Công nghệ man - E và ứng dụng trên mạng viễn thông Hà Nội

iểm – điểm được yêu cầu trên cùng một cổng vật lý tại một hoặc cả hai phía UNI. Dịch vụ E-Line có thể cung cấp các EVC điểm-điểm giữa các UNI tương tự như sử dụng các PVC Frame Relay để kết nối các phí khách hàng với nhau. Dịch vụ E-Line cũng có thể cung cấp một kết nối điểm-điểm giữa các UNI tương tự như dịch vụ kênh riêng TDM. Như vậy, một dịch vụ E-Line có thể được sử dụng để xây dựng các dịch vụ tương tự như Frame Relay hoặc kênh thuê riêng. Tuy nhiên băng thông và khả năng lựa chọn kết nối của Ethernet là tốt hơn nhiều. 1.3.2 Dịch vụ E-LAN Dịch vụ E-LAN là dịch vụ dựa trên kết nối đa điểm – đa điểm như trong hình 1.5. Cũng tương tự như E-Line, E-LAN có thể cung cấp dịch vụ nỗ lực tối đa không có cam kết về hiệu năng hoặc có thể cung cấp dịch vụ phức tạp giữa các UNI có tốc độ khác nhau và hỗ trợ chất lượng dịch vụ. Hình 1.5 Dịch vụ E-LAN sử dụng EVC đa điểm-đa điểm Ghép dịch vụ có thể có hoặc không tại các UNI của EVC đa điểm – đa điểm. Ví dụ một EVC đa điểm – đa điểm (E-LAN) và EVC điểm – điểm (E-Lline) có thể thực hiện tại cùng một UNI. có thể E-LAN được dùng để kết nối thuê bao của các vị trí của khách hàng trong khi E-Line được sử dụng để kết nối truy nhập tới Internet, cả hai dịch vụ được thực hiện thông qua ghép dịch vụ tại cùng một UNI. Như vậy dịch vụ E-LAN có thể kết nối giữa nhiều phái khách hàng với độ phức tạp ít hơn cấu hình mesh và Hub and Spoke sử dụng công nghệ điểm – điểm như Frame Relay và ATM. 1.3.3 Dịch vụ E-Tree E-Tree là dịch vụ dựa trên kết nối EVC Rooted-Multipoint. EVC Rooted-Multipoint cũng là một EVC đa điểm tuy nhiên có khác với EVC đa điểm – đa điểm. Hình 1.6 Kiểu dịch vụ E-tree sử dụng EVC gốc – đa điểm Ở dạng đơn giản, kiểu dịch vụ E-Tree có thể cung cấp một UNI “gốc” cho nhiều UNI “lá”. Mỗi UNI “lá” chỉ có thể trao đổi dữ liệu với UNI “gốc”. Một khung dịch vụ gửi từ một UNI “lá” với một địa chỉ đích cho một UNI “lá” khác sẽ không được chuyển. Dịch vụ này thích hợp cho truy cập Internet hoặc các ứng dụng video qua IP. Một hoặc nhiều CoS có thể được kết hợp với dịch vụ này. Trong kiểu phức tạp hơn, dịch vụ E-Tree có thể hỗ trợ hai hoặc nhiều UNI “gốc”. Trong trường hợp này, mỗi UNI “lá” có thể trao đổi dữ liệu với các UNI “gốc”. Các UNI “gốc” cũng có thể truyền thông với nhau làm tăng tính tin cậy và linh hoạt. Dịch vụ này được mô tả như trong hình 1.7 dưới đây: Hình 1.7 Dịch vụ E-Tree sử dụng nhiều UNI “gốc” Với kiểu dịch vụ E-Tree, ghép dịch vụ có hoặc không phát sinh tại một hoặc nhiều UNI trong EVC. Ví dụ, một dịch vụ E-Tree sử dụng EVC Rooted-Multipoint và dịch vụ E-Line sử dụng EVC điểm-điểm có thể cùng thực hiện tại một UNI. Trong ví dụ này, dịch vụ E-Tree có thể được sử dụng để hỗ trợ một ứng dụng cụ thể tại UNI thuê bao như truy nhập tới nhiều “gốc” tại các điểm POP của ISP, còn dịch vụ E-Line dược sử dụng để kết nối tới vị trí khác với một EVC điểm-điểm. 1.4 Kết luận chương I Chương này đã trình bày một cách tổng quan về MAN-E với các đặc điểm ưu việt của MAN-E so với công nghệ TDM cũng như xu hướng phát triển của công nghệ này hiện tại và trong tương lai. Cũng trong chương này chúng ta đã tìm hiểu một số dịch vụ cơ bản của MAN-E. Hiện nay có nhiều công nghệ có thể áp dụng để xây dựng mạng MAN-E, mỗi công nghệ có những ưu nhược điểm khác nhau. Công nghệ sử dụng trong MAN-E phải đáp ứng được các yêu cầu về khả năng phục hồi nhanh, chuyển mạch tốc độ cao, có độ tin cậy cao và hỗ trợ tốt các chức năng OAM. Với các tiêu chí đó MPLS đang là công nghệ chiếm ưu thế và đang được sử dụng nhiều trên thế giới. Trong chương II chúng ta cùng đi tìm hiểu các công nghệ ứng dụng MAN-E Chương II: Các công nghệ ứng dụng MAN-E 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 MAN để chuyển tải lưu lượng trong nội tỉnh, đồng thời kế nối lên mạng trục IP/MPLS để chuyển lưu lượng đi liên tỉnh, quốc tế. Các công nghệ cho mạng MEN hiện tại gồm có : IP SDH/NG - SDH MPLS / VMPLS GMPLS GE WDM Công nghệ mạch vòng Ring RPR 2.1 Công nghệ IP TCP/IP là họ giao thức cung cấp các phương tiện liên kết các mạng nhỏ với nhau để tạo ra mạng lớn hơn gọi là liên mạng (Internetwork). Cấu trúc phân tầng của TCP/IP gồm 4 tầng: Lớp liên kết dữ liệu và vật lý, lớp IP, lớp TCP/IP gồm hai giao thức TCP (Tranmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol) trong đó TCP cung cấp khả năng kết nối còn UDP cung cấp khả năng phi kết nối, lớp ứng dụng. Hình 2.1 Cấu trúc phân tầng của TCP/IP Giao thức IP thực hiện truyền thông tin dưới dạng các đơn vị dữ liệu gọi là Datagram. Có hai loại khuôn dạng gói tin đó là IPv4 và IPv6, trong khi IPv4 đang trở lên lỗi thời và bộc lộ nhiều hạn chế thì sự ra đời của IPv6 là một bước phát triển tiếp theo trong công nghệ IP để có thể đáp ứng cho các yêu cầu mới. Hình 2.2 Truyền tải IP trong MEN 2.2 Công nghệ SDH/SDH-NG Công nghệ SDH hiện tại là công nghệ truyền dẫn được áp dụng phổ biến nhất trong mạng của những nhà cung cấp dịch vụ trên thế giới. Công nghệ SDH được xây dựng trên cơ sở hệ thống phân cấp ghép kênh đồng bộ TDM với cấu trúc phân cấp ghép kênh STM-N cho phép cung cấp các giao diện truyền dẫn tốc độ từ vài Mbit/s tới vài Gigabit/s. Đặc tính ghép kênh TDM và phân cấp ghép kênh đồng bộ của công nghệ SDH cho phép cung cấp các kênh truyền dẫn có băng thông cố định và cố độ tin cậy cao với việc áp dụng các cho chế phục hồi và bảo vệ, cơ chế quản lý hệ thống theo cấu trúc tô-pô mạng phù hợp và đã được chuẩn hóa bởi các tiêu chuẩn của ITU-T. Hình 2.3 Truyền dẫn Ethernet SONET/SDH Từ trước tới nay công nghệ truyền dẫn SDH được xây dựng chủ yếu cho việc tối ưu truyền tải lưu lượng thoại. Theo những dự báo và phân tích về thị trường mạng viễn thông gần đây, các doanh nghiệp có sẽ gia tăng mạnh mẽ các loại hình dịch vụ truyền dữ liệu và có xu hướng chuyển dần lưu lượng của các dịch vụ thoại sang truyền tải theo các giao thức truyền dữ liệu (ví dụ như dịch vụ thoại qua IP (VoIP).. Trong khi đó, các cơ sở hạ tầng mạng SDH hiện có khó có khả năng đáp ứng nhu cầu truyền tải lưu lượng gia tăng trong tương lai gần. Do vậy yêu cầu đặt ra là cần phải có một cơ sở hạ tầng truyền tải mới để có thể đồng thời truyền tải trên nó lưu lượng của hệ thống SDH hiện có và lưu lượng của các loại hình dịch vụ mới khi chúng được triển khai. Đó chính là lý do của việc hình thành một hướng mới của công nghệ SDH, đó là SDH thế hệ kế tiếp SDH-NG. Các công nghệ để tạo ra SDH-NG được tập hợp chung trong một khái niệm đó là khái niệm truyền dữ liệu qua mạng SDH DoS (data over SDH). DoS là cơ cấu truyền tải lưu lượng cung cấp một số chức năng và các giao diện nhằm mục đích tăng hiệu quả của việc truyền dữ liệu qua mạng SDH. Mục tiêu quan trọng nhất mà các hướng công nghệ nói trên cần phải thực hiện được đó là phối hợp hỗ trợ lẫn nhau để thực hiện chức năng cài đặt/chỉ định băng thông cho các dịch vụ một cách hiệu quả mà không ảnh hưởng tới lưu lượng đang được truyền qua mạng SDH hiện tại. Điều này có nghĩa là mạng sẽ đảm bảo được chức năng hỗ trợ truyền tải lưu lượng dịch vụ của mạng hiện có và triển khai các loại hình dịch vụ mới. Hình 2.4 Mô hình giao thức trong SDH-NG Thêm vào đó, SDH-NG cung cấp chức năng đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS với mức độ chấp nhận nào đó cho các loại hình dịch vụ mới; mềm dẻo và linh hoạt trong việc hỗ trợ truyền tải lưu lượng truyền tải bởi các giao thức khác nhau qua mạng. Cơ cấu của DoS bao gồm 3 giao thức chính: Thủ tục đóng khung tổng quát GFR (generic framing procedure) Kỹ thuật liên kết chuỗi ảo VC (virtual concatenation) Cơ cấu điều chỉnh dung lượng đường thông LCAS (link capacity adjustment scheme). Cả 3 giao thức này đã được ITU-T chuẩn hoá lần lượt bởi các tiêu chuẩn G.7041/Y.1303, G.707, G.7042/Y.1305. Giao thức GFP cung cấp thủ tục đóng gói khung dữ liệu cho các dạng lưu lượng khác nhau (Ethernet, IP/PPP, RPR, kênh quang..) vào các phương tiện truyền dẫn TDM như là SDH hoặc hệ thống truyền tải quang OTN (optical transport network). Giao thức VC cung cấp những thủ tục cài đặt băng thông cho kênh kết nối mềm dẻo hơn so với những thủ tục áp dụng trong hệ thống truyền dẫn TDM trước đó. Giao thức LCAS cung cấp thủ tục báo hiệu đầu cuối tới đầu cuối để thực hiện chức năng điều chỉnh động dung lượng băng thông cho các kết nối khi sử dụng VC trong kết nối SDH.  Ưu điểm của SDH-NG Cung cấp các kết nối có băng thông cố định cho khách hàng Độ tin cậy của kênh truyền dẫn cao, trễ truyền tải thông tin nhỏ. Các giao diện truyền dẫn đã được chuẩn hóa và tương thích với nhiều thiết bị trên mạng. Thuận tiện cho kết nối truyền dẫn điểm -điểm Quản lý dễ dàng Công nghệ đã được chuẩn hóa Thiết bị đã được triển khai rộng rãi Nhược điểm của SDH-NG Công nghệ SDH được xây dựng nhằm mục đích tối ưu cho truyền tải lưu lượng chuyển mạch kênh, không phù hợp với truyền tải lưu lượng chuyển mạch gói. Do cấu trúc ghép kênh phân cấp nên cần nhiều cấp thiết bị để ghép tách, phân chia giao diện đến khách hàng. Khả năng nâng cấp không linh hoạt và giá thành nâng cấp là tương đối đắt. Không phù hợp với tổ chức mạng theo cấu trúc Mesh. Khó triển khai các dịch vụ ứng dụng Multicast Dung lượng băng thông giành cho bảo vệ và phục hồi lớn Phương thức cung cấp kết nối phức tạp, thời gian cung ứng kết nối dài. 2.3 MPLS/VMPLS 2.3.1 MPLS MPLS là một công nghệ đóng vai trò then chốt trong các mạng đô thị mặc dù công nghệ này không được thiết kế dành riêng cho thị trường mạng đô thị. Hình 2.5 Truyền tải công nghệ MPLS trong MEN Nguyên lý hoạt động chủ yếu của  thực hiện trong công nghệ MPLS là thực hiện gắn nhãn cho các loại gói tin cần chuyển đi tại các bộ định tuyến nhãn biên LER, sau đó các gói tin này sẽ được trung chuyển qua các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn đường LSR. Các đường chuyển mạch nhãn LSP được thiết lập bởi người điều quản lý mạng trên cơ sở đảm bảo một số yêu cầu kỹ thuật nhất định như là mức độ chiếm dụng đường thông, khả năng tắc nghẽn, chức năng kiến tạo đường hầm….Như vậy, sự hoạt động chuyển mạch các LSP cho phép MPLS có khả năng tạo ra các kết nối đầu cuối tới đầu cuối như đối với công nghệ ATM hoặc Frame Relay và cho phép truyền lưu lượng qua các tiện ích truyền tải khác nhau mà không cần phải bổ thêm các giao thức truyền tải hoặc cơ cấu điều khiển ở phân lớp 2. Những chức năng chủ yếu của công nghệ MPLS đã được mô tả và định nghĩa trong các tài liệu của tổ chức IETF (RFC 3031, 3032). Phương pháp chuyển mạch nhãn ứng dụng trong công nghệ MPLS cho phép các bộ định tuyến thực hiện định tuyến gói tin nhanh hơn do tính đơn giản của việc xử lý thông tin định tuyến chứa trong nhãn. Một chức năng quan trọng nữa được thực hiện trong MPLS đó là thực hiện các kỹ thuật lưu lượng, các kỹ thuật này cho phép thiết lập các đường thông các thông số thực hiện mạng để có thể truyền tải lưu lượng với các cấp dịch vụ và chất lượng dịch vụ khác nhau (RFC 2702). Một chức năng quan trong nữa được cung cấp trong MPLS đó là khả năng kiến tạo các kết nối đường hầm để cung cấp dịch vụ mạng riêng ảo (VPN). Mạng thực hiện trên cơ sở công nghệ MPLS cho phép giảm độ phức tạp điều khiển và quản lý mạng do việc truyền tải lưu lượng xuất phát từ nhiều loại hình giao thức khác nhau. Công nghệ MPLS hiện tại đang được phát triển theo hai hướng: MPlS (Multi Protocol lamda Switching) và GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching). MPlS tập trung vào xây dựng ứng dụng truyền tải IP qua mạng quang, cụ thể là tìm kiếm các giải pháp chuyển tải luồng lưu lượng IP vào các bước sóng quang. Trong khi đó GMPLS tập trung vào việc xây dựng nền tảng điều khiển cho mạng MPLS nhằm tích hợp chức năng quản lý của các phương thức truyền tải khác nhau như là IP, SDH, Ethernet … trên một nền tảng quản lý thống nhất. Ưu điểm MPLS có thể áp dụng phù hợp với hầu hết các cấu trúc tô-pô mạng (mesh hoặc ring). MPLS cho phép truyền tải đa dịch vụ với hiệu suất truyền tải cao. Chức năng điều khiển quản lý lưu lượng trong MPLS cho phép truyền tải lưu lượng các loại hình có yêu cầu về QoS. MPLS cho phép định tuyến gói tin với tốc độ nhanh do giảm thiểu việc xử lý thông tin định tuyến MPLS cho có khả năng kiến tạo kết nối đường hầm. Dựa trên khả năng này nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp các dịch vụ kết nối ảo (ví dụ như TLS ở mức 2, VPN ở mức 3). MPLS có khả năng phối hợp tốt với IP để cung cấp các dịch vụ mạng riêng ảo trong môi trường IP và kết hợp với chức năng RSVP để cung cấp dịch vụ có QoS trong môi trường IP (RSVP-TE LSPs) Nhược điểm Khả năng hồi phục mạng không nhanh khi xảy ra sự cố hư hỏng trên mạng. Khi triển khai một công nghệ mới như MPLS đòi hỏi các nhân viên quản lý và điều hành mạng cần được đào tạo và cập nhật kiến thức về công nghệ mới, nhất là các kiến thức mới về quản lý và điều khiển lưu lượng trên toàn mạng. Giá thành xây dựng mạng dựa trên công nghệ MPLS nói chung còn khá đắt. Khả năng ứng dụng Công nghệ MPLS phù hợp cho việc xây dựng mạng với mục tiêu truyền tải dịch vụ tích hợp và  đạt được hiệu suất truyền tải cao, nghĩa là MPLS phù hợp để xây dựng mạng lõi (core). 2.3.2 VMPLS – Mạng riêng ảo MPLS lớp 3 (MPLS VPN) Kiến trúc mạng riêng ảo MPLS lớp 3 dựa trên RFC 2547 bis, mở rộng một số đặc tính cơ bản của giao thức cổng biên (BGP) và tập trung vào hướng đa giao thức của BGP nhằm phân bổ các thông tin định tuyến qua mạng lõi của nhà cung cấp dịch vụ cũng như là chuyển tiếp các lưu lượng VPN qua mạng lõi. Trong kiến trúc mạng L3 MPLS VPN, các thiết bị định tuyến của khách hàng và của nhà cung cấp được coi là các phần tử ngang hàng. Bộ định tuyến biên khách hàng CE cung cấp thông tin định tuyến tới bộ định tuyến biên nhà cung cấp PE. PE lưu cácthông tin định tuyến trong bảng định tuyến và chuyển tiếp ảo VRF. MPLS VPN là một dạng thực thi đầy đủ của mô hình mạng ngang hàng (peer-to-peer). Mạng đường trục MPLS VPN và các vùng của khách hàng sẽ trao đổi thông tin định tuyến lớp 3. Hình 2.6 Cấu trúc mạng MPLS VPN Ưu điểm lớn nhất của MPLS/VPN là làm đơn giản quá trình vận hành của mạng cho khách hàng trong khi cho phép nhà cung cấp dịch vụ tăng các dịch vụ, mời chào các dịch vụ gia tăng, có lợi nhuận. 2.4 GMPLS MPLS được thiết kế cho các dịch vụ trong các mạng gói, nhưng một phiên bản mới là GMPLS thì lại được phát triển cho các mạng toàn quang, bao gồm các kết nối SONET/SDH, WDM và truyền trực tiếp trên sợi quang. GMPLS có khả năng cấu hình các luồng lưu lượng dạng gói và cả các dạng lưu lượng khác. GMPLS đã mở ra khả năng đạt được sự hợp nhất các môi trường mạng số liệu truyền thống và quang. Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều khó khăn khi triển khai GMPLS trên các mạng đã lắp đặt. Hình 2.7 Truyền tải GMPLS MPLS và phiên bản mở rộng của nó có thể đóng vai trò là một lớp tích hợp cho các mạng MAN nhằm cung cấp tính thông minh và là một “lớp keo kết dính” giữa mạng quang WDM phía dưới và lớp dịch vụ IP. Với vai trò này, nó có thể cung cấp chức năng cung cấp băng tần điểm-điểm, xử lý và quản lý lưu lượng và khôi phục dịch vụ. Hiệu quả hơn, MPLS có thể hoạt động như một lớp thiết lập cho các dịch vụ hướng kết nối. 2.5 Gigabit Ethernet Công nghệ Ethernet đã được xây dựng và chuẩn hoá để thực hiện các chức năng mạng lớp đường dữ liệu và lớp vật lý. Công nghệ này hỗ trợ cung cấp rất tốt các dịch vụ kết nối điểm - điểm với cấu trúc tô-pô mạng phổ biến theo kiểu ring và hub and spoke. Với cấu hình hub and spoke,  trong các mạng cơ quan, khu văn phòng thường triển khai các nút mạng là các thiết bị Switch và các thiết bị Hub. Nút mạng đóng vai trò là cổng (gateway) kết nối kép (dual home) với nút mạng thực hiện chức năng POP (Point Of Present) của nhà cung cấp dịch vụ để tạo nên cấu trúc mạng. Cách tổ chức mạng này xét về khía cạnh kinh tế là tương đối đắt, bù lại mạng có độ duy trì mạng cao và có khả năng mở rộng, nâng cấp dung lượng. Hình 2.8 Truyền tài Gigabit Ethernet theo cấu trúc Ring Mạng tổ chức theo cấu trúc tô-pô ring được áp dụng nhiều vì có tính hiệu quả về mặt tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng mạng ban đầu. Tuy nhiên, một trong những yếu điểm của cấu trúc mạng kiểu này là không hiệu quả khi triển khai thuật toán định tuyến phân đoạn hình cây (spanning-tree-algorithm); là một trong những thuật toán định tuyến quan trọng áp dụng trong mạng Ethernet do những hạn chế của cơ chế bảo vệ và dung lượng băng thông hữu hạn của vòng ring. Cụ thể là thuật toán định tuyến phân đoạn hình cây trong nhiều trường hợp sẽ thực hiện chặn một vài phân đoạn tuyến trong ring, điều này sẽ làm giảm dung lượng băng thông làm việc của vòng ring. Một điểm nữa là thuật toán định tuyến phân đoạn hình cây có thời gian hội tụ dài hơn nhiều so với thời gian hồi phục đối với cơ chế bảo vệ của vòng ring (tiêu chuẩn là 50 ms). Gigabit Ethernet là bước phát triển tiếp theo của công nghệ Ethernet, một công nghệ mạng đã được áp dụng phổ biến cho mạng cục bộ LAN (Local Area Network) hơn hai thập kỷ qua. Ngoài đặc điểm công nghệ Ethernet truyền thống, công nghệ Gigabit Ethernet phát triển và bổ sung rất nhiều các chức năng và các tiện ích mới nhằm đáp ứng yêu cầu đa dạng về loại hình dịch vụ, tốc độ truyền tải, phương tiện truyền dẫn. Hiện tại các giao thức Gigabit Ethernet đã được chuẩn hoá trong các tiêu chuẩn IEEE 802.3z, 802.3ae, 802.1w. Gigabit Ethernet cung cấp các kết nối có tốc độ 100 Mbit/s, 1Gbit/s hoặc vài chục Gbit/s và hỗ trợ rất nhiều các tiện ích truyền dẫn vật lý khác nhau như cáp đồng, cáp quang với phương thức truyền tải đơn công (half-duplex) hoặc song công (full-duplex). Công nghệ Gigabit Ethernet hỗ trợ triển khai nhiều loại hình dịch vụ khác nhau cho nhu cầu kết nối kết nối điểm -  điểm, điểm - đa điểm, kết nối đa điểm... điển hình là các dịch vụ đường kết nối Ethernet ELS (Ethernet Line Service), dịch vụ chuyển tiếp Ethernet ERS (Ethernet Relay Service), dịch vụ kết nối đa điểm Ethernet EMS (Ethernet Multipoint Service). Một trong những ứng dụng quan trọng tập hợp chức năng của nhiều loại hình dịch vụ kết nối là dịch vụ mạng LAN ảo VLAN (virtual LAN), dịch vụ này cho phép các cơ quan, doanh nghiệp, các tổ chức kết nối mạng từ ở các phạm vi địa lý tách rời thành một mạng thống nhất. Ưu điểm của công nghệ Công nghệ Ethernet và Gigabit Ethernet có những ưu điểm nổi bật là: Công nghệ Ethernet có khả năng hỗ trợ rất tốt cho ứng dụng truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao và có đặc tính lưu lượng mạng tính đột biến và tính “bùng nổ”. Cơ cấu truy nhập CSMA/CD công nghệ Ethernet cho phép truyền tải lưu lượng với hiệu xuất băng thông và thông lượng truyền tải lớn. Thuận lợi trong việc kết nối cung cấp dịch vụ cho khách hàng. Không đòi hỏi khách hàng phải thay đổi công nghệ, thay đổi hoặc nâng cấp mạng nội bộ, giao diện kết nối. Theo thống kê, có tới 95% lưu lượng phát sinh bởi các ứng dụng truyền tải dữ liệu là lưu lượng Etheret. Điều này xuất phát từ  thực tế là hấu hết các mạng truyền dữ liệu của các cơ quan, tổ chức (mạng LAN, MAN, mạng Intranet) hiện tại đều được xây dựng trên cơ sở công nghệ Ethernet. Sự phổ biến của công nghệ Ethernet tại lớp truy nhập sẽ tạo điều kiện rất thuận lợi cho việc kết nối hệ thống với độ tương thích cao nếu như xây dựng một mạng dựa trên cơ sở công nghệ Ethernet. Điều này sẽ dẫn tới việc giảm đáng kể chi phí đầu tư xây dựng mạng. Mạng xây dựng trên cơ sở công nghệ Ethernet có khả năng mở rộng và nâng cấp dễ dàng do đặc tính của công nghệ này là chia sẻ chung tiện ích băng thôngtruyền dẫn và không thực hiện cơ cấu ghép kênh phân cấp. Hầu hết các giao thức, giao diện truyền tải ứng dụng trong công nghệ Ethernet đã được chuẩn hoá (họ giao thức IEEE.802.3). Phần lớn các thiết bị mạng Ethernet của các nhà sản xuất đều tuân theo các tiêu chuẩn trong họ tiêu chuẩn nói trên. Việc chuẩn hoá này tạo điều kiện  kết nối dễ dàng, độ tương thích kết nối cao giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau. Quản lý mạng đơn giản  Nhược điểm Nếu chỉ xét công nghệ Ethernet một cách độc lập, bản thân công nghệ này tồn tại một số nhược điểm sau đây: Công nghệ Ethernet phù hợp với cấu trúc mạng theu kiểu Hub (cấu trúc tô - pô hình cây) mà không phù hợp với cấu trúc mạng ring. Điều này xuất phát từ việc công nghệ Ethernet thực hiện chức năng định tuyến trên cơ sở thuật toán định tuyến phân đoạn hình cây (spanning-tree-algorithm); là một trong những thuật toán định tuyến quan trọng áp dụng trong mạng Ethernet.  Cụ thể là thuật toán định tuyến phân đoạn hình cây trong nhiều trường hợp sẽ thực hiện chặn một vài phân đoạn tuyến trong ring, điều này sẽ làm giảm dung lượng băng thông làm việc của vòng ring. Thời gian thực hiện bảo vệ phục hồi lớn. Điều này cũng xuất phát từ nguyên nhân là thuật toán định tuyến phân đoạn hình cây có thời gian hội tụ dài hơn nhiều so với thời gian hồi phục đối với cơ chế bảo vệ của vòng ring (tiêu chuẩn là 50 ms). Không phù hợp cho việc truyền tải loại hình ứng dụng có đặc tính lưu lượng nhạy cảm với sự thay đổi về trễ truyền tải (jitter) và có độ ì (latency) lớn. Chưa thực hiện chức năng đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cho những dịch vụ cần truyền tải có yêu cầu về QoS Khả năng áp dụng Công nghệ Ethernet có thể phù hợp triển khai cho việc xây dựng lớp mạng lõi truy nhập, đảm bảo thực hiện chức năng “thu gom” dịch vụ, tích hợp dịch vụ tại phân lớp truy nhập của mạng. Điều này tính khả thi do do tính tương thích cao về giao diện kết nối và công nghệ đối với khách hàng vì như đã nói ở trên, mạng Ethernet được triển khai hầu hết đối với các mạng nội bộ. Việc áp dụng công nghệ Ethernet ở phân lớp mạng nào còn phụ thuộc vào qui mô, phạm vi của mạng cần xây dựng và còn phụ thuôc vào cấu trúc tô-pô mạng được lựa chọn phù hợp với mạng cần xây dựng. 2.6 WDM WDM là công nghệ truyền tải trên sợi quang đã xây dựng và phát triển từ những năm 90 của thế kỷ trước. WDM cho phép truyền tải các luồng thông tin số tốc độ rất cao (theo lý thuyết dung lượng truyển tải tổng cộng có thể đến hàng chục ngàn Gigabit/s). Nguyên lý cơ bản của công nghệ này là thực hiện truyền đồng thời các tín hiệu quang thuộc nhiều bước sóng khác nhau trên một sợi quang. Băng tần truyền tải thích hợp của trên sợi quang được phân chia thành những bước sóng chuẩn với khoảng cách thích hợp giữa các bước sóng (đã được chuẩn hóa bởi tiêu chuẩn G.692 của ITU-T), mỗi bước sóng có thể truyền tải một luồng thông tin có tốc độ lớn (chẳng hạn luồng thông tin số tốc độ 10Gbit/s). Do đó, công nghệ WDM cho phép xây dựng những hệ thống truyền tải thông tin quang có dung lượng gấp nhiều lần so với hệ thống thông tin quang đơn bước sóng. Hình 2.9 Mô hình DWDM Hiện nay công nghệ WDM được quan tâm rất nhiều trong việc lựa chọn giải pháp xây dựng mạng truyền tải quang cho mạng đô thị. Thị trường thương mại đã xuất hiện rất nhiều các sản phẩm truyền dẫn quang WDM ứng dụng cho việc xây dựng mạng MAN. Các hệ thống WDM thương mại này thông thường có cấu hình có thể truyền đồng thời tới 32 bước sóng với tốc độ 10Gbit/s và có thể triển khai với các cấu trúc tô-pô mạng ring, ring/mesh hoặc mesh. Hình 2.10 Kỹ thuật lưu lượng xếp chồng Công nghệ WDM cho phép xây dựng các cấu trúc mạng “xếp chồng” sử dụng các tô-pô và các kiến trúc khác nhau. Ví dụ, nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng WDM để mang lưu lượng TDM (như thoại) trên SONET/SDH trên một bước sóng, trong khi đó vẫn triển khai một công nghệ truyền tải dữ liệu (chẳng hạn như GE over RPR) trên một bước sóng khác. Việc sử dụng WDM trong MAN là một phương thức có hiệu quả kinh tế nhất là khi cuờng độ trao đổi lưu lượng trên mạng lớn, tài nguyên về cáp và sợi quang còn ít. Tuy vậy nếu sử dụng công nghệ WDM chỉ đơn giản là để ghép dung lượng SONET/SDH hiện tại với các ring ngang hàng thì thực tế lại không tiết kiệm được các chi phí đầu tư (vì mỗi bước sóng thêm vào lại đòi hỏi một thiết bị đầu cuối riêng tại các nút mạng). Hơn nữa việc quản lý lại trở nên phức tạp hơn không có lợi trong việc cung cấp dịch vụ kết nối điểm - điểm. Để giải quyết những vấn đề này, các nhà sản xuất cung cấp các thiết bị WDM cho mạng MAN đã đưa thêm một chức năng mới cho phép quản lý lưu lượng ở mức quang. Điều đó đã dẫn đến sự ra đời của một thế hệ các MSPP WDM mới, đây cũng là một loại sản phẩm mạng MAN chính. MSPP WDM có những đóng góp quan trọng như: Lưu lượng được quản lý điểm-điểm tại mức quang Hỗ trợ được nhiều loại công nghệ và dịch vụ, cả loại hiện có và tương lai Cung cấp một nền tảng cho việc chuyển đổi sang một công nghệ và cấu trúc mạng mới, đặc biệt là công nghệ và cấu trúc mạng toàn quang. Ưu điểm Cung cấp các hệ thống truyền tải quang có dung lượng lớn, đáp ứng được các yêu cầu bùng nổ lưu lượng của các loại hình dịch vụ Nâng cao năng lực truyền dẫn các sợi quang, tận dụng khả năng truyền tải của hệ thống cáp quang đã được xây dựng Nhược điểm Giá thành thiết bị đắt. Khả năng ứng dụng Ứng dụng phù hợp cho những nơi mà mạng còn thiếu về tài nguyên cáp/sợi quang, cần phải tận dung năng lực truyền tải của sợi quang. Nâng cấp dung lượng, thay thế hệ thống truyền tải quang hiện có Ứng dụng cho những nơi mà cần dung lượng hệ thống truyền tải lớn (mạng lõi, mạng đường trục). 2.7 Công nghệ mạch vòng Ring RPR Tháng 12 năm 2000, IEEE thành lập một nhóm nghiên cứu về công nghệ mạng vòng gói phục hồi (IEEE 802.17) nhằm đưa ra các tiêu chuẩn cho giao thức RPR. RPR là một dạng giao thức mới ở phân lớp MAC (Media Acces Control). Giao thức này được áp dụng nhằm mục đích tối ưu hoá việc quản lý băng thông và hiệu quả cho việc triển khai các dịch vụ truyền dữ liệu trên vòng ring. Công nghệ RPR được sử dụng để truyền tải các gói số liệu trên mạng vòng ở tốc độ hàng Gigabit/s. Hình 2.11 Mô hình truyền tải RPR Giải pháp này sử dụng các Router kết nối cáp quang với công nghệ mới RPR hỗ trợ IP hoặc thậm chí MPLS đáp ứng tất cả các dịch vụ khác nhau. RPR là công nghệ chủ đạo cho mạng đô thị thế hệ mới đang được các hãng viễn thông lớn tập trung phát triển (50 nhà sản xuất thiết bị và chip - Cisco, Nortel, Siemens, Redstone, …). Công nghệ này kết hợp tính ưu việt của phương thức bảo vệ đường như ở công nghệ SDH cho phép khả năng hồi phục tuyến cực nhanh ở mức 50 ms trên cơ sở hai phương thức: phương thức steering và phương thức wrapping. Cùng với khả năng đánh địa chỉ kết nối theo địa chỉ (dùng địa chỉ MAC) và phân loại lưu lượng cho chất lượng dịch vụ như ở công nghệ Ethernet ở lớp 1. RPR sử dụng vòng song hướng gồm hai sợi quang truyền ngược chiều nhau, cả hai vòng đồng thời được sử dụng để truyền dữ liệu và điều khiển. RPR cho phép nhà cung ứng giảm chi phí thiết bị phần cứng cũng như thời gian giám sát mạng. Trong RPR không có khái niệm khe thời gian, toàn bộ băng thông được ấn định cho lưu lượng. Bằng cách tính khả năng mạng và dự báo yêu cầu lưu lượng, RPR ghép thống kê và phân phối công bằng băng thông cho các node trên vòng để tránh tắc nghẽn có thể mang lại lợi ích hơn nhiều so với vòng SDH/SONET dựa trên ghép kênh phân chia theo thời gian. RPR là giao thức lớp MAC vận hành ở lớp 2 của mô hình OSI, nó không nhận biết lớp 1 nên độc lập với truyền dẫn nên có thể làm việc với WDM, SDH hay truyền dẫn dựa trên Ethernet (sử dụng GBIC – Gigabit Interface Converter) ngoài ra, RPR đi từ thiết bị đa lớp đến dịch vụ mạng thông minh lớp 3 như MPLS, MPLS kết hợp thiết bị rìa mạng IP lớp 3 với thiết bị lớp 2 như ATM, Frame relay. Sự kết hợp độ tin cậy và khả năng phục hồi của RPR với ưu điểm quản lý lưu lượng và khả năng mở rộng của MPLS VPN và MPLS TE được xem là giải pháp xây dựng MAN trên thế giới hiện nay. RPR đã thừa kế hai đặc trưng quan trọng của mạng SONET/SDH. Có thể kết nối theo cấu hình RING. Có thể khôi phục đường truyền nhanh khi đường cáp quang bị đứt <50ms. Ngoài ra, RPR còn có các ưu điểm chính: Thích hợp cho việc truyền tải lưu lượng dạng dữ liệu với cấu trúc ring. Cho phép xây dựng mạng ring cấu hình lớn (tối đa có thể đến 200 nút mạng). Hiệu suất sử dụng dung lượng băng thông lớn do thực hiện nguyên tắc ghép kênh thống kê và dùng chung băng thông tổng. Hỗ trợ triển khai các dịch vụ multicast/broadcast. Quản lý đơn giản (mạng được cấu hình một cách tự động). Cho phép cung cấp kết nối với nhiều mức SLA (Service Level Agreement) khác nhau. Phương thức cung cấp kết nối nhanh và đơn giản. Công nghệ đã được chuẩn hóa. Đa dạng phân lớp dịch vụ (CoS). Sự linh hoạt của lớp vật lý: RPR có thể tương thích với các tiêu chuẩn lớp vật lý của Ethernet, SONET và DWDM. Cho phép chuyển tải lưu lượng theo phương thức quảng bá . Có khả năng mở rộng quy mô mạng cao. Điều chỉnh băng thông giữa các người sử dụng (Fairness) và điều khiển sự tắc nghẽn lưu lượng trong mạng. Tuy nhiên RPR cũng có một số nhược điểm: Giá thành thiết bị ở thời điểm hiện tại còn khá đắt. RPR chỉ thực hiện chức năng bảo vệ phục hồi trong cấu hình ring đơn lẻ. Với cấu hình ring liên kết, khi có sự cố tại nút liên kết các ring với nhau RPR không thực hiện được chức năng phục hồi lưu lượng của các kết nối thông qua nút mạng liên kết ring. Công nghệ mới được chuẩn hóa do vậy khả năng kết nối tương thích kết nối thiết bị của các hãng khác nhau là chưa cao. Khả năng áp dụng của công nghệ RPR: Công nghệ RPR phù hợp với việc xây dựng mạng cung cấp kết nối với nhiều cấp độ thỏa thuận dịch vụ kết nối khác nhau trên một giao diện duy nhất. Công nghệ RPR rất phù hợp cho việc truyền tải lưu lượng Ethernet trên cơ sở giải pháp “Ethernet over RPR” do việc công nghệ RPR giải quyết được nhược điểm triển khai cấu trúc mạng Ethernet Mesh và hỗ trợ Multicast/Broadcast trên cấu trúc này. 2.8 Kết luận Với các yêu cầu dịch vụ điển hình như là dịch vụ truyền số liệu, dịch vụ truy cập Intrernet, dịch vụ kết nối mạng, liên kết cơ sở dữ liệu, dịch vụ lưu trữ dữ liệu, thương mại điện tử và các dịch vụ giá trị gia tăng khác trên mạng. Cơ sở hạ tầng mạng viễn thông và công nghệ hiện tại khó có khả năng đáp ứng những yêu cầu nói trên kể cả về loại hình dịch vụ và khả năng truyền tải lưu lượng. Do vậy, đã nhiều công nghệ mạng đa dịch vụ được phát triển. Tuy nhiên mỗi công nghệ lại có những mặt tích cực và hạn chế riêng của nó. Việc lựa chọn công nghệ nào phụ thuộc nhiều vào tính kinh tế cho cả hai phía nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng. Chương III: Ứng dụng MAN-E trên mạng viễn thông Hà Nội 3.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội của Hà Nội Hà Nội là thủ đô, đồng thời là thành phố đứng đầu Việt Nam về diện tích tự nhiên và đứng thứ hai về diện tích đô thị sau thành phố Hồ Chí Minh, nó cũng đứng thứ hai về dân số với 6.913.161 người. Cùng với Thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội là một trong hai trung tâm kinh tế của cả quốc gia. Hà Nội hiện có 29 đơn vị hành chính cấp huyện – gồm 10 quận, 18 huyện, 1 thị xã – và 577 đơn vị hành chính cấp xã – gồm 401 xã, 154 phường và 22 thị trấn. Hà Nội được coi là trái tim của cả nước, là nơi đặt các cơ quan đứng đầu của Đảng và Chính phủ, trụ sở các Ban Nghành, các Đại sứ quán, các văn phòng đại diện doanh nghiệp trong nước và quốc tế, các trung tâm giáo dục, bệnh viện lớn…Vì vậy, nhu cầu trao đổi thông tin rất cao, đặc biệt là nhu cầu về các dịch vụ truyền thông băng rộng như Truyền dữ liệu, Hội nghị truyền hình, Giáo dục từ xa, Chẩn đoán bệnh từ xa, Truy cập Internet tốc độ cao… Theo thống kê của thành phố Hà Nội quý I năm 2011 về Bưu chính viễn thông, số lượng thuê bao vẫn tăng mạnh , cụ thể như sau: - Bưu chính: tháng Ba năm 2011, doanh thu bưu chính tăng 2,2% so tháng trước. Dự kiến quý II, doanh thu bưu chính tăng 14,9% so cùng kỳ năm trước. - Viễn thông: tháng Ba năm 2011 số thuê bao tăng thêm là 28.876 thuê bao điện thoại (tăng 1,1% so tháng trước), 13.015 thuê bao Internet (tăng 1,3%), doanh thu viễn thông đạt 735,3 tỷ đồng (tăng 3%). Dự kiến quý II năm 2011, số thuê bao tăng thêm là 85.375 thuê bao điện thoại (tăng 52,8% so cùng kỳ năm trước), 40.347 thuê bao Internet (tăng 71,7%). Doanh thu viễn thông đạt 2.117,8 tỷ đồng (tăng 12,7%). Để đáp ứng nhu cầu đó, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đã không ngừng nâng cao, đổi mới kĩ thuật cũng như chất lượng dịch vụ. Viễn thông Hà Nội thuộc Tập đoàn Bưu chính Viễn Thông đang là nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông đứng đầu thành phố Hà Nội. Kể từ khi thành phố Hà Nội được mở rộng quy mô địa lí (sáp nhập tỉnh Hà Tây cũ vào Hà Nội), Bộ máy tổ chức của Viễn thông Hà Nội chính thức bao gồm 5 Công ty, 3 trung tâm và 13 đơn vị phòng ban khối quản lý với hơn 4500 CBCNV, có địa bàn hoạt động rộng lớn trên 3.300 km2. Đặc điểm địa bàn của Hà Tây (cũ) và các khu vực mới sáp nhập vào Viễn thông Hà Nội là một địa bàn rộng lớn với mật độ sử dụng dịch vụ điện thoại, Internet trên 100 dân còn rất nhỏ so với địa bàn Hà Nội cũ. Điều này chứng tỏ tiềm năng phát triển kinh doanh dịch vụ bưu chính viễn thông trên địa phận Hà Nội mở rộng là rất lớn. Chính đặc điểm này tạo cho Viễn thông Hà Nội một hướng phát triển mới trong giai đoạn định hướng những năm tiếp theo. Ngày 12/07/2011, VNPT Hà Nội đã tổ chức Hội nghị sơ kết 6 tháng đầu năm và triển khai nhiệm vụ 6 tháng cuối năm 2011. VNPT Hà Nội đã đạt được kết quả khả quan trên một số mặt công tác, thị phần dịch vụ băng rộng tại Hà Nội tiếp tục tăng mạnh trong 6 tháng đầu năm 2011. Cụ thể: Thị phần dịch vụ FiberVNN đã tăng trưởng mạnh, phát triển mới gần 1500 thuê bao FiberVNN, tăng 2.5 lần so với cùng kỳ năm 2010. Dịch vụ MyTV dù triển khai chưa lâu đã phát triển mới hơn 5000 thuê bao. Dịch vụ MegaVNN phát triển mới xấp xỉ 40.000 thuê bao. 3.2 Tổng quan mạng viễn thông Hà Nội 3.2.1 Chuyển mạch Hình 3.1 Cấu trúc mạng chuyển mạch VTHN 18 tổng đài Host. 02 tổng đài Tamdem. 289 tổng đài vệ tinh. 11 tổng đài indoor, 24 tổng đài outdoor . . . Tổng dung lượng là 1.528.317 số. Dung lượng đang khai thác là 1.247.793 thuê bao cố định. 3.2.2 Truyền dẫn Năng lực mạng truyền dẫn VTHN Ring cấp II (kết nối liên đài): 06 Ring tốc độ 10 Gbps gồm 11 node. 04 Ring tốc độ 2.5 Gbps gồm 24 node. 03 Ring tốc độ 622 Mbps gồm 13 node. Ring cấp III (kết nối nội đài): 29 Ring tốc độ 622 Mbps gồm 178 node. 03 Ring tốc độ 155 Mbps gồm 11 node. 27 tuyến PDH gồm 28 node tốc độ 34 Mbps. Tổng dung lượng truyền dẫn E1: 24.231 E1 Tổng đài Cấp I: Đặt 5 node tại Đinh Tiên Hoàng, Cầu Giấy, Giáp Bát, Thượng Đình hïng v­¬ng cÇu giÊy ®inh tiªn hoàng gi¸p b¸t rpr th­îng ®×nh và Hùng Vương. Hình 3.2 Vòng cấp I Cấp II: Từ 5 tổng đài host nên trên thiết lập vòng Metro cấp II qua một số tổng đài vệ tinh trên vòng Ring cấp III cua chúng. đồng thời thiết lập các tuyuến kết nối thực tiếp tới số thổng đài hót và tổng đài vệ tinh khác. Vòng Ring RPR có cấu trúc gồm hai vòng cáp quang, trong đó một vòng phía trong và một vòng phía ngoài, các gói được chuyển trên vòng Ring này theo hai hướng ngược hiều nhau.mỗi vòng đều có thể đồng thời cả dữ liệu và các gói điều kiển.các vòng Ring có tính chất hỗ trợ nhau vừa đảm bảo việc nâng cao lưu lượng truyền dẫn vừa đảm nhận chức năng bảo vệ khi có sự cố trên hệ thống.Các gói dữ liẹu được truyền theo một hướng và các gói điều khiển tương ứng truyền theo hướng ngược lại trên một vòng Ring khác.Vì vậy có thể tận dụng cả hai vòng cáp quang đồng thời để đạt được băng thông cực đại và tốc độ co khả nằn tự hồi phục khi co sự có sự cố. gi¸p b¸t ph­¬ng liÖt b¸ch khoa metro cÊp ii Hình 3.3 Vòng metro tại node Giáp Bát ®éi cÊn l¸ng trung ngäc kh¸nh hoµng cÇu thñ lÖ cÇu diÔn cÇu giÊy nam th¨ng long l¹c long qu©n nghÜa t©n metro cÊp ii metro cÊp ii Hình 3.4 Vòng metro tại node Cầu Giấy hïng v­¬ng nguyÔn th¸i häc thôy khª gi¶ng vâ v¹n phóc metro cÊp ii Hình 3.5 Vòng metro tại node Hùng Vương th­îng ®×nh thanh tr× hµo nam « chî dõa ®Æng tiÕn ®«ng th¸i thÞnh cèng mäc ph­¬ng mai thanh xu©n b¾c Hình 3.6 Vòng metro tại node Thượng Đình ®inh tiªn hoµng mai h¾c ®Õ nguyÔn c«ng trø v©n hå trÇn kh¾c ch©n caaan cung v¨n hãa nguyÔn du phóc t©n hµng hµnh ph¹m ngò l·o t«n ®¶n ®«ng anh yªn phô sãc s¬n nguyÔn v¨n cõ Hình 3.7 Vòng metro tại node Đinh Tiên Hoàng 3.2.3 Băng rộng: 3.2.3.1 FTTX: Hình 3.8 Cấu trúc chung mạng FTTx (G-PON) 45 bộ OLT với tổng dung lượng 226 cổng PON hướng xuống cùng 97 giao diện Gigabit Ethernet hướng lên. 305 bộ chia các loại nhằm đáp ứng kết nối băng rộng cho khoảng 18.688 thuê bao. 6.255 bộ ONT đảm bảo cung cấp kết nối FE/GE tới khách hàng. 8.532 bộ ONU kèm theo modem VDSL đảm bảo cung cấp kết nối VDSL tới khách hàng. Dịch vụ FTTx là loại hình dịch vụ cung cấp cáp quang đến từng khách hàng. Khách hành có thể là các hộ gia đình trong toà nhà, các doanh nghiệp trong toà nhà hoặc các khu công nghiệp. Dịch vụ FTTx đáp ứng việc cung cấp các dịch vụ chất lượng cao trên cáp quang với chi phí thấp. Dịch vụ FTTx cho phép khách hàng sử dụng các dịch vụ yêu cầu băng thông lớn như: Video theo yêu cầu (VoD), truyền hình trên nền IP (IPTV), truy nhập Internet tốc độ cao Hình 3.9 Cung cấp dịch vụ IPTV/VoD trên nền FTTx Hình 3.10 Cung cấp dịch vụ truy nhập Internet trên nền FTTx Hình 3.11 Sơ đồ cung cấp dịch vụ truyền hình trên nền FTTx 3.2.3.2 ADSL Hình 3.12 Cấu trúc chung mạng xDSL VTHN 09 thiết bị BRAS có năng lực chuyển mạch 40 Gbps và đáp ứng đồng thời 32K phiên truy nhập đồng thời. Hơn 700 trạm DSLAM với dung lượng 420K cổng ADSL và 17K cổng SHDSL phục vụ cung cấp dịch vụ MegaVNN & MegaWAN. Đạt tỷ lệ 100% các trạm viễn thông đều được lắp đặt thiết bị DSLAM mạng xDSL. 3.3 Ứng dụng triển khai MAN-E trong viễn thông Hà Nội 3.3.1 Cấu trúc MAN-E và công nghệ áp dụng vào hạ tầng mạng 3.3.1.1 Cấu trúc MAN-E Viễn thông Hà Nội Hình 3.13 Cấu trúc chung mạng MAN-E của Cisco Mạng MAN-E được tổ chức theo nguyên tắc sau: 4 Core Switch đặt tại các trung tâm lớn là Đinh Tiên Hoàng, Cầu Giấy, Thượng Đình và Đức Giang. Các core Switch này được kết nối theo cấu trúc Ring bằng một đôi sợi cáp quang trực tiếp, băng thông lên đến 50Gbps. 20 Aggregation Switch Cisco 7609, Thực hiện chức năng thu gom, tập hợp lưu lượng và đáp ứng nhu cầu truyền tải lưu lượng từ các thiết bị mạng truy nhập (IP DSLAM, MSAN), trung chuyển nội mạng hoặc đẩy lên BRAS; Hiện tại các CES gom được đặt ở các nơi đông dân cư, trung tâm huyện, thị trấn kết nối bằng 2 luồng cáp quang theo hai hướng với băng thông lên đến 10Gbps lên 2 node chuyển mạch phần lõi khác nhau. 67 Access Switch 7606 được kết nối bằng 2 luồng cáp quang với băng thông 2 x 1Gbps lên node chuyển mạch phần tập trung theo đúng phân vùng.16 Access Switch 4924, 10 Access Switch 3400 được xây dựng phục vụ kết nối và truyền tải lưu lượng cho các thiết bị core NGN, thiết bị truy nhập IP-DSLAM / MSAN / PON / Wimax nhằm để cung cấp đa dịch vụ trên hạ tầng mạng IP thống nhất của VNPT Hà Nội. Hình 3.14 Cấu trúc mạng MAN-E Viễn thông Hà Nội MAN E VTHN kết nối đi quốc tế qua VDC bằng hai MANSWITCH Đinh Tiên Hoàng và Cầu Giấy. Tổng băng thông kết nối tới mạng lõi của VDC lên đến 70 Gbps. Luồng lưu lượng kết nối từ mạng MAN-E VTHN lên mạng lõi của VDC được đi theo 2 hướng. Hướng kết nối tại Đinh Tiên Hoàng: 30 Gbps. Hướng kết nối tại Cầu Giấy: 40 Gbps. MAN E VTHN kết nối liên tỉnh qua VTN. Tổng băng thông kết nối tới mạng lõi của VTN là 20 Gbps. Kết nối tải mạng MAN-E VTHN lên mạng lõi của VTN được đi theo 2 hướng tại Đinh Tiên Hoàng và Cầu Giấy. Mỗi hướng là 10 Gbps. Kết nối bằng cáp quang đến địa điểm khách hàng. Giao tiếp Ethernet 100Mbps - 1Gbps Kết nối với mạng IP quốc gia và quốc tế với băng thông 90Gbps. Cung cấp đa dịch vụ: Voice, Video, Data trên một tuyến kết nối tới khách hàng. Tốc độ dịch vụ cung cấp: Từ 1Mbps đến 1Gbps. Tốc độ cam kết CIR và tốc độ lớn nhất PIR. 3.3.1.2 Công nghệ áp dụng vào hạ tầng mạng Mạng MAN-E được kết nối theo nguyên tắc sau: Sử dụng công nghệ IP/MPLS kết nối giữa các Core Switch, công nghệ được chứng nhận là tiêu chuẩn mạng lõi của mạng thế hệ mới NGN. Công nghệ này thay thế cho thế hệ mạng TDM truyền thống hiện đang sử dụng, vừa đáp ứng được băng thông lớn, linh hoạt vừa đảm bảo độ an toàn và tính bảo mật cao. Kết nối giữa các Core Switch và Aggregation Switch cũng sử dụng công nghệ IP/MPLS. 3.3.2 Các dịch vụ triển khai MAN-E trên mạng viễn thông Hà Nội Dịch vụ truy nhập mạng MetroNet cung cấp khả năng kết nối băng rộng với dải băng thông lớn hơn so với mạng xDSL và mạng leased-line TDM; Cụ thể mạng MAN-E Phase 1 của VTHN cung cấp các khả năng kết nối sau 3.3.2.1 MetroNet cung cấp kết nối kênh thuê riêng Ethernet điểm tới điểm MetroNet cung cấp kết nối kênh thuê riêng Ethernet điểm tới điểm (thiết bị đầu cuối khách hàng sử dụng Ethernet Switch L2) Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VNPT Hà Nội để cung cấp kết nối trực tiếp giữa 2 điểm của khách hàng. Ứng dụng Mở rộng mạng LAN, kết nối WAN . . . cho khách hàng. Mô hình kết nối Hình 3.15 MetroNet Ethernet điểm tới điểm Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet/Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet / Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) MetroNet cung cấp kết nối kênh thuê riêng Ethernet điểm tới điểm (thiết bị đầu cuối khách hàng sử dụng Ethernet Router hoặc Ethernet Switch L3): Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VTHN để cung cấp kết nối trực tiếp giữa 2 điểm của khách hàng. Ứng dụng: Kết nối mạng LAN, kết nối WAN . . . cho khách hàng Mô hình kết nối Hình 3.16 MetroNet Ethernet điểm tới điểm thiết bị đầu cuối khách hàng sử dụng Ethernet Router hoặc Ethernet Switch L3. Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet/Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet / Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) 3.3.2.2 MetroNet cung cấp kết nối kênh thuê riêng Ethernet điểm tới đa điểm Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VTHN để cung cấp kết nối điểm tới đa điểm cho khách hàng. Ứng dụng Kết nội trụ sở chính với các chi nhánh nằm trên địa bàn Hà Nội; Kết nối LAN, kết nối WAN . . . cho khách hàng. Mô hình kết nối Hình 3.17 MetroNet cung cấp KTR Ethernet điểm tới đa điểm. Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet / Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet / Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) 3.3.2.3 MetroNet cung cấp kết nối Internet trực tiếp với VDC Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VTHN để cung cấp kết nối Internet trực tiếp tốc độ cao với VDC. Ứng dụng: Doanh nghiệp cung cấp nội dung (Game online, giao dịch trực tuyến…) Doanh nghiệp sử dụng dịch vụ Web, Mail, FTP server…. Doanh nghiệp cần truy nhập Internet chất lượng cao. Mô hình kết nối Hình 3.18 MetroNet cung cấp kết nối Internet trực tiếp với VDC. Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet/Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet / Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) 3.3.2.4 MetroNet cung cấp kết nối VPN/VNN liên tỉnh với VDC Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VNPT Hà Nội để cung cấp kết nối tốc độ cao cho mạng riêng ảo VPN/VNN của VDC. Ứng dụng Cung cấp kết nối WAN liên tỉnh cho các khách hàng sử dụng dịch vụ mạng riêng ảo VPN/VNN của VDC. Mô hình kết nối Hình 3.19 MetroNet cung cấp kết nối VPN/VNN liên tỉnh với VDC. Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet/Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet / Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) 3.3.2.5 MetroNet cung cấp kết nối VPN/VNN quốc tế với VDC Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VNPT Hà Nội để cung cấp kết nối tốc độ cao cho mạng riêng ảo VPN/VNN của VDC. Ứng dụng Cung cấp kết nối WAN quốc tế cho các khách hàng sử dụng dịch vụ mạng riêng ảo VPN/VNN của VDC. Mô hình kết nối Hình 3.20 MetroNet cung cấp kết nối VPN/VNN quốc tế với VDC. Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet/Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet / Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) 3.3.2.6 MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN nội tỉnh tốc độ cao Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VNPT Hà Nội để cung cấp kết nối cho dịch vụ MegaWAN nội tỉnh tốc độ cao Ứng dụng Cung cấp dịch vụ MegaWAN nội tỉnh tốc độ cao cho các doanh nghiệp trên địa bàn Hà Nội. Làm nhánh chính cho dịch vụ MegaWAN nội tỉnh (sử dụng cáp quang kết nối đến mạng MAN-E cho nhánh chính yêu cầu tốc độ cao của khách hàng, nhánh phụ tốc độ thấp hơn 2 Mbps sử dụng cổng ADSL/SHDSL của mạng xDSL) Mô hình kết nối Hình 3.21 MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN nội hạt tốc độ cao. Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet/Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet/Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) 3.3.2.7 MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN liên tỉnh tốc độ cao Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VNPT Hà Nội để cung cấp các kết nối tốc độ cao cho dịch vụ MegaWAN liên tỉnh của VTN. Ứng dụng Cung cấp các kết nối tốc độ cao lên VTN phục vụ các khách hàng sử dụng dịch vụ MegaWAN liên tỉnh. Làm nhánh chính cho dịch vụ MegaWan liên tỉnh (sử dụng cáp quang kết nối đến mạng MAN-E cho nhánh chính yêu cầu tốc độ cao của khách hàng, nhánh phụ tốc thấp hơn 2 Mbps sử dụng cổng ADSL/SHDSL của mạng xDSL) Mô hình kết nối: Hình 3.22 MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN liên tỉnh tốc độ cao. Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet/Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet/Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) 3.3.2.8 MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN quốc tế tốc độ cao Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VNPT Hà Nội để cung cấp các kết nối tốc độ cao cho dịch vụ MegaWAN quốc tế của VTN. Ứng dụng Cung cấp các kết nối tốc độ cao lên VTN phục vụ các khách hàng sử dụng dịch vụ MegaWAN quốc tế. Mô hình kết nối Hình 3.23 MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN quốc tế tốc độ cao. Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet/Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet/Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) 3.3.2.9 MetroNet cung cấp kết nối VPN nội tỉnh L2 tốc độ cao Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VNPT Hà Nội để cung cấp kết nối đa điểm cho các site của khách hàng. Ứng dụng Kết nối các chi nhánh nằm trên địa bàn Hà Nội; Kết nối LAN cho khách hàng. Mô hình kết nối Cổng trên thiết bị MEN Switch sẽ được cấu hình hạn chế học địa chỉ MAC (chỉ cho 01 địa chỉ MAC của Router phía khách hàng đi qua). Hình 3.24 MetroNet cung cấp kết nối VPN nội tỉnh L2 tốc độ cao. Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet/Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet/Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) 3.3.2.10 MetroNet cung cấp kết nối dịch vụ FTTH Mô tả dịch vụ Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của VNPT Hà Nội để cung cấp kết nối truy nhập Internet đối xứng tốc độ cao trên cáp sợi quang cho khách hàng. Ứng dụng Doanh nghiệp, khách hàng cần truy nhập Internet tốc độ cao, ổn định. Doanh nghiệp, khách hàng sử dụng dịch vụ Web, Mail, FTP server…. Mô hình kết nối Hình 3.25 MetroNet cung cấp kết nối dịch vụ FTTH. Giao diện tại nhà khách hàng Fast Ethernet/Gigabit Ethernet quang (FE/GE quang) hoặc Fast Ethernet/Gigabit Ethernet đồng (FE/GE đồng) 3.4. Kết luận chương III MAN-E VTHN được triển khai đã đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của khách hàng về sự đa dạng của các dịch vụ viễn thông, đáp ứng được về số lượng, chất lượng, băng thông... Ưu điểm nổi bật của mạng MAN-E VTHN là đường truyền tốc độ, khả năng sử dụng linh hoạt, hiệu quả cao, dịch vụ cung cấp đa dạng và nhiều tính năng. Tốc độ đường truyền được phục vụ theo yêu cầu của khách hàng. Cấu hình mạng: điểm - điểm (P2P), điểm - đa điểm (P2MP) và đa điểm - đa điểm (MP2MP) phù hợp cho nhiều mô hình ứng dụng. Bên cạnh đó, các dịch vụ cộng thêm như đảm bảo băng thông, băng thông vượt mức (theo yêu cầu và theo thời gian), lưu trữ, băng thông sạch, bảo mật tập trung, VoIP, hội nghị truyền hình trên mạng MAN, lựa chọn dịch vụ web... cũng được triển khai và đã mang đến sự hài lòng cho khách hàng.. KẾT LUẬN Hiện nay, VNPT đã và đang triển khai MAN-E rộng khắp các tỉnh thành trên cả nước và mang lại hiệu quả đáng kể cho người sử dụng cũng như các nhà khai thác mạng. MAN-E cung cấp khả năng sử dụng đồng thời ba loại dịch vụ: thoại (voice) – dữ liệu (data) – hình ảnh (video) như: Truyền dữ liệu, Hội nghị truyền hình (Video Conference), Xem phim theo yêu cầu (VoD – Video On Demand), Truyền hình cáp (CATV), Giáo dục từ xa, Chẩn đoán bệnh từ xa, Điện thoại IP (IP Phone), Truyền hình IP (IP TV), Truy cập Internet tốc độ cao…Với băng thông cực rộng lên đến hàng Gbps, người sử dụng sẽ tiết kiệm được thời gian tải chương trình, nhất là đối với các cơ sở dữ liệu, hệ thống hình ảnh, phim…có dung lượng lớn. MAN-E giúp đơn giản hóa công tác quản lý cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin, tiết kiệm chi phí và tối ưu hóa hệ thống công nghệ thông tin, dễ dàng triển khai các ứng dụng chuyên nghiệp và hiện đại nhất cũng như các dịch vụ cộng thêm; kết nối mạng liên tỉnh, quốc tế và băng thông rộng; kết nối với các nhà cung cấp nội dung thông tin để tăng tính đa dạng và hiệu quả khai thác mạng nội bộ. Cùng với sự phát triển của các công nghệ truy nhập mới như G-PON, E-PON tốc độ truy nhập của thuê bao không ngừng được tăng lên, đem lại giải pháp truy nhập hiệu quả về môi trường cũng như về mặt kinh tế. Nhóm chúng em đã trình bày xong chuyên đề “Công nghệ MAN-E và ứng dụng trên mạng Viễn thông Hà Nội”, chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo – TS.Lê Nhật Thăng đã giúp chúng em hoàn thành tốt chuyên đề này. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Gigabit Ethernet for Metro Area Networks- Paul Bedell – McGraw Hill. [2]. Metro Ethernet- Sam Halabi- Cisco Press, 2003. [3]. Metro Ethernet Services – A technical overview”, Metro Ethernet Forum, 2003. [4]. Telecom Factbook, Second edition: A Readable Guide to Planning and Acquiring Product and Services – Joseph A Pecar, David A Garbin – McGraw Hill. [5]. Tài liệu nghiệm thu dịch vụ “xây dựng MAN-E cho 10 viễn thông tỉnh thành nhóm 1 thuộc tập đoàn VNPT”, TT. Đo kiểm - Viện kỹ thuật bưu điện, 9/2009 [6]. Nghiên cứu các tiêu chuẩn của các tổ chức tiêu chuẩn trên thế giới về dịch vụ Ethernet và khuyến nghị áp dụng ở Việt Nam, TS. Vũ Tuấn Lâm, Đề tài nghiên cứu khoa học mã số 98-06-KHKT-RD, 2006