Nghiên cứu các giải pháp điều khiển trong mạng IP trên WDM và ứng dụng cho mạng đường trục của VNPT

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Trần Văn Long


NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN
TRONG MẠNG IP TRÊN WDM VÀ ỨNG DỤNG
CHO MẠNG ĐƯỜNG TRỤC CỦA VNPT

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
MÃ SỐ: 60.52.70 8
Người hướng dẫn khoa học: TS. Hoàng Văn Võ



Hà Nội- 2010

2





CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI
IP TRÊN WDM
Truyền tải IP trực tiếp trên WDM đang được đánh giá là một xu thế tất yếu thay thế mạng viễn
thông thực tế hiện nay. Song để hiện thực hoá điều này cần phải trải qua nhiều giai đoạn để tương ứng
với sự phát triển của công nghệ vật liệu, công nghệ tin học, phù hợp với mạng viễn thông hiện tại.
1.1 Các giai đoạn phát triển tiến tới mạng IP trên WDM.
1.1.1 Giai đoạn đầu IP trên ATM/SDH/WDM.
Đây là giai đoạn đầu tiên trong công nghệ truyền tải IP trên WDM. Các gói IP trước khi đưa vào
mạng truyền tải quang phải thực hiện chia cắt thành các tế bào ATM. Sau đó khi xuống tầng SDH, các tế
bào ATM được sắp xếp và các khung VC-n đơn hay khung nối móc xích VC-n-Xc. Cuối cùng các luồng
SDH được ghép kênh quang và truyền trên sợi quang. Tới bên đích, quá trình này lại được thực hiện
ngược lại để khôi phục lại các gói IP.
1.1.2 Giai đoạn thứ hai IP trên SDH/DWDM.
So với giai đoạn 1, tầng ATM đã bị loại bỏ và các gói IP được chuyển trực tiếp xuống tầng NG-
SDH. Như vậy, đã loại bỏ được các chức năng, sự hoạt động và chi phí bảo dưỡng cho riêng mạng ATM.
1.1.3 Giai đoạn ba IP trên DWDM.
Trong giai đoạn này, tầng SDH cũng bị loại bỏ và IP datagram được chuyển trực tiếp xuống tầng
quang. Mỗi giao thức IP sẽ tương ứng có một bước sóng tương ứng.
Trong giai đoạn này có thể sử dụng giải pháp IP/GMPLS/DWDM, để thực hiện thêm chức năng

quản lý cơ sở hạ tầng các mạng viển thông và thực hiện chức năng điều khiển IP/DWDM và giải pháp
IP/MPLS/DWDM
1.2. Một số giải pháp IP trên WDM.
1.2.1 Giải pháp IP/SDH/WDM
Có thể thực hiện một cách đơn giản để truyền dẫn khung SDH có đóng gói các IP datagram qua
mạng WDM nhờ sử dụng các Transponder (là bộ thích ứng bước sóng). Ta cũng có thể truyền dẫn các
khung SDH mang thông tin của các IP datagram trên mạng truyền tải SDH đồng thời với các loại lưu
lượng dịch vụ khác. Nhưng cùng với sự phát triển của cơ sở hạ tầng mạng truyền tải quang OTN thì
truyền dẫn trên mạng WDM là tất yếu và có nhiều ưu điểm hơn.
Để thực hiện truyền dẫn IP trên SDH có thể sử dụng các giao thức PPP/HDLC hay LAPS. Tương
ứng ta có các mô hình phân lớp như hình 1.1. Tuy nhiên, không thể đồng thời sử dụng hai mô hình này
(tức LAPS và HDLC không thể cùng tồn tại).
Giải pháp này tận dụng ưu điểm của SDH để bảo vệ lưu lượng IP chống lại sự cố đứt cáp nhờ chức
năng chuyển mạch tự động (APS). Điều này cũng có thể thực hiện trong lớp mạng quang dựa trên WDM.

Hình 1.1: Ngăn xếp giao thức IP/SDH.
1.2.2 Giải pháp IP/NG-SDH/WDM
Đây là giải pháp sử dụng công nghệ NG-SDH thay cho SDH. Mô hình phân lớp giải pháp IP/NG-
SDH/WDM được chỉ ra ở hình 1.2. Cho đến nay đã có nhiều tổ chức tiêu chuẩn đã nghiên các giao thức
nhằm sắp xếp lưu lượng số liệu vào trong tải đồng bộ SDH. Trong đó bộ tiêu chuẩn GFP, VCAT, LCAS
là bộ giao thức đã được ITU chuẩn hóa và đang được sử dụng trên thực tế để truyền tải lưu lượng IP trên
mạng SDH.
3


Hình 1.2: Mô hình phân lớp giải pháp IP/NG-SDH/WDM.
1.2.3 Giải pháp IP/GbE/WDM.
Ethernet là chuẩn hiện nay đang được sử dụng rộng rãi, bởi hầu hết các dịch vụ thông tin ứng dụng
trên nền mạng Internet và mạng LAN. Chính vì vậy, Gigabit Ethernet rất phù hợp trong môi trường Metro để
truyền tải lưu lượng IP qua các mạch vòng WDM hoặc thậm chí cho cả các tuyến WDM cự ly dài. Hiện nay, các

cổng Ethernet 10 Gbit/s đã được chuẩn hoá. Hình 1.3.

Hình 1.3: Sơ đồ đầu nối của mạng truyền tải IP/GbE/WDM.
1.2.4 Giải pháp IP trực tiếp trên WDM.
Giải pháp này thuộc về tương lai mà hệ thống truyền dẫn số liệu đang hướng tới là khả năng
truyền dẫn IP trực tiếp trên hệ thống truyền dẫn quang WDM (DWDM). Giải pháp này đạt được sự tối
ưu về lớp, nâng cao tối đa hiệu suất truyền dẫn của mạng
Mô hình phân lớp giải pháp IP trực tiếp trên WDM được chỉ ra ở hình 1.4.

Hình 1.4: Mô hình phân lớp giải pháp IP trực tiếp trên WDM.
1.3 Kỹ thuật lưu lượng trong mạng IP trên WDM
Kỹ thuật điều khiển lưu lượng trong mạng IP/WDM nhằm mục đích sử dụng hiệu quả nguồn tài
nguyên mạng IP/WDM. Kỹ thuật lưu lượng khảo sát trong mạng này bao gồm kỹ thuật lưu lượng
IP/MPLS và kỹ thuật lưu lượng WDM, như được chỉ ra trong hình 1.5.

Hình 1.5: Kỹ thuật lưu lượng trong mạng IP/WDM
1.3.1 Mô hình kỹ thuật lưu lượng xếp chồng.
Kỹ thuật lưu lượng xếp chồng được xây dựng bởi các bộ định tuyến IP xếp chồng trên các bộ
OXC của mạng WDM thông qua bộ OADM. Mạng IP/WDM được cấu trúc theo cách này là nhiều lớp
nên rất thuận tiện cho lớp mạng vật lý bao gồm các thiết bị mạng và sợi quang. Mỗi sợi quang truyền tải
nhiều bước sóng, mà các bước sóng này được định tuyến rất linh hoạt khi cấu hình lại mạng.
Kỹ thuật lưu lượng xếp chồng trong IP/WDM được mô tả ở hình 1.6.
4


Hình 1.6: Kỹ thuật lưu lượng xếp chồng trong IP/WDM
1.3.2 Mô hình kỹ thuật lưu lượng tích hợp.
Kỹ thuật lưu lượng tích hợp có thể được ứng dụng cho các mạng mà trong đó chức năng của cả
hai IP và WDM đều được tích hợp trong từng thiết bị mạng. Khi hai chức năng này được tích hợp vào
nhau, một mặt phẳng điều khiển tích hợp cho cả hai mạng sẽ khả thi. Việc quản lý lưu lượng IP và quản

lý - điều khiển nguồn WDM sẽ được đề cập cùng nhau.
Mô hình kỹ thuật lưu lượng tích hợp IP/WDM được mô tả ở hình 1.7.

Hình 1.7: Kỹ thuật lưu lượng tích hợp trong IP/WDM

CHƯƠNG 2
NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN
TRONG MẠNG IP TRÊN WDM
Truyền tải IP trên WDM là một xu thế phát triển tất yếu của các mạng viễn thông hiện nay. Song
để hiện thực hoá điều này còn nhiều vấn đề kỹ thuật cần phải giải quyết. Một trong những vấn đề kỹ
thuật có tính then chốt, đó là các giải pháp điều khiển IP trên WDM.
2.1 Phương pháp điều khiển tĩnh IP trên WDM.
Phương pháp này được áp dụng đối với giai đoạn đầu tiên, người ta tổ chức truyền tải IP trên
mạng WDM theo mô hình xếp chồng, các bộ định tuyến IP kết nối trực tiếp với các hệ thống WDM cung
cấp băng thông lên đến terabit trên một kết nối được cấp phát tĩnh và việc điều khiển trong mạng IP trên
WDM được thực hiện độc lập giữa hai mạng IP và WDM.
Trong mạng IP sử dụng các cơ chế điều khiển của riêng nó như kỹ thuật chia tải, MPLS-TE, v.v.
Còn trong mạng WDM trong giai đoạn này do công nghệ còn hạn chế nên việc cấp phát bước sóng hoàn
toàn tĩnh nên việc điều khiển lưu lượng trên mạng này là các chức năng bảo vệ và phục hồi truyền thống.
2.1.1 Điều khiển lưu lượng trong mạng IP.
Việc ánh xạ các luồng lưu lượng lên một topo vật lý có sẵn gọi là điều khiển lưu lượng (TE -
Traffic Engineering). Mục đích của TE là cân bằng tải lưu lượng trên các kết nối, router, và switch khác
nhau trong mạng, cho nên không một phần tử nào trong mạng sử dụng quá nhiều hoặc dưới mức sử
dụng, TE cho phép các ISP khai thác đầy đủ cơ sở hạ tầng mạng.
2.1.1.1. Các thành phần của TE.
Thành phần lựa chọn đường (Path Selection Component):
Có hai phương pháp chính để xác định con đường vật lý cho LSPs và một phương pháp kết hợp
hai phương pháp đó, cụ thể như sau.
- Tính toán đường đi offline.
- Tính toán đường đi online.

Thành phần báo hiệu (Path Signalling Component):
Một LSP không thể coi là hoạt động cho đến khi nó thực sự được thành lập bởi thành phần báo
hiệu. Thành phần này có trách nhiệm trong việc thành lập trạng thái LSP và phân phối nhãn trên cơ sở
một số phần mở rộng của RSVP:
5

2.1.1.2 Bảo vệ lưu lượng LSP (LSP Traffic Protection).
Khi một mạng bị lỗi, chính xác hơn, một số thành phần của mạng bị lỗi có thể kéo theo nhiều thứ
cũng bị lỗi trong mạng. Có hai loại lỗi là: 1) lỗi đường liên kết, 2) lỗi Node.
Để giảm những ảnh hưởng của các lỗi trên như mất gói chẳng hạn, MPLS TE có các cơ chế để
giảm thiểu sự mất mát của các gói tin đó là
- Đường LSP chính (Primary LSP Path)
- Đường LSP phụ (Secondary LSP Path)
- Fast Reroute (FRR)
Có hai loại Fast Reroute quan trọng là: Link protection và Node Protection.

Hình 2.1. Chế độ bảo vệ Link

Hình 2.2: Chế độ bảo vệ Node
2.1.2 Điều khiển trên lớp WDM.
2.1.2.1 Định tuyến và gán bước sóng tĩnh.
Bài toán Định tuyến và gán bước sóng tĩnh S-RWA hay còn được gọi là bài toán Thiết lập
lightpath tĩnh (SLE – Static Lightpath Establishment) được khái quát như sau.
Đặc điểm:
- Cho trước tôpô vật lý: các nút mạng và các liên kết vật lý.
- Cho trước tập các yêu cầu kết nối hoặc ma trận lưu lượng tĩnh để từ đó xác định các yêu cầu kết
nối.
- Thích hợp cho dạng trạng thái lưu lượng được biết trước và có tính ổn định, sự thay đổi chỉ diễn
ra trong khoảng thời gian dài (như trong các mạng đường trục)
- Trong bài toán S-RWA, đường dẫn và bước sóng được xác định trước cho từng kết nối, không

phụ thuộc vào sự thay đổi thông tin trạng thái đang diễn ra trên mạng. Khi đường dẫn và bước sóng đã
được xác định, các bộ OXC tại các nút mạng được lập trình để thiết lập các lightpath đã được chỉ định
trước.
Mục tiêu:
- Tối thiểu hóa số bước sóng cần sử dụng.
- Hoặc tối đa số kết nối có thể thiết lập ứng với một số lượng bước sóng và một tập kết nối cho
trước.
Thông thường bài toán S-RWA được chia thành hai vấn đề riêng rẽ: vấn đề định tuyến và vấn đề
gán bước sóng.
2.1.2.2 Bảo vệ và khôi phục.
6

Cơ chế bảo vệ tại lớp truyền tải quang rất bị giới hạn trong mạng quang đa bước sóng khi so sánh với cơ
chế bảo vệ bởi mạng quang thông minh. Hình 2.3.
Lớp đoạn truyền dẫn quang: sử dụng hình thức bảo vệ đường quang,
Lớp đoạn ghép kênh quang: chủ yếu sử dụng cơ chế bảo vệ của SONET/SDH,
Lớp kênh quang: sử dụng chức năng bảo vệ kênh quang.

Hình 2.3: Bảo vệ trong mạng truyền tải quang
2.2 Phương pháp điều khiển IP trên quang động.
Phương pháp này được áp dụng cho mạng IP trên WDM với mô hình xếp chồng , hai mạng IP và
WDM vẫn sử dụng mặt phẳng điều khiển riêng của mình trong phần này chủ yếu nghiên cứu về điều
khiển động lưu lượng của lớp WDM.
2.2.1. Mô hình xếp chồng định tuyến bước sóng.
Tất cả các giải pháp định tuyến bước sóng sẵn có hiện nay đều tập trung vào lớp truyền tải. Các
giao thức định tuyến IP nổi tiếng như OSPF và IS-IS, hoặc các giao thức định tuyến ATM, như giao thức
giao diện mạng riêng (PNNI), được làm thích ứng để tạo ra một giao thức định tuyến được dùng bởi các
WR. Sử dụng giao thức định tuyến bước sóng này, các đấu nối có thể cung cấp một cách linh động cho
các bộ định tuyến IP nối liền nhau hoặc các thiết bị ở lớp dịch vụ khác mà mà tập trung ở phần trên của
OTN. Kiểu mạng này (nơi mà hai lớp mạng độc lập được triển khai với nhau) được gọi là mô hình xếp

chồng và được minh họa ở hình 2.4 dưới đây.

Hình 2.4: Định tuyến bước sóng trong mô hình xếp chồng
2.2.2 Ứng dụng cơ chế điều khiển MPLS-TE để điều khiển các OXC.
Lý do đầu tiên vì sao lại chon MPLS-TE là giải pháp cho mặt điều khiển OXC. Vấn đề là ở chỗ
các bộ định tuyến bước sóng (WR) và các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR) là rất giống nhau về
cấu trúc và các chức năng. Cả WR và LSR đều có mặt điều khiển và mặt số liệu riêng biệt.
Lý do thứ hai chọn MPLS-TE là vì các đường ánh sáng rất giống LSP. Cả hai đều là các tuyến ảo
p-t-p, đẳng hướng giữa một node vào và một node ra. Thông qua quá trình xử lý header các gói của
LSR, tải tin tức được được truyền đến các phần tử mạng của cả hai mạng LSR và WR.
2.2.3 Mặt điều khiển MPLmS.
Các yêu cầu chung đối với mặt điều khiển OXC là để cung cấp khả năng thiết lập các kênh
quang, để cung cấp các chức năng kỹ thuật lưu lượng và tạo các cơ chế bảo vệ và phục hồi.
Các khối chức năng của mặt điều khiển MPLmS, như chỉ ra ở hình 2.5, là giống với mặt điều
khiển MPLS-TE chuẩn. Một trạng thái đường dẫn (link) của IGP (Interior Gateway Protocol), mà nó có
thể là OSPF hặc là IS-IS với các mở rộng phạm vi đặc trưng quang, đảm bảo các thông tin phân phối về
topo OTN, tính sẵn sàng về tài nguyên và các trạng thái của mạng. Đồng thời, các thông tin này được
đưa vào cơ sở dữ liệu kỹ thuật lưu lượng (TED).
7


Hình 2.5: Sơ đồ khối chức năng của MPLmS
Các OXC cần phải làm tăng các chức năng của MPLmS. Như vậy, về cơ bản có 2 cách điều khiển
MPLmS ( mô tả ở hình 2.6):
Thứ nhất, bắt một bộ định tuyến ngoài chạy trên MPLmS qua một giao diện điều khiển chuẩn đến
mỗi OXC. Thứ hai là tích hợp chức năng của MPLmS vào OXC.

Hình 2.6: Bộ điều khiển chuyển mạch lambda (LmSC)
2.2.4 Cung cấp đường ánh sáng.
Định tuyến đường ánh sáng tập trung

Như hình 2.7, có thể thực hiện định tuyến cho đường ánh sáng tập trung bằng sử dụng một máy
chủ điều khiển lưu lượng. Các WR hoạt động như máy trạm tương ứng. Máy chủ duy trì một cơ sở dữ
liệu thông tin bao gồm topo và bảng thống kế của các nguồn tài nguyên vật lý. Thông tin về các vị trí
nguồn tái nguyên và địa chỉ áp dụng cũng như lược đồ tên cũng được duy trì.

Hình 2.7: Định tuyến tập trung để thiết lập đường ánh sáng
Định tuyến đường ánh sáng phân tán
Điều khiển mạng phân tán, như hình 2.8, bảo đảm đường ánh sáng được cung cấp trong thời gian
rất nhỏ. Đó là điều đặc biệt quan trọng trong việc phục hồi mạng. Mỗi bộ định tuyến bước sóng duy trì
một cơ sở dữ liệu riêng và khởi tạo một thuật toán riêng của nó.

8

Hình 2.8: Thiết lập định tuyến với điều khiển phân tán
2.3 Phương pháp điều khiển tích hợp IP trên quang.
2.3.1 Mô hình điều khiển tích hợp IP/WDM.
Với mô hình mạng ngang hàng của mạng IP/WDM, một mặt phẳng điều khiển đơn cho cả lớp
truyền tải quang và lớp dịch vụ làm cho cả hai lớp truyền tải quang và lớp dịch vụ không thể còn là
những lớp đơn lẻ.
Trong mô hình kiến trúc này, các bộ định tuyến IP của lớp dịch vụ và các WR của lớp truyền tải
quang duy trì các quan hệ ngang hàng (hình 2.9. Bởi vì tất cả các thành phần của mạng là một bộ phận
của cùng phạm vi định tuyến, topo của mạng WDM là sẵn sàng cho lớp dịch vụ của mạng.

Hình 2.9: Trong mô hình ngang hàng
2.3.2. Kiến trúc và các phần tử.
Một mạng IP/WDM sử dụng phương pháp điều khiển tích hợp điển hình được chỉ ra ở hình 2.10.

Hình 2.10: OTN với các WR và LSR
2.3.3 Cơ chế điều khiển tích hợp trong mạng IP/WDM dựa trên GMPLS.
Hình 2.11 chỉ ra một mạng ở đó mọi nút được cấu tạo bởi một bộ định tuyến IP và một bộ nối

chéo quang OXC theo cấu hình ngang hàng. Các luồng IP cũng chuyển tới như các LSP gói, sử dụng các
kênh quang (λ-LSP) để đi tới đích. Trong định tuyến IP cổ điển các gói sẽ được chuyển tiếp tới nút tiếp
theo theo từng chặng cho tới khi đến đích. Rõ ràng đây là một giải pháp không tốt khi nút trung gian phải
thực hiện sử lý về điện các luồng khác nhau. Trong kỹ thuât MPLS quá trình sử lý dễ dàng hơn khi các
nút trung gian chỉ phải đọc nhãn và chuyển tiếp dữ liệu tới nút tiếp theo. Khi vấn đề này được áp dụng
vào lớp quang (GMPLS), một đường quang được thiết lập từ nút nguồn tới nút đích và các luồng dữ liệu
được đi ngầm qua nó. Các vấn đề có thể nảy sinh trong trường hợp này là khi một đường quang phải
được tạo ra thậm chí nếu nó phải truyền tải các luồng lưu lượng nhỏ. Điều này dẫn tới việc sử dụng tài
nguyên quang không hiệu quả. Một kịch bản mới ở đó toàn bộ các ràng buộc (chuỗi lưu lượng, topo
mạng, tình trạng tài nguyên và các mục tiêu về hiệu năng) được xem xét dường như là sự lựa chọn đúng.
9


Hình 2.11: Mô hình tích hợp định tuyến IP/WDM
Thực hiện tập trung tích hợp sử dụng GMPLS và mở rộng các giao thức TE.
Các giao thức định tuyến IP truyền thống (IS-IS, OSPF) đang được mở rộng để đáp ứng các yêu
cầu GMPLS. Để đạt được hiệu năng như mô tả ở trên, các nút mạng cần phải có một sự quan sát tổng thể
cho toàn mạng, không chỉ về topo của nó mà cả băng thông sẵn sàng trên mỗi λ-LSP hoạt động.
Cấu trúc bên trong của các nút mạng được trình bày ở hình 2.12.

Hình 2.12: Cấu trúc nút mạng tích hợp điều khiển IP/WDM
Khối điều khiển bộ định tuyến GMPLS là phần mặt phẳng điều khiển của nút mạng. Nó gồm sáu khối
chính (Hình 2.12).
Các khía cạnh về báo hiệu.

Hình 2.13: Thiết bị đầu cuối khởi tạo thiết lập LSP quang
bằng cách gửi bản tin RSVP PATH
Để thiết lập một LSP xuyên qua mạng OTN, đầu cuối của Edge-LSR gửi đi một bản tin PATH
bao gồm các đối tượng LABEL_REQEST và EXPLICIT_ROUTE (ERO) về phía hướng xuống điểm
tiếp theo. Đối tượng LABEL_REQEST biểu thị yêu cầu vị trí một kênh (nhãn) cho một kiểu đường dẫn

cụ thể và cung cấp một con trỏ đến giao thức lớp trên để có thể truyền tải trên LSP.

10


Hình 2.14: Các thủ tục thiết lập LSP quang thông qua bản tin RSVP RESV.

CHƯƠNG 3
ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN IP TRÊN WDM CHO MẠNG ĐƯỜNG TRỤC CỦA
VNPT

3.1 Hiện trạng mạng truyền tải IP trên WDM và giải pháp điều khiển trên mạng đường trục của
VNPT
VNPT sớm nhận rõ được vai trò và khả năng của mạng NGN và đã từng bước chuyển sang mạng
viễn thông NGN để cung cấp đa dịch vụ linh hoạt, như điện thoại, truyền số liệu, Internet, phát thanh,
truyền hình, giải trí qua mạng, điều khiển từ xa Cho tới nay, mạng NGN của VNPT đã triển khai song
dự án NGN giai đoạn 2 gọi tắt là VN2 tới tất cả các tỉnh/thành phố trong cả nước và VNPT đang từng
bước chuyển lưu lượng từ mạng giai đoạn 1 VN1 sang VN2.
Để đáp ứng cho việc truyền tải lưu lượng rất lớn hiện nay, trong mạng truyền tải NGN VNPT đã
xây dựng các hệ thống truyền dẫn quang với công nghệ DWDM tạo nên kiến trúc IP trên DWDM.
3.1.1 Tổng quan hiện trạng lớp truyền tải NGN của VNPT và giải pháp điều khiển.
Mạng truyền tải VN2 được xây dựng dựa trên mô hình kiến trúc phân lớp,
gồm 3 lớp: Lớp truyền tải, Lớp gom, Lớp truy nhập.
Trong phần này chỉ tập trung giới thiệu về lớp truyền tải. Lớp truyền tải bao gồm 2 phần chính:

Hình 3.1: Mô hình logic của mạng VN2
Mạng lõi: Được xây dựng dựa trên 5 cặp core node tạo thành hai mặt phẳng A&B tại Hà nội, Hải
Phòng, Đà Nẵng, TP.Hồ Chí Minh và Cần Thơ sử dụng thiết bị router T1600 của Juniper. Các core node
được kết nối với nhau bằng công nghệ POS (Packet over Sonet) sử dụng hệ thống truyền dẫn
SDH/WDM .

Mạng biên: Được đặt tại tất cả các tỉnh, có nhiệm vụ tập trung, định tuyến và đảm bảo chất lượng
dịch vụ cho các loại lưu lượng. Các router biên PE sử dụng thiết bị 7750 SR7 của Alcatel lucent. Mạng
biên được kết nối lên mạng lõi bằng công nghệ POS, sử dụng hệ thống truyền dẫn SDH/WDM. Mô hình
logic của mạng VN2 được thể hiện trên hình 3.1.
Điều khiển trong mạng VN2.
11

Mạng VN2 sử dụng kết hợp các giao thức điều khiển định tuyến và chuyển tiếp sau: BGP, IS-IS,
LDP, RSVP và các giao thức của MPLS. Sơ đồ mô tả các giao thức định tuyến được chỉ ra ở hình 3.2.

Hình 3.2: Sơ đồ các giao thức định tuyến

3.1.2 Một số hệ thống truyền truyền tải DWDM đường trục của VNPT và các giải pháp điều khiển
Hiện nay, mạng truyền tải DWDM đường trục của VNPT có 4 hệ thống truyền dẫn chính là hai
hệ thống DWDM trục Bắc – Nam của Nortel dung lượng lên tới 360 Gbps. Các tỉnh phía Bắc dùng hệ
thống DWDM của Huawei và khu vực miền Nam dùng hệ thống DWDM của Fujitsu.Các giải pháp điều
khiển cho các hệ thống này chủ yếu vẫn là phương thức cấp phát bước sóng tĩnh và áp dụng các giải pháp
chuyển mạch bảo vệ truyền thống như: MS-SPRing, OCh-DPRING. Riêng DWDM của Huawei Mặt
phẳng điều khiển ASON-GMPLS thống nhất trên tất cả các thiết bị Optix OSN bao gồm thiết bị SDH,
DWDM. OSN 6800 có cấu trúc dựa trên nền OTN và ASON. OSN 6800 sử dụng các ưu điểm của công
nghệ ASON-GMPLS giúp cho nhà vận hành viễn thông xây dựng mạng truyền dẫn mềm dẻo, độ tin cậy
cao với chi phí thấp.
3.2 Phương án phát triển và giải pháp điều khiển IP trên WDM cho mạng đường trục của VNPT.
3.2.1 Giai đoạn 2010 đến 2013
Về mạng lõi gồm 5 nút mạng: Hà nội, Đà nẵng, TP.Hồ Chí Minh, Hải phòng và Cần Thơ. Tổ
chức mạng lõi thành 2 mặt phẳng để thực hiện bảo vệ thiết bị và cân bằng tải. Bằng cách xây dựng một
mạng NGN VN2, sử dụng công nghệ IP/MPLS.

Hình 3.3:Cấu hình mạng lõi NGN giai đoạn 2010-2013
Cấu hình mạng đường trục của mạng viễn thông VNPT giai đoạn 2010-2013 có thể tổ chức theo

sơ đồ hình 3.3.
Về mạng biên: Các điểm trục được tổ chức thành nút đa dịch vụ ở tất cả các tỉnh thành.
Về mặt quản lý và điều khiển: vẫn duy trì theo cách phân tách giữa hai lớp thiết bị mạng lớp 3 (IP) và
mạng truyền tải quang (DWDM). Ở lớp truyền tải quang, về cơ bản vẫn duy trì giải pháp điều khiển tĩnh
cho các hệ thống hiện tại, từng bước sử dụng phương thức điều khiển động thay thế cho các hệ thống cấp
phát bước sóng tĩnh hiện nay, bằng cách gắn vào bộ định tuyến IP ngoài thông qua giao diện điều khiển
chuẩn tới mỗi OXC. Các bộ định tuyến này được xem như là các bộ điều khiển định tuyến bước sóng và
cung cấp các chức năng như là quản lý tài nguyên quang, quản lý cấu hình và dung lượng, địa chỉ, định
tuyến, kỹ thuật lưu lượng, phát hiện trạng thái mạng và cả sự phục hồi. Trong giai đoạn này các dự án
đầu tư mới bắt buộc phải sử dụng công nghệ định tuyến động dựa trên GMPLS.
12

Về mặt số liệu: vẫn sử dụng phương thức kết nối POS giữa các bộ định tuyến IP-MPLS trong mạng
quang.
3.2.2 Giai đoạn 2013 đến 2015.
Trên cơ sở mạng đường trục giai đoạn 2010-2013 của VNPT cộng với sự phát triển công nghệ
mới trên thế giới và với quan điểm đầu tư phát triển mạng gắn với tính hiệu quả, nên trong giai đoạn này
VNPT cần thực hiện các vấn đề sau:
- Loại bỏ kiến trúc IP-MPLS/ SDH/DWDM,
- Chỉ tiếp tục duy trì các kiến trúc IP-MPLS/NG-SDH/DWDM và IP/GE/NG-SDH/DWDM,
- Đầu tư thử nghiệm giải pháp IP/DWDM với kiến trúc IP trên quang DWDM theo mô hình mạng
ngang hàng cho mạng đường trục NGN của VNPT.
Trong đó, nên thực hiện các giải pháp kỹ thuật sau:
Về mạng lõi: Vẫn duy trì 5 nút mạng Hà nội, Đà nẵng, TP.Hồ Chí Minh, Hải phòng và Cần Thơ. Tổ
chức mạng lõi vẫn thành 2 mặt phẳng để thực hiện bảo vệ thiết bị và cân bằng tải. Tuy nhiên, cấu hình
mạng lõi nên tổ chức theo cáu trúc Mesh để tăng tính an toàn của mạng trục (có thể thực hiện kết nối vật
lý kết hợp với kết nối logic). Cấu hình mạng đường trục giai đoạn 2013- 2015 được trình bầy ở hình 3.4.

Hình 3.4: Cấu hình mạng trục giai đoạn 2013-2015
Về mạng biên: Các điểm trục được tổ chức thành nút đa dịch vụ ở tất cả các tỉnh thành.

Về mặt số liệu: vẫn sử dụng phương thức kết nối POS (SDH và NG-SDH) giữa các bộ định tuyến IP-
MPLS trong mạng quang. Đồng thời, kết hợp sử dụng các bộ định tuyến qua mạng truyền tải quang
Về mặt quản lý và điều khiển: Tập trung giải quyết vấn đề điều khiển cho mặt truyền tải quang DWDM trở
thành mạng định tuyến bước sóng động dựa trên công nghệ GMPLS. Bởi vì, GMPLS sẽ là một bộ phận không
thể thiếu khi triển khai mạng thế hệ sau. Nó tạo thành cầu nối giữa lớp IP và quang. Với vai trò làm cầu nối
động giữa mạng truyền tải truyền thống và các lớp IP.
Sử dụng GMPLS các nhà cung cấp dịch vụ không nhất thiết phải loại bỏ tất cả các thiết bị mạng hiện có
và mua thiết bị mới từ cùng một nhà cung cấp vì cơ sở mạng đã triển khai hiện tại vẫn đủ khả năng để mở rộng
lên GMPLS. Hơn nữa, họ cũng không phải đợi đến khi hoàn thành tiêu chuẩn GMPLS cuối cùng mới thu được
lợi nhuận.
3.2.2 Định hướng phát triển và giải pháp điều khiển IP trên quang cho mạng đường trục của VNPT giai
đoạn sau 2015 .
Trên cơ sở mạng đường trục giai đoạn 2010-2015 của VNPT; tình hình sử dụng công nghệ MPLS và
các hệ thống NG-SDH của mạng đường trục (dung lượng hạn chế, tạo thắt nút cổ chai cho mạng đường trục) và
sự phát triển công nghệ mới trên thế giới, nên trong giai đoạn này VNPT cần thực hiện các vấn đề sau:
- Loại bỏ tiếp kiến trúc IP-MPLS/ NG-SDH/DWDM,
- Duy trì và tập trung phát triển giải pháp kiến trúc IP/DWDM với kiến trúc IP trên quang DWDM theo
mô hình mạng ngang hàng với giải pháp điều khiển GMPLS cho mạng đường trục NGN của VNPT.
Về phần quản lý và điều khiển: Áp dụng mô hình ngang hàng cho mạng IP/WDM ở mạng cả mạng lõi
tại 5 nút mạng HNI, HPG, DNG, HCM và CTO và mạng biên. Sử dụng dụng công nghệ GMPLS để thống
nhất mặt phẳng điều khiển của mạng lõi IP và mạng truyền tải DWDM.