MÔ HÌNH TÍCH HỢP MẶT PHẲNG ĐIỀU KHIỂN GMPLS TRONG MẠNG OBS

Ngày nay với sự ra đời của phương pháp ghép kênh phân chia bước sóng – WDM (Wavelength Division Multiplexing) cùng với công nghệ chuyển mạch quang với những ưu điểm vượt trội về chất lượng truyền dẫn cao, đặc biệt là băng thông rộng tốc độ lớn (tới hàng ngàn Terabit) đã là một cuộc cách mạng không chỉ trong công nghệ truyền dẫn mà còn là giải pháp phát triển mạng viễn thông. Vì vậy, công nghệ thông tin quang đã và đang là một công nghệ chủ đạo của mạng viễn thông. Có ba công nghệ chuyển...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
MÔ HÌNH TÍCH HỢP MẶT PHẲNG ĐIỀU KHIỂN GMPLS TRONG MẠNG OBS MÔ HÌNH TÍCH HỢP MẶT PHẲNG ĐIỀU KHIỂN GMPLS TRONG MẠNG OBS Đặng Thanh Chương1. Tổng quan Ngày nay với sự ra đời của phương pháp ghép kênh phân chia bước sóng – WDM (WavelengthDivision Multiplexing) cùng với công nghệ chuyển mạch quang với những ưu điểm vượt trội vềchất lượng truyền dẫn cao, đặc biệt là băng thông rộng tốc độ lớn (tới hàng ngàn Terabit) đã làmột cuộc cách mạng không chỉ trong công nghệ truyền dẫn mà còn là giải pháp phát triển mạngviễn thông. Vì vậy, công nghệ thông tin quang đã và đang là một công nghệ chủ đạo của mạngviễn thông. Có ba công nghệ chuyển mach quang chính, đó là chuyển mạch kênh quang (OpticalCircuit Switching- OCS), chuyển mạch gói quang (Optical Packet Switching-OPS) và chuyển mạchchùm quang (Optical Burst Switching-OBS). Trong đó, tại thời điểm hiện tại, công nghệ OBSđược xem là công nghệ đầy triển vọng vì nó kết hợp được những ưu điểm của cả hai công nghệOCS và OPS, đạt được hiệu quả cao trong việc sử dụng băng thông và không cần sử dụng bộđệm quang. Kiến trúc IP/WDM được xem như là các kiến trúc mạng chiếm ưu thế cho m ạng thông tinquang thế hệ sau. Trong mạng IP/WDM, sự kết hợp hài hòa gi ữa lớp IP và lớp quang là r ấtquan trọng, nó cần một mặt phẳng điều khiển thống nhất để có thể tích hợp hai lớp này và cóthể điều khiển, quản lý các hoạt động khác như báo hiệu hoặc định tuyến. Công nghệ chuyểnmạch nhãn đa giao thức tổng quát – GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching)được phát triển từ công nghệ MPLS và được chuẩn hóa bởi IETF. Trong GMPLS, các giaothức định tuyến và báo hiệu được mở rộng từ MPLS, đồng th ời b ổ sung thêm m ột giao th ứcmới, là giao thức quản lý kết nối LMP. GMPLS có khả năng h ỗ tr ợ nhi ểu lo ại chuy ển m ạchkhác nhau như chuyển mạch gói, chuyển mạch khe thời gian TDM, chuyển m ạch b ước sóngvà chuyển mạch quang. GMPLS cung cấp các tuyến đường tự động và kh ả năng qu ản lýmạng tối ưu, do đó nó được coi là công nghệ mặt phẳng đi ều khi ển lý t ưởng cho m ạngIP/WDM. Một trong những cải thiện về mặt kiến trúc mạng của GMPLS là tách bi ệt hoàn toàn m ặtphẳng dữ liệu và mặt phẳng điều khiển của các lớp mạng khác nhau. Công ngh ệ đ ược s ửdụng bởi mặt phẳng điều khiển dựa trên n ền IP, còn công nghệ s ử d ụng b ởi m ặt ph ẳng d ữliệu (mặt phẳng lưu lượng) có thể đa dạng bao hàm nhiều kiểu l ưu l ượng nh ư (TDM, b ướcsóng, gói tin,...). Ngoài ra nó còn tách mặt phẳng đi ều khi ển thành hai ph ần: ph ần báo hi ệuchứa chức năng báo hiệu và phần định tuyến chứa các chức năng định tuyến. Để các dịch vụ trao đổi được giữa các nút với nhau thì phải thiết lập đường chuyển m ạchnhãn giữa các nút này. Trong mạng GMPLS, các quyết định chuyển m ạch c ần ph ải đ ược th ựchiện không chỉ dựa trên phần header của gói tin hay cell mà còn căn cứ vào khe thời gian, bướcsóng và các cổng vật lý. Điều này chính là sự cải tiến của các giao thức trong GMPLS. Trong mạng OBS, dữ liệu được truyền qua mạng thông qua những chùm quang, nh ữngchùm này được chuyển tiếp toàn quang thông qua mạng lõi. Các các gói đi ều khi ển đ ượctruyền trên các kênh riêng biệt và được xử lý điện tử tại m ỗi nút. Các gói đi ều khi ển và chùmdữ liệu được ngăn cách bởi thời gian offset, là thời gian xử lý đi ện t ử các gói đi ều khi ển t ạicác nút lõi. Sự kết hợp của việc chuyển tiếp dữ liệu toàn quang và xử lý đi ện tử (gói đi ềukhiển) cho phép mạng OBS kết hợp hiệu quả khả năng chuyển ti ếp toàn quang v ới s ự x ử lýlinh hoạt của mặt phẳng điều khiển điện tử. Do đó có thể xem mạng OBS như hai mạng songsong, một mạng với mặt phẳng điều khiển điện/quang và m ột m ạng v ới m ặt phẳng d ữ li ệutoàn quang [8]. Công nghệ GMPLS với kỹ thuật mặt phẳng điều khiển kết hợp v ới m ạng OBS cung c ấpmột mô hình chuyển đổi đầy hứa hẹn cho mạng IP/WDM và đang trở thành m ột lĩnh v ực 1nghiên cứu đầy thú vị. Trong phạm vi của bài viết này, chúng tôi chỉ đề cập và tìm hiểu về môhình, cấu trúc và cách thức hoạt động khi tích hợp m ặt phẳng đi ều khi ển GMPLS vào trongmạng OBS.2. Mô hình tích hợp mặt phẳng điều khiển GMPLS trong mạng OBS2.1 Nền tảng và động lực để xây dựng kiến trúc GMPLS/OBS Ngày nay, một trong những mối quan tâm lớn trong việc thông tin trên Internet là nhu c ầuvề băng thông. Mạng thông tin quang thế hệ sau được đề xuất bởi ITU-T có kh ả năng cungcấp các dịch vụ viễn thông và cho phép sử dụng nhiều băng tần khác nhau, chất lượng dịch vụcũng được bảo đảm. Mạng toàn quang là công nghệ có khả năng đáp ứng các nhu c ầu s ắp t ớivới các khả năng như truyền thông tin nhanh, ít sai sót, thất thoát trong vi ệc truy ền t ải và v ớimức giá phù hợp hơn. Trong đó, mạng chuyển m ạch gói quang có kh ả năng cung c ấp l ưulương băng thông cao nhất. Tuy nhiên chi phí cho ...