NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ QUẢN LÝ MẠNG MAN VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG MÃ NGUỒN MỞ CHO VIỆC QUẢN LÝ MẠNG MAN (THỬ NGHIỆM TRÊN METROLAB CISCO)

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với các thầy cô giáo trong Học viện Công nghệ bưu
chính viễn thông, các bạn bè đồng nghiệp, người thân và nhất là thầy giáo hướng
dẫn trực tiếp - Tiến sỹ Hoàng Minh đã tạo điều kiện giúp đỡ, hỗ trợ và động viên
tôi viên tôi hoàn thành luận văn này.
Hà nội, ngày 05/09/2008
Hà Đình Dũng
i
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MAN-E VÀ QUẢN LÝ MẠNG 3
1.1 Giới thiệu MAN-E 3
1.1.1 Công nghệ mạng MAN-E: 5
1.1.1.1 Công nghệ thuần Ethernet 5
1.1.1.2 Công nghệ Ethernet trên nền MPLS 7
1.1.1.3 Công nghệ PBB-TE 8
1.1.1.4 Công nghệ T-MPLS: 10
1.1.2 Dịch vụ của mạng MAN-E 12
1.1.2.1 Kiểu dịch vụ Ethernet Line 13
1.1.2.2 Kiểu dịch vụ Ethernet LAN 14
1.1.2.3 Dịch vụ E-LAN với cấu hình point-to-point 15
1.2 Tổng quan về quản lý mạng và dịch vụ 16
1.2.1 Một số khái niệm 16
1.2.1.1 Quản lý mạng 16
1.2.1.2 Quản lý dịch vụ 17
1.2.1.3 Quản lý chất lượng dịch vụ 17
1.2.1.4 Điều hành mạng 17
1.2.1.5 Hệ thống hỗ trợ điều hành 17
1.2.2 Một số yếu tố ảnh hưởng và xu hướng trong quản lý mạng và dịch vụ 18
1.2.2.1 Nhu cầu của khách hàng 18
1.2.2.2 Sự phát triển của mạng và dịch vụ 19
1.2.2.3 Kiến trúc và công nghệ quản lý 19

1.2.2.4 Các chuẩn quản lý mạng 19
1.2.3 Mô hình quản lý mạng viễn thông TMN 20
1.2.4 Khung tiến trình nghiệp vụ eTom 22
1.3 Tóm tắt chương 23
CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ QUẢN LÝ MẠNG MAN-E VÀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN
QUAN 25
2.1 Các tổ chức và chuẩn 25
2.2 Công nghệ quản lý mạng MAN-E 26
2.2.1 Các yêu cầu về chức năng quản lý mạng MAN-E 26
2.2.1.1 Yêu cầu về quản lý các thành phần mạng 26
2.2.1.2 Yêu cầu về OAM dịch vụ 28
2.2.1.3 Yêu cầu về quản lý lưu lượng 29
2.2.1.4 Yêu cầu về giao diện quản lý cục bộ Ethernet (E-LMI) 30
2.2.2 Một số mô hình quản lý mạng MAN-E 32
2.2.2.1 Mô hình quản lý của Huawei 32
2.2.2.2 Mô hình quản lý của Nortel 34
2.2.2.3 Mô hình quản lý của Alcatel 38
2.2.2.4 Mô hình quản lý của Cisco 40
2.2.3 Công nghệ quản lý mạng MAN-E 43
2.3 Một số vấn đề của quản lý mạng MAN-E 44
2.3.1 Tuân theo các chuẩn 44
2.3.2 Sự phức tạp, đa dạng của thiết bị và nhà cung cấp 45
i
2.3.3 Quản lý liên miền 45
2.3.4 Đảm bảo QoS 46
2.3.5 Giao diện quản lý 46
2.3.6 An ninh 47
2.3.7 Tích hợp 47
2.4 Tóm tắt chương 48
CHƯƠNG 3. KHUYẾN NGHỊ, ĐỀ XUẤT ÁP DỤNG 49

3.1 Đặt vấn đề 49
3.1.1 Mạng MAN-E của VNPT 49
3.1.2 Một số đặc trưng 51
3.1.3 Đặt vấn đề 52
3.2 Đề xuất mô hình 53
3.3 Khuyến nghị về chuẩn và chức năng 55
3.4 Khuyến nghị về lưu trữ dữ liệu 56
3.5 Khuyến nghị về chính sách 56
3.6 Lựa chọn hướng triển khai 57
3.7 Lựa chọn công cụ 58
3.7.1 Công cụ ZenOSS 59
3.7.2 Cấu trúc ZenOSS 59
3.8 Tóm tắt chương 60
CHƯƠNG 4. THỬ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 61
4.1 Metrolab của Cisco 61
4.1.1 Sơ đồ cấu hình 61
4.1.2 Thiết bị 62
4.2 Thử nghiệm 62
4.2.1 Mục đích và nội dung thử nghiệm 62
4.2.2 Mô hình thử nghiệm 62
4.2.2.1 Chuẩn bị 62
4.2.2.2 Sơ đồ kết nối thử nghiệm 63
4.2.3 Thử nghiệm 64
4.3 Kết quả 65
4.3.1 Chức năng vẽ topo mạng 65
4.3.2 Chức năng quản lý thiết bị 65
4.3.3 Chức năng quản lý trạng thái và alarm 67
4.3.4 Quản lý sự kiện (event) 68
4.3.5 Quản lý hiệu năng 69
4.3.6 Nhận xét và khuyến nghị về ZenOss 69

4.4 Tóm tắt chương 70
ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu Tên đầy đủ Ý nghĩa
ATM Asynchronous Transfer Mode
Chế độ truyền dẫn không đồng
bộ
BML Bussiness Management Layer Lớp quản lý kinh doanh
CBS Committed Burst Size Lưu lượng bùng nổ
CoS Class of Service Lớp dịch vụ
CORBA
Common Object Request Broker
Architecture
Kiến trúc CORBA
CIR Commited Information Rate Tốc độ đưa ra
DCOM
Distributed Component Object
Mode
Chế độ đối tượng thành phần
phân tán
DCE/DM
E
Distributed Computing
Environment / Distributed
Management Environment
Môi trường tính toán và quản lý
phân tán
DSCP Differentiated Service Code Point Mã dịch vụ khác biệt
EBS Excess Burst Size Lưu lượng vượt quá
EIR Excess Information Rate Tốc độ vượt quá

EoMPLS
Ethernet over Multi protocol label
switching
Ethernet trên nền chuyển mạch
nhãn đa giao thức
EML Element Management Layer Lớp quản lý phần tử mạng
EMS Ethernet Multipoint Service Dịch vụ đa điểm Ethernet
eTOM
enhanced Telecom Operations
Map
Sơ đồ điều hành viễn thông
nâng cao
ERS Ethernet Relay Service Dịch vụ Relay Ethernet
ERMS Ethernet Relay Multipoint Service Dịch vụ đa điểm Relay Ethernet
EVC Ethernet Vitual Connect Kết nối Ethernet ảo
EWS Ethernet Wire Service Dịch vụ Ethernet trực tiếp
FCAPS
fault-management, configuration,
accounting, performance, and
security
Quản lý lỗi, cấu hình, cước,
hiệu năng và bảo mật
GUI Graphic user interface Giao diện đồ hoạ người dùng
IEEE.
Institute of Electrical and
Electronics Engineers
Hiệp hội các kỹ sư điện và điện
tử
I-SID Service Instant Identifier Xác nhận hằng dịch vụ
MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập media

MAN Metro Area Network Mạng đô thị
MEF Metro Ethernet Forum Diễn đàn mạng Ethernet đô thị
MML Man- Machine Language Ngôn ngữ giao tiếp người - máy
MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MSAN Multi Service Access Node Điểm truy cập đa dịch vụ
NEL Network Element Layer Lớp phần tử mạng
NGOSS
New Generation Operations
Systems and Software
Hệ thống điều hành và phần
mềm thế hệ mới
iv
NML Network Management Layer Lớp quản lý mạng
OAM
Operation Administration and
Maintenance
Vận hành, quản lý và bảo dưỡng
OSS Operations Support System Hệ thống hỗ trợ điều hành
OTN Open Transport Network Mạng vận chuyển mở
PBB-TE
Provider Backbone Bridge Traffic
Engineering
Kỹ thuật lưu lượng qua
Backbone nhà cung cấp
PSP Product and Service Provisioning Hố trợ dịch vụ và thiết bị
PVC Permanent Virtual Circuit Mạch ảo cố định
WAN Wide Area Network Mạng diện rộng
IETF Internet Engineering Task Force Nhóm nghiên cứu Internet
IP-
DSLAM

Internet Protocol digital subscriber
line access multiplexer
Bộ ghép truy cập thuê bao số
giao thức Internet
IPTV Internet Protocol Television Tivi giao thức Internet
ISDN
Integrated Service Digital
Network
Mạng số hoá dịch vụ tích hợp
ITU-T
International Telecommunication
Union
Uỷ ban viễn thông quốc tế
HDTV High Definition Television Tivi độ phân giải cao
SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ
SML Service Management Layer Lớp quản lý dịch vụ
SLA Service Layer Agreement Thỏa thuận mức dịch vụ
SNMP
Simple Network Management
Protocol
Giao thức quản lý mạng đơn
giản
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
SS7 Signaling Systems 7 Hệ thống báo hiệu số 7
STP Spanning – Tree Protocol Giao thức cây mở rộng
TMN
Telecommunication Management
Network
Mạng quản lý viễn thông
T-MPLS Transport – MPLS

Chuyển mạch nhãn đa giao thức
miền vận chuyển
VLAN Vitual Local Area Network Mạng cụ bộ ảo
VoD Video on Demand Video theo yêu cầu
VPWS Virtual Private Wire Services Các dịch vụ đường dây riêng ảo
VPLS Virtual Private Lan Service
Các dịch vụ mạng cục bộ riêng
ảo
UNI User Network Interface
Giao diện mạng phía người
dùng
v
CÁC HÌNH VẼ
CÁC BẢNG BIỂU
vii
MỞ ĐẦU
Theo các số liệu thống kê trên thế giới gần đây cho thấy xu hướng của người
dùng đang có nhu cầu sử dụng băng thông internet ngày càng cao. Các dịch vụ
internet mới như IPTV, HDTV, đòi hỏi băng thông tăng dần từ vài Mbps đến
hàng chục, hàng trăm và thậm chí là Gbps. Để đáp ứng nhu cầu đó các công
nghệ mạng băng rộng đã được nghiên cứu ứng dụng vào thực tiễn nhằm đem lại
lợi ích cho người dùng và cả nhà cung cấp Internet. Mạng Metro Ethernet hay
MAN dựa trên nền Ethernet (MAN-E) ra đời đã thực sự đem lại lợi ích to lớn
cho cả người dùng và nhà cung cấp. Nó đã được ứng dụng rộng rãi trên khắp thế
giới, bởi tính đơn giản, giá thành rẻ, triển khai nhanh. Tuy nhiên, bên cạnh sự
phát triển mạnh mẽ của mạng MAN-E thì vấn đề quản lý mạng càng trở nên
phức tạp bởi đặc điểm của mạng MAN-E không chỉ là vấn đề quản lý thiết bị,
quản lý cấu hình, quản lý lỗi, mà còn quản lý dịch vụ đầu cuối đến đầu cuối
cho khách hàng.
Cho đến nay, việc nghiên cứu và xây dựng hệ thống quản lý mạng đặc biệt là

mạng viễn thông không còn là vấn đề mới, đã có một số đề tài nghiên cứu liên
quan đến mô hình quản lý mạng theo TMN, NGOSS của CDIT và các nơi khác.
Tuy nhiên, thực tế việc xây dựng và triển khai hệ thống quản lý mạng tổng thể là
bài toán lớn và phức tạp. Để có thể dẫn đến thành công cần có một lộ trình cụ
thể từng giai đoạn.
Hiện VNPT cũng đang triển khai giai đoạn 1 hệ thống mạng MAN-E trên 64
tỉnh thành, do vậy nhu cầu về một giải pháp quản lý giai đoạn đầu đã được đặt
ra. Theo lộ trình phát triển hệ thống quản lý mạng của VNPT, trước mắt tập
trung vào giải quyết việc quản lý các thành phần mạng (EMS) sau đó mở rộng
đến các chức năng khác. Bám sát lộ trình này, luận văn được xây dựng nhằm
mục tiêu nghiên cứu quản lý mạng MAN-E và xây dựng công cụ quản lý mạng
cho giai đoạn này. Để sát với thực tế và các nhiệm vụ mà học viên đang thực
hiện cho VNPT nên luận văn tập trung vào một số vấn đề như mô hình có khả
1
năng áp dụng cũng như các khuyến nghị cho việc xây dựng hệ thống quản lý
mạng MAN-E. Nội dung luận văn được chia thành 4 chương: Chương 1 là các
tìm hiểu về đặc trưng mạng MAN-E và các vấn đề quản lý mạng nói chung,
Chương 2 đi vào khảo sát hệ thống quản lý mạng MAN – E của các hãng, phân
tích công nghệ quản lý mạng MAN-E và các vấn đề liên quan, Chương 3 là đề
xuất mô hình áp dụng và các khuyến nghị cho quản lý mạng MAN-E của VNPT,
ở chương này cũng tiến hành lựa chọn một công cụ quản lý mạng dựa trên mã
nguồn mở, Chương 4 là một số thử nghiệm công cụ quản lý trên Metrolab của
Cisco và kết quả. Cuối cùng là kết luận.
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MAN-E VÀ QUẢN LÝ MẠNG
Ở chương này luận văn sẽ trình bày về đặc điểm mạng MAN-E, các đặc trưng
về công nghệ và dịch vụ của mạng này cũng như vấn đề quản lý mạng nói
chung.
1.1 Giới thiệu MAN-E
Trước hết, có thể thấy rằng MAN – Metro Area Network là mạng đô thị băng

rộng, đa dịch vụ mạng nhằm kết nối giữa các mạng thuê bao khách hàng (cá
nhân, công ty hoặc các cơ quan tổ chức) với mạng diện rộng WAN Hình 1 -1.
Còn MAN-E là mạng MAN mà dựa trên cơ sở Ethernet. MAN-E có thể nói là
một giải pháp mạng có độ tin cậy, khả năng mở rộng và hiệu quả cao về chi phí
đầu tư. Mạng MAN-E có khả năng tạo các kết nối tốc độ cao lên tới hàng trăm
Megabit/s hoặc lên tới Gigabit/s, nhằm đáp ứng các nhu cầu trao đổi dữ liệu tốc
độ cao của người dùng.[4][17][21]
3
Hình 1-1: Mô hình mạng MAN-E
Như hình vẽ cho thấy mạng MAN được kết nối với thiết bị người dùng qua
các thiết bị CE (Customer Equipment) thông qua các giao diện người dùng UNI
(User Network Interface)
Chức năng chính của một mạng MAN-E là thu gom lưu lượng từ các thiết bị
phía khách hàng (CE) như là MSAN, IP-DSLAM, và kết nối lên mạng trục để
chuyển lưu lượng đi liên tỉnh hoặc quốc tế Hình 1 -2. Trong một số mô hình
khác MAN-E tương đương lớp Aggregation. Như hình vẽ cho thấy lưu lượng
thoại, dữ liệu, IPTV, VoD, từ phía khách hàng được thu gom ở mạng Metro rồi
chuyển quan mạng lõi (Core backbone) tới các server của nhà cung cấp dịch vụ
hoặc internet,
Hình 1-2: Sơ đồ kết nối của mạng MAN-E
Đặc điểm cấu trúc: Mạng MAN-E cũng có cấu trúc lớp gồm: lớp Core (khác với
Core backbone) kết nối tới mạng trục (Backbone), lớp biên kết nối tới thiết bị
truy cập người dùng [7] Hình 1 -3. Thiết bị lớp Core thường là các router có
tính năng cao kết nối tới một backbone bằng cáp quang tốc độ 10G trở lên.
4
Lớp biên làm nhiệm vụ thu gom lưu lượng từ phía khách hàng và chuyển lên
mạng Core. Các chính sách chủ yếu được thiết lập trên các thiết bị này để đảm
bảo chất lượng dịch vụ, an ninh, Các thiết bị của lớp Core và biên là các
Router đặc biệt gồm 2 phần: phần điều khiển (control plane) và phần chuyển
mạch tốc độ cao (switch plane).

Còn lớp truy cập người dùng bao gồm các thiết bị hỗ trợ giao tiếp phía khách
hàng chủ yếu là các thiết bị IPDSLAM, MSAN, nhằm cung cấp các dịch vụ
VDSL, ADSL, FE, GE,
Hình 1-3: Cấu trúc lớp của mạng MAN-E
1.1.1 Công nghệ mạng MAN-E:
Công nghệ MAN-E hiện có một số dạng sau: công nghệ thuần Ethernet, công
nghệ Ethernet trên nền MPLS, công nghệ PBB-TE, công nghệ T-MPLS
1.1.1.1 Công nghệ thuần Ethernet
Công nghệ thuần Ethernet sử dụng hạ tầng lớp 2 (Datalink). Với hạ tầng đơn
giản nên chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành sẽ được giảm nhiều và có
thể nói là rẻ nhất trong số các mô hình mạng MAN-E. Trong thời kỳ đầu, với
5
những hạn chế về công nghệ truy cập của Ethernet – sử dụng chung hạ tầng truy
cập nên không thể đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật kiểm soát dữ liệu truyền qua
mạng của các nhà cung cấp dịch vụ. Với công nghệ đóng gói VLAN (VLAN
Stacking, Vlan Tunneling), dữ liệu của của khách hàng đã có thể được phân chia
độc lập với những đối tượng dữ liệu khác. Trong công nghệ Q-IN-Q (802.1ad),
bên cạnh trường VLAN Tagging 12 bit truyền thống, nhà cung cấp dịch vụ
MAN - E sẽ bổ sung thêm một trường VLAN tagging 12 bit thứ 2 để phân biệt
các bản tin trong môi trường của nhà cung cấp và bản tin trong môi trường của
khách hàng.
Hình 1-4: Bản tin Q in Q
Công nghệ Q-IN-Q Hình 1 -4 đơn giản nhưng vẫn đảm bảo được phần nào
những yêu cầu đặt ra về chất lượng dịch vụ. Sử dụng 3 bit trong trường CoS cho
phép phân chia được 8 loại yêu cầu chất lượng dịch vụ khác nhau, có khả năng
kiểm soát lưu lượng khá linh hoạt, đáp ứng được những yêu cầu đặt ra cho một
hệ thống mạng chuyển mạch gói. Các gói tin có thể được đánh dấu tùy theo dịch
vụ hoặc tùy theo khách hàng. Trường CoS cho phép có thể ánh xạ 1-1 với 3 bit
IP Precedence hoặc một phần với 6 bit DSCP Hình 1 -5 .
6

Hình 1-5: Cơ chế đảm bảo QoS trong Ethernet
Trong hệ thống mạng cung cấp dịch vụ MAN-E, Ethernet được sử dụng như
một công nghệ thay thế cho ATM và Frame Relay. Các chỉ số ATM PVI, VCI
được thay thế bằng VLAN tag. Ngoài ra, với bản chất truyền đa điểm, Ethernet
còn có khả năng cung cấp dịch vụ kết nối đa điểm – đa điểm mà ATM và Frame
Relay không cung cấp được. Hạn chế lớn nhất của hệ thống mạng MAN - E dựa
trên VLAN là giới hạn 4096 VLAN tag. Nếu mỗi khách hàng sử dụng 1 VLAN-
ID thì mỗi vùng mạng chỉ có thể cung cấp tối đa 4096 đường kết nối. Nhưng với
giải pháp Q-IN-Q, khi chèn thêm một trường VLAN tag trong bản tin của nhà
cung cấp, tối đa có thể cung cấp tới 1677216 nhãn dịch vụ.[1]
Với sự hỗ trợ về khoảng cách của cáp quang Gigabit (tối đa tới 70 km ~ 100
km), công nghệ mạng MAN - E với VLAN, quản lý dịch vụ 802.1p đang thực
sự là một giải pháp hấp dẫn với những nhà cung cấp dịch vụ viễn thông. Giá
thành đầu tư thấp, chi phí duy trì, khai thác giảm cũng là một lý do để chú ý đến
công nghệ MAN - E thuần lớp 2.[1]
1.1.1.2 Công nghệ Ethernet trên nền MPLS
Tuy nhiên công nghệ mạng MAN - E thuần lớp 2 có một hạn chế là khả năng
quản lý chất lượng dịch vụ chưa mềm dẻo và đảm bảo theo mong muốn. Ngoài
ra, vấn đề về tốc độ hội tụ của mạng cũng là một trở ngại. Thông thường với hệ
thống mạng lớp 2, giao thức Spanning-Tree cho phép mạng hội tụ trong khoảng
thời gian từ 50 giây đến hơn 1 phút. Đối với yêu cầu độ hội tụ nhỏ hơn 50ms của
mạng cung cấp viễn thông thì còn có một khoảng cách quá xa. Một công nghệ
khác được đưa ra là sử dụng công nghệ Ethernet với hỗ trợ của MPLS (Multi
Protocol Label Switch).
7
Mô hình lai ghép giữa việc sử dụng hạ tầng mạng Ethernet tại nhiều miền
lớp 2, trung chuyển qua lớp CORE MPLS cho phép đảm bảo về độ hội tụ mạng
và các tính năng điều khiển chất lượng dịch vụ. Với công nghệ này, toàn bộ
mạng MAN - E sẽ được chia làm nhiều vùng nhỏ, độc lập với nhau. Những vấn
đề về số lượng VLAN, hội tụ mạng sử dụng spanning-tree sẽ được giải quyết

trong nội bộ vùng. Những bản tin Ethernet (Ethernet frame) liên vùng sẽ được
đóng gói vào các “đường hầm” qua vùng mạng lõi lớp 3 với sự hỗ trợ của
MPLS. Quá trình được thực hiện như sau:
- Với lớp mạng lõi sử dụng IP, các bản tin Ethernet đi qua lớp mạng lõi sẽ được
đóng gói sử dụng L2TPv3[1][16].
- Với lớp mạng lõi sử dụng MPLS, các giao thức EoMPLS về báo hiệu và đóng
gói sẽ được sử dụng để đóng gói các bản tin Ethernet. Cả hai loại hình dịch vụ
điểm – điểm hoặc đa điểm – đa điểm đều được hỗ trợ. Mô hình EoMPLS cho
điểm – điểm được mô tả trong [8][9]. Mô hình EoMPLS cho đa điểm – đa điểm
được mô tả trong [9][10]
Trong cả hai mô hình, giá trị VLAN tag có thể thay đổi khi khung được đóng
gói truyền qua đường hầm. Điều này tạo khả năng quản lý độc lập giữa các miền
lớp 2. Bên cạnh đó, giá trị VLAN tag còn có thể sử dụng lại trong các miền lớp
2 khác nhau. Càng nhiều miền lớp 2 thì càng có nhiều EVC được tạo ra. Giả sử
toàn bộ các kết nối EVC đều là điểm – điểm thì nhà cung cấp có n miền lớp 2 có
thể có tới 4096*n/2 kết nối EVC.
Sử dụng MPLS hỗ trợ cho Ethernet sẽ dẫn tới sự phức tạp trên các hệ thống
switch. Các switch Metro sẽ phải có khả năng điều khiển, nhận biết gói tin
MPLS và sẽ làm tăng chi phí đầu tư cũng như chi phí vận hành.
1.1.1.3 Công nghệ PBB-TE.
PBB-TE là một định hướng mới trong triển khai mạng MAN - E và đang ở
trong mục theo dõi của nhóm 802.1ah. Công nghệ PBB-TE cho phép cung cấp
hạ tầng mạng Ethernet trên diện rộng với chất lượng khắt khe tương đương với
8
những tiêu chuẩn viễn thông đã đặt ra. Về mặt chi phí, PBB-TE tương đương
với các công nghệ mạng thuần Ethernet. Nhưng về mặt kiểm soát chất lượng
dịch vụ cũng như độ hội tụ của mạng thì PBB-TE có những mặt ưu điểm vượt
trội. Đó là do PBB-TE sử dụng công nghệ Ethernet đã có lược bỏ những thành
phần về chống lặp, quản lý mạng Spanning – Tree Protocol (STP ) như Ethernet
thông thường. Người quản lý mạng sẽ trực tiếp cấu hình các hệ thống switch, chỉ

rõ ra con đường kết nối, truyền dữ liệu của từng switch. Các đường truyền qua
hệ thống mạng sẽ không còn phụ thuộc vào việc học của các switch mà do người
quản trị cấu hình định trước.[1]
Các bản tin Ethernet sẽ được sửa đổi, thêm một số trường thông tin để mở
rộng khả năng phục vụ cũng như khả năng hỗ trợ. Định hướng của PBB-TE là
tuân theo những mô tả của chuẩn IEEE802.1ah – Provider Backbone Bridged
Network và bổ sung những tính năng quản lý chất lượng dịch vụ trên những
đường trunking trong mạng. Hình dưới đây mô tả những bước cải tiến của bản
tin Ethernet:
Hình 1-6: Bản tin MAC-IN-MAC
9
Các bản tin VLAN thông thường (802.1Q) đã được gắn thêm trường C-VID
Hình 1 -6 để phân biệt VLAN phía khách hàng. Bên trong hạ tầng mạng của
nhà cung cấp, trường S-VID sẽ dùng để thực hiện đánh dấu các đường trunking
truyền tải dịch vụ.
Trong thiết kế của PBB-TE, vùng cung cấp dịch vụ được tách rời với vùng
mạng khách hàng. Mô hình này đã giải quyết được hạn chế của mô hình Q-IN-Q
(mỗi khách hàng được định danh bằng 1 VLAN-ID). Với việc gắn định danh
dịch vụ (I-SID) có độ dài 24 bit, số lượng định danh dịch vụ của PBB-TE có thể
lên tới 16 triệu định danh dịch vụ, đủ khả năng thỏa mãn các dịch vụ của MAN -
E. Việc đóng gói bản tin của khách hàng tại biên của hệ thống mạng trục cho
phép hệ thống không phải quản lí các địa chỉ MAC của khách hàng, giảm bớt độ
phức tạp của việc xử lí MAC[10].
1.1.1.4 Công nghệ T-MPLS:
T-MPLS hay Transport MPLS là công nghệ lớp mạng sử dụng một nhóm các
chuẩn MLS đã có và được thiết kế riêng cho các ứng dụng mạng truyền tải. Nó
được đưa ra vào tháng 2 – 2006 bởi ITU-T và được thiết kế riêng như là ứng
dụng kết nối chuyển mạch gói có hướng. Nó đơn giản hơn so với MPLS bằng
việc loại bỏ các đặc trưng mà không liên quan tới ứng dụng IP cộng với cơ chế
OAM linh hoạt[18][19][23]. Theo như Alcatel T-MPLS = MPLS – IP + OAM.

Đặc trưng:
- Là công nghệ mạng chuyển mạch gói định hướng kết nối
- Có cấu trúc mặt phẳng dữ liệu, phạm vi đơn giản hơn, không phức tạp trong
các hoạt động
- Các đặc trưng lớp 3 được loại bỏ
- Các mạng lớp T-MPLS có thể hoạt động độc lập với các client của chúng và
các mạng điều khiển (báo hiệu và quản lý)
- Có thể chạy trên bất kỳ lớp vật lý nào
10
- Hoạt động với nhiều khách hàng và trong suốt: Ban đầu T-MPLS tập trung vào
Ethernet như client nhưng có thể xử lý bất kỳ dịch vụ nào khác (FC, IP/MPLS,
SDH/SONET, dịch vụ OTN, )[18][19]
Hình 1-7: Cấu trúc T-MPLS
Sau đây là bảng so sánh giữa các công nghệ MAN-E [23] :
Thiết bị công
nghệ
PBB-TE IP/MPLS T-MPLS
Mặt phẳng dữ
liệu
- Kết nối điểm tới
điểm
- Bảo vệ đường
hầm dựa trên chuẩn
G.8031 và 802.1ag
- Lớp vật lý
Ethernet
- Cơ chế quản lý
OAM với chuẩn
802.1ag
- Kết nối điểm -

điểm, điểm – đa
điểm
- Bảo vệ các liên kết
và đường đi (Fast
Reroute -FRR)
- Lớp vật lý
Ethernet hay
SONET/SDH
- Topo mạng IP
đồng nhất với topo
mặt phẳng dữ liệu
- Khả năng OAM
theo cấu trúc dọc và
ngang
- Kết nối điểm - điểm,
điểm – đa điểm
- Bảo vệ đường hầm/
kênh dựa trên G.8131
- Nhiều lớp vận
chuyển: Ethernet,
GFP/SDH, OTN
- Thuần IP
- Khả năng OAM dọc
và ngang theo G.8114
ITU-T
Các dịch vụ Các dịch vụ ngang
hàng Ethernet (peer
to peer)
Các dịch vụ peer to
peer hoặc multi

point (H-VPLS)
Các dịch vụ peer to
peer hoặc multi point
(H-VPLS)
Mặt phẳng điều
khiển
- Chưa được xác
định trong IEEE
- GMPLS được đưa
ra bởi IETF
- Động: Định tuyến
IP (OSPF/IS-IS),
báo hiệu
(RSVP/LDP)
- OAM với
BFD/VCCV
- Chưa được xác định
trong ITU-T
- ASON/GMPLS được
đưa ra bởi yêu cầu
ITU-T /khung giao
thức bởi IETF
PWE3
MPLS tunnel
Any L2 (e.g. Ethernet)
Any L2 (e.g. Ethernet)
L3 (IP)
L3 (IP)
T-MPLS tunnel
Optical-Packet Transport

Network
IP/MPLS
11
Mặt phẳng
quản lý
- Khả năng hỗ trợ
tĩnh qua NMS
- Khả năng hỗ trợ tĩnh
quan NMS
Cấu trúc kết
nối logic
- Miền cố định,
không tráo đổi
nhãn, header không
thay đổi
- Tráo đổi nhãn tại
các nút chuyển
mạch
- Tráo đổi nhãn
- Sử dụng LSP 2 chiều
- Không có PHP,
ECMP, LSP.
Bảng 1-1: So sánh các công nghệ MAN-E
Nhận xét:
Có thể thấy rằng công nghệ MAN-E hiện đang triển khai có 3 công nghệ chính
đó là MPLS PBT và T-MPLS (công nghệ thuần Ethernet ít sử dụng). Tuy nhiên,
hiện mới chỉ có 2 công nghệ MPLS, PBT đã được công nhận, còn T-MPLS thì
chưa. Trong đó công nghệ MPLS là công nghệ lớp 3 cho phép hỗ trợ nhiều dịch
vụ lớp trên, sử dụng linh hoạt nhưng cơ chế hoạt động phức tạp hơn. Công nghệ
PBT là công nghệ lớp 2 đơn giản hơn, tập trung chủ yếu lớp dưới lớp 3. Còn

công nghệ T-MPLS dựa trên MPLS nhưng lược bớt một số tính năng không cần
thiết và tập trung vào phần chuyển mạch và định tuyến cũng đang được thử
nghiệm có nhiều hứa hẹn để cạnh tranh với PBT.
1.1.2 Dịch vụ của mạng MAN-E
Một trong những thuộc tính cơ bản của dịch vụ MAN-E là kết nối Ethernet
ảo (EVC-Ethernet Virtual Connection). EVC được định nghĩa bởi MEF là “một
sự kết hợp của hai hay nhiều UNIs” [17], trong đó UNI là một giao diện
Ethernet, là điểm ranh giới giữa thiết bị khách hàng và mạng của nhà cung cấp
dịch vụ.
EVC thực hiện 2 chức năng:
- Kết nối hai hay nhiều vị trí thuê bao (chính xác là UNIs), cho phép truyền các
frame Ethernet giữa chúng.
- Ngăn chặn dữ liệu truyền giữa những vị trí thuê bao (UNI) không cùng EVC
tương tự. Khả năng này cho phép EVC cung cấp tính riêng tư và sự bảo mật
tương tự Permanent Virtual Circuit (PVC) của Frame Relay hay ATM[15][19].
12
Hai quy tắc cơ bản sau chi phối, điều khiển việc truyền các khung Ethernet
frame trên EVC. Thứ nhất, các khung Ethernet đi vào MAN-E không bao giờ
được quay trở lại UNI mà nó xuất phát. Thứ hai, các địa chỉ MAC của trong
khung Ethernet giữ nguyên không thay đổi từ nguồn đến đích. Ngược lại với
mạng định tuyến (routed network), các tiêu đề (header) khung Ethernet bị thay
đổi khi qua router. Dựa trên những đặc điểm này, EVC có thể được sử dụng để
xây dựng mạng riêng ảo lớp 2 (Layer 2 Virtual Private Network-VPN).
Hiện tại MEF đã xác định hai kiểu dịch vụ Ethernet:
- Kiểu Ethernet Line (E-Line) Service – dịch vụ điểm-điểm (point-to-point)
- Kiểu Ethernet LAN (E-LAN) Service – dịch vụ đa điểm - đa điểm (multipoint-
to-multipoint)[17][21]
1.1.2.1 Kiểu dịch vụ Ethernet Line
Kiểu dịch vụ E-Line cung cấp kết nối ảo điểm-điểm (point-to-point) giữa 2
UNIs được minh họa ở Hình 1 -8. Dịch vụ E-Line được dùng cho việc kết nối

Ethernet điểm-điểm.
Dạng đơn giản nhất, dịch vụ E-Line có thể cung cấp băng thông đối xứng cho
dữ liệu gửi nhận trên hai hướng không có các đảm bảo tốc độ giữa hai UNI .
Hình 1-8: E-Line Service sử dụng Point to Point EVC
Dạng phức tạp hơn, dịch vụ E-Line có thể cung cấp tốc độ cam kết CIR
(Commited Information Rate) và thuộc tính về độ trễ, jitter,…
Một dịch vụ E-Line có thể cung cấp các dịch vụ ảo điểm - điểm giữa các
UNI tương tự như việc sử dụng Frame Relay PVCs hay một dịch vụ thuê kênh
riêng TDM. Hình 1 -9
13
Hình 1-9: Sự tương tự giữa Frame Relay và dịch vụ E-Line
Dịch vụ E-Line cũng có một vài đặc điểm cơ bản như trễ khung, rung pha
khung và mất khung tối thiểu và không có ghép dịch vụ (Service Multiplexing),
tức là yêu cầu giao diện vật lý UNI riêng biệt cho mỗi EVC được minh họa ở
Hình 1 -10.
Hình 1-10: Sự tương tự giữa kênh thuê riêng và kiểu dịch vụ E-Line
Tóm lại, một dịch vụ E-Line có thể được dùng để xây dựng những dịch vụ
tương tự như Frame Relay hay thuê kênh riêng (private leased line). Tuy nhiên,
băng thông Ethernet và việc kết nối thì tốt hơn FR nhiều… Một dịch vụ E-Line
có thể được dùng để xây dựng các dịch vụ tương tự như Frame Relay hay kênh
thuê riêng (private leased line).
1.1.2.2 Kiểu dịch vụ Ethernet LAN
Kiểu dịch vụ Ethernet LAN (E-LAN) cung cấp kết nối đa điểm, tức là nó có
thể kết nối 2 hoặc hơn nhiều UNIs được minh họa ở Hình 1 -11. Dữ liệu của
thuê bao được gửi từ một UNI có thể được nhận tại một hoặc nhiều UNIs khác.
Mỗi phía (UNI) được kết nối với một multipoint EVC. Khi những UNI phía
mới được thêm vào, chúng sẽ được liên kết với multipoint EVC nên đơn giản
14
hóa việc cung cấp và kích hoạt (activation) dịch vụ. Theo quan điểm của thuê
bao, dịch vụ E-LAN làm cho MAN-E trông giống một mạng LAN ảo.

Dịch vụ E-LAN có thể cung cấp một tốc độ cam kết - CIR (Committed
Information Rate), kết hợp lưu lượng bùng nổ cam kết CBS (Committed Burst
Size), tốc độ vượt quá -EIR (Excess Information Rate) với lưu lượng vượt quá -
EBS (Excess Burst Size) và độ trễ, jitter và tổn thất khung [17][21].
Hình 1-11: E-LAN Service type dùng Multipoint EVC
1.1.2.3 Dịch vụ E-LAN với cấu hình point-to-point
Dịch vụ E-LAN có thể được sử dụng để liên kết chỉ với 2 UNIs. Trong khi
điều này có thể xảy ra tương tự một dịch vụ E-Line, có nhiều sự khác biệt khá
quan trọng.
Với dịch vụ E-LINE, khi một UNI mới được thêm vào, một EVC mới phải
được thiết lập để liên kết UNI mới với một trong những UNI hiện thời.
Với dịch vụ E-LAN, khi UNI mới cần được thêm vào không cần thêm EVC
mới mà đơn giản chỉ thêm UNI mới vào EVC đa điểm cũ. Vì thế, dịch vụ E-
LAN đòi hỏi chỉ một EVC để hoàn tất việc kết nối nhiều phía.
Nói chung, dịch vụ E-LAN có thể kết nối nhiều địa điểm (Multi-site) với
nhau, ít phức tạp hơn việc sử dụng những công nghệ như Frame Relay hoặc
ATM.
MEF định nghĩa hai kiểu dịch vụ chính E-Line và E-LAN, tuy nhiên các hãng,
tổ chức tham gia MEF có cách sử dụng tên cho hai lọai dịch vụ này khác nhau.
Ví dụ: Cisco đưa ra các dịch vụ Ethernet Relay Service (ERS) và Ethernet Wire
15
Service (EWS) cho loại E-Line; Ethernet Relay Multipoint Service (ERMS) và
Ethernet Multipoint Service (EMS) cho loại E-LAN[4].
Nhận xét: Đặc trưng quan trọng nhất của dịch vụ mạng MAN-E là cung cấp các
dịch kết nối ảo. Các kết nối này có thể là điểm – điểm, đa điểm – đa điểm, việc
sử dụng tuỳ thuộc vào yêu cầu của khách hàng. Đây là những đặc trưng riêng
của mạng MAN-E khiến hệ thống quản lý khác biệt hơn so với hệ thống quản lý
mạng Ethernet thuần tuý.
1.2 Tổng quan về quản lý mạng và dịch vụ
1.2.1 Một số khái niệm

Phần này trình bày khái quát một số khái niệm về quản lý mạng và dịch vụ
gồm: quản lý mạng, điều hành mạng, hệ thống hỗ trợ điều hành mạng, quản lý
dịch vụ và quản lý chất lượng dịch vụ [13].
1.2.1.1 Quản lý mạng
Quản lý mạng là quá trình triển khai, tích hợp và phối hợp tất cả các tài
nguyên cần thiết để lập cấu hình, giám sát, kiểm tra, đánh giá và điều khiển
mạng nhằm đáp ứng các mục tiêu về dịch vụ với một chi phí hợp lý. Theo chuẩn
OSI định nghĩa quản lý mạng gồm 5 vùng chức năng cơ bản như sau:
- Quản lý lỗi (Fault Management): là quá trình phát hiện, cách ly và sửa lỗi đã
gây ra hỏng hóc.
- Quản lý cấu hình (Configuration Management): là quá trình khởi động và khai
thác tài nguyên mạng để quản lý dung lượng hay cung cấp dịch vụ.
- Quản lý tính cước (Accounting Management): là quá trình thiết lập cước cho
việc sử dụng tài nguyên mạng.
- Quản lý hiệu năng (Performance Management): là quá trình bảo dưỡng hiệu
năng mạng nhằm đáp ứng được yêu cầu dịch vụ và hiệu quả kinh tế.
16
- Quản lý an ninh (Security Management): là quá trình đảm bảo cấp quyền truy
nhập tài nguyên cho người sử dụng như: trao quyền, gán các mức ưu tiên khác
nhau cho người dùng.
Các chức năng này thường được đề cập chung là mô hình FCAPS, và mô hình
này đã trở thành tiêu chí chức năng chính để đánh giá khả năng của các hệ thống
và sản phẩm quản lý mạng khác nhau.
1.2.1.2 Quản lý dịch vụ
Quản lý dịch vụ là quá trình tạo, cung cấp, truy nhập và duy trì hiệu năng của
dịch vụ cung cấp cho khách hàng thông qua việc sử dụng tài nguyên và các hệ
thống quản lý mạng.
1.2.1.3 Quản lý chất lượng dịch vụ
Quản lý chất lượng dịch vụ là quá trình sử dụng tài nguyên và các hệ thống
quản lý mạng để cung cấp chất lượng dịch vụ như trong thỏa thuận mức dịch vụ

(SLA) cho khách hàng.
1.2.1.4 Điều hành mạng
Điều hành mạng bao gồm tất cả các hoạt động để lập kế hoạch, phát triển và
điều khiển một mạng truyền thông. Các vùng điều hành cụ thể bao gồm dự báo
tài nguyên, quy hoạch mạng, cung cấp tài nguyên, cung cấp dịch vụ, bảo dưỡng
và tính cước.
1.2.1.5 Hệ thống hỗ trợ điều hành
Hệ thống hỗ trợ điều hành (OSS) là hệ thống thông tin được sử dụng để hỗ
trợ các hoạt động điều hành mạng. Nói cách khác, hệ thống hỗ trợ điều hành là
hạ tầng công nghệ thông tin cung cấp cho nhà điều hành khả năng để tạo, triển
khai, quản lý và bảo dưỡng các hệ thống dựa trên cơ sở mạng như tính cước,
quản lý mạng, quản lý khách hàng, quản lý dịch vụ và đặt hàng.
Như vậy, nhà điều hành mạng thông qua OSS để thực hiện các chức năng quản
lý mạng và dịch vụ. OSS không chỉ có vai trò hỗ trợ nhà điều hành đảm bảo cho
mạng hoạt động hiệu quả, cung cấp dịch vụ thỏa mãn nhu cầu khách hàng mà
17
còn là một công cụ nhằm thực hiện các mục tiêu kinh doanh, quyết định đến sự
tồn tại của doanh nghiệp viễn thông trong thị trường mang tính cạnh tranh cao.
1.2.2 Một số yếu tố ảnh hưởng và xu hướng trong quản lý mạng và dịch vụ
Có bốn yếu tố chính tác động trực tiếp đến sự hình thành và phát triển của
một hệ thống quản lý mạng/dịch vụ, đó là nhu cầu khách hàng, sự phát triển của
mạng và dịch vụ, kiến trúc và công nghệ quản lý và các chuẩn quản lý. Điều này
được thể hiện ở Hình 1 -12[13].
Hình 1-12:Những yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống quản lý mạng và dịch vụ
1.2.2.1 Nhu cầu của khách hàng
Những xu hướng chính trong nhu cầu của khách hàng (nhà điều hành mạng,
nhà cung cấp dịch vụ…) đối với các hệ thống quản lý mạng và dịch vụ như sau:
- Một giải pháp quản lý tổng thể hơn là quản lý đơn lẻ từng phần tử.
- Giải pháp quản lý được tích hợp với môi trường khách hàng hiện tại.
- Giảm độ phức tạp và chi phí: điều này được thực hiện thông qua việc tự động

hóa các chức năng quản lý FCAPS, sử dụng giao diện đồ họa trực quan (GUI),
giao diện web, các kỹ thuật biểu diễn hiệu quả và dữ liệu quản lý thống nhất.
- Quản lý mạng/dịch vụ mềm dẻo và đáp ứng nhanh: để thực hiện điều này cần
có chuyển hướng nhịp nhàng từ hạ tầng quản lý mạng hiện tại đến giải pháp đề
18
xuất; khả năng tích hợp đa nhà cung cấp; hạ tầng quản lý mạng/dịch vụ mở; khả
năng hỗ trợ QoS khác nhau; quản lý mạng/dịch vụ hướng khách hàng.
- Quản lý mạng an toàn và tin cậy.
1.2.2.2 Sự phát triển của mạng và dịch vụ
Những đặc điểm về sự phát triển của mạng và dịch vụ có ảnh hưởng lớn đối
với các hệ thống quản lý như sau:
- Lưu lượng dữ liệu liên tục tăng
- Mạng cung cấp đa dịch vụ tích hợp.
- Thiết bị mạng ngày càng thông minh hơn.
- Khả năng hỗ trợ dịch vụ đang dịch chuyển sang phía mạng truy nhập.
- Các ứng dụng ngày càng tách khỏi các chức năng mạng truyền tải.
- Các ứng dụng quản lý trên nền Internet/Web phát triển mạnh.
1.2.2.3 Kiến trúc và công nghệ quản lý
Các xu hướng chính trong kiến trúc và công nghệ quản lý mạng/dịch vụ hiện
nay:
- Chuyển từ tập trung quản lý mạng sang quản lý dịch vụ
- Quản lý phân tán. Dựa trên các khung quản lý mạng phân tán như CORBA,
DCOM, Jini, DCE/DME
- Quản lý dựa trên Web
- Quản lý dựa trên chính sách
- Sử dụng các tác nhân thông minh (intelligent agent) để phân loại cảnh báo, xác
định cảnh báo và báo cáo hiệu năng
- Quản lý mạng/dịch vụ/SLA dựa trên cơ sở khách hàng
- Phân loại lưu lượng dựa trên mức ưu tiên
1.2.2.4 Các chuẩn quản lý mạng

19