Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM, chương 7

Một mô hình khối kĩ thuật lưu lượng tinh vi sẽ thiết kế mạng và mô hình dựa theo các nhu cầu lưu lượng và tận dụng các tài nguyên mạng tuỳ theo độ khả dụng tài nguyên và các điều kiện ràng buộc QoS tín hiệu. Trong một chừng mực nào đó các đặc tính tầng quang ảnh hưởng tới việc quyết định ở mức mạng. Chẳng hạn như QoS tín hiệu có thể giới hạn số lượng các kênh bước sóng được hỗ trợ bởi một tuyến nối quang và hơn thế nữa là tốc độ dữ liệu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM, chương 7 Chương 7: Giám sát hiệu năng tín hiệu quang Một mô hình khối kĩ thuật lưu lượng tinh vi sẽ thiết kế mạngvà mô hình dựa theo các nhu cầu lưu lượng và tận dụng các tàinguyên mạng tuỳ theo độ khả dụng tài nguyên và các điều kiệnràng buộc QoS tín hiệu. Trong một chừng mực nào đó các đặc tínhtầng quang ảnh hưởng tới việc quyết định ở mức mạng. Chẳng hạnnhư QoS tín hiệu có thể giới hạn số lượng các kênh bước sóngđược hỗ trợ bởi một tuyến nối quang và hơn thế nữa là tốc độ dữliệu được hỗ trợ bởi mỗi bước sóng. Hơn thế, QoS tín hiệu quangchứa đựng các yếu tố động không thể có trong các tín hiệu điệntruyền thống. Nếu không xem xét các đặc tính tầng WDM thì chỉcó thể hi vọng rằng tầng WDM không có một điều kiện ràng buộctài nguyên nào. Một khi mô hình IP ảo (dựa trên nhu cầu lưulượng) đã được tạo ra, giả sử rằng mô hình đó luôn được hỗ trợbằng việc sử dụng các kênh quang. Khi muốn tính toán nhiềutuyến đi ngắn nhất đồng thời đạt được tối ưu hoá thì quá trình sẽtrở nên phức tạp hơn nhiều. Trong một nền tảng IP/WDM tích hợp,các đặc tính WDM quang như vậy cần phải được liên kết với cácgiao thức điều khiển IP thích ứng. Một mạng WDM có thể có hệthống quản lí lỗi của riêng nó nhưng nó nên được tích hợp chặt chẽvới điều khiển IP. Như thế mạng IP/WDM tích hợp vẫn chứa đựngnhững đặc tính chính của IP là độ mềm dẻo và khả năng thích ứng. Giám sát hiệu năng trong các mạng toàn quang là quá trình tốnkém, đòi hỏi việc chia tín hiệu quang nhờ sử dụng các thiết bị đặcbiệt hoặc tại NE. Tuy nhiên, sau khi chia tách, tín hiệu quang banđầu bị giảm chất lượng và do đó khoảng cách truyền dẫn bị giảmnếu không có tái tạo tín hiệu. Hiện nay sự tái tạo tín hiệu miềnquang (chẳng hạn như sử dụng các bộ thu phát quang) là chưa chínmuồi và rất tốn kém. Vì vậy trong thực tế hiện nay, giám sát hiệunăng cho các mạng toàn quang theo một mô hình mềm dẻo vẫn làmột vấn đề mở. Trong các mạng quang O-E-O, QoS tín hiệu trởnên đơn giản hơn vì tại mỗi hop các tín hiệu quang lại được tái tạolại.2.7 Kĩ thuật lưu lượng MPLS IP cung cấp một giải pháp biến đổi tương đối đơn giản trongđó các gói tin được chuyển tiếp trên từng đoạn dựa trên thông tinđích ở phần tiêu đề gói tin và bảng định tuyến cục bộ. Mục đíchcủa kĩ thuật lưu lượng MPLS là tối ưu hoá sự tận dụng tài nguyênmạng bằng cách điều khiển một cách chính xác các dòng lưu lượngtrong miền định tuyến của nó. Để lựa chọn đường đi, kĩ thuật lưulượng MPLS có thể được sử dụng cho hai mục đích là cân bằng tảivà giám sát mạng: Cân bằng tải: được sử dụng để cân bằng các dòng lưu lượngtrên mạng giúp tránh nghẽn, các điểm nóng và các thắt cổ chai. Nóđược thiết kế một cách đặc biệt để tránh các tình huống trong đómột vài thành phần của mạng bị sử dụng quá mức trong khi cácthành phần khác lại không được sử dụng hết công suất. Giám sát mạng: được sử dụng để giám sát mạng một cách toàncục. 2.7.1 Cân bằng tải Trong một mạng IP, nằm giữa các node có thể hình thành đađường cùng chi phí. Nếu không có sự hỗ trợ của định tuyến hiệnhoặc cân bằng tải thì một đường sẽ được chọn một cách ngẫunhiên. Hình 2.7 chỉ ra một hiện tượng rất phổ biến trong đó tất cảlưu lượng được chuyển tiếp dọc theo một đường. Kết quả là đườngđó bị nghẽn trong khi các đường khác có cùng chi phí lại vẫn rỗi.Để giải quyết điều này, OSPF giới thiệu một kĩ thuật là đa đườngđồng chi phí (ECMP). Kĩ thuật này sẽ phân bố tải trên đa đường.Có ba phương pháp đã được đề xuất để phân chia tải lên đa đườngđồng chi phí:  Chuyển tiếp gói tin theo vòng tròn: phương pháp này thực hiện chuyển tiếp các gói tin theo một vòng kín giữa đa đường. Chuyển tiếp vòng tròn loại bỏ sự kết hợp dữ liệu hay sự hình thành chuỗi gói tin và do đó loại bỏ hiệu năng thấp TCP. Phương pháp này chỉ áp dụng được nếu như các trễ trong đa đường là xấp xỉ nhau.  Phân chia các tiền tố đích giữa các hop kế tiếp sẵn sàng: đây là một phương pháp thô giúp tránh kết hợp lưu lượng bằng cách chia lưu lượng dựa trên tiền tố trong địa chỉ đích của gói tin. Phương pháp này có thể áp dụng với một WAN tốc độ cao nhưng các tiền tố ngắn là một vấn đề khó khăn vì khi đó thì phần lớn các gói tin sẽ được định tuyến tới một tiền tố duy nhất.  Băm đối với một cặp nguồn – đích: phương pháp này sử dụng một hàm băm, chẳng hạn như CRC-16. Nó được áp dụng đối với địa chỉ nguồn và địa chỉ đích trong gói tin. Không gian băm được phân chia đều giữa các đường sẵn sàng bằng việc thiết lập các ngưỡng hay thực hiện một thuật toán modun. Như vậy, lưu lượng giữa cặp nguồn và đích luôn ở trong cùng một đường. Phương pháp này có thể áp dụng cho các WAN tốc độ cao. Hình 2.7 Hiện tượng trên mạng khi không có cân bằng tải Kĩ thuật lưu lượng MPLS ...