Mạng quang chuyển mạch tự động sử dụng chuyển mạch nhãn đa giao thức ASON GMPLS

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
ĐỀ TÀI:Mạng quang chuyển mạch tự động sử
dụng chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng
quát ASON/GMPLS
Giảng viên hướng dẫn : THS. LÊ THANH THỦY
Sinh viên thực hiên : ĐỖ ĐỨC TIẾN
Lớp : D08VT1
Hệ đào tạo : ĐẠI HỌC
Hà Nội, tháng 12-2012
Lời mở đầu
Sự phát triển vượt bậc về khoa học kỹ thuật trong thời đại mới đã giúp
viễn thông nói riêng và các ngành khoa học nói chung có những bước tiến vô
cùng mạnh mẽ. Cuộc sống hiện đại gắn liền với thông tin đa phương tiện, tại
bất kỳ đâu ta cũng có thể dễ dàng bắt gặp những cuộc điện thoại, người dùng
truy cập internet, xem video trực tuyến, và các dịch vụ thời gian thực Hệ
quả tất yếu là sự bùng nổ về băng thông, đòi hỏi hệ thống mạng truy nhập,
cũng như cơ sở hạ tầng mạng truyền tải cần có những cải thiện nhằm đáp
ứng nhu cầu vô cùng lớn và ngày càng tăng nhanh đó. Để giải quyết vấn đề
này, có hai việc chúng ta cần làm là mở rộng và nâng cao hiệu suất mạng.
Khi mở rộng, mạng lưới sẽ trở nên phức tạp, vấn đề quản lý, giữ vững
và nâng cao hiệu suất, kiểm soát, khắc phục sự cố, tất cả sẽ càng trở nên khó
khăn. Cùng với đó, việc quản lý một cách hiệu quả, đáp ứng nhu cầu của khác hàng là
một thách thức không nhỏ. Nhà khai thác mạng chịu trách nhiệm cho hàng trăm các
nút đa dạng cần có khả năng trả lời tự động khi xảy ra sự cố hoặc để cung cấp một
dịch vụ mà không có sự chậm trễ liên quan đến cấu hình mạng nhân công. Mạng tự
quản lý dựa trên các tiêu chuẩn là một yêu cầu kinh doanh, sử dụng các cơ chế kiểm
soát không cần giám sát đang được triển khai trên các thiết bị và mạng lưới của các

nhà cung cấp.
Mạng quang chuyển mạch tự động ASON cùng với chuyển mạch nhãn đa giao
thức tổng quát GMPLS là một kiến trúc và bộ giao thức có khả năng tự động cung cấp
các tài nguyên mạng trong môi trường đa công nghệ, đa nhà cung cấp. ASON và
GMPLS đi cùng với nhau cung cấp một mức độ quản lý không cần giám sát trên đa
miền mà không phương pháp quản lý mạng truyền thống nào có được.
Sơ lược các nội dung được trình bày trong đồ án:
- Chương 1: Tổng quan về ASON và GMPLS
Tìm hiểu tổng quan về hai công nghệ ASON và GMPLS.
- Chương 2: Tương quan ASON và GMPLS: Mạng ASON/GMPLS
So sánh một vài đặc điểm liên quan giữa ASON và GMPLS và tìm hiểu về sự
kết hợp giữa chúng: đặc điểm, dịch vụ, triển khai.
- Chương 3: Nghiên cứu mạng ASON/GMPLS ở VNPT
Dựa trên những tìm hiểu thực tế, chương này sẽ giới thiệu về mạng
ASON/GMPLS ở VNPT đang vận hành và khai thác.
Trong quá trình hoàn thành đồ án, em đã được cô giáo Lê Thanh Thủy
tận tình chỉ bảo, giúp đỡ, giải đáp thắc mắc, hỗ trợ tài liệu. Em xin gửi lời cảm
ơn chân thành nhất đến cô. Do hạn chế về mặt chuyên môn, cũng là lần đầu
tiên em được thử sức với một vấn đề lớn và chuyên sâu nên không thể tránh
khỏi những thiếu sót. Em rất mong cô Thủy và các thầy cô giáo trong Học
viện chỉ bảo tận tình để em có thể hoàn thiện hơn, không chỉ trong giới hạn đồ
án này.
Một lần nữa em xin trân trọng cảm ơn.
Hà Nội, ngày 04 tháng 12 năm 2012
Sinh viên
Đỗ Đức Tiến
Mục lục
Lời mở đầu
Thuật ngữ viết tắt
Chương 1Tổng quan về ASON và GMPLS

1.1 Kiến trúc ASON
1.1.1 Khái niệm
1.1.2 Kiến trúc ASON
1.1.2.1 Nút, đường liên kết , mạng con
1.1.2.2 Điểm tham chiếu
1.1.2.3 Cuộc gọi và kết nối
1.1.2.4 Kiến trúc ASON
1.1.2.5 Các thành phần trong ASON
1.1.2.6 Kiến trúc chức năng của ASON
1.2 Giao thức GMPLS
1.2.1 Giới thiệu
1.2.2 MPLS
1.2.2.1 Chuyển mạch nhãn
1.2.2.2 Giao thức báo hiệu
1.2.3 Từ MPLS đến GMPLS
1.2.3.1 Nguồn gốc của GMPLS
1.2.3.2 Những yêu cầu cơ bản của GMPLS
1.3 Kết luận
Chương 2 Tương quan ASON và GMPLS: Mạng ASON/GMPLS
2.1. Tương quan GMPLS và ASON
2.1.1 Động lực và cái nhìn tổng quát
2.1.2 OIF UNI và E-NNI
2.1.3 Các mô hình của GMPLS và sự tương quan với kiến trúc ASON
2.1.3.1 Mô hình ngang hàng ( Peer model)
2.1.3.2 Mô hình chồng lấn ( Overlay model)
2.1.3.3 Mô hình lai ghép (augmented model)
2.1.3.4 Sự tương quan giữa các mô hình GMPLS và kiến trúc ASON
2.1.4 Mô hình tài nguyên đa lớp
2.1.5 Kiến trúc mặt phẳng điều khiển
2.1.6 Các thành phần chức năng

2.1.6.1 Khám phá và tự cấu hình
2.1.6.2 Điều khiển tuyến
2.1.6.3 Quản lý cuộc gọi và kết nối
2.2 Mạng ASON/GMPLS
2.2.1 Lợi ích của mạng ASON/GMPLS
2.2.2 Ứng dụng: Dịch vụ phục hồi tự động
2.2.3 Triển khai ASON/GMPLS:
2.3 Kết luận
Chương 3:Nghiên cứu mạng ASON/GMPLS ở VNPT
3.1 Giới thiệu
3.1.1 Công ty Viễn thông liên tỉnh VTN
3.1.2 Tổng quan về mạng ASON của VNPT
3.1.2.1 Topology
3.1.2.2 Dung lượng
3.1.2.3 Các dịch vụ cơ bản có thể cung cấp:
3.1.2.4 Cơ chế bảo vệ
3.2 Nghiên cứu thiết bị OptiX OSN 6800 của Huawei
3.2.1 Giới thiệu về OptiX OSN 6800
3.2.1.1 Kiến trúc phần cứng
3.2.1.2 Kiến trúc phần mềm
3.2.2 Cấu hình hệ thống DWDM sử dụng thiết bị OptiX OSN 6800
3.2.2.1 OTM
3.2.2.2 OLA
3.2.2.3 FOADM
3.2.2.4 ROADM
3.2.3 Một số chức năng bảo vệ của OptiX OSN 6800
3.3 Kết luận:
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Thuật ngữ viết tắt

AD Administration Domain Miền quản lý
ASON Automatically Switched
Optical Network
Mạng quang chuyển mạch tự
động
ASTN Automatically Switched
Transport Network
Mạng truyền tải chuyển mạch tự
động
ADM Add-Drop Multiplexer Bộ xen rẽ
CC Connection Controller Bộ điều khiển kết nối
CCC Calling/Called Party Call Controller Bộ điều khiển cuộc gọi phía
gọi/bị gọi
CCI Connection Control Interface Giao diện điều khiển kết nối
CoS Class of Service Phân lớp dịch vụ
CR-LDP Constraint Base Routing -Label
Distribution Protocol
Giao thức phân bố nhãn hỗ trợ
định tuyến ràng buộc
DWDM Dense Wavelength Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo bước
sóng mật độ cao
DCM Distributed Call and Connection
Management
Quản lý kết nối và cuộc gọi phân
tán
DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối dữ liệu
E-NNI External- Network Network Interface Giao diện mạng mạng ngoài
FSC Fiber Switch Capable Khả năng chuyển mạch quang

FIU Fiber Interface Unit Khối giao diện sợi quang
FOADM Fixed Optical Add/DropMultiplexing Ghép kênh xen/rẽ quang cố định
GMPLS Generalized Multi-Protocol Label
Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
tổng quát
GoS Grade of Service Phân cấp dịch vụ
I-NNI Internal Network Network Interface Giao diện mạng mạng trong
IP Internet Protocol Giao thức liên mạng
IS-IS Intermediate System-Intermediate
System
Hệ thống trung gian tới hệ thống
trung gian
L2SC Layer 2 Switching Capable Khả năng chuyển mạch lớp 2
LC Link Connection Kết nối liên kết
LMP Link Management Protocol Giao thức quản lý liên kế
LRM Link Resource Management Quản lý tài nguyên liên kết
LIB Label Information Base Cơ sở thông tin nhãn
LSA Link-state advertisement Thông báo trạng thái liên kết
LSC Lambda Switch Capable Khả năng chuyển mạch bước
sóng
LSP Label Switching Path Đường chuyển mạch nhãn
LSR Label-Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
MIB Management Information Base Cơ sở thông tin quản lý
MPLS C MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
NE Network Element Phần tử mạng
NMI Network Management Interface Giao diện quản lý mạng
NMS Network Management System Hệ thông quản lý mạng
OA Optical Amplifier Bộ khuếch đại quan
OLP Optical Line Protection Bảo vệ đường quang

OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến OSPF
OTU Optical Transponder Unit Khối truyền tải quang
OXC Optical Cross Connector Kết nối chéo quang
PC Protocol Controller Bộ điều khiển giao thức
PSC Packet Switching Capable Khả năng chuyển mạch gói
PI Physical Interface Giao diện vật lý
RA Routing Area Vùng định tuyến
RC Routing Controller Điều khiển định tuyến
ROADM Reconfigurable Optical
Add/DropMultiplexing
Ghép xen/rẽ quang có thể cấu
hình
RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên
RSVP-
TE
Resource ReservationProtocol-Traffic
Engineering
Giao thức dành trước tài nguyên
hỗtrợ kỹ thuật lưu lượng
SDH Synchronous DigitalHierachical Phân cấp số đồng bộ
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
SLA Service Level Agreement Thỏa thận mứa dịch vụ
TE Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng
UNI User Network Interface Giao diện mạng người sử dụng
TDM Time-Division Multiplexing Ghép kênh phân chia thời gian
WDM Wavelength DivisonMultiplexing Ghép kênh phân chia theo bước
sóng
Chương 1
Tổng quan về ASON và GMPLS

1.1 Kiến trúc ASON
1.1.1 Khái niệm
Mạng quang quang chuyển mạch tự động ASON là một ý tưởng phát triển
mạng truyền tải cho phép kiểm soát chức năng điều khiển của một mạng quang hoặc
SDH dựa trên báo hiệu giữa người sử dụng và các thành phần mạng. Mục đích là tự
động hóa các nguồn tài nguyên và quản lý kết nối trong mạng.
Hiệp hội viễn thông quốc tế ITU-T đã đưa ra Khuyến nghị G.805 về kiến trúc
chức năng chung cho mạng truyền tải, với mục tiêu đưa ra một kiến trúc không phụ
thuộc về mặt kỹ thuật, và thiết lập một bộ các Khuyến nghị để cải tiến môi trường mặt
phẳng điều khiển. Vì vậy, tác giả của G.805 đã đưa ra những Khuyến nghị sau này
miêu tả kiến trúc cho mạng ATM, SDH và PDH. Ý tưởng là tạo ra một nền móng
chung và điểm tham chiếu thích hợp, cân đối cho tất cả các kiến trúc.
ASON được phát triển một kiến trúc dựa trên một bộ các yêu cầu trong Khuyến
nghị G.807. Kiến trúc được dựa trên G.805 và được liệt kê trong Khuyến nghị
G.8080. Về cơ bản, kĩ thuật mặt phẳng dữ liệu đã được biết đến, kiến trúc vẫn duy trì
một sự trừu tượng hóa cao, được mô tả bởi các thành phần chức năng và tương tác
giữa chúng. Kiến trúc này là mở cho nhiều thiết kế mạng và các giao thức mặt phẳng
điều khiển.
Phần lớn các dự án ITU, ASON được phát triển theo kiểu từ trên xuống (top-
down), bắt đầu với một danh sách yêu cầu đầy đủ và rõ ràng lên tới cấu trúc mức cao
và sau đó đến cấu trúc thành phần riêng. Chỉ khi kiến trúc các thành phần được định
nghĩa một cách chi tiết mới có thể đánh giá xem các giao thức có thích hợp với cấu
trúc này hay không. Bất kỳ giao thức nào phù hợp với các yêu cầu của các cấu trúc
thành phần đều có khả năng được xem là hợp chuẩn ASON.
Trong một mạng không có ASON, mỗi khi có yêu cầu về thay đổi băng thông,
lại yêu cầu cần có một kết nối từ người sử dụng đến nhà cung cấp. Các nhà cung cấp
dịch vụ phải tự lập kế hoạch và cấu hình định tuyến trong mạng. Điều này không chỉ
tốn thời gian, mà còn lãng phí băng thông. ASON có thể đáp ứng một số yêu cầu của
một mạng quang và một số mạng khác :
• Cung cấp đầu cuối nhanh chóng và tự động

• Tái định tuyến nhanh và hiệu quả
• Hỗ trợ nhiều khách hàng, tối ưu cho IP
• Thiết lập các kết nối một cách năng động
• Hỗ trợ các mạng riêng ảo quang (OVPNs)
• Hỗ trợ chất lượng dịch vụ ở các cấp độ khác nhau
1.1.2 Kiến trúc ASON
1.1.2.1 Nút, đường liên kết , mạng con
Có 3 đơn vị cơ bản ở trong mạng ASON: nút, đường liên kết, mạng con.
Nút và đường liên kết gần giống và tương đương với các thực thể vật lý trong
tất cả các kiến trúc mạng. Một mạng con trong ASON được định nghĩa là một tập hợp
tùy ý các nút và các mạng con ( thường là liên kết với nhau). Vì vậy một mạng con
đơn giản nhất bao gồm một nút, và các mạng con có thể lồng vào nhau. Mỗi điểm kết
nối ra ngoài hay vào trong mạng con được xác định rõ. Hình 1.1 là một ví dụ về xây
dựng một khối cơ bản trong kiến trúc ASON.
Hình 1.1 : Các khối cơ bản của kiến trúc ASON: liên kết, nút , mạng con
Một mạng con có thể nhìn các mạng con khác như một nút ảo, nghĩa là mỗi
mạng con có thể xem như một nút đơn với các đường liên kết ngoài. Nói cách khác,
đó là một mạng con ẩn, điều này sẽ đơn giản hóa vấn đề khi đánh giá cấu trúc của một
topo mạng. Ngược lại, nó không thể hiện được một số vấn đề nảy sinh trong một
mạng con.
Trong hình 1.2, Mạng con A có 4 liên kết ngoài và có thể dễ dàng hỗ trợ dịch
vụ từ Nguồn 1 tới Đích 1. Khi xem xét Mạng con A từ Mạng con B (chứa Mạng con
A), ta có thể thấy còn 2 liên kết rảnh, và có thể hỗ trợ dịch vụ từ Nguồn 2 đến Đích 2.
Tuy nhiên, khi ta nhìn vào bên trong Mạng con A, có thể thấy rằng 2 nút X, Y đang
bận, và dịch vụ không thể đáp ứng.
Hình 1.2 : Các mạng con khác nhìn một mạng con ẩn như một nút với
các liên kết ngoài
Mặc dù có những hạn chế được chỉ ra như ở hình 1.2, tuy nhiên ý tưởng này
vẫn rất tốt. Các mạng con này vẫn kết nối rất tốt trong các topo ít tài nguyên ràng
buộc, phổ biến nhất là mạng vòng ring ( ví dụ SONET/SDH ring). Trong thực tế, kiến

trúc ASON được phát triển cho mạng truyền tải truyền thống (vòng ring) , tuy không
cố định nhưng nó ít phù hợp với những yêu cầu của một mạng mesh, nơi mà dịch vụ
bảo về đầu cuối và dich vụ hồi phục mesh đầy đủ cần được hỗ trợ xuyên suốt rất nhiều
topo mạng với kỹ thuật lưu lượng. Hơn nữa, mạng con ẩn cho phép các dịch vụ có thể
được thực hiện một cách dễ dàng khi nó đi qua các mạng con này. Ví dụ trong hình
1.2 , các nút trong Mạng con A không thể tham gia vào mặt phẳng điều khiển báo
hiệu. Mặt phẳng điều khiển của Mạng con B có thể cung cấp dịch vụ từ Nguồn 1 đến
Đích 1 mà không cần quan tâm đến hoạt động của Mạng con A, đó nhiệm vụ của nút
U và cơ chế được sử dụng trong Mạng con A.
1.1.2.2 Điểm tham chiếu
Một khái niệm cơ bản trong kiến trúc ASON là điểm tham chiếu. Điểm tham
chiếu là một giao diện chức năng trừu tượng và rất có lợi trong việc phân biệt các
thành phần mạng và xác định sự trao đổi thông tin giữa chúng. Giao diện Người
-Mạng (UNI) đặt ở các đỉnh của mạng và được sử dụng để yêu cầu các dịch vụ đầu
cuối. Giao diện Mạng-Mạng ngoài (E-NNI) tồn tại giữa các mạng con hoặc các vùng
mạng, mang những yêu cầu dịch vụ giữa những vùng khác biệt về quản trị hay công
nghệ. Giao diện Mạng-Mạng trong (I-NNI) tồn tại giữa các phần tử trong cùng một
mạng con và có nhiệm vụ thực hiện dịch vụ trong mạng con.
Giao diện I-NNI liên quan gần nhất với giao thức GMPLS. Định tuyến và báo
hiệu trao đổi tại I-NNI chỉ liên quan đến sự cung cấp dịch vụ trong mạng con. Có
nhiều ý kiến cho rằng có hay không GMPLS có thể phù hợp với ASON E-NNI và
UNI mà không phải sửa đổi, chỉ bổ sung chút ít hoặc thông qua những thay đổi liên
quan đến giao thức báo hiệu ở trong mạng con. Điều này sẽ nêu ở những phần sau.
Hình 1.3: Các điểm tham chiếu của ASON
UNI: Giao diện Người-Mạng
E-NNI :Giao diện Mạng-Mạng ngoài
I-NNI:Giao diện Mạng-Mạng trong
Hình 1.3 chỉ ra vị trí của các điểm tham chiếu ASON trong một mạng ví dụ.
Kết nối đầu cuối giữa hai mạng khách (client network) được thực hiện thông qua
mạng chủ (server network). Mạng máy chủ được phân chia ra làm 2 vùng mạng

(domain). Nút bên khách hàng kết nối trực tiếp đến mạng chủ đóng vai trò dịch vụ bên
khách được gọi là UNI-Khách (UNI-C). UNI-C yêu cầu dịch vụ thông qua mạng chủ
đến một UNI-C ở một mạng khách khác, việc này được thực hiện bởi báo hiệu qua
UNI đến nút UNI-Chủ, nơi bắt đầu dịch vụ ngang qua máy chủ. Báo hiệu thông qua
một vùng mạng hay mạng con giống như trong GMPLS, nhưng tại biên của vùng
mạng, yêu cầu dịch vụ sẽ đi qua E-NNI để sang một vùng mạng khác.
1.1.2.3 Cuộc gọi và kết nối
Cuộc gọi là một quan hệ đầu-cuối giữa các UNI phía khách hàng. Nó được
thiết lập các mức dịch vụ (ví dụ: băng thông, chất lượng dịch vụ, hay bảo vệ…) và
nhận dạng việc thực hiện cuộc gọi và bên được gọi. Cuộc gọi cho phép các ứng dụng
về chính sách và bảo mật để bên nhận kết nối thành công với bên gọi. Cuộc gọi không
cung cấp tài nguyên mạng cho việc truyền tải dữ liệu dịch vụ. Điều này được thực
hiện bởi các kết nối.
Hình 1.4 : Cuộc gọi, phân mảnh cuộc gọi, kết nối là các thành phần cơ
bản trong việc cung cấp dịch vụ của kiến trúc ASON.
Mỗi kết nối cung cấp khả năng kết nối giữa các phần của mạng. Ví dụ kết nối
giữa UNI-C và UNI-N, kết nối giữa các mạng con, kết nối qua mỗi E-NNI, và cuối
cùng là kết nối giữa UNI-N và UNI-C tại điểm kết thúc. Mỗi kết nối được thiết lập từ
nút chức năng UNI hay nút chức năng E-NNI đến các nút khác và thực hiện các dịch
vụ của cuộc gọi.
Ở hình 1.4, chúng ta thấy một cuộc gọi đầu – cuối bao gồm một chuỗi các phân
mảnh cuộc gọi chạy từ UNI đến nút chức năng E-NNI. Do đó, mỗi nút có đầy đủ
thông tin đáp ứng các chính sách và để thiết lập/giải phóng các kết nối cần thiết để
thực hiện dịch vụ.
Các phân mảnh cuộc gọi và các kết nối liên quan rõ ràng với nhau như trong
hình bởi tất cả các nút khởi tạo và giải phóng kết nối phải biết rõ về dịch vụ được
cung cấp. Tuy nhiên quan hệ này không phải là ngang hàng. Đầu tiên, hãy nhìn mạng
con phía tay trái của hình vẽ, cuộc gọi không chạm đến nút giữa các I-NNI. Không có
quá trình xử lý cuộc gọi ở những nút này, nhưng những nút này lại liên quan tới quá
trình xử lý kết nối bởi tài nguyên mạng phải được cung cấp để dữ liệu có thể đi qua.

Thứ hai, mạng con bên phía tay phải hình vẽ, dịch vụ thực hiên qua mạng con này có
thể có nhiều hơn một kết nối, đó có thể là những yêu cầu về bảo vệ hay băng thông.
1.1.2.4 Kiến trúc ASON
Về mặt logic thì kiến trúc ASON được phân chia ra làm 3 mặt phẳng chính:
• Mặt phẳng điều khiển
• Mặt phẳng truyền tải
• Mặt phẳng quản lý
Hình 1.5: Kiến trúc ASON
1.1.2.4.1 Mặt phẳng truyền tải
Mặt phẳng truyền tải hay còn gọi là mặt phẳng dữ liệu bao gồm một số các
chuyển mạch (quang hoặc loại khác) có tác dụng truyền tải dữ liệu thông qua các kết
nối. Các chuyển mạch này kết nối với nhau thông qua các Giao diện vật lý (Physical
Interface-PI)
1.1.2.4.2 Mặt phẳng điều khiển
Mặt phẳng điều khiển có trách nhiệm với các tài nguyên thực và quản lý kết
nối trong mạng ASON. Nó bao gồm một loạt các Bộ điều khiển kết nối quang (OOC)
kết nối với nhau thông qua các NNI. Các OOC này có các chức năng:
• Phát hiện topo mạng ( phát hiện tài nguyên)
• Báo hiệu, định tuyến
• Thiết lập/ giải phóng kết nối
• Bảo vệ/ hồi phục kết nối
• Kĩ thuật lưu lượng
• Điều chỉnh bước sóng
1.1.2.4.3 Mặt phẳng quản lý
Mặt phẳng quản lý làm nhiệm vụ quản lý mặt phẳng điều khiển. Nhiệm vụ của
nó bao gồm : quản lý cấu hình tài nguyên mặt phẳng điều khiển, các vùng định tuyến,
tài nguyên truyền tải trong mặt phẳng điều khiển và chính sách. Nó cũng cung cấp
việc quản lý lỗi, hiệu suất quản lý, thống kê và các chức năng quản lý bảo mật. Mặt
phẳng quản lý chứa các thực thể quản lý mạng và được kết nối đến một OCC trong
mặt phẳng điều khiển thông qua Giao diện quản lý mạng cho mặt phẳng điều khiển

ASON (NMI-A) và một trong số các chuyển mạch thông qua Giao diện quản lý mạng
cho mặt phẳng truyền tải (NMI-T).
Lưu lượng từ người sử dụng tới mạng ASON bao gồm giữ liệu ở cả mặt phẳng
điều khiển và mặt phẳng truyền tải. Người sử dụng kết nối với mặt phẳng truyền tải
thông qua Giao diện vật lý (PI) và mặt phẳng điều khiển thông qua Giao diện UNI.
1.1.2.5 Các thành phần trong ASON
Kiến trúc ASON định nghĩa các thực thể chức năng trừu tượng cung cấp những
tiến trình xử lý cần thiết để cung cấp dịch vụ trong mạng. Các thành phần đó được
miêu tả trong hình vẽ 1.6.
Thành phần quản lý kết nối tài nguyên LMR có chức năng kiểm kê các liên kết
kết nối trong vùng mặt phẳng điều khiển. Nhờ có thành phần này, tài nguyên được
cung cấp thông qua các cấu hình hay việc khám phá. LMR nhận các yêu cầu tài
nguyên từ CC, cung cấp thông tin cho RC tạo điều kiên cho quảng bá topo mạng.
Thành phần điều khiển cuộc gọi CCC/NCC có chức năng cung cấp dịch vụ
xuyên suốt mạng. CCC/NCC sắp xếp các thành phần khác để đáp ứng dịch vụ vì các
vùng khác nhau có thể có các chính sách khác nhau dù là trong cùng một mạng. Khi
có yêu cầu từ quản lý hay bản tin định tuyến, CCC/NCC sẽ kích hoạt và nó có thể giao
tiếp ngang hàng với các Điều khiển cuộc gọi khác thông qua giao thức điều khiển
Hình 1.6 Giới thiệu về các thành phần trong ASON
Tên của các thành phần chính:
LMR: Quản lý kết nối tài nguyên DA : Thành phần khám phá
CCC/NCC: Điều khiển cuộc gọi TAP : Thể hiện giải phóng/chuyển đổi
CC :Điều khiển kết nối TP: Thành phần chính sách lưu lượng
RC: Điều khiển định tuyến
PC: Điều khiển giao thức
Thành phần điều khiển kết nối CC có nhiệm vụ thiết lập các kết nối trong một
vùng. CC có thể yêu cầu thông tin định tuyến từ Điều khiển định tuyến RC, yêu cầu
các liên kết tài nguyên từ LMR và có thể giao tiếp với các CC khác thông qua giao
thức điều khiển.
Thành phần điều khiển định tuyến RC cung cấp đường đi giữa 2 điểm trong

mạng. RC duy trì dữ liệu về topo mạng, tính toán hạn chế tối đa các trở ngại dịch vụ
và giao tiếp với các RC khác thông qua giao thức điều khiển.
Thành phần điều khiển giao thức PC cung cấp các hành vi giao thức cụ thể. PC
có thể phân tách ở mỗi chức năng phía khách hàng hoặc các chức năng hỗn hợp.
1.1.2.6 Kiến trúc chức năng của ASON
Về mặt kiến trúc chức năng, một mạng ASON bao gồm các thành phần mạng
ASON(ASON NE), các TE link, các vùng và các kết nối cố định mềm SPC (soft
permanent connection).
Hình 1.7 Kiến trúc chức năng của ASON
ASON NE là một trong những thành phần của topo mạng ASON.
Node ID là nhận dạng duy nhất của ASON NE trong mặt phẳng điều khiển.
Dạng của Node ID giống như địa chỉ IP.
TE link là một liên kết kỹ thuật lưu lượng. ASON NE gửi thông tin băng thông
của nó tới các NE khác thông qua TE link để cung cấp dữ liệu cho việc tính toán
tuyến. Một sợi liên trạm giữa hai bảng mạch FIU được cấu hình với 1 TE link.
Một miền ASON là một tập con của một mạng, được phân chia bởi chức năng
cho mục tiêu lựa chọn tuyến và quản lý. Một miền ASON bao gồm nhiều ASON NE
và TE link. Một ASON NE chỉ thuộc một miền ASON.
Trong trường hợp của kết nối cố định mềm (soft permanent connection - SPC),
kết nối giữa người sử dụng và mạng truyền dẫn được cấu hình trực tiếp bởi NM. Còn
kết nối bên trong mạng, được yêu cầu bởi NM và sau đó được tạo bởi mặt phẳng điều
khiển của NE qua báo hiệu. Khi dịch vụ ASON được đề cập đến, nó thường được coi
là SPC.
Kết nối cố định permanent connection (PC) là một kết nối dịch vụ được tính
toán trước và sau đó được tạo ra qua NM bằng cách phát một yêu cầu tới NE.
Kết nối chuyển mạch switched connection (SC) là một kết nối dịch vụ được
yêu cầu bởi một điểm kết cuối (ví dụ, một router) và sau đó được tạo ra trong mặt
phẳng điều khiển ASON thông qua báo hiệu.
1.2 Giao thức GMPLS
1.2.1 Giới thiệu

Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS được chuẩn hóa bởi tổ chức IETF
( Internet Engineering Task Force) đã đưa ra một giải pháp trong việc quản lý phân
phối các gói dữ liệu trong mạng Internet.Việc thiết lập các đường hầm (tunnel) giữa
các bên trong mạng mở ra tiềm năng cho kỹ thuật lưu lượng và cho phép nhà điều
hành cấu hình một mạng lưới các kết nối ảo trong mạng. Các đường hầm này có thể
mang lưu lượng giữa hai điểm đầu cuối như truyền trong một đường riêng.
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS là một bộ giao thức được
mở rộng dựa trên MPLS để quản lý các công nghệ chuyển mạch và giao diên thế hệ
mới như ghép kênh phân chia theo thời gian, chuyển mạch lớp 2, chuyển mạch bước
sóng và chuyển mạch sợi quang.
Các tiêu chuẩn của GMPLS được phát triển thông qua một quá trình dự thảo,
đưa ra các bản dự thảo liên tiếp đến khi nó được mọi người chấp nhận. Khi hoàn
thành, bản thảo sẽ được phê duyệt bởi IESG và được đưa ra dưới dạng RFC( Request
for Comment), bước đầu tiên tiến tới như một tiêu chuẩn.
1.2.2 MPLS
Như đã giới thiệu, MPLS là một công nghệ chuyển tiếp gói được sử dụng trong
mạng gói được phát triển bới IETF. Nó dựa trên việc gán nhãn gói trong khoảng thời
gian ngắn, định danh duy nhất để mỗi router có thể xác định bước đi tiếp theo.
MPLS dựa trên một vài công nghệ của chuyển mạch gói IP. Trong định tuyến
IP, mỗi gói sẽ mang địa chỉ IP đích, và các gói này sẽ được chuyển tiếp trong mạng
dựa vào các bảng định tuyến. Tuy nhiên định tuyến IP liên quan đến một số vấn đề về
tốc độ, khả năng mở rộng, vì vậy dẫn đến các nghiên cứu về các cách chuyển gói
khác.
1.2.2.1 Chuyển mạch nhãn
Chuyển mạch nhãn dựa trên ý tưởng gắn một nhãn, cùng loại cho mỗi gói dữ
liệu để chúng có thể được chuyển tiếp qua mạng. Có nghĩa là mỗi gói, khung, hay tế
bào phải mang định danh để mạng biết cách chuyển tiếp chúng. Mỗi chặng qua mạng,
gói sẽ được chuyển tiếp dựa vào nhãn vừa đến và kèm theo một nhãn mới. Nhãn sẽ
được hoán đổi và dữ liệu sẽ được chuyển mạch dựa trên giá trị nhãn. Chúng ta sẽ có 2
khái niệm: hoán đổi nhãn và chuyển mạch nhãn.

Trong mạng MPLS, các gói sẽ được gán nhãn bằng cách thêm một tiều đề
chèn, nó được đặt ở giữa tiêu đề mạng và tiêu đề IP như trong hình 1.8.

Hình 1.8: Tiều đề chèn được thêm vào giữa tiêu đề mạng và tiêu đề IP
Tiêu đề chèn MPLS mang một nhãn có độ dài 20 bit , xác định đường đi của
gói. Mỗi node mạng ( gọi là Label Switching Router-LSR) duy trì một bảng tìm kiếm
(LFIB) để xác định bước nhảy tiếp theo cho dữ liệu. Mỗi LFIB có một phép ánh xạ từ
{giao diện đi vào, nhãn đi vào} tới {giao diện đi ra, nhãn đi ra}. Khi có gói đến, LSR
xác định giao diện mà gói vừa đi vào và tìm nhãn trong tiêu đề chèn của gói. Nó sẽ tra
bảng LFIB để xác định giao diện nào sẽ dùng để gửi đi và gán một nhãn mới vào tiêu
đề chèn của gói. Đường mà gói tin MPLS đi trong mạng gọi là đường chuyển mạch
nhãn (LSP) .Môi gói khi đi vào LSP thì đường đi của nó trong mạng đã được xác định
sẵn bởi vì sự ánh xạ trong các LFIB của mỗi LSR đã sẵn sàng và chính xác. Do vậy sự
phức tạp chỉ tồn tại ở đầu vào, khi các gói được phân loại theo đích đến và dịch vụ
cung cấp, hoặc các LSP đặc biệt.
Hình 1.9 miêu tả hai LSP mang dữ liệu từ IP máy chủ A đến máy chủ B và C.
Mạng MPLS tạo ra 4 LSP để chuyển tiếp dữ liệu. Máy chủ A gửi gói IP đến LSR V.
LSR V trở thành một LSR đầu vào và phân loại gói tin dựa vào đich đến, đặt chúng
cho một LSP, gán nhãn bằng cách đặt tiêu đề chèn, thiết lập giá trị nhãn. Những gói
đến máy chủ B thì sẽ được gán nhãn 15 và được đặt vào LSP ở trên, gói đến máy chủ
C được gán nhãn 10 và đặt vào LSP bên dưới. Sau đó, các gói sẽ được chuyển tiếp qua
các giao diện tương ứng đến LSR W.
Tại LSR W, các gói sẽ được xác định các giao diện đến và nhãn đến. Chúng tra
bảng LFIB để xác định giao diên đi và giao diện đến. Nhãn sẽ được hoán đổi (“đi”
thay cho “đến”) và được chuyển tiếp qua giao diện được chỉ định. Trong hình, gói
mang nhãn 15 được đưa đến LSR X với nhãn 19 và gói mang nhãn 10 được đưa đến
LSR Y với nhãn 62 được đưa đến LSR Y.
Hình 1.9: Các đường chuyển mạch nhãn
LSR X và LSR Y trở thành các LSR đầu ra. Chúng cũng tra bảng LFIB nhưng
được chỉ định bỏ tiêu đề chèn và chuyển tiếp tới giao diện ra tới máy chủ B. Vì vậy,

giả sử, LSR V được chỉ định chuyển tất cả các gói đi theo LSR phía trên, thì chỉ cần
gán nhãn 15, chúng sẽ được chuyển thành công tới máy chủ B.
1.2.2.2 Giao thức báo hiệu
Có một câu hỏi đặt ra, các bảng LFIB thu thập cấu trúc của các LSR như thế
nào? Các công cụ quản lý mạng có nhiệm vụ cài đặt các mục dữ liệu trong bảng LFIB.
Như trong hình 1.10, trạm quản lý mạng tập trung (NMS) gửi các bản tin quản lý tới
các LSR để thực hiện các phép ánh xạ cần thiết. Điều này rất hoàn hảo khi triển khai
trong một mạng nhỏ, nhưng trong một mạng lớn hoặc khi khôi phục một sự cố mạng
thì cách này trở nên rất khó khăn.
Giao thức định tuyến ( được chỉ ra ở hình 1.11) đưa ra một cách tiếp cân linh
hoạt hơn đó là một yêu cầu dịch vụ được gửi cho mạng, và mạng sẽ có nhiệm vụ định
tuyến LSR thông qua các LSR. Giao thức báo hiệu trao đổi thông tin ánh xạ nhãn giữa
các LSR vì vậy các LSR ở gần LSR đầu vào biết nhãn nào để sử dụng trên gói dữ liệu
mà nó gửi sang cho các LSR gần kề.
IETF không sử dụng duy nhất một giao thức phân phối nhãn cho MPLS. Điều
này kéo theo việc sẽ có nhiều các giao thức được sử dụng tùy thuộc vào các môi
trường điều hành. Một vài giao thức phân phối nhãn đã được chuẩn hóa bởi IETF và
sẽ được đề cập ở các phần sau.
Hình 1.10: Thiết lập bảng LFIB trong mạng MPLS
Hình 1.11: Một giao thức báo hiệu trong MPLS
1.2.3 Từ MPLS đến GMPLS
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS như đã đề cập ở trên liên quan đến
viêc chuyển tiếp dữ liệu trong mạng gói, khung, tế bào. Chuyển mạch nhãn đa giao
thức tổng quát là sự mở rộng, tổng quát hóa của MPLS mà trong đó một mặt phẳng
điều khiển chuẩn có thể áp dụng cho bất kỳ công nghệ truyền tải nào.
Các phần tử mạng truyền tải truyền thống được xây dựng và cấu hình bằng tay.
Để thiết lập một dịch vụ mới có thể rất mất thời gian, hay gỡ bỏ một dịch vụ cũng sẽ
chậm trễ và nhiều khi ảnh hưởng tới các dịch vụ khác. Và khi mạng lưới ngày một
rộng hơn, các yêu cầu ngày càng nhiều thì cần một vài loại mặt phẳng điều khiển nào
đó, và kèm theo là kỹ thuật lưu lượng.

1.2.3.1 Nguồn gốc của GMPLS
Bắt đầu từ ý tưởng về giải pháp mặt phẳng điều khiển cho mạng truyền tải đã
đưa ra ý kiến về việc phát triển một bộ giao thức có thể dùng cho bất kỳ loại mạng
truyền tải nào: WDM, TDM, vv
1.2.3.1.1 Chuyển mạch Lamda
Với sự phát triển nhanh chóng của mạng WDM cuối thập niên 90, các nhà cung
cấp đã bắt đầu nghiên cứu một mặt phẳng điều khiển thông minh có thể cung cấp dịch
vụ một cách đơn giản, giảm thiểu quá trình điều hành, và có khả năng cung cấp các
dịch vụ mới. Về mặt logic thì chuyển mạch trong WDM cơ bản giống với trong các
thiết bị MPLS. Một thiết bị chuyển mạch chuyển đổi bước sóng đầu vào trên giao diện
đầu vào đến bước sóng đầu ra trên giao diện đầu ra tương tự như sự ánh xạ nhãn của
MPLS, và rõ ràng là có thể tái sử dụng kỹ thuật báo hiệu của MPLS. Từ đó chuyển
mạch Lambda đa giao thức- MPLambdaS hay MPλS đã ra đời.
Các cấu hình của giao thức MPλS ban đầu là mượn từ giao thức báo hiệu và
định tuyến của MPLS. Giao thức MPλS cần thiết lập một ánh xạ mới từ { bước sóng
đầu vào, giao diện đầu vào} đến {bước sóng đầu ra, giao diện đầu ra}
1.2.3.1.2 Sự tổng quát hóa công nghệ
Kỹ thuật trong mạng MPLS có thể áp dụng cho các mạng không đồng nhất và
giải quyết vấn đề kỹ thuật lưu lượng có thể áp dụng cho các loại mạng truyền tải. Vì
vậy MPλS được mở rộng cho không chỉ chuyển mạch Lambda mà còn cho cả chuyển
mạch sợi quang, chuyển mạch lớp 2 và chuyển mạch gói/khung/tế bào. Về cơ bản là
giống như việc tổng quát hóa các loại tín hiệu, vì vậy được đặt tên là MPLS tổng quát.
Tất cả các khái niệm của MPLS có thể áp dụng được? Không hoàn toàn như
vậy, một vài kỹ thuật MPLS về thiết lập các LSP, tìm kiếm bảng định tuyến IP, các
chức năng này không thể dùng được cho mạng truyền tải phi gói. Mạng truyền tải liên
quan nhiều hơn đến các kết nối đầu cuối. Các giao thức MPLS được dùng trên
GMPLS được thiết kế và triển khai để áp dụng trong kỹ thuật lưu lượng đến các mạng
MPLS. Kỹ thuật lưu lượng là quá trình lựa chọn lưu lượng, tính toán trước đường đi
sao cho hiệu quả nhất với các tài nguyên đang có. Hiểu theo một cách khác đó là việc
hạn chế các kết nối qua các điểm nóng, lựa chọn các kết nối để phù hợp và thoả mãn

chất lượng dịch vụ.
1.2.3.2 Những yêu cầu cơ bản của GMPLS
1.2.3.2.1 Nhãn
Nhãn MPLS là một mẩu thông tin gắn kèm gói dữ liệu và được sử dụng như
một thông số trong bảng LFIB. Nhãn MPLS và các tài nguyên thường không đi liền
với nhau. Quản lý tài nguyên trong MPLS là tĩnh, băng thông trên các giao diện được
phân chia một cách logic cho các LSP sử dụng giao diện đó. Trong trường hợp này,
nhãn được chỉ định vào các tài nguyên tĩnh được đặt trước, và không xác định bất kỳ
tài nguyên vật lý đặc biệt nào. Không có các tài nguyên trợ giúp cho các dòng lưu
lượng( ví dụ như bộ đệm) trong trường hợp băng thông vượt quá mức cho phép, và
còn xấu hơn khi tất cả các dòng lưu lượng đều đang sử dụng tối đa khả năng của nó.
Khi sự dành trước tài nguyên được sử dụng, nhãn trên gói dữ liệu có thể không
cần xác định các tài nguyên vật lý. Ví dụ tài nguyên mạng trong MPLS có thể là một
bộ các bộ đệm được sử dụng để nhận dữ liệu từ một LSP riêng và chuyển tiếp chúng
qua chuyển mạch. Nhưng dành trước tài nguyên có thể là một vùng các bộ đệm chia
sẻ cho các LSP, không có bộ đệm nào được chỉ định đặc biệt cho LSP nào, số bộ đệm
sẽ xác định kích thước của vùng bộ đệm này. Mặt khác, các LSP sẽ có các tài nguyên
đặc biệt được chỉ định ưu tiên, và trong trường hợp này nhãn tiến gần tới các tài
nguyên, bởi vì nó xác định chính các các tài nguyên được sử dụng cho LSP. Khi một
LSR chia sẻ tài nguyên cho 2 LSP, nó sẽ đặt 2 nhãn riêng biệt và ánh xạ chúng tới
cùng một bộ các tài nguyên.
Trong mạng truyền tài, các tài nguyên vật lý là các đại lượng hoán đổi. Trong
mạng WDM, các bước sóng có thể chuyển mạch, trong mạng TD, các khe thời gian có
thể chuyển mạch. Do đó một nhãn xác định các dòng dữ liệu có thể chuyển mạch
trong GMPLS cũng xác định chính xác các tài nguyên vật lý. Vì vậy trong mạng
chuyển mạch bước sóng, nhãn xác định một bước sóng xác định, trong mạng TDM
nhãn xác định một khe thời gian xác định, trong mạng chuyển mạch sợi quang nhãn
xác định một cổng hay xác định một sợi quang.
1.2.3.2.2 Loại chuyển mạch
Loại chuyển mạch của một nút mạng xác định đơn vị dữ liệu mà thiết bị tại đó

có thể quản lý và chuyển mạch, đó là khả năng tách ghép kênh tín hiệu dữ liệu từ giao
diện đầu vào, chuyển mạch nó và gửi sang một giao diện khác. Ví dụ, các bộ định
tuyến MPLS là các bộ có khả năng chuyển mạch gói (PSC) , có khả năng nhận dữ liệu
từ một giao diện ( có thể là cổng Ethernet, cổng SONET, vv ) ,định danh các gói trong
dòng dữ liệu và chuyển mạch chúng một cách riêng rẽ. OXC là thiết bị có khả năng
chuyển mạch bước sóng (LSC) có thể tách riêng từng bước sóng từ mỗi sợi quang
trước khi chuyển mạch chúng theo các hướng khác nhau. Chuyển mạch phân chia
theo thời gian (TDM) có khả năng nhận ra các khe thời gian trên các bước sóng.
Loại tín hiệu dữ liệu mà một chuyển mạch có thể xác định có thể không giống
như băng thông mà nó xử lý. Một chuyển mạch bước sóng có thể làm việc với một
bước sóng mang tín hiệu 2.5, 5, 10 Gbps, nhưng nếu nó là một kết nối chéo quang thì
nó sẽ quan tâm về các băng thông khác nhau. Một chuyển mạch TDM (có thể xử lý tín
hiệu VC-192) có thể làm việc với các đơn vị băng thông lớn hơn so với chuyển mạch
bước sóng mặc dù nó chuyển mạch loại tín hiệu dữ liệu tốt hơn. Trong thực tế chúng
ta thường miêu tả khả năng của giao diện chuyển mạch hơn là thiết bị chuyển mạch
bởi vì một thiết bị chuyển mạch có thể hỗ trợ rất nhiều giao diện với các khả năng
chuyển mạch khác nhau.
GMPLS công nhận một loạt các loại chuyển mạch dưới đây phù hợp với các
đại lượng có thẻ gắn nhãn.
• Gói ( chuyển mạch dựa trên tiêu đề chèn MPLS)
• Lớp 2 ( chuyển mạch dựa trên tiêu đề lớp 2 như ATM VPI/VCI)
• Khe thời gian (TDM)
• Bước sóng
• Băng sóng ( gần giống với tập hợp các bước sóng)
• Sợi quang ( hay cổng)
1.2.3.2.3 Đường chuyển mạch nhãn LSP
Trong mạng truyền tải dữ liệu, bất kể một loại chuyển mạch nào, chúng ta vẫn
cần quan tâm đến việc thiết lập các kết nối giữa hai điểm đầu cuối xác định. Các điểm
đầu cuối có thể không cần là các điểm cung cấp dịch vụ trực tiếp nhưng các điểm
trung gian cần được kết nối để tạo điều kiên thuận lợi cho việc cung cấp dịch vụ. Mỗi

chuyển mạch dọc theo các kết nối, tài nguyên được kết nối chéo. Chuyển mạch được
thiết lập để lấy lưu lượng từ các tài nguyên đầu vào và gửi đến các tài nguyên đầu ra.
Bởi vì các tài nguyên này gắn liền với các nhãn, chúng có thể xác định một LSP gần
như là một chuỗi các tài nguyên kết nối chéo có khả năng vận chuyển lưu lượng.
Trong mặt phẳng dữ liệu nó tạo ra một đường các bộ ba { giao diện, nhãn, kết nối
chéo}
1.2.3.2.4 Băng thông
Trong MPLS, băng thông khả dụng trên một kết nối cso thể chia sẻ cho các
LSP sử dụng kết nối đó. Trong mạng truyền tải GMPLS, vì các LSP liên quan trực tiếp
đến các tài nguyên vật lý và có thể chuyển mạch, băng thông chỉ có khả năng phân
chia theo khả năng của các thiết bị chuyển mạch, điều này thường làm băng thông
phân chia theo một bội số lớn của bps. Ví dụ một mạng chuyển mạch bước sóng yêu
cầu băng thông ; 10Kbps sau đó là 2.5, 10 hoặc 40 Gbps ( tùy thuộc vào dung lượng
của một kênh bước sóng) sẽ được phân bố vào mỗi liên kết trên đường dịch vụ. Điều
này có nghĩa chỉ một phần băng thông được sử dụng, do đó rất lãng phí.
Nói cách khác trong mạng truyền tải GMPLS, các dòng lưu lượng sẽ không
vượt quá băng thông đã được thiết lập sãn. Điều này dễ dàng xảy ra trong mạng gói.
Nhiều kỹ thuật tiên tiến ( ví dụ như sử dụng các LSP phân cấp hay kỹ thuật chuyển
tiếp lân cận) đã được phát triển để giúp GMPLS tối ưu hóa băng thông khi mà các
dịch vụ chỉ cần sử dụng một tỷ lệ nhỏ các tài nguyên khả dụng.
1.2.3.2.5 Kết nối hai chiều
Các LSP MPLS là một chiều, chúng cung cấp các kết nối dữ liệu một chiều
trong mạng. Các dịch vụ cung cấp trong mạng truyền tải của nhà cung cấp lại yêu cầu
hai chiều, cung cấp kết nối và khả năng truyền tải dữ liệu như nhau trên cả hai chiều.
Có thể xây dựng kết nối hai chiều từ một cặp LSP một chiều có chung điểm đầu -
cuối. Tuy nhiên sẽ là hay hơn nếu có một trao đổi báo hiệu để thiết lập LSP 2 chiều và
một mặt phẳng điều khiển để quản lý các chiều thay vì phải có 2 kết nối 1 chiều. Ví
dụ, nếu một chiều không thể loại bỏ, thì các tài nguyên liên kết với chiều kia ngay lập
tức được thiết lập. Sự tranh giành tài nguyên có thể xảy ra giữa hai đường hầm hai
hướng được thiết lập đồng thời từ cùng một hướng trong điều kiên đã hết khoảng

trống liên kết nhãn. Điều này có thể dễ dàng giải quyết nếu tài nguyên cho cả hai
hướng được chỉ định đồng thời. Bên cạnh đó một LSP hai hướng sẽ tiết kiệm bộ nhớ
hơn 2 LSP một hướng, quá trình thiết lập cũng sẽ nhanh hơn, với ít quá trình xử lý
hơn vì nó chỉ cần một bộ bản tin báo hiệu được trao đổi.
1.2.3.2.6 Sự phân chia giữa mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu
Trong môi trường chuyển mạch gói, các bản tin của mặt phẳng điều khiển
được gửi đi qua cùng một liên kết với các gói dữ liệu. Vì vậy kênh dữ liệu và điều
khiển có thể xem như là trùng nhau. Tuy nhiên trường hợp này không đúng với mạng
truyền tải. Một nguyên nhân tại sao các nút của mạng truyền tải có thể chuyển tiếp
một lượng dữ liệu lớn với một tốc độ cao là vì các nút này chuyển mạch nguyên khe
thời gian, bước sóng, băng sóng hoặc nguyên cả sợi quang mà không cần nhận dạng
các gói. Điều này dẫn đến các bản tin của mặt phẳng điều khiển sẽ không thể gửi
chung một kênh với dữ liệu.
Trong một số trường hợp, một kênh dữ liệu được sử dụng để mang lưu lượng
điều khiển, ví dụ một bước sóng trong WDM, một khe thời gian trong TDM ( kiểu
cùng sợi, khác băng). Trong một số trường hợp khác, lưu lượng điều khiển sử dụng
một liên kết tách biệt hoặc thậm chí một mạng tách biệt ( kiểu khác sợi, khác băng).
Sự phân chia giữa mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu mang đến nhiều
phức tạp và khó khăn cho giao thức GMPLS. Ví dụ liên kết nhận dạng dữ liệu sẽ
không còn nằm ẩn trong bản tin báo hiệu, nhưng phải làm được điều nó. Hay như, cần
thêm vào các kỹ thuật bổ sung trong mặt phẳng điều khiển để xác định sự liên kết và
tồn tại của các liên kết mặt phẳng dữ liệu vì các bản tin báo hiệu thành công không sử
dụng nữa. Hơn nữa, cần thêm vào một số cơ chế trong giao thức báo hiệu để giải
quyết các sự cố quản lý mặt phẳng dữ liệu.
Do việc tách rời mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu nên các sự cố ở
một hay nhiều bộ điều khiển hoặc các kết nối ở mặt phẳng điều khiển không nhất thiết
xảy ra ở phần truyền tải dữ liệu. Trong thực tế các dịch vụ dữ liệu, mặc dù một phần
được điều khiển, vẫn có thể tiếp tục chức năng của nó. Cần thiết các tính năng mới
cho cơ chế báo hiệu để mặt phẳng điều khiển có thể phục hồi sau các sự cố.
1.2.3.2.7 Kỹ thuật đường hầm và phân cấp

Đường hầm LSP sử dụng các LSP phân cấp là một khái niệm của MPLS được
hỗ trợ nhãn xếp chồng. Các nhãn xếp chồng chỉ hoạt động khi tiêu đề chèn được sử
dụng để mã hóa nhãn nên ta chỉ sử dụng trong mạng gói, tế bào hoặc khung. Trong
môi trường phi gói, nhãn ẩn và liên quan trực tiếp tới các tài nguyên vật lý, không thể
có nhãn xếp chồng. Ví dụ, mạng bước sóng, mặc dù theo lý thuyết có thể đóng gói tín
hiệu từ một bước sóng này vào một bước sóng khác, sự đóng gói này về cơ bản chỉ có
thể thực hiện theo kiểu 1-1 và không thể xác định bước sóng chính xác cho các LSP
được đóng gói khi nó vẫn còn ở xa điểm cuối đường hầm. Không có cơ chế nào để mã
hóa thông tin này vào trong dữ liệu.
Hình 1.12 Sự phân cấp của các loại chuyển mạch
Tuy nhiên khái niệm LSP phân cấp lại có một ý nghĩa khác ở trong GMPLS.
Do có rất nhiều loại chuyển mạch (gói, TDM, bước sóng, vv ) nên ta có thể thấy một
sự phân cấp tự nhiên của chuyển mạch dựa trên độ chi tiết. Các LSP có thể tập trung
theo sự phân cấp này cũng như các tài nguyên vật lý. Điều này được chỉ ra trong hình
1.12, các bước sóng tập trung trong sợi quang, các khe thời gian trong các bước sóng,
các gói thì ở trong các khe thời gian. Dạng phân cấp LSP này cho phép các đường
hầm có khả năng mở rộng thêm kỹ thuật lưu lượng, tăng hiệu quả sử dụng băng thông
trong mạng lõi, và tạo điều kiện có thể các loại chuyển mạch để cung cấp các kết nối
đầu cuối.
1.3 Kết luận
Chương 1 đã trình bày tổng quát về hai công nghệ mạng quang chuyển mạch tự
động ASON và chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS, qua đó cho ta thấy
được sự ưu việt của hai công nghệ này
Mạng ASON phát triển bởi ITU-T có khả năng chuyển mạch tự động trong
mạng truyền tải đa nhà cung cấp. Người quản trị xác định điểm đầu, điểm cuối, băng
thông yêu cầu và các phần tử mạng ASON sẽ xác định đường đi qua mạng, cấu hình
các kết nối chéo và phân bố băng thông cho các yêu cầu dịch vụ một cách tự động.
Khi có sự thay đổi về mạng, ví dụ như thêm 1 nút mới, sẽ được phát hiện tự động mà
không cần sự can thiệp của người dùng.
Còn GMPLS được phát triển bới IETF, mở rộng chính giao thức MPLS, với

các bổ sung nhãn dùng cho chuyển mạch trong mạng DWDM và SDH. GMPLS cho
phép các phần tử mạng tự động triển khai các chính sách trong hệ thống quản lý
mạng. GMPLS mở rộng chức năng hỗ trợ giao thức IP để điều khiển thiết lập hoặc
giải phóng các đường chuyển mạch nhãn LSP cho mạng hỗn hợp bao gồm cả chuyển
mạch gói, chuyển mạch kênh, mạng quang.

Chương 2
Tương quan ASON và GMPLS: Mạng ASON/GMPLS
2.1. Tương quan GMPLS và ASON
Chương 1 đã giới thiệu về hai công nghệ ASON và GMPLS, những đặc điểm,
cả tiến của hai công nghệ này. Ở chương 2 này chúng ta sẽ nghiên cứu một số nét
tương quan chính giữa ASON và GMPLS, cũng như khả năng triển khai, ứng dụng,
ưu việt của mạng ASON/GMPLS đem lại trong thực tế.
2.1.1 Động lực và cái nhìn tổng quát
Động lực của sự kết hợp ASON/GMPLS là sự cần thiết phải cải thiện sự phức
tạp trong việc cung cấp dịch vụ đầu-cuối. Nhà cung cấp phải thực hiện rất nhiều quá
trình cấu hình, xác nhận, kiểm tra trước khi dịch vụ được cung cấp, do vậy phụ thuộc
rất nhiều vào hiệu quả của hệ thống quản lý mạng. Trong một mạng truyền tải với
nhiều nhà cung cấp, nhiều công nghệ được triển khai, công việc quản lý, kiểm tra, sửa
chữa, mở rộng gặp rất nhiều khó khăn, vì vậy việc đồng nhất và tự động hóa là thực
sự cần thiết. Ngoài ra những yêu cầu về sự tích hợp công nghệ IP trên mạng quang
cũng thúc đẩy sự ra đời một mặt phẳng điều khiển thông minh cho mạng truyền tải.
ASON và GMPLS có những điểm khởi đầu khác nhau nhưng giải quyết cùng một vấn
đề.
Trong mặt phẳng điều khiển ASON/ASTN, có 3 quá trình chính hỗ trợ các dịch
vụ truyền tải chuyển mạch tự động:
• Điều khiển cuộc gọi và kết nối
• Điều khiển tuyến dựa trên quảng bá thông tin trạng thái mạng
• Quá trình tự khám phá trong mạng tự động cấu hình
ASON được xây dựng mở về giao thức. Giao thức nào thỏa mãn các yêu cầu và

phù hợp đều có thể được áp dụng, và GMPLS nằm trong số đó. Một yêu cầu quan
trọng của ASTN là giao thức phải hỗ trợ đa lớp và đa nhà cung cấp mạng. Mô hình
này được ví dụ trong hình 2.1, đa lớp (lớp X,Y,Z) , phân vùng quản trị ( domain-1,
domain-2), phân vùng hoạt động ( VPN-1, VPN-2).
GMPLS cung cấp một mặt phẳng thống nhất cho cả công nghệ chuyển mạch
gói và chuyển mạch kênh. GMPLS định nghĩa một mô hình phân cấp khả năng
chuyển mạch 5 lớp: chuyển mạch gói (PSC), chuyển mạch lớp 2 (L2SC), chuyển
mạch phân chia theo thời gian (TDM), chuyển mạch bước sóng (LSC), và chuyển
mạch sợi quang (FSC). Để giải quyết sự phức tạp trên, GMPLS giới thiệu khái niệm
chuyển mạch giao diện (ISC) và khái niệm nhãn tổng quát.
Hình 2.1: Phân lớp và phân vùng trong mạng ASTN
GMPLS mở rộng 2 giao thức định tuyến, kết hợp kỹ thuật lưu lượng cho
OSPF-TE và ISIS-TE xác định cấu hình tôpô và tài nguyên khả dụng, và 2 giao thức
báo hiệu RSVP-TE và CR-LDP dùng cho quá trình thiết lập các LSP mang lưu lượng.