Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM, chương 1

IP/WDM được thiết kế để truyền dẫn lưu lượng IP trong một mạng quang cho phép WDM để tận dụng sự phổ biến của kết nối IP và dung lượng băng thông cực lớn của WDM. Hình 1.1 dưới đây chỉ ra việc truyền dẫn các gói tin IP hoặc các tín hiệu SONET/SDH thông qua mạng WDM. Một khối điều khiển bằng phần mềm sẽ điều khiển ma trận chuyển mạch.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM, chương 1CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀIP/WDM1.1 Khái niệm mạng IP/WDM Mạng IP/WDM được thiết kế để truyền dẫn lưu lượng IP trongmột mạng quang cho phép WDM để tận dụng sự phổ biến của kếtnối IP và dung lượng băng thông cực lớn của WDM. Hình 1.1 dướiđây chỉ ra việc truyền dẫn các gói tin IP hoặc các tín hiệuSONET/SDH thông qua mạng WDM. Một khối điều khiển bằngphần mềm sẽ điều khiển ma trận chuyển mạch. Ở đây, IP, với vaitrò là công nghệ ở lớp mạng, sẽ dựa trên tầng dữ liệu để cung cấp:  Đóng khung (ví dụ như SONET hay Ethernet)  Phát hiện lỗi (ví dụ như kiểm tra CRC)  Sửa lỗi (ví dụ như yêu cầu phát lại tự động ARQ) Một vài các chức năng tầng liên kết được thể hiện trong giaodiện ví dụ như các giao diện khách xen/tách hay các giao diệntruyền dẫn nhờ vật lí. MUX MUX Hình 1.1 Truyền tải gói tin IP trên các kênh bước sóng Một mục tiêu của mạng quang là cung cấp truyền dẫn trongsuốt quang từ đầu cuối tới đầu cuối để tối thiểu hoá trễ mạng. Điềunày đòi hỏi các giao diện toàn quang và các ma trận chuyển mạchtoàn quang cho các thành phần mạng trung gian và biên giới mạng.Bộ phát đáp được sử dụng để khuyếch đại tín hiệu quang. Tồn tạicác bộ phát đáp toàn quang (các laser biến đổi được) và các bộphát đáp quang-điện-quang (O-E-O). Hình cũng chỉ ra hai loại lưulượng là IP (ví dụ như Gigabit Ethernet) và SONET/SDH và do đóđòi hỏi các giao diện giữa Gigabit Ethernet và SONET/SDH.Trong trường hợp các kết nối đa truy nhập, một tầng con của tầngliên kết dữ liệu là giao thức truy nhập môi trường (MAC) sẽ làmtrung gian truy nhập để chia sẻ kết nối sao cho tất cả các node đềucó cơ hội truyền dữ liệu. Hiện đang tồn tại ba xu hướng chính để truyền dẫn IP trên nềnWDM (Hình 1.2). Xu hướng thứ nhất là truyền dẫn IP trên ATM,sau đó qua SONET/SDH và cuối cùng là sợi quang WDM. Ở đâyWDM được dùng như là công nghệ truyền dẫn song song với tầngvật lý. Ưu điểm chính của phương pháp này là nhờ việc sử dụngATM, các loại lưu lượng khác nhau với các đòi hỏi QoS khác nhaucó thể được mang trên cùng một sợi quang. IP ATM IP/MPLS SONET/SDH SONET/SDH IP/MPLS WDM WDM WDM Hình 1.2 Ba xu hướng cho IP/WDM (tầng dữ liệu) Một ưu điểm khác khi dùng ATM là khả năng sử dụng kĩ thuậtlưu lượng và độ mềm dẻo trong việc giám sát mạng của ATM. Nóbổ sung cho định tuyến lưu lượng nỗ lực tối đa (best effort) của IPtruyền thống. Tuy nhiên, xu hướng này bị cho là phức tạp, tăng chiphí mạng và có xu hướng tạo ra các nghẽn cổ chai tính toán ở cácmạng tốc độ cao. Nó được giải quyết bởi sự xuất hiện của kĩ thuậtMPLS trong tầng IP. Các đặc tính chính của MPLS như sau:  Sử dụng một nhãn đơn giản và có độ dài cố định để xác định dòng/tuyến.  Tách riêng dữ liệu chuyển tiếp và thông tin điều khiển. Thông tin điều khiển được dùng để thiết lập đường đi ban đầu nhưng các gói tin được vận chuyển tới node kế tiếp dựa theo nhãn trong bảng chuyển tiếp.  Với một mô hình chuyển tiếp đồng nhất và được đơn giản hoá, các mào đầu IP chỉ được xử lý và kiểm tra tại các biên giới của các mạng MPLS và sau đó các gói tin MPLS được chuyển tiếp dựa theo các “nhãn” (thay vì phải phân tích các mào đầu gói tin IP đã được đóng gói).  MPLS cung cấp đa dịch vụ. Ví dụ một mạng riêng ảo VPN thiết lập bởi MPLS có một mức độ ưu tiên cụ thể được xác định bởi trường tương đương chuyển tiếp FEC (Forwarding Equivalence Class).  Cho phép phân loại các gói tin dựa theo chính sách. Các gói tin được kết hợp trong FEC nhờ việc sử dụng một nhãn. Việc sắp xếp gói tin vào FEC được thực hiện tại biên giới mạng dựa theo trường dịch vụ hoặc địa chỉ đích trong phần mào đầu của gói tin.  Cung cấp các cơ chế cho phép kĩ thuật lưu lượng. Các cơ chế này được triển khai để cân bằng tải tuyến nhờ giám sát lưu lượng và thực hiện chỉnh các dòng một cách tích cực hoặc dự đoán trước. Trong mạng IP hiện tại, kĩ thuật lưu lượng là rất khó nếu không nói là không thể vì chuyển đổi hướng lưu lượng dùng các chỉnh sửa định tuyến không trực tiếp là không hiệu quả và nó có thể gây ra tắc nghẽn nghiêm trọng hơn ở đâu đó trong mạng. MPLS cho phép định tuyến hiện bởi nó cung cấp và tập trung chủ yếu vào chuyển tiếp dựa trên trường. Ngoài ra MPLS cũng cung cấp các công cụ cho điều khiển lưu lượng như kĩ thuật đường ngầm, kĩ thuật tránh và phòng vòng lặp, kĩ thuật ghép dòng. Xu hướng thứ hai là IP/MPLS trên nền SONET/SDH vàWDM. SONET/SDH cung cấp một số đặc tính hấp dẫn sau cho xuhướng này:  SON ...