Nghiên cứu phương án xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin hiện đại cho khu công nghệ cao Hoà Lạc

ferencing 3.400.015 12.439.978 85.279.753 Video On Demand 2.040.009 7.463.987 51.167.852 Voice Over IP 2.720 9.952 68.224 World Wide Web 145.067 530.772 3.638.603 Tổng 6.724.777 24.604.618 168.671.982 Tổng 458.939.065 1.064.885.462 3.785.311.468 Bảng 2- 36: Ma trận lưu lượng giữa các vùng trong khu CNC Hoà lạc Đơn vị tính: b/s Năm Ứng dụng Đến Từ CNC DTM KGT DTTM NOCC KPM NCPT KTT Tổng 2005 Electronic Mail CNC 23.999 8.459 103 1.503 875 15.437 8.326 998 59.699 DTM 8.459 2.981 36 530 308 5.441 2.935 352 21.042 KGT 103 36 0 6 4 66 36 4 256 DTTM 1.503 530 6 94 55 966 521 62 3.738 NOCC 875 308 4 55 32 563 303 36 2.176 KPM 15.437 5.441 66 966 563 9.929 5.355 642 38.400 NCPT 8.326 2.935 36 521 303 5.355 2.888 346 20.711 KTT 998 352 4 62 36 642 346 42 2.483 Tổng 59.699 21.042 256 3.738 2.176 38.400 20.711 2.483 148.504 File Transfer CNC 7.499.693 2.643.393 32.160 469.534 273.362 4.824.019 2.601.768 311.951 18.655.881 DTM 2.643.393 931.708 11.335 165.495 96.351 1.700.306 917.037 109.952 6.575.578 KGT 32.160 11.335 138 2.013 1.172 20.686 11.157 1.338 80.000 DTTM 469.534 165.495 2.013 29.396 17.114 302.018 162.889 19.530 1.167.992 NOCC 273.362 96.351 1.172 17.114 9.964 175.835 94.834 11.371 680.003 KPM 4.824.019 1.700.306 20.686 302.018 175.835 3.102.948 1.673.532 200.656 12.000.000 NCPT 2.601.768 917.037 11.157 162.889 94.834 1.673.532 902.597 108.221 6.472.035 KTT 311.951 109.952 1.338 19.530 11.371 200.656 108.221 12.976 775.994 Tổng 18.655.881 6.575.578 80.000 1.167.992 680.003 12.000.000 6.472.035 775.994 46.407.483 Teleconferencing CNC 17.999.264 6.344.142 77.185 1.126.883 656.070 11.577.645 6.244.243 748.682 44.774.113 DTM 6.344.142 2.236.099 27.205 397.189 231.243 4.080.735 2.200.888 263.885 15.781.387 KGT 77.185 27.205 331 4.832 2.813 49.647 26.777 3.211 192.001 DTTM 1.126.883 397.189 4.832 70.551 41.075 724.843 390.934 46.873 2.803.180 NOCC 656.070 231.243 2.813 41.075 23.914 422.003 227.601 27.289 1.632.007 KPM 11.577.645 4.080.735 49.647 724.843 422.003 7.447.075 4.016.477 481.574 28.800.001 NCPT 6.244.243 2.200.888 26.777 390.934 227.601 4.016.477 2.166.232 259.730 15.532.883 KTT 748.682 263.885 3.211 46.873 27.289 481.574 259.730 31.142 1.862.385 Tổng 44.774.113 15.781.387 192.001 2.803.180 1.632.007 28.800.001 15.532.883 1.862.385 111.377.958 Video On Demand CNC 13.499.448 4.758.107 57.889 845.162 492.052 8.683.234 4.683.182 561.511 33.580.585 DTM 4.758.107 1.677.075 20.404 297.892 173.432 3.060.552 1.650.666 197.914 11.836.041 KGT 57.889 20.404 248 3.624 2.110 37.236 20.082 2.408 144.001 DTTM 845.162 297.892 3.624 52.913 30.806 543.633 293.201 35.155 2.102.385 NOCC 492.052 173.432 2.110 30.806 17.935 316.502 170.701 20.467 1.224.006 KPM 8.683.234 3.060.552 37.236 543.633 316.502 5.585.307 3.012.358 361.180 21.600.001 NCPT 4.683.182 1.650.666 20.082 293.201 170.701 3.012.358 1.624.674 194.798 11.649.662 KTT 561.511 197.914 2.408 35.155 20.467 361.180 194.798 23.356 1.396.789 Tổng 33.580.585 11.836.041 144.001 2.102.385 1.224.006 21.600.001 11.649.662 1.396.789 83.533.469 Voice Over IP CNC 17.999 6.344 1.127 77 11.578 749 6.244 656 44.774 DTM 6.344 2.236 397 27 4.081 264 2.201 231 15.781 KGT 77 27 5 0 50 3 27 3 192 DTTM 1.127 397 71 5 725 47 391 41 2.803 NOCC 656 231 41 3 422 27 228 24 1.632 KPM 11.578 4.081 725 50 7.447 482 4.016 422 28.800 NCPT 6.244 2.201 391 27 4.016 260 2.166 228 15.533 KTT 749 264 47 3 482 31 260 27 1.862 Tổng 44.774 15.781 2.803 192 28.800 1.862 15.533 1.632 111.378 World Wide Web CNC 959.961 338.354 4.117 60.100 34.990 617.474 333.026 39.930 2.387.953 DTM 338.354 119.259 1.451 21.183 12.333 217.639 117.381 14.074 841.674 KGT 4.117 1.451 18 258 150 2.648 1.428 171 10.240 DTTM 60.100 21.183 258 3.763 2.191 38.658 20.850 2.500 149.503 NOCC 34.990 12.333 150 2.191 1.275 22.507 12.139 1.455 87.040 KPM 617.474 217.639 2.648 38.658 22.507 397.177 214.212 25.684 1.536.000 NCPT 333.026 117.381 1.428 20.850 12.139 214.212 115.532 13.852 828.420 KTT 39.930 14.074 171 2.500 1.455 25.684 13.852 1.661 99.327 Tổng 2.387.953 841.674 10.240 149.503 87.040 1.536.000 828.420 99.327 5.940.158 Tổng 110.696.533 39.016.850 6.930.395 474.690 71.203.202 4.604.438 38.402.464 4.034.866 275.363.439 2010 Electronic Mail CNC 60.264 27.482 214 6.006 3.330 22.483 21.305 3.019 144.103 DTM 27.482 12.533 98 2.739 1.518 10.253 9.716 1.377 65.715 KGT 214 98 1 21 12 80 76 11 512 DTTM 6.006 2.739 21 599 332 2.241 2.123 301 14.362 NOCC 3.330 1.518 12 332 184 1.242 1.177 167 7.962 KPM 22.483 10.253 80 2.241 1.242 8.388 7.948 1.126 53.760 NCPT 21.305 9.716 76 2.123 1.177 7.948 7.532 1.067 50.944 KTT 3.019 1.377 11 301 167 1.126 1.067 151 7.219 Tổng 144.103 65.715 512 14.362 7.962 53.760 50.944 7.219 344.577 File Transfer CNC 18.832.650 8.588.230 66.913 1.876.897 1.040.489 7.025.821 6.657.787 943.464 45.032.252 DTM 8.588.230 3.916.480 30.514 855.919 474.493 3.203.976 3.036.143 430.247 20.536.002 KGT 66.913 30.514 238 6.669 3.697 24.963 23.655 3.352 160.000 DTTM 1.876.897 855.919 6.669 187.055 103.697 700.206 663.528 94.027 4.487.998 NOCC 1.040.489 474.493 3.697 103.697 57.486 388.171 367.837 52.126 2.487.996 KPM 7.025.821 3.203.976 24.963 700.206 388.171 2.621.095 2.483.794 351.974 16.800.001 NCPT 6.657.787 3.036.143 23.655 663.528 367.837 2.483.794 2.353.685 333.537 15.919.966 KTT 943.464 430.247 3.352 94.027 52.126 351.974 333.537 47.265 2.255.993 Tổng 45.032.252 20.536.002 160.000 4.487.998 2.487.996 16.800.001 15.919.966 2.255.993 107.680.207 Teleconferencing CNC 45.198.361 20.611.752 160.590 4.504.553 2.497.173 16.861.970 15.978.690 2.264.315 108.077.404 DTM 20.611.752 9.399.552 73.234 2.054.206 1.138.783 7.689.543 7.286.742 1.032.593 49.286.404 KGT 160.590 73.234 571 16.005 8.872 59.911 56.772 8.045 384.000 DTTM 4.504.553 2.054.206 16.005 448.932 248.873 1.680.495 1.592.466 225.666 10.771.196 NOCC 2.497.173 1.138.783 8.872 248.873 137.967 931.610 882.810 125.102 5.971.189 KPM 16.861.970 7.689.543 59.911 1.680.495 931.610 6.290.627 5.961.105 844.739 40.320.001 NCPT 15.978.690 7.286.742 56.772 1.592.466 882.810 5.961.105 5.648.845 800.489 38.207.919 KTT 2.264.315 1.032.593 8.045 225.666 125.102 844.739 800.489 113.436 5.414.383 Tổng 108.077.404 49.286.404 384.000 10.771.196 5.971.189 40.320.001 38.207.919 5.414.383 258.432.497 Video On Demand CNC 33.898.771 15.458.814 120.443 3.378.415 1.872.880 12.646.478 11.984.017 1.698.236 81.058.053 DTM 15.458.814 7.049.664 54.925 1.540.654 854.087 5.767.157 5.465.057 774.444 36.964.803 KGT 120.443 54.925 428 12.004 6.654 44.933 42.579 6.034 288.000 DTTM 3.378.415 1.540.654 12.004 336.699 186.655 1.260.372 1.194.350 169.249 8.078.397 NOCC 1.872.880 854.087 6.654 186.655 103.475 698.708 662.107 93.826 4.478.392 KPM 12.646.478 5.767.157 44.933 1.260.372 698.708 4.717.970 4.470.829 633.554 30.240.001 NCPT 11.984.017 5.465.057 42.579 1.194.350 662.107 4.470.829 4.236.634 600.367 28.655.939 KTT 1.698.236 774.444 6.034 169.249 93.826 633.554 600.367 85.077 4.060.788 Tổng 81.058.053 36.964.803 288.000 8.078.397 4.478.392 30.240.001 28.655.939 4.060.788 193.824.373 Voice Over IP CNC 45.198 20.612 4.505 161 16.862 2.264 15.979 2.497 108.077 DTM 20.612 9.400 2.054 73 7.690 1.033 7.287 1.139 49.286 KGT 161 73 16 1 60 8 57 9 384 DTTM 4.505 2.054 449 16 1.680 226 1.592 249 10.771 NOCC 2.497 1.139 249 9 932 125 883 138 5.971 KPM 16.862 7.690 1.680 60 6.291 845 5.961 932 40.320 NCPT 15.979 7.287 1.592 57 5.961 800 5.649 883 38.208 KTT 2.264 1.033 226 8 845 113 800 125 5.414 Tổng 108.077 49.286 10.771 384 40.320 5.414 38.208 5.971 258.432 World Wide Web CNC 2.410.579 1.099.293 8.565 240.243 133.183 899.305 852.197 120.763 5.764.128 DTM 1.099.293 501.309 3.906 109.558 60.735 410.109 388.626 55.072 2.628.608 KGT 8.565 3.906 30 854 473 3.195 3.028 429 20.480 DTTM 240.243 109.558 854 23.943 13.273 89.626 84.932 12.036 574.464 NOCC 133.183 60.735 473 13.273 7.358 49.686 47.083 6.672 318.463 KPM 899.305 410.109 3.195 89.626 49.686 335.500 317.926 45.053 2.150.400 NCPT 852.197 388.626 3.028 84.932 47.083 317.926 301.272 42.693 2.037.756 KTT 120.763 55.072 429 12.036 6.672 45.053 42.693 6.050 288.767 Tổng 5.764.128 2.628.608 20.480 574.464 318.463 2.150.400 2.037.756 288.767 13.783.067 Tổng 267.203.369 121.852.419 26.629.987 949.376 99.684.483 13.386.161 94.462.712 14.762.771 638.931.277 2015 Electronic Mail CNC 222.076 123.590 382 32.800 23.240 27.251 80.184 12.023 521.547 DTM 123.590 68.781 212 18.254 12.934 15.166 44.624 6.691 290.252 KGT 382 212 1 56 40 47 138 21 896 DTTM 32.800 18.254 56 4.844 3.432 4.025 11.843 1.776 77.030 NOCC 23.240 12.934 40 3.432 2.432 2.852 8.391 1.258 54.579 KPM 27.251 15.166 47 4.025 2.852 3.344 9.840 1.475 64.000 NCPT 80.184 44.624 138 11.843 8.391 9.840 28.952 4.341 188.313 KTT 12.023 6.691 21 1.776 1.258 1.475 4.341 651 28.237 Tổng 521.547 290.252 896 77.030 54.579 64.000 188.313 28.237 1.224.855 File Transfer CNC 69.398.847 38.621.966 119.225 10.249.923 7.262.477 8.516.062 25.057.627 3.757.294 162.983.421 DTM 38.621.966 21.493.963 66.351 5.704.305 4.041.726 4.739.374 13.945.114 2.091.016 90.703.815 KGT 119.225 66.351 205 17.609 12.477 14.630 43.048 6.455 280.000 DTTM 10.249.923 5.704.305 17.609 1.513.871 1.072.638 1.257.787 3.700.908 554.937 24.071.977 NOCC 7.262.477 4.041.726 12.477 1.072.638 760.006 891.192 2.622.240 393.195 17.055.951 KPM 8.516.062 4.739.374 14.630 1.257.787 891.192 1.045.022 3.074.868 461.065 20.000.001 NCPT 25.057.627 13.945.114 43.048 3.700.908 2.622.240 3.074.868 9.047.480 1.356.634 58.847.920 KTT 3.757.294 2.091.016 6.455 554.937 393.195 461.065 1.356.634 203.422 8.824.017 Tổng 162.983.421 90.703.815 280.000 24.071.977 17.055.951 20.000.001 58.847.920 8.824.017 382.767.103 Teleconferencing CNC 166.557.233 92.692.719 286.140 24.599.815 17.429.944 20.438.550 60.138.306 9.017.505 391.160.211 DTM 92.692.719 51.585.512 159.243 13.690.331 9.700.143 11.374.497 33.468.274 5.018.438 217.689.157 KGT 286.140 159.243 492 42.262 29.944 35.113 103.316 15.492 672.000 DTTM 24.599.815 13.690.331 42.262 3.633.291 2.574.331 3.018.689 8.882.179 1.331.848 57.772.746 NOCC 17.429.944 9.700.143 29.944 2.574.331 1.824.015 2.138.861 6.293.376 943.667 40.934.282 KPM 20.438.550 11.374.497 35.113 3.018.689 2.138.861 2.508.053 7.379.684 1.106.555 48.000.001 NCPT 60.138.306 33.468.274 103.316 8.882.179 6.293.376 7.379.684 21.713.952 3.255.923 141.235.009 KTT 9.017.505 5.018.438 15.492 1.331.848 943.667 1.106.555 3.255.923 488.213 21.177.641 Tổng 391.160.211 217.689.157 672.000 57.772.746 40.934.282 48.000.001 141.235.009 21.177.641 918.641.047 Video On Demand CNC 124.917.925 69.519.539 214.605 18.449.861 13.072.458 15.328.912 45.103.729 6.763.129 293.370.159 DTM 69.519.539 38.689.134 119.432 10.267.749 7.275.107 8.530.873 25.101.205 3.763.828 163.266.867 KGT 214.605 119.432 369 31.696 22.458 26.335 77.487 11.619 504.000 DTTM 18.449.861 10.267.749 31.696 2.724.968 1.930.748 2.264.017 6.661.634 998.886 43.329.559 NOCC 13.072.458 7.275.107 22.458 1.930.748 1.368.012 1.604.146 4.720.032 707.750 30.700.711 KPM 15.328.912 8.530.873 26.335 2.264.017 1.604.146 1.881.040 5.534.763 829.916 36.000.001 NCPT 45.103.729 25.101.205 77.487 6.661.634 4.720.032 5.534.763 16.285.464 2.441.942 105.926.257 KTT 6.763.129 3.763.828 11.619 998.886 707.750 829.916 2.441.942 366.160 15.883.230 Tổng 293.370.159 163.266.867 504.000 43.329.559 30.700.711 36.000.001 105.926.257 15.883.230 688.980.785 Voice Over IP CNC 166.557 92.693 24.600 286 20.439 9.018 60.138 17.430 391.160 DTM 92.693 51.586 13.690 159 11.374 5.018 33.468 9.700 217.689 DTTM 24.600 13.690 3.633 42 3.019 1.332 8.882 2.574 57.773 KGT 286 159 42 0 35 15 103 30 672 KPM 20.439 11.374 3.019 35 2.508 1.107 7.380 2.139 48.000 KTT 9.018 5.018 1.332 15 1.107 488 3.256 944 21.178 NCPT 60.138 33.468 8.882 103 7.380 3.256 21.714 6.293 141.235 NOCC 17.430 9.700 2.574 30 2.139 944 6.293 1.824 40.934 Tổng 391.160 217.689 57.773 672 48.000 21.178 141.235 40.934 918.641 World Wide Web CNC 8.883.052 4.943.612 15.261 1.311.990 929.597 1.090.056 3.207.376 480.934 20.861.878 DTM 4.943.612 2.751.227 8.493 730.151 517.341 606.640 1.784.975 267.650 11.610.088 KGT 15.261 8.493 26 2.254 1.597 1.873 5.510 826 35.840 DTTM 1.311.990 730.151 2.254 193.776 137.298 160.997 473.716 71.032 3.081.213 NOCC 929.597 517.341 1.597 137.298 97.281 114.073 335.647 50.329 2.183.162 KPM 1.090.056 606.640 1.873 160.997 114.073 133.763 393.583 59.016 2.560.000 NCPT 3.207.376 1.784.975 5.510 473.716 335.647 393.583 1.158.077 173.649 7.532.534 KTT 480.934 267.650 826 71.032 50.329 59.016 173.649 26.038 1.129.474 Tổng 20.861.878 11.610.088 35.840 3.081.213 2.183.162 2.560.000 7.532.534 1.129.474 48.994.189 Tổng 967.078.430 538.200.158 142.833.486 1.661.408 118.672.004 52.358.187 349.180.020 101.203.189 2.271.186.881 Lưu ý: Lưu lượng tổng cộng bao gồm lưu lượng nội hạt (giữa các khu vực với nhau) và lưu lượng đường dài (LD). Một số nhận xét Kết quả dự báo cho thấy: Nhu cầu về dịch vụ thoại đạt khoảng 46.000 thuê bao vào năm 2015 đạt tỉ lệ 47 máy/100 dân. Nhu cầu tốc độ truy nhập ra ngoài (Internet và các dịch vụ phi thoại khác) đạt 1,5 Gb/s vào năm 2015. trong giai đoạn đến 2005 nhu cầu này mới dừng ở mức độ khoảng 250 Mb/s. Theo kết quả dự báo được tính toán bởi nhóm thực hiện đề tài, tỉ lệ giữa lưu lượng thoại và phi thoại như sau: Bảng 2- 37: So sánh lưu lượng giữa thoại và phi thoại qua các năm Kết quả này cho thấy tại khu CNC Hoà lạc nhu cầu dịch vụ phi thoại vẫn chiếm đa số, đây là xu hướng phát triển tất yếu của mạng thông tin. Kết quả lưu lượng phi thoại và băng rộng được tính theo đơn vị Kb/s phù hợp hơn so với việc tính theo Erlang. Nó thể hiện được nhu cầu thực sự về độ rộng băng của mỗi dịch vụ yêu cầu. Giả thiết về tỉ lệ lưu lượng đường dài là 40% trong tổng lưu lượng được áp dụng để tính nhu cầu băng thông ra ngoài (gateway0 của toàn khu vực. So sánh với kết quả dự báo và nhu cầu của Ban quản lý cũng như nghiên cứu của JICA (xem chi tiết phần 3.), có sự chênh lệch nhất định do ảnh hưởng của các giả thiết cũng như kết quả dự báo dân số cho các khu vực chức năng có khác nhau. CÁC XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ Thế giới đang bước vào kỷ nguyên thông tin mới bắt nguồn từ công nghệ, đa phương tiện, những biến động xã hội, toàn cầu hoá trong kinh doanh và giải trí, phát triển ngày càng nhiều khách hàng sử dụng phương tiện điện tử. Biểu hiện đầu tiên của xa lộ thông tin là Internet, sự phát triển của nó là minh hoạ sinh động cho những động thái hướng tới xã hội thông tin. Nền tảng cho xã hội thông tin chính là sự phát triển cao của các dịch vụ viễn thông. Mềm dẻo, linh hoạt và gần gũi với người sử dụng là mục tiêu hướng tới của chúng. Nhiều loại hình dịch vụ viễn thông mới đã ra đời đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng cao của khách hàng. Dịch vụ ngày nay đã có những thay đổi về căn bản so với dịch vụ truyền thống trước đây (chẳng hạn như thoại). Lưu lượng thông tin cuộc gọi là sự hoà chộn của thoại và phi thoại. Lưu lượng phi thoại liên tục gia tăng và biến động rất nhiều. Hơn nữa cuộc gọi số liệu diễn ra trong khoảng thời gian tương đối dài so với thoại thông thường chỉ vài phút. Chính những điều này đã gây một áp lực cho mạng viễn thông hiện thời, phải đảm bảo truyền tải thông tin tốc độ cao với giá thành hạ. Ở góc độ khác, sự ra đời của những dịch vụ mới này đòi hỏi phải có công nghệ thực thi tiên tiến. Việc chuyển đổi từ công nghệ tương tự sang công nghệ số đã đem lại sức sống mới cho mạng viễn thông. Tuy nhiên, những loại hình dịch vụ trên luôn đòi hỏi nhà khai thác phải đầu tư nghiên cứu những công nghệ viễn thông mới ở cả lĩnh vực mạng và chế tạo thiết bị. Cấu hình mạng hợp lí và sử dụng các công nghệ chuyển giao thông tin tiên tiến là thử thách đối với nhà khai thác cũng như sản xuất thiết bị. Có thể khẳng định giai đoạn hiện nay là giai đoạn chuyển dịch giữa công nghệ thế hệ cũ (chuyển mạch kênh) sang dần công nghệ thế hệ mới (chuyển mạch gói), điều đó không chỉ diễn ra trong hạ tầng cơ sở thông tin mà còn diễn ra trong các công ty khai thác dịch vụ, trong cách tiếp cận của các nhà khai thác thế hệ mới khi cung cấp dịch vụ cho khách hàng. Là một khu vực đặc biệt Khu công nghệ cao (CNC) Hoà lạc có những yêu cầu rất cao đối với hạ tầng cơ sở thông tin để bảo đảm cho những hoạt động sản xuất kinh doanh của khu vực. Việc lựa chọn công nghệ cho khu vực này là việc rất khó khăn và không có một giải pháp nào áp đảo bởi nhiều lý do trong đó không chỉ liên quan đến chính sách phát triển của quốc gia mà còn liên quan trực tiếp đến công nghệ và những vấn đề kỹ thuật cần giải quyết của mối phương án lựa chọn. Trong phần tiếp theo chúng tôi sẽ trình bày một số quan điểm về xu hướng phát triển công nghệ trên thế giới và khả năng áp dụng cho khu vực CNC Hoà lạc. Xu hướng phát triển công nghệ mạng Trong những năm trước đây ITU và các tổ chức tiêu chuẩn khác như ATM-Forum đã khẳng định lựa chọn công nghệ ATM cho mạng tổ hợp đa dịch vụ băng rộng B-ISDN trong tương lai. Tuy nhiên qua một thời gian phát triển các tiêu chuẩn và sản phẩm cùng với sự xuất hiện của khái niệm "IP Switching" vào năm 1996 do công ty Ipsilon đưa ra đã có một số thay đổi nhất định trong quan điểm của các nhà sản xuất thiết bị cũng như các nhà khai thác về nền tảng của mạng thế hệ mới NGN tương lai. Theo quan điểm mới, mạng thế hệ mới sẽ là sự kết hợp của công nghệ ATM và khả năng định tuyến của IP. Cho đến thời điểm hiện nay, quan điểm này vẫn còn trong giai đoạn bàn cãi tuy đã có một số thành công nhất định nhưng đó chưa được khẳng định là xu hướng tất yếu của mạng tương lai. Nhiều hãng sản suất thiết bị và cung cấp giải pháp hàng đầu trên thế giới như Nortel, Lucent Technologies, Cisco, Alcatel... đã nhảy vào cuộc. Các giải pháp công nghệ đưa ra đều giải quyết ba vấn đề lớn sau đây: Vấn đề thứ nhất đó là sự hoà chộn lưu lượng giữa thoại và phi thoại, một yếu tố ảnh hưởng rất nhiều đến cơ cấu chuyển mạch tương lai của nhà cung cấp dịch vụ. Kích cỡ lưu lượng phi thoại liên tục phát triển, nhanh hơn nhiều so với thoại, đặc biệt trong doanh nghiệp (như đề cập trong mục 1.1). Lưu lượng phi thoại biến động rất nhiều, do vậy mẫu lưu lượng cần nhiều băng tần không phù hợp với chuyển mạch thoại và trung kế hiện có. Thời gian cho các cuộc gọi số liệu kéo dài từ vài chục phút đến hàng trăm phút, trong khi đó cuộc gọi thoại thông thường chỉ có độ dài vài phút. Như vậy, gia tăng lưu lượng phi thoại đã gây một áp lực lớn cho mạng hiện tại. Vấn đề lớn thứ hai là dịch vụ thoại. Cuộc gọi khách hàng và đặc tính xử lý tạo ra một lượng lớn lợi nhuận cho nhà cung cấp dịch vụ, ít ra cho đến bây giờ lợi nhuận chính của nhà khai thác vẫn thu chủ yếu từ lưu lượng thoại. Vấn đề lớn thứ ba là tính di động. Hiện nay, nhiều khách hàng đều muốn có dịch vụ thoại và dịch vụ số liệu di động nhưng họ hoàn toàn không muốn trả tiền riêng cho hai dịch vụ này và thiết bị truy nhập. Bạn có thể thấy điều này khi sử dụng điện thoại di động cùng với một card số liệu nhỏ cho phép kết nối máy tính theo phương thức quay số truy nhập vào tài nguyên từ xa. Xu hướng liên kết số liệu cá nhân (PDA) đã bổ xung một lượng lớn số liệu (thư thoại) vào mạng thoại. Lưu lượng thoại thực tế được gộp vào trong lưu lượng số liệu và tiếp đến có thể là cả lưu lượng hình ảnh. Cả hai công nghệ IP và ATM đều bộc lộ điểm mạnh và điểm yếu riêng trong việc giải quyết những vấn đề nêu trên. Nhờ ưu điểm nổi trội về quản lí băng tần và QoS so với IP nên ATM vẫn là lựa chọn hàng đầu cho các dịch vụ thời gian thực. Thiết kế kỹ thuật cho ATM đơn giản hơn nhiều so với IP và mức độ lãng phí băng tần của IP/ATM cũng vượt xa IP (15%-20% so với 2%-3% của IP). Công nghệ IP phù hợp với sự phát triển của mạng vì lưu lượng số liệu sẽ lấn át lưu lượng thoại trong tương lai. Ở khía cạnh độ tin cậy và khả dụng, ATM có thời gian khôi phục và khả năng đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt hơn trong điều kiện lỗi. Trong khi đó IP không thể đáp ứng các yêu cầu độ tin cậy của thoại nếu không có thiết kế mạng với độ dự phòng cao. Tuy nhiên IP lại nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà đầu tư do sự phát triển lưu lượng IP và tính năng sử dụng như giao thức truy nhập. Hơn nữa "nhận thức" thị trường đối với IP sâu rộng hơn so với ATM, công nghệ được xem là đã "già nua" dưới con mắt nhà đầu tư và không nhận được sự đầu tư thích đáng tuy ra đời sau IP. Chính vì những lí đó nên hiện nay hầu hết các giải pháp công nghệ của các hãng đưa ra đều là sự hội tụ của hai công nghệ gói trên một cơ sở hạ tầng chung. Chẳng hạn như Nortel đưa ra giải pháp OPTera sử dụng chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS- Multi Protocal Label Switching) dựa trên công nghệ IP/ATM (IP over ATM). Hỗ trợ đa dịch vụ Đảm bảo QoS Quản lí băng tần Kết nối định hướng Gửi theo tốc độ đường dây Giám sát chỉ tiêu Tăng năng lực mạng Mạng IP theo địa chỉ Phi kết nối giữa các nút Phân lớp dịch vụ Hướng ứng dụng- TCP/UDP Toàn cầu Độ dài gói thay đổi ATM IP MPLS- kết nối định hướng Hỗ trợ hoàn toàn QoS Đa dịch vụ Hoạt động trên nhiều môi trường vật lí khác nhau Hình III- 1: Giải pháp OPTera của Nortel. Giải pháp công nghệ này đang được xem là một lựa chọn cho mạng thế hệ sau. Các nhà khai thác Trong cả năm 1998, ngành công nghiệp đường trục Internet đã trải qua một sự phát triển mạnh mẽ cùng với sự cạnh tranh và hợp nhất dữ dội - hai xu hướng này vẫn đang được tiếp tục trong tương lai. Các nhà cung cấp đường trục Internet quốc gia Tier I cung cấp một loạt các kiểu lựa chọn kết nối cho các ISP nội hạt và nội vùng, các nhà kinh doanh cỡ nhỏ và cỡ lớn, cũng như người tiêu dùng. Với các mạng cáp quang hiện đại của họ và các hub chuyển mạch dựa trên ATM, cộng thêm các kết nối trực tiếp đến các NAP/MAE chính, họ hoàn toàn dư thừa dung lượng để điều khiển lưu lượng. Việc liên kết và mua lại đang tiếp diễn, cho phép các nhà cung cấp đường trục Tier I dẫn đầu củng cố thêm quyền điều khiển các tuyến Internet chính của họ, nhưng vẫn có cạnh tranh giữa họ để giữ giá truy nhập một cách phù hợp. Mặc dù các nhà cung cấp Tier I đã không tiếp tục hỗ trợ các nhà cung cấp dịch vụ Internet tier thấp hơn thông qua các thoả thuận ngang hàng tự do, điều này cần cung cấp chi phí cho việc mở rộng và nâng cấp các mạng đường trục để đáp ứng nhu cầu phát triển đối với các dịch vụ Internet của người tiêu dùng, các nhà kinh doanh, cũng như các ISP. Do các công ty viễn thông thế hệ mới bắt đầu cung cấp thêm các tính năng với chi phí thấp hơn, các nhà kinh doanh lớn và nhỏ sẽ quan tâm và tin tưởng các ưu điểm của sự kết hợp các mạng thoại và số liệu. Nó có thể chiếm một thời gian dài hơn để loại bỏ tất cả những lo lắng về các vấn đề chất lượng được đề cập xung quanh việc thoại chạy trên nền IP, nhưng khi những lo lắng về chất lượng thoại nhạt dần và thêm nhiều các nhà khai thác chủ đạo bắt đầu cung cấp các dịch vụ thoại thông qua IP thì thị trường sẽ được thúc đẩy nhanh hơn. Khi điều này xảy ra, kiểu truyền tải viễn thông cũ thoại thông qua mạng chuyển mạch kênh chia tách, dùng riêng sẽ chịu thua một mạng mới trong đó các dịch vụ không được định giá dựa trên khoảng cách và không ngừng cung cấp những mức cước thấp hơn đến các khách hàng. Điều đó không phải được thực hiện nhanh chóng. Mặc dù tốc độ phát triển của các dịch vụ thế hệ mới chẳng hạn như điện thoại IP là rất đáng kể, nhưng thị trường này là rất nhỏ bé so với thị trường các dịch vụ đường dài 90 tỷ USD tại Mỹ hiện nay [8]. Và hầu hết các công ty lớn vẫn đàm phán các dịch vụ đường dài ít hơn 0,05 $ cho mỗi phút gọi thông qua mạng PSTN truyền thống bằng các mạng dùng riêng ảo truyền thống. Có nghĩa là thoại qua IP sẽ vẫn chiếm ít hơn 5% tổng thị trường thoại đường dài vào năm 2002 [8]. Trong thiên niên kỷ mới, sẽ có một xu hướng hướng đến hội tụ các nhà khai thác, có thể từ 10 đến 15 nhà khai thác lớn toàn cầu truyền tất cả các lưu lượng thoại quốc tế. Xu hướng hội tụ đã thâm nhập khắp trong số các ISP và các nhà khai thác liên quan đến Internet từ năm 1990. Các nhà khai thác viễn thông truyền thống - chỉ có cách lựa chọn là lựa chọn IP để trở thành người chiến thắng thực sự, bởi vì họ đang sở hữu phần lớn cơ sở khách hàng hiện nay. Vấn đề chất lượng dịch vụ của IP Quá trình tiếp tục hoàn thiện và nâng cao chất lượng dịch vụ qua IP được nhiều tổ chức tiêu chuẩn quan tâm. Không chỉ có IETF (Internet Engineering Task Force) với các tiêu chuẩn RFC mà còn rất nhiều tổ chức khác như bản thân ITU hay ETSI cũng đưa ra và hoàn thiện các tiêu chuẩn liên quan đến mạng IP và đặc biệt là chất lượng dịch vụ IP. Với ưu thế phi kết nối, các thủ tục điều khiển dịch vụ IP đơn giản hơn rất nhiều so với các thủ tục khác như ATM. Tuy nhiên một vấn đề đặc biệt quan trọng đó là chất lượng dịch vụ QoS mà mạng IP cung cấp chỉ dừng lại ở mức độ "best effort" mà không thể bảo đảm theo yêu cầu đặc biệt cho các dịch vụ thời gian thực hay thoại truyền thống. Đây là mặt hạn chế lớn nhất mà IP phải vượt qua để đảm bảo trở thành một giao thức duy nhất cho sự hội tụ thoại-số liệu. Công nghệ MPLS MPLS là công nghệ trong truyền thông IP, đó là sự cải tiến của IPOA (IP over ATM) truyền thống. Nó áp dụng chế độ tích hợp, kết hợp IP với các công nghệ ATM, do đó có được đặc tính truyền với tốc độ cao, chất lượng dịch vụ QoS và khả năng điều khiển luồng của ATM cũng như có được khả năng mềm dẻo và khả năng mở rộng của IP. Nó không chỉ giải quyết rất nhiều vấn đề trong mạng hiện thời mà còn hỗ trợ rất nhiều các chức năng mới, do đó nó là một công nghệ mạng IP xương sống khá lý tưởng. Các nghiên cứu về MPLS đang được triển khai trên phạm vi quốc tế tại thời điểm hiện tại. IETF (Internet Engineering Task Force) dự định sẽ đặt ra các tiêu chuẩn MPLS trong năm nay. Các nhóm nghiên cứu của ITU-T cũng đang tiến hành các nghiên cứu liên quan. Công nghệ này sẽ có thể trở thành nền tảng của các thế hệ IP tiếp theo. Trong khi ấy, sự phát triển của Internet đặt ra nhiều đòi hỏi cao hơn về công nghệ băng rộng và truyền thông đa phương tiện. Việc xây dựng các mạng IP đặt ra yêu cầu khẩn cấp cho một công nghệ có hiệu quả hơn. Tình hình đó đòi hỏi phải có những nghiên cứu chi tiết về công nghệ mới này để đảm bảo sự lựa chọn đúng đắn trong số rất nhiều các công nghệ khác nhau sao cho phù hợp với hiện trạng thực tế trong nước. Lịch sử phát triển MPLS Sự phát triển nhanh chóng của IP và sự tăng trưởng của Internet trở thành một sự thật không thể không thừa nhận. Địa vị thống trị của IP tại giao thức lớp 3 cũng là điều không cần bàn cãi. Trong một thời gian dường như mọi thứ đều dựa trên IP và IP ở trên tất cả mọi thứ. Trên thực tế, xu hướng phát triển chứng minh cho điều đó. Lưu lượng lớn nhất trong các mạng xương sống thực tế đều bắt nguồn từ IP. Hầu hết các dịch vụ khác nhau từ các công nghệ lớp dưới đều hỗ trợ cho các dịch vụ IP. Trong tất cả các công việc tiêu chuẩn hoá công nghệ, hỗ trợ cho IP trở thành tiêu chí cho việc nghiên cứu. Với các nhà thiết kế mạng, sự phát triển nhanh chóng của Internet có thể không tránh khỏi. Việc mở rộng đều đặn của mạng, sự tăng trưởng không ngừng của lưu lượng, và sự phức tạp của các dịch vụ đã biến mạng hiện tại thành không thể chấp nhận đươc. Nhu cầu thị trường cấp bách cho một mạng tốc độ cao, giá thành thấp là tác nhân chủ yếu cho sự ra đời của một loạt các công nghệ mới bao gồm MPLS. Hiện nay, có rất nhiều công nghệ để xây dựng mạng IP, như IPOA (IP qua ATM), IPOS (IP qua SDH/SONET), IP qua WDM và IP qua cáp quang. Mỗi công nghệ có ưu điểm và nhược điểm nhất định. Công nghệ ATM được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu trong các mạng IP xương sống do tốc độ cao, chất lượng dịch vụ QoS, điều khiển luồng và các đặc tính khác của nó mà các mạng định tuyến truyền thống không có. Nó cũng được phát triển để hỗ trợ cho IP. Hơn nữa, trong các trường hợp đòi hỏi thời gian thực cao, IPOA sẽ là sự lựa chọn số một, do đó nghiên cứu về IPOA quan trọng hơn. MPLS thực sự là sự cải tiến của công nghệ IPOA truyền thống. IPOA truyền thống là một công nghệ lai ghép. Nó đặt IP (công nghệ lớp thứ 3) trên ATM (công nghệ lớp thứ 2). Các giao thức của hai lớp là hoàn toàn độc lập. Chúng được kết nối với nhau bằng một loạt các giao thức (như NHRP, ARP, v.v..). Cách tiếp cận này hình thành tự nhiên và nó được sử dụng rộng rãi. Khi xuất hiện sự bùng nổ lưu lượng mạng, phương thức này dẫn đến một loạt các vấn đề cần giải quyết. 1. Thứ nhất, trong phương thức lai ghép, cần phải thiết lập các kết nối PVC cho tất cả các nút nghĩa là để thiết lập mạng với tất cả các kết nối như được biểu diễn trong hình III-1. Điều này sẽ tạo ra hình vuông N. Khi thiết lập, duy trì và ngắt kết nối giữa các nút, các mào đầu liên quan (như số kênh ảo, số lượng thông tin điều khiển) sẽ chỉ thị về độ lớn của hình vuông N của số các nút. Khi mạng mở rộng, mào đầu sẽ ngày càng lớn và tới mức không thể chấp nhận được. 2. Phương thức lai ghép phân chia toàn bộ mạng IPOA thành rất nhiều các LIS (Mạng con IP Logic), thậm chí với các LIS trong cùng một mạng vật lý. Các LIS được kết nối nhờ các bộ định tuyến trung gian được biểu diễn trong hình III-2. Cấu hình multicast giữa các LIS khác nhau trên một mặt và giữa các bộ định tuyến này sẽ sẽ trở nên hạn chế khi luồng lưu lượng lớn. Cấu hình như vậy chỉ áp dụng cho các mạng nhỏ như mạng doanh nghiệp, mạng trường sở, v.v.. và không phù hợp với nhu cầu cho các mạng xương xống Internet trong tương lai. Cả hai đều khó mở rộng. 3. Trong phương thức lai ghép, IPOA sẽ không thể đảm bảo về chất lượng dịch vụ QoS. Hình III- 2: Sự mở rộng mạng IPOA. Hình III- 3: Nút cổ chai trong mạng IPOA. 4. Không phải tất cả mọi cân nhắc được đưa ra cho mỗi bên trong thiết kế IP và ATM. Điều này tạo nên sự liên kết giữa chúng phụ thuộc vào một loạt các giao thức phức tạp và các bộ định tuyến xử lý các giao thức này. Sự phức tạp sẽ gây ra các hiệu ứng có hại đến độ tin cậy của các mạng xương sống. Các công nghệ như MPOA, và LANE đang được hình thành để giải quết các tồn tại này. Tuy nhiên các giải pháp đó không thể giải quyết được tất cả các tồn tại. Trong khi ấy, nổi bật lên trên một loạt các công nghệ IPOA khác với phương thức lai ghép là chuyển mạch nhãn theo phương thức tích hợp. Chúng cung cấp giải pháp hợp lý để giải quyết những tồn tại này. Chuyển mạch nhãn được hiểu là khải niệm chung cho tất cả các công nghệ chuyển mạch nhãn hiện có. Những công nghệ này thực sự dựa trên những cơ sở mà MPLS đã được hình thành. Khái niệm chuyển mạch nhãn xuất phát từ quá trình nghiên cứu hai thiết bị cơ bản trong mạng IP: tổng đài chuyển mạch và bộ định tuyến. Chúng ta có thể thấy rằng chỉ xét trong các yếu tố tốc độ chuyển mạch, phương thức điều khiển luồng, tỉ lệ giữa giá cả và chất lượng thì tổng đài chuyển mạch chắc chắn tốt hơn nhiều so với bộ định tuyến. Tuy nhiên, các bộ định tuyến có các chức năng định tuyến mềm dẻo mà tổng đài không thể so sánh được. Do đó chúng ta không thể không nghĩ rằng chúng ta có thể có một thiết bị có khả năng điều khiển luồng, tốc độ cao của tổng đài cũng như các chức năng định tuyến mềm dẻo của bộ định tuyến. Đó là động cơ then chốt để phát triển chuyển mạch nhãn. Nguyên tắc cơ bản của chuyển mạch nhãn là sử dụng một thiết bị tương tự như bộ định tuyến để điều khiển thiết bị chuyển mạch phần cứng ATM, do vậy công nghệ này có được tỉ lệ giữa giá thành và chất lượng có thể sánh được với tổng đài. Nó cũng có thể hỗ trợ thậm chí rất nhiều chức năng định tuyến mới mạnh hơn như định tuyến hiện v.v.. Công nghệ này do đó kết hợp một cách hoàn hảo ưu điểm của các tổng đài chuyển mạch với ưu điểm của các bộ định tuyến, và trở thành điểm nóng thu hút sự tập trung của ngành công nghiệp. Giải pháp của các nhà cung cấp Toshiba's CSR Toshiba đầu tiên định nghĩa mô hình chuyển mạch nhãn thông qua công nghệ CSR (Cell Switching Router). Mô hình này đầu tiên đề xuất đặt cấu trúc chuyển mạch ATM dưới sự điều khiển của giao thức IP (như giao thức định tuyến IP và giao thức RSVP) mà không phải là giao thức ATM (Q.2931). Bởi vậy mô hình này có thể loại trừ toàn bộ báo hiệu ATM và việc xắp xếp địa chỉ phức tạp. Công nghệ CSR đòi hỏi mạng CSR bao gồm tổng đài chuyển mạch ATM và các tổng đài chuyển mạch CSR. CSR được coi như công nghệ chuyển mạch nhãn đầu tiên được đệ trình tại cuộc họp IETF BOF vào cuối năm 1994 và đầu năm 1995. Tuy nhiên, thời điểm đó không có những nghiên cứu chuyên sâu vào mô hình này. Định nghĩa của công nghệ này không rõ ràng và hoàn chỉnh. Và các sản phẩm cụ thể chưa có. Cisco's Tag Switching Chỉ một vài tháng sau khi Ipsion thông báo về công nghệ chuyển mạch IP, Cisco đã phổ biến công nghệ chuyển mạch thẻ của mình. Mô hình này khác rất nhiều so với hai công nghệ ở trên. Ví dụ, nó không sử dụng điều khiển luồng nhưng sử dụng phương thức động cơ điều khiển trong thiết lập bảng truyền lại, và nó không giới hạn với các ứng dụng trong hệ thống chuyển mạch ATM. Công nghệ này đã được đề cập đến trong các tài liệu RFC. Không giống như Ipsilon, Cisco tiêu chẩn quốc tế hoá công nghệ này. Các tài liệu RFC được đưa ra cho tất cả các khía cạnh của công nghệ, và các nỗ lực của Cisco đã mang lại kết quả trong việc thiết lập nên nhóm làm việc MPLS IETF. IBM's ARIS and Nortel's VNS Ngay sau khi Cisco thông báo về công nghệ của mình, IBM bắt kịp với ARIS (Aggregate Route-based IP Switching) của mình và các tài liệu RFC cũng được hình thành. Mặc dầu ARIS khá giống với chuyển mạch thẻ, chúng cũng có rất nhiều điểm khác biệt. Các công ty lớn khác trong công nghiệp, như Nortel, cũng sử dụng chúng trong các sản phẩm VNS chuyển mạch nhãn của mình. Có thể thấy rằng nghiên cứu về chuyển mạch nhãn đã nhận được sự chú ý rộng rãi trong công nghiệp. Công việc chuẩn hoá MPLS Với sự hỗ trợ từ nhiều công ty, IETF triệu tập cuộc họp BOF trong năm 1996. Đây là một trong những cuộc họp thành công nhất trong lịch sử IETF. MPLS đi vào con đường chuẩn hoá một cách hợp lý, mặc dầu nó còn được cân nhắc xem liệu có những bộ định tuyến đủ nhanh hay công nghệ này liệu có còn cần thiết. Trong thực tế, không có một bộ định tuyến nào đạt được và các công nghệ chuyển mạch nhãn hiện có cần phải chuẩn hoá. Vào đầu năm 1997, hiến chương MPLS được thông qua. Vào tháng 4 năm 1997 nhóm làm việc MPLS tiến hành cuộc họp đầu tiên. Vào tháng 11 năm 1997, những tài liệu MPLS đầu tiên được ban hành. Vào tháng 7 năm 1998, tài liệu cấu trúc MPLS được ban hành. Trong tháng 8 và tháng 9 năm 1998, 10 tài liệu Internet bổ xung được ban hành, bao gồm MPLS LDP (Label Distribution Protocol), Mark Encoding, các ứng dụng ATM, v.v... MPLS hình thành về căn bản. IELF hy vọng sẽ kết thúc các tiêu chuẩn MPLS và đưa ra các tài liệu RFC trong năm 1999. Chúng ta có thể thấy rằng MPLS đã phát triển rất nhanh chóng và hiệu quả. Điều này cũng chứng minh những yêu cầu cấp bách trong công nghiệp cho một công nghệ mới. Nguyên tắc cơ bản của MPLS Một khái niệm cơ bản của MPLS là thay đổi các phương tiện lớp 2 trong mạng như hệ thống chuyển mạch ATM thành LSR. LSR có thể thay thế sự kết hợp của hệ thống chuyển mạch ATM với các bộ định tuyến truyền thống. Nó bao gồm đơn vị điều khiển và đơn vị chuyển mạch, như biểu diễn trong hình III-4 dưới đây. Hình III- 4: Mô hình chuyển mạch MPLS. Sự khác nhau chính giữa mạng MPLS và mạng IP truyền thống là các bộ định tuyến chuyển mạch thẻ được sử dụng trong miền MPLS. Các giao thức MPLS được sử dụng cho liên kết giữa các LSR trong cùng một phạm vi. Các bộ định tuyến biên MPLS được thích nghi với công nghệ IP truyền thống tại biên của miền MPLS. (hình III-5) Hình III- 5: Mô hình mạng MPLS. Thủ tục hoạt động của chuyển mạch nhãn thu gọn trong bốn bước sau: LDP cùng với các giao thức định tuyến truyền thống (OSPF, v.v..) lập bảng định tuyến và bảng chuyển đổi các thẻ trong LSR. Các bộ định tuyến nhãn nhận gói tin, hoàn tất các chức năng lớp 3 và gán nhãn các gói tin. Sau đó, trong mạng LSR, LSR không quản lý các tiến trình lớp 3 cho các gói tin, và chỉ truyền lại các gói tin qua các đơn vị chuyển mạch phù hợp với các nhãn trong các gói. Tiếp tục truyền sau khi loại bỏ các nhãn gói tin trong các bộ định tuyến khi thoát khỏi MPLS. Thủ tục này được biểu diễn trong hình III-6 dưới đây: Hình III- 6: Thủ tục hoạt động của chuyển mạch MPLS. Mục tiêu của MPLS là: 1. Hỗ trợ các liên kết điểm điểm và multicast. 2. Triển khai phân cấp định tuyến, hợp nhấp các kênh ảo và cải thiện khả năng mở rộng. 3. Thực hiện định tuyến hiện 4. Hỗ trợ đa giao thức lớp mạng và đa giao thức lớp kênh số liệu đồng thời. 5. Thiết lập nền tảng ATM dựa trên tiêu chuẩn liên lạc IP. 6. Cung cấp khả năng điều khiển lưu lượng, đạt được QoS. 7. Hỗ trợ truy cập tổng đài trung tâm và VPN. Ưu, nhược điểm của MPLS Ưu điểm của MPLS là: 1. Tích hợp các chức năng định tuyến, đánh địa chỉ, điều khiển, v.v.. để tránh mức độ phức tạp của NHRP, MPOA và các công nghệ khác trong IPOA truyền thống. 2. Có thể giải quyết vấn đề N2 và nâng cao khả năng mở rộng đáng kể. Hình III- 7: So sánh giữa mạng MPLS và mạng thường. 3. Tỉ lệ giữa chất lượng và giá thành cao. 4. Nâng cao chất lượng. Có thể thực thi rất nhiều chức năng định tuyến mà các công nghệ trước đây không thực thi được, như định tuyến hiện, điều khiển lặp, v.v.. Khi định tuyến thay đổi dẫn đến khoá một đường nào đó, MPLS có thể dễ dàng chuyển mạch luồng dữ liệu sang một đường mới. Điều này không thể thực hiện được trong IPOA truyền thống. Thêm vào đó, MPLS có thể giải quyết vấn đề fish-shape figure xuất hiện do các bộ định tuyến trên cơ sở địa chỉ đích truyền thống. 5. Sự kết hợp giữa IP và ATM cho phép tận dụng tối đa thiết bị, tăng hiệu quả đầu tư. 6. Sự phân cách giữa các đơn vị điều khiển với các đơn vị chuyển mạch cho phép MPLS hỗ trợ đồng thời MPLS và B-ISDN truyền thồng (biểu diễn trong hình III-8). Và để thêm các chức năng mạng sau khi triển khai mạng MPLS, chỉ đòi hỏi thay đổi phần mềm đơn vị điều khiển. Do đó công nghệ này có khả năng phát triển chức năng.(Hình III-8). Hình III- 8: Khả năng hỗ trợ B-ISDN. Nhược điểm của MPLS 1. Hỗ trợ đa giao thức sẽ dẫn đến các vấn để phức tạp trong kết nối. 2. Khó thực thi hỗ trợ QoS xuyên suốt trước khi thiết bị đầu cuối người sử dụng thích hợp xuất hiện trên thị trường. 3. Việc hợp nhất các kênh ảo đang còn tiếp tục nghiên cứu. Giải quết việc chèn tế bào sẽ chiếm nhiều tài nguyên bộ đệm hơn. Điều này chắc chắn sẽ dẫn đến phải đầu tư vào công việc nâng cấp phần cứng cho các thiết bị ATM hiện tại. MPLS có rất nhiều ưu điểm. Mặc dầu các tiêu chuẩn của nó không có sẵn và rất nhiều vấn đề tồn đọng cần phải giải quyết, MPLS vẫn là một đối thủ đáng gờm cho các công nghệ mạng trong tương lai và xứng đáng được tập trung nghiên cứu xu hướng phát triển của nó. Những nghiên cứu đón đầu của ITU-T SG 13 IP Tập Living List mới nhất trong tiêu chuẩn LIPATM do nhóm nghiên cứu ITU-T đưa ra được biểu diễn trong bảng dưới đây. Nó bao gồm việc sử dụng cấu trúc MPLS trong IP over ATM trong ISDN; sử dụng MPLS để hỗ trợ IP QoS như thế nào; sử dụng MPLS để hỗ trợ VPN như thế nào, v.v.. Bảng III- 1: Các nghiên cứu đón đầu của ITU-T về MPLS. Loại U thể hiện đang đựoc nghiên cứu. Tiêu đề Cập nhật Phân loại N1/Q.20: Mô tả và tiêu chuẩn đo cho IP qua ATM trong B-ISDN 06/98 U N2/Q.20: Cấu trúc IP qua ATM trong B-ISDN 06/98 U N3/Q.20: Hỗ trợ IP QoS 06/98 U N4/Q.20: Hỗ trợ IP Multicast 06/98 U N5/Q.20: Hỗ trợ VPN 06/98 U N6/Q.20: Sử dụng dịch vụ tên miền IP qua ATM trong B-ISDN 06/98 U N7/Q.20: Bản tin cấu trúc giao thức lõi. 06/98 U N8/Q.20: Mô tả sơ bộ về giao thức lõi 09/98 U N9/Q.20: Sử dụng cấu trúc MPLS trong IP qua ATM trong B-ISDN 09/98 U Sử dụng kiến trúc MPLS cho IP qua ATM trong B-ISDN như thế nào. Đây là câu hỏi cơ bản nhất trong các ứng dụng MPLS. Khuyến nghị LIPATM gần nhất quyết định giao thức thích hợp liên quan được sử dụng trong IPOA trong B-ISDN. MPLS được tập trung trong IUT-T do rất nhiều giá trị của của nó và có nhiều triển vọng trong tương lai. Mô tả sơ bộ MPLS qua ATM đã hoàn thành. Tuy nhiên để phát triền MPLS trong nền tiêu chuẩn IPOA trong B-ISDN tương lai, một vài vấn đề tồn đọng phải được xem xét. Chấp nhận kiến trúc MPLS có nghĩa là chấp nhận các giao thức báo hiệu LDP mới và cùng với nó là việc huỷ bỏ các giao thức báo hiệu ATM mà diễn đàn ATM Forum và ITU-T đã phê chuẩn, các giao thức báo hiệu MPLS (LDP) trên thực tế phức tạp hơn nhiều so với bề ngoài của nó. Chuyển mạch nhãn tương tự với chuyển mạch giao thức ATM về thuật toán, do vậy mọi người có xu hướng bỏ qua những khó khăn cố hữu trong ATM được sử dụng như kênh dữ liệu MPLS. Vấn đề nổi bật là tiêu thụ kênh ảo. Để giảm bớt vấn đề này, MPLS sử dụng phương pháp hợp nhất kênh ảo. Nhưng sử dụng phương pháp hợp nhất kênh ảo sẽ đòi hỏi phần cứng mới và nhiều bộ đệm dự trữ hơn. Những nghiên cứu gần đây cho thấy việc tăng bộ đệm dự trữ có thể thực hiện ở mức thấp nhất. Tuy nhiên, kết luận vẫn còn dành cho những nghiên cứu tiếp theo. Do những yêu cầu kỹ thuật “có sản phẩm ngay lập tức”, các thiết bị tương tự có thể được sử dụng để hỗ trợ MPLS và ITU-T/ATM-Forum. Nó sẽ gây ra phức tạp cho cả thiết bị và các nhà điều hành mạng. Sự kết hợp giữa B-ISDN và MPLS ít khi được đề cập trong công nghệ này. Sự bất đồng vẫn còn tồn tại trong một vài câu hỏi như liệu nên sử dụng phương pháp giảm bớt hay sử dụng phương pháp tránh né trong điều khiển lặp và liệu nên sử dụng phương pháp độc lập hay phương pháp thứ tự trong quá trình phân phối thẻ gói tin. Sử dụng MPLS để hỗ trợ IP QoS như thế nào. Đây là một câu hỏi ảnh hưởng tới việc cung cấp QoS trên mạng IP. Dịch vụ cố gắng tối đa (best-effort) của mạng IP sẽ quyết định chất lượng QoS tương đối của nó. Tuy nhiên, đa dịch vụ hiện nay đòi hỏi những nhu cầu ngày càng cao cho QoS. Ngoài dịch vụ cố gắng tói đa, nhóm làm việc về dịch vụ tích hợpIETF đã định nghĩa dịch vụ bảo đảm, dịch vụ tải có điều khiển và các loại dịch vụ mới khác. Rất nhiều kỹ thuật phát triển để bảo đảm về QoS IP. RSVP một giao thức dịch vụ tích hợp đã được đưa ra. Các dịch vụ khác nhau sẽ được cung cấp cho các khách hàng khác nhau theo các cấp ưu tiên khác nhau. MPLS ấn định các thẻ khác nhau cho các yêu cầu QoS khác nhau và do đó hỗ trợ QoS thông qua việc định nghĩa các mức độ (granularities) khác nhau cho luồng dữ liệu bằng các phương tiện giao thức hỗ trợ QoS như RSVP hoặc giao thức dịch vụ khác. Khi thực thi QoS của MPLS, cần phải có giải pháp cấp bách đối với một số vấn đề sau: Sử dụng các nhãn tiêu đề như thế nào để thiết lập các kênh ảo ATM để đảm bảo QoS; Sử dụng thông tin nhãn như thế nào để thiết lập ATM PVC như các bộ định tuyến đang làm hiện nay, hoặc sử dụng chế độ MPLS như thế nào để thiết lập SVC. Thực thi QoS hoặc CoS trong B-ISDN rõ ràng cung cấp một cơ chế cbuyển đổi các lớp bản tin khác nhau của dịch vụ vào B-ISDN. Tuy nhiên, nó phải đối diện với hai thách thức. Thách thức thứ 1 là định nghĩa chính xác semantic và áp dụng chúng vào việc dán nhãn MPLS như thế nào và thách thức thứ 2 là xắp xếp những nhãn này vào mảng báo hiệu B-ISDN như thế nào. Chắc chắn rằng, RSVP và LDP là các giao thức thích hợp để thực hiện cơ chế này. Tuy nhiên phải có các nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này. Sử dụng MPLS để hỗ trợ VPN như thế nào. VPN (Virtual Private Network) ám chỉ đến tài nguyên mạng sử dụng mạng công cộng để cung cấp cho các người sử dụng các dịch vụ tương tự như mạng doanh nghiệp. Người sử dụng của VPN có thể từ các vị trí khác nhau liên lạc với người sử dụng hoặc máy chủ của mạng VPN này theo các cách khác nhau. Từ cách nhìn của người sử dụng, dường như họ được kết nối vào mạng cá nhân của cơ quan mặc dầu sự thực là mạng cá nhân này hoàn toàn được xây dựng dựa trên mạng công cộng, ngoại trừ nó cung cấp sự độc lập tương đối từ mạng công cộng. Làm theo cách này, một tổ chức hay doanh nghiệp có thể giảm căn bản các phí tổn về tài chính và nhân lực trong việc xây dựng mạng cá nhân và tập trung vào dịch vụ mạng hơn là vận hành mạng để thu được sự hợp nhất tốt hơn, hiệu quả hơn, chuyên môn hoá hơn. Nhu cầu cho dịch vụ VPN đang tăng. IPOA phải tạo ra một cơ chế cho dịch vụ này cho phép thực thi VPN theo cách đơn giản. Công nghệ truyền dẫn Thiết bị truyền dẫn đường trục: Đặc tính tuyệt vời của sợi quang vẫn cuốn hút rất nhiều nhà nghiên cứu và sản xuất thiết bị hàng đầu và sợi quang vẫn được xem là cơ sở hạ tầng thông tin cho tương lai. Xu hướng chính của công nghệ này vẫn tập trung vào các hệ thống truyền dẫn tốc độ SDH/ WDM/ DWDM. Theo báo cáo của công ty Ovum, doanh thu bán thiết bị WDM sẽ tăng 1,1 tỷ USD năm 1998 lên 8,6 tỷ USD vào năm 2005. Xu hướng chế tạo tập trung vào việc nâng dung lượng của một kênh và số bước sóng truyền dẫn trên sợi. Cho đến nay, tốc độ truyền dẫn trên một kênh đã nâng lên đến kỷ lục 80Gbit/s (thiết bị của Nortel). Với thiết bị ghép kênh theo bước sóng mật độ cao (DWDM) tốc độ này đạt đến 6,4Tbit/s qua cự li 480km ghép tới 80 bước sóng tốc độ 80Gbit/s (80x80Gbit/s). Thiết bị này sẽ có mặt trên thị trường trong năm 2001. Một xu hướng chế tạo khác là các linh kiện Laser điều chỉnh được ở mọi tần số trong cửa sổ 40nm băng C và L phục vụ cho các bộ ghép kênh quang. Các bộ chuyển mạch quang trong mạng toàn quang cũng được phát triển, dung lượng đã đạt đến 2,56Tbit/s. Ở Việt Nam, công nghệ truyền dẫn quang SDH đã được sử dụng ở mạng đường trục, tại hai thành phố Hà Nội, Hồ Chí Minh với dung lượng 2,5 Gbps và sử dụng ở nhiều tuyến truyền dẫn khác với các dung lượng 155 Mbps , 622Mbps. WDM là công nghệ mới, cho phép có được các dung lượng truyền dẫn cao ( trên 10 Gbps), giá thành cũng cao hơn giá thành của các thiết bị SDH, tuy nhiên với sự phát triển công nghệ giá thành của các thiết bị WDM sẽ giảm trong vài năm tới. Theo kế hoạch dự kiến tuyến đường cáp quang dọc xa lộ Hà nội- Tp Hồ Chí Minh sẽ sử dụng công nghệ truyền dẫn quang WDM dung lượng 10 Gb/s. Công nghệ truy nhập Xu hướng chế tạo thiết bị truy nhập đang chuyển dần sang thiết bị băng rộng sử dụng chuyển mạch gói, tận dụng mạng cáp đồng hiện có với công nghệ xDSL, phát triển mạng truy nhập vô tuyến theo hướng nâng cao băng tần, đa dịch vụ và hỗ trợ truy nhập Internet, hoàn thiện các giải pháp truy nhập quang hiện có. Ở góc độ mạng truy nhập, mạng truy nhập quang vẫn là giải pháp cung cấp dịch vụ băng rộng với chất lượng tuyệt vời, mặc dù trong giai đoạn hiện nay đã nhiều hình thức truy nhập cải tiến trên cơ sở hạ tầng hiện có nhận được nhiều sự quan tâm hơn (chẳng hạn như xDSL và truy nhập vô tuyến). Tuy nhiên, chúng cũng chỉ là bước đệm để phục vụ cho mục đích lâu dài: “Cáp quang hóa đến tận khách hàng”. Hiện nay đang tồn tại một số xu hướng đối với mạng truy nhập như sau: Truy nhập V5.x Truy nhập vô tuyến WLL sử dụng công nghệ CDMA. Truy nhập cáp xDSL. + Truy nhập quang PON Lựa chọn giải pháp công nghệ cho hạ tầng cơ sở thông tin khu CNC Hoà lạc. Những phân tích trên đây chưa phải là những phân tích cuối cùng để đưa ra được quyết định lựa chọn giải pháp công nghệ cho hạ tầng cơ sở thông tin khu CNC Hoà lạc. Tuy nhiên cơ sở để lựa chọn giải pháp công nghệ cho hạ tầng cơ sở thông tin khu cCNC Hoà lạc phải bảo đảm được những nguyên tắc và năng lực mạng thông tin khu CNC Hoà lạc. Những nguyên tắc và năng lực đó được thể hiện dưới những yêu cầu sau đây: Phải là mạng thế hệ mới NGN Phải có khả năng nâng cấp, cập nhật công nghệ mới nhất một cách đơn giản và hiệu quả. Phải đáp ứng đựoc những nhu cầu thông tin trước mắt và đến giai đoạn 2005-2010 của các đơn vị trong khu CNC Hoà lạc. Phải có khả năng kết nối với mạng quốc gia và quốc tế. Đảm bảo hiệu quả đầu tư Cấu trúc mạng thế hệ mới Cấu trúc mạng thế hệ mới NGN Cấu trúc mạng khu CNC Hoà lạc Các khuyến nghị về cấu trúc và các giai đoạn phát triển GIẢI PHÁP CHO MẠNG KHU CNC HOÀ LẠC Giải pháp cho mạng thông tin nội bộ khu vực Giải pháp kết nối với mạng quốc gia và quốc tế TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Tổng cục Bưu điện - Qui hoạch mạng viễn thông quốc gia đến năm 2010 [2]. Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật bản JICA, Viện chiến lược phát triển, Bộ KHĐT nghiên cứu về dự án phát triển đô thị khu vực Hoà lạc và Xuân mai Giai đoạn 1 - Hà nội 1999. [3]. Tổng công ty xuất nhập khẩu xây dựng, Qui hoạch chi tiết bước 1-giai đoạn1 Các khu vực thuộc khu Công nghệ cao Hoà lạc. Hà nội 2000 [4]. Tổng cục Bưu điện - JICA, Nghiên cứu qui hoạch phát triển Viễn thông Việt nam đến năm 2020, Hà nội 1999. [5]. Tổng cục Bưu điện, Nghiên cứu tiếp thu công nghệ tiên tiến để tổ chức khai thác thử nghiệm mạng thông tin liên kết số đa dịch vụ băng rộng - Đề tài KHCN-01-01B, Hà nội 2000. [6]. Dr.Bruce Davie, Multiprrotocol Label Switching- Packet Magazzine 1999. [7]. Wu Jiang Zhao Huiling, A study ò MPLS Architecture and Applications - China- 2000. [8]. Nathan J.Muller, IP Convergence: The Next Revolution in Telecommunications.