặc điểm của mạng NGN là khoảng cách giữa mạng lõi và mạng truy nhập, không hạn chế người dùng truy nhập tới các dịch vụ khác nhà cung cấp, kết hợp dịch vụ giữa cố định / di động, nhiều công nghệ truy nhập không đồng nhất và nhiều mạng giao tiếp với host Mặc dù khái niệm về IPv6 Multihoming có thể được ứng dụng vào mạng lõi để lại kết nối mạng hay để bảo vệ máy chủ với độ tin cậy, IPv6 Multihoming được sử dụng cách đặc biệt giữa mạng lõi và mạng truy nhập môi trường NGN Do các tính của IPv6 Multihoming, mỗi mạng truy nhập có thể có nhiều kết nối với một mạng lõi Trong trường hợp này, mối quan hệ giữa các mạng lõi và mạng truy nhập không giống trước Các đường dẫn ( hay bảng định tuyến ) khác từ mỗi kết nối mạng vì mỗi kết nối mạng xác định thông điệp của bộ tịnh tuyến IPv6 ( các thông tin tiền tố thông điệp Router Advertisement ) Và tiền tố có thể thay đổi linh động thông qua giao thức đánh số lại định tuyến Mỗi chức giữa các mạng lõi và mạng truy nhập ở tầng giao vận cần phải xem xét lại tất nhận xét Do công nghệ đa truy nhập và mạng truy nhập không đồng nhất, một số đối tượng di động có thể có nhiều giao diện mạng không đồng nhất và nhiều địa chỉ mạng Đây là một tính nổi bật của một đối tượng di động môi trường NGN Các đối tượng di động với tính IPv6 Multihoming cần phải có khả trì dịch vụ (môi trường truyền thông mạng) đối tượng điện thoại di động chuyển từ một mạng truy nhập tới mạng truy nhập không đồng khác Và các đối tượng di động có thể có một số kết nối mạng đến mỗi mạng truy nhập cho dịch vụ quy định Để hỗ trợ các đối tượng di động Multi-homing, các chức mạng truy nhập chức đối tượng di động cần phải có chức sẵn có Mô hình chức IPv6 Multihoming NGN Trong phần này, chúng xác định các mô hình chức của IPv6 Multihoming NGN bằng cách sử dụng phương pháp phân lớp Trong NGN, các tính IPv6 Multihoming có thể được ứng dụng tầng mạng và tầng giao vận 4.1 Mô hình mạng với IPv6 Multihoming NGN Cần lưu ý rằng phối cảnh NGN mạng cấu hình với một mạng lõi IP-based (CN) và một loạt các mạng truy nhập hữu tuyến và/hoặc vô tuyến (ANs), kết nối với thông qua CN Trong đó, phần này tập trung vào cấu hình mạng, mà CN dựa IPv6 và người dùng mạng NGN (hoặc một nhóm người dùng, ví dụ: một site) sẽ được Multi-homing vào mạng Trong hình 1, AN sử dụng công nghệ truy cập khác (có dây không dây) Một mạng bao gồm IPv6-based CN (mạng lõi dựa IPv6) loạt AN Với hỗ trợ IPv6 ‘host multihoming’, người sử dụng mạng NGN (thiết bị đầu cuối) kết nối tới hai nhiều AN sau lợi ích từ dịch vụ ứng dụng NGN thông qua mạng lõi Trong đó, với giúp đỡ IPv6 ‘site multihoming’, nhóm người dùng (site) kết nối với mạng lõi NGN cách kết nối qua hai nhiều ANs để sử dụng dịch vụ ứng dụng NGN Một mục tiêu mạng NGN cung cấp cho người dùng dịch vụ và/hoặc ứng dụng nâng cao với giúp đỡ tính IPv6 multihoming là: site multihoming host multihoming, cho phép Mặt khác, chức IPv6 multihoming xem xét tầng khác nhau: tầng mạng (IPv6) tầng vận chuyển (TCP / UDP / SCTP / DCCP) Trong tầng mạng, IPv6 site multihoming host multihoming sử dụng để nâng cao dịch vụ ứng dụng mạng NGN, tầng vận chuyển, IPv6 host (end-to-end) multihoming khai thác hai host end-to-end (đầu cuối) liên quan với với IPv6 host multi-homing tầng mạng 4.2 Mô hình chức IPv6 Multihoming tầng mạng IPv6 multihoming tầng mạng kết hợp với giao thức IPv6 (ví dụ, tầng 3) Trong tầng IPv6, người dùng thiết bị đầu cuối (host) / nhóm người dùng (site) multi-homing đến hai nhiều mạng truy cập, kết nối với mạng lõi NGN Hơn nữa, IPv6 multihoming tầng mạng phân thành site multi-homing host multi-homing Hình cho thấy mô hình mạng cho IPv6 site multihoming NGN Hình 4: IPv6 site Multihoming tầng mạng Chú thích: Peering Relationship: Quan hệ ngang hàng Application: tầng ứng dụng Transport: tầng giao vận Ipv6: tầng mạng (tầng IPV6) Link: tầng liên kết liệu Physical: tầng vật lí Trong hình, site hay mạng nhóm người dùng multihoming đến hai nhiều mạng truy nhập NGN Các gateway router site kết nối với mạng lưới truy cập với mối quan hệ ngang hàng (peer- to-peer) tầng IPv6 Như mối quan hệ ngang hàng đối tượng thoả thuận hai mạng liên kết Với trợ giúp khả từ site multihoming này, người sử dụng NGN nằm site sử dụng dịch vụ ứng dụng NGN cung cấp nhà cung cấp dịch vụ NGN thông qua mạng lõi Ứng dụng tiêu biểu khu vực lPv6 site multihoming bao gồm: - Chia sẻ tình trạng lưu thông, để cải thiện việc sử dụng băng thông mạng; - Kỹ thuật lưu lượng; để nâng cao việc sử dụng mạng để tối ưu hóa định tuyến - Một kịch chi tiết cho lĩnh vực ứng dụng mô tả phần Hình cho thấy mô hình mạng IPv6 ‘host’ multihoming tầng mạng Hình 5: IPv6 Host Multihoming tầng mạng Chú thích: TCP: Transmission Control Protocol - Giao thức điều khiển truyền vận (Giao thức truyền tin tin cậy) UDP: User Datagram Protocol – (Giao thức truyền tin không tin cậy) SCIP: Stream Control Transmission Protocol -Giao thức truyền vận điều khiển dòng DCCP: Datagram Congestion Control Protocol - Giao thức kiểm soát tắc nghẽn gói liệu Như thể hình, IPv6 host multihoming sử dụng với khả máy chủ IPv6 riêng lẻ tầng mạng Trong hình, máy chủ IPv6 (người sử dụng thiết bị đầu cuối) multi-homing đến hai hay nhiều mang truy cập NGN Trong mô hình này, máy chủ IPv6 sử dụng hai địa IPv6 khác với subnet prefix khác đến mạng truy cập Trong đó, để khai thác lPv6 host multihoming vào mạng, máy chủ IPv6 nhu cầu để đảm bảo giao thức tầng vận chuyển (TCP, UDP, SCTP, DCCP) nhận thức khả IPv6 multihoming tầng mạng Với trợ giúp khả từ host multihoming này, người dùng NGN (host) sử dụng dịch vụ ứng dụng NGN cung cấp nhà cung cấp dịch vụ NGN thông qua mạng lõi Những lĩnh vực ứng dụng tiêu biểu IPv6 host multihoming bao gồm: - Chia sẻ tình trạng lưu thông: để cải thiện việc sử dụng băng thông liên kết giao từ máy chủ - Khắc phục lỗi dư thừa: phục hồi kết nối các host từ sự cố mạng 4.3 Mô hình chức IPv6 Multihoming tầng vận chuyển IPv6 multihoming sử dụng tầng vận chuyển IPv6 multihoming lớp vận chuyển kết hợp với giao thức vận chuyển (ví dụ, lớp 4), phát triển IETF, có hỗ trợ tầng giao vận multihoming Stream Control Transmission Protocol (SCIP) (Giao thức truyền vận điều khiển dòng) Datagram Congestion Control Protocol (DCCP) (Giao thức kiểm soát tắc nghẽn gói liệu) Trong quan điểm lập trình ứng dụng TCP / IP , cần lưu ý TCP UDP không liên quan đến multi-homing Mặt khác, cần lưu ý rằng việc Multihoming tầng giao vận thực chất dựa hỗ trợ Multihoming bên dưới lớp mạng Đó là, SCTP/ DCCP Multihoming sẽ hoạt động IPv6 Multihoming cho các dịch vụ và ứng dụng NGN Bằng cách này, mỗi phiên ứng dụng SCTP/ DCCP sẽ được thực hiện bằng cách sử dụng hai hoặc nhiều địa chỉ IPv6, được đưa lớp mạng Trong tầng giao vận, một người sử dụng thiết bị đầu cuối ( host ) sẽ được Multi-homing đến các mạng truy cập và nữa đến host IPv6 phù hợp qua hai hoặc nhiều địa chỉ IPv6.Về vấn đề này, Multihoming tầng giao vận có thể được xem xét là “end-to-end host Multihomming”, từ kết nối multihoming được thiết lập giữa hai end-to-end host, với sự giúp đỡ của IPv6 host Multihoming Hình cho thấy một mô hình mạng IPv6 multi-homing tầng giao vận Hình 6: IPv6 end-to-end Host Multihoming tầng giao vận Như được thể hiện hình, các IPv6 Multihoming cũng có thể sử dụng tầng giao vận end-to-end giữa hai điểm cuối, với sự giúp đỡ của các khả của IPv6 Multihoming lớp mạng Trong hình, hai host IPv6 multihoming đến mạng, và thành lập kết nối Multi-homed sử dụng hai địa chỉ IPv6 Hai máy chủ sẽ sử dụng SCTP hoặc DCCP là giao thức vận chuyển liên kết để khai thác khả của IPv6 multi-homing Cần phải lưu ý việc khai thác IPv6 multihoming tầng giao vận, mỗi IPv6 host cần đảm bảo rằng ứng dụng lớp được thực hiện bằng cách sử dụng SCTP hoặc DCCP giao thức tầng giao vận Với sự hỗ trợ của khả multihoming tầng giao vận, người sử dụng NGN được hưởng lợi từ các dịch vụ và ứng dụng NGN được cung cấp bởi mạng NGN Các lĩnh vực ứng dụng điển hỉnh IPv6 transport-layer multi-homing bao gồm: -Khắc phục lỗi dư thừa: phục hồi kết nối các máy chủ từ sự cố mạng -Đảm bảo tính liên tục các mạng truy cập khác nhau: để hỗ trợ việc chuyển giao liền mạch Các ứng dụng của IPv6 Multihoming cho mạng NGN 5.1 Khắc phục lỗi Để hỗ trợ end-to-end QoS và truyền tin đáng tin cậy, quan trọng là phải cung cấp khả chịu lỗi bằng cách dự phòng và các chế khác Bằng IPv6 Multihoming, NGN có thể đảm bảo kết nối mạng dư thừa 5.2 QoS và chia tải Với nhiều kết nối giữa mạng lõi và mạng truy cập hoặc giữa các mạng truy cập và các đối tượng di động IPv6 Multihoming, lưu lượng dữ liệu có thể khác Với sách thích hợp, NGN có thể được đảm bảo rằng lưu lượng dữ liệu được truyền cũng giống chia tải 5.3 Hỗ trợ di dộng Trong môi trường NGN, các công nghệ của các mạng truy nhập là khác và không đồng nhất Với truy nhập mạng không đồng nhất , đối tượng di động có thể có nhiều giao diện mạng không đồng để kết nối đến mạng truy nhập Trong tình hình đó, IPv6 Multihoming có thể được sử dụng cho quản lý lưu động bởi vì ban đầu nó được xét nhiều địa chỉ IPv6 và nhiều giao diên mạng Kết luận IPv6 multihoming một những đặc trưng của IPv6, là một site hoặc một nút có nhiều kết nối mạng thông qua sự giống khác của nhà cung cấp dịch vụ mạng / nhiều giao diện mạng / nhiều địa chỉ mạng Trong công nghệ đa truy nhập và mạng truy nhập không đồng nhất, mỗi mạng truy cập cần phải có nhiều kết nối mạng đến mạng lõi và đối tượng di động cần phải có nhiều kết nối tới mạng truy nhập với lý khác chẳng hạn chia tải, kỹ thuật lưu lựong, khả chịu lỗi với dư thừa, và dịch vụ liên tục các mạng truy nhập Khi xem xét các yêu cầu về IPv6 Multihoming NGN, quan tâm đến đặc điểm của mạng NGN tách biệt giữa mạng lõi và mạng truy nhập, truy nhập không hạn chế của người dùng tới nhà cung cấp các dịch vụ khác nhau, hội tụ các dịch vụ cố định/di động, công nghệ truy nhập không đồng nhất và nhiều mạng giao tiếp host Tài liêu tham khảo [1] Khuyến nghị ITU-T Y.2001 (2004) Tổng quan về NGN [2] Khuyến nghị ITU-T Y.201 ( 2004) Nguyên tắc chung và mô hình tổng hợp cho NGN [3] IETF, RFC3582, J Abley, et al “ Mục tiêu kiến trúc IPv6 Site- Multihoming, “ Tháng năm 2003 [4] ITU-T FGNGN deliverable FGNGN-OD-192 “Yêu cầu chức và kiến trúc của mạng NGN” ... Applications: Dịch vụ ứng dụng mạng hệ sau Ipv6-based Core Network(CN): Mạng lõi dựa Ipv6 Ipv6: Internet Protocol version 6: Giao thức liên mạng phiên Access Network(AN): Mạng truy nhập User Terminal(Host):... quan với với IPv6 host multi-homing tầng mạng 4.2 Mô hình chức IPv6 Multihoming tầng mạng IPv6 multihoming tầng mạng kết hợp với giao thức IPv6 (ví dụ, tầng 3) Trong tầng IPv6, người dùng thiết... tiết cho lĩnh vực ứng dụng mô tả phần Hình cho thấy mô hình mạng IPv6 ‘host’ multihoming tầng mạng Hình 5: IPv6 Host Multihoming tầng mạng Chú thích: TCP: Transmission Control Protocol - Giao thức