GIẢI PHÁP TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VÙNG TÂY NGUYÊN

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG






THÂN VĂN THÁI


GIẢI PHÁP TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG MẠNG THÔNG TIN
TRUYỀN THÔNG VÙNG TÂY NGUYÊN


Chuyên ngành: KỸ THUẬT VIÊN THÔNG
Mã số: 60.52.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ






HÀ NỘI - 2014

Luận văn được hoàn thành tại:

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG


Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN THIỆN CHÍNH

Phản biện 1: …TS HOÀNG ỨNG HUYỀN……………………………

Phản biện 2: ….TS LÊ NHẬT THĂNG………………………………




Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện
Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: 15 giờ ngày 15 tháng 02 năm 2014.



Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

1


MỞ ĐẦU
Tây Nguyên là vùng đất có nhiều tiềm năng về nông - lâm nghiệp, thủy
điện, khoáng sản, du lịch và có nhiều thách thức về khai thác tài nguyên-môi
trường văn hóa xã hội. Trong những năm gần đây, mặc dù đầu tư của Nhà
nước vào Tây Nguyên không ngừng gia tăng, nhưng tăng trưởng kinh tế chưa
bền vững, GDP đầu người thấp, tỷ lệ nghèo đói cao; khai thác tài nguyên ồ ạt

và sử dụng đất không hợp lý, gia tăng dân số nhanh, sự xâm hại tài nguyên,
môi trường, an ninh, quốc phòng mà không được phát hiện, cảnh báo, kiểm
soát kịp thời. Vì vậy, cần thiết phải có những nghiên cứu xây dựng cơ sở hạ
tầng thông tin truyền thông hiện đại, thuận tiện phục vụ yêu cầu chỉ đạo, kiểm
soát, ngăn chặn kịp thời, góp phần tạo môi trường phát triển bền vững cho
vùng Tây Nguyên. Đồ án thu thập, phân tích thực trạng hạ tầng thông tin
truyền thông của vùng Tây Nguyên, nghiên cứu lựa chọn công nghệ cho hạ
tầng mạng thông tin truyền thông, qua đó đề xuất giải pháp tổ chức và kiểm
soát lưu lượng mạng thông tin truyền thông vùng Tây Nguyên.
Luận văn gồm 3 chương:
Chương I: Tổng quang mạng thông tin truyền thông Việt Nam
Chương II: Mạng thông tin truyền thông vùng Tây Nguyên
Chương III: Giải pháp điều khiển lưu lượng mạng truyền tải đường trục
Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô đặc biệt là TS Trần
Thiện Chính đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn
này. Do hạn chế về thời gian và kiến thức, luận văn không tránh khỏi thiếu sót,
tác giả rất mong được các thày cô cùng các bạn hướng dẫn và góp ý. Tác giả
xin tiếp thu và chân thành cảm ơn.
Học viên
THÂN VĂN THÁI
2


Chương I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG
TIN TRUYỀN THÔNG VIỆT NAM
1.1 Thực trạng sự phát triển mạng thông tin truyền thông ở nước ta
1.1.1 Khái quát mạng thông tin truyền thông
Mạng thông tin truyền thông hay còn gọi là mạng truyền số liệu bao gồm hai
hay nhiều hệ thống truyền (nhận) tin được ghép nối với nhau theo nhiều hình thức
như phân cấp hoặc phân chia thành các trung tâm xử lý trao đổi tin với các chức

năng riêng.
DTE (Data terminal Equipment – thiết bị đầu cuối dữ liệu): Đây là thiết bị
lưu trữ và xử lý thông tin.
DCE (Data Circuit terminal Equipment – thiết bị cuối kênh dữ liệu): Đây là
thuật ngữ dùng để chỉ các thiết bị dùng để nối các DTE với các đường (mạng)
truyền thông nó có thể là modem, multiplexer, card mạng…. hoặc một thiết bị số
nào đó như một máy tính nào đó là một nút mạng và DTE được nối với mạng qua
nút mạng đó.
Kênh truyền tin: là môi trường mà trên đó 2 thiết bị DTE trao đổi dữ liệu với
nhau trong phiên làm việc.
1.1.2 Phân loại mạng thông tin truyền thông
1.1.2.1 Phân loại theo địa lý: Mạng nội bộ, mạng diện rộng, mạng toàn cầu.
1.1.2.2 Phân loại theo tính chất sử dụng: Mạng truyền số liệu dùng chung, mạng
truyền số liệu chuyên dùng.
1.1.2.3 Phân loại theo topo mạng: Mạng tuyến tính, mạng hình sao, mạng vòng.
1.1.2.4 Phân loại theo kỹ thuật: Mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch
gói, mạng chuyển mạch thông báo.
1.1.3 Phạm vi nghiên cứu của luận văn
3


- Mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan Đảng, Nhà nước. Mạng
này được xây dựng để phục vụ cho kết nối truyền thông tin của các cơ quan nhà
nước của Việt Nam.
Cho đến nay, chỉ duy nhất mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan
Đảng, Nhà nước được tổ chức thống nhất từ trung ương tới địa phương (tỉnh,
thành) và cấp cơ sở (quận, huyện, phường, xã, ). Mạng này đã tổ chức kết nối
các UBND và Tỉnh ủy của 63 tỉnh, thành, đồng thời kết nối mạng của các cơ quan
quản lý nhà nước. Hiện tại và tương lai, với xu hướng phát triển ứng dụng công
nghệ thông tin - truyền thông (ICT), thì mạng truyền số liệu chuyên dùng trở nên

cực kỳ quan trọng. Do đó, trong khuôn khổ của luận văn này, sẽ tập trung nghiên
cứu về giải pháp tổ chức và điều khiển lưu lượng mạng thông tin truyền thông
(mạng truyền số liệu chuyên dùng) của vùng Tây Nguyên gồm 5 tỉnh: Gia Lai,
Kon Tum, Lâm Đồng, Đắk Lắk, Đắk Nông.
1.1.4 Hiện trạng mạng truyền số liệu chuyên dùng của Việt Nam
Dự án mạng thông tin truyền thông chuyên dùng được thực hiện theo 2 giai
đoạn:
- Giai đoạn I, kết nối mạng cho toàn bộ các cơ quan Đảng và Nhà nước
ở Trung ương, các bộ, ban, ngành Trung ương và UBND tỉnh, thành
phố, Tỉnh ủy, Thành ủy của 63 tỉnh/thành trên toàn quốc.
- Giai đoạn II, thực hiện kết nối mạng cho tất cả các đơn vị sở, ban,
ngành, quận, huyện trên toàn quốc.
1.1.4.1 Cấu trúc tổng thể hiện tại mạng thông tin truyền thông
Mạng TSLCD sau giai đoạn II đã tổ chức được 03 nút mạng quan trọng tại
Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh và Đà Nẵng kết nối với nhau qua đường kết nối STM4-
POS để hình thành nên mạng đường trục cho toàn bộ mạng TSLCD.
4


Triển khai mặt phẳng Core 2 để dự phòng cho mạng đường trục cả về thiết
bị và đường truyền (03 Core Router tại 03 Trung tâm vùng kết nối với nhau bằng
đường kết nối STM4-POS).
Kết nối Internet Gateway Router (IGR) tại 03 Trung tâm vùng sang Internet
VDC để cung cấp truy cập Internet cho khách hàng mạng TSLCD trên toàn quốc
(kết nối sang VDC tại Hà Nội và Tp. Hồ Chí Minh tốc độ 1Gbps, tại Đà Nẵng tốc
độ 200Mbps).
Kết nối từ tỉnh/thành phố lên Core router tại Trung tâm vùng có tốc độ
STM-1, 50Mbps qua truyền dẫn VTN (mạng VNPT-SDH và VN2). Các tỉnh có
kết nối 50Mbps hiện có kết nối 3E1 qua mạng VNPT-SDH để dự phòng.
1.1.4.2 Phân cấp và quy mô mạng thông tin truyền thông

Mạng tin học diện rộng của các cơ quan Đảng và Nhà nước bao gồm 4 cấp:
 Mức A: Cấp Trung ương.
 Mức B: Cấp Bộ, Tỉnh.
 Mức C: Cấp Sở, Ban, Ngành, quận/huyện, hoặc Cục, Vụ, đơn vị thuộc Bộ.
 Mức D: Cấp xã, phường.
1.1.4.3 Tổ chức mạng thông tin truyền thông
Mạng được tổ chức thành 3 lớp:
 Lớp mạng đường trục: Được đặt tại Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và Đà Nẵng.
 Lớp truy nhập: Kết nối về lớp chuyển mạch lõi qua các cổng E1, Fast
Ethernet (100 Mbps) hoặc STM-1 (tùy theo lưu lượng dữ liệu và khả năng bố trí
kênh truyền dẫn).
 Lớp đầu cuối: Bao gồm các đầu cuối đặt tại phía mạng của các cơ quan
Đảng, Nhà nước; kết nối về lớp truy nhập thông qua cổng E1, xDSL, STM-1, Fast
Ethernet hay Gigabit Ethernet khi có yêu cầu.
1.1.4.4 Công nghệ áp dụng cho mạng thông tin truyền thông
5


- Giao thức mạng: Giao thức xuyên suốt trong mạng là công nghệ IP.
- Công nghệ mạng đường trục: Công nghệ sử dụng cho mạng đường trục là
công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS).
- Công nghệ cho mạng truy nhập: Sử dụng công nghệ truy nhập đường dây
thuê bao số.
- Công nghệ cho mạng WAN: thông qua sử dụng kênh truyền dẫn trên
mạng SDH tận dụng được khả năng sẵn có của mạng truyền dẫn, khả năng
tách ghép kênh
1.1.4.5 Hiện trạng kết nối mạng thông tin truyền thông
- Kết nối qua kênh SHDSL.
- Kết nối bằng cáp quang tốc độ cao.
1.1.4.6 Dịch vụ cung cấp mạng thông tin truyền thông

- L2, L3 MPLS/VPN.
- Internet IP/MPLS VPN.
- Dịch vụ gia tăng trên mạng:
- Hosting (Web /Email /DNS /Application, Data…).
- Video Conference.
- Datacenter: lưu trữ dữ liệu tập trung tại một máy chủ.
1.1.4.7 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối khu
vực Hà Nội
1.1.4.8 Hiện trạng hạ tầng mạng truyền số liệu chuyên dùng kết nối khu vực
thành phố Hồ Chí Minh
1.1.4.9 Hiện trạng hạ tầng mạng truyền số liệu chuyên dùng kết nối tại Đà Nẵng
1.2 Mạng thông tin truyền thông thế hệ mới NGN
1.2.1 Khái niệm và đặc điểm của mạng NGN
6


Khái niệm NGN (Next Generation Network) - Mạng thế hệ sau hay Mạng
thế hệ kế tiếp là một khái niệm dùng để chỉ một xu hướng mới trong ngành viễn
thông xuất hiện vào cuối những năm 90 của thế kỷ 20.
Mạng NGN có 4 đặc điểm chính:
 Nền tảng là hệ thống mạng mở.
 NGN là do dịch vụ thúc đẩy, nhưng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng
lưới.
 NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất.
 Là mạng có dung lượng, tính thích ứng ngày càng tăng và có đủ dung lượng
để đáp ứng nhu cầu.
1.2.2 Kiến trúc NGN
1.2.2.1 Kiến trúc chức năng
Cấu trúc mạng NGN có đặc điểm chung là bao gồm các lớp sau:
- Lớp kết nối (Acess +Transport/Core)

- Lớp kết nối trung gian hay lớp truyền thông (Media)
- Lớp điều khiển (Control)
- Lớp quản lý (Management)
1.2.2.2 Các phần tử mạng NGN
NGN được hiểu là mạng thế hệ sau hay mạng thế hệ kế tiếp mà không phải
là mạng hoàn toàn mới, nên khi xây dựng và phát triển mạng theo xu hướng NGN,
người ta chú ý đến vấn đề kết nối NGN với mạng truyền thống và tận dụng các
thiết bị viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả khai thác tối đa. Các
mạng được kết nối tới mạng lõi IP thông qua các cổng
- Cổng phương tiện (MG – Media Gateway)
- Bộ điều khiển cổng phương tiện (MGC)
- Cổng báo hiệu (SG – Signaling Gateway)
7


- Server phương tiện (MS – Media Server)
1.2.3 Các công nghệ trong NGN
1.2.3.1 Công nghệ truyền dẫn
1.2.3.2 Công nghệ mạng truy nhập
 Công nghệ truy nhập hữu tuyến
 Công nghệ truy nhập vô tuyến
1.2.3.3 Công nghệ chuyển mạch

1.3 Kết luận chương I.
Chương I của luận văn đã nêu sơ lược về thực trạng mạng truyền thông ở
nước ta và cụ thể ở các trung tâm như Hà Nội, Đà Nẵng, TP.HCM. Đồng thời tác
giả cũng nêu khái quát về mạng thông tin truyền thông thế hệ mới (NGN): khái
niệm, đặc điểm, kiến trúc, công nghệ…., qua đó cho thấy cái nhìn tổng quan nhất
về thực trạng tình hình mạng thông tin truyền thông ở nước ta.

8


Chương II: MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG
VÙNG TÂY NGUYÊN
2.1 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông 5 tỉnh Tây Nguyên
2.1.1 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối
trong phạm vi nội bộ tỉnh Lâm Đồng
2.1.2 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết
nối trong phạm vi nội bộ tỉnh Gia Lai
2.1.3 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết
nối trong phạm vi nội bộ tỉnh Kon Tum
2.1.4 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết
nối trong phạm vi nội bộ tỉnh Đắk Lắk
2.1.5 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết
nối trong phạm vi nội bộ tỉnh Đắk Nông
2.1.6 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chung của 5 tỉnh
vùng Tây Nguyên
 Hiện tại các dịch vụ truyền số liệu và thuê kênh riêng sử dụng công
nghệ kết nối mạng riêng ảo (VPN) của 5 tỉnh khu vực Tây Nguyên bao gồm:
Dịch vụ Intranet IP/MPLS VPN;

Dịch vụ Extranet IP/MPLS VPN;
Dich vụ Internet IP/MPLS VPN;
Dịch vụ IP VPN truy nhập từ xa;
Dịch vụ VPN liên kết giữa các nhà cung cấp.
 Dịch vụ hội nghị truyền hình.
 Các dịch vụ giá trị gia tăng gồm:
Dịch vụ truy nhập Internet;
9


Dịch vụ trung tâm dữ liệu;
Dịch vụ cho thuê chỗ trên máy chủ mạng;
Dịch vụ máy chủ mạng;
Dịch vụ máy chủ thư điện tử;
Dịch vụ thoại VoIP.
Những nét chung của hiện trạng mạng thông tin truyền thông kết nối trong
phạm vi nội bộ của 5 tỉnh khu vực Tây Nguyên như sau:
- Về thiết bị kết nối
 Access Router tại tỉnh, thành phố kết nối đến Core Router khu vực (tại các
Core PoP) thông qua các đường truyền STM-1 hoặc E1.
 Switch kết nối với UBND tỉnh/thành phố và Tỉnh/Thành ủy và các đơn vị
khác sử dụng các kết nối FE. Các bộ chuyển đổi 100BaseTx-to-100BaseFx được
sử dụng để cung cấp các kết nối FE lên tới khoảng cách 10 km trên sợi quang đơn
mode. Sử dụng mạng truyền số liệu nội tỉnh cung cấp kết nối đến các
Sở/Ban/Ngành, các Quận/Huyện trực thuộc tỉnh.
- Về công nghệ:
 Giao thức mạng: Giao thức lựa chọn xuyên suốt trong mạng là IP.
 Công nghệ mạng đường trục: Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS).
 Công nghệ cho mạng truy nhập: Công nghệ đường dây thuê bao số (DSL):
cung cấp cho khách hàng khả năng truy nhập trực tuyến tốc độ cao (tùy vào loại

hình dịch vụ DSL được sử dụng)
 Công nghệ cho mạng WAN: thông qua sử dụng kênh truyền dẫn trên mạng
SDH tận dụng được khả năng sẵn có của mạng truyền dẫn, khả năng tách ghép
kênh của các thiết bị ghép kênh (MUX).
- Về kết nối mạng:
 Với các huyện chưa có đường kết nối cáp quang nội tỉnh sẽ sử dụng
10


phương án kết nối SHDSL.
 Với các huyện có đường quang nội tỉnh, sử dụng kết nối quang cho tốc độ
cao.
2.1.7 Đánh giá hiện trạng mạng thông tin truyền thông kết nối trong
phạm vi nội bộ 5 tỉnh vùng Tây Nguyên
 Với mục tiêu xây dựng mạng thông tin truyền thông là đảm bảo có một hạ
tầng truyền thông tốc độ cao, đa dịch vụ, cung cấp các cổng kết nối để liên kết các
mạng của các cơ quan Đảng, Nhà nước với công nghệ hiện đại - bảo mật - an toàn
nhất, phục vụ hiệu quả các chương trình quản lý của Đảng và Nhà nước.
 Với mục tiêu như trên, mạng thông tin truyền thông của cả nước nói chung
và mạng thông tin truyền thông kết nối trong phạm vị nội bộ 5 tỉnh vùng Tây
Nguyên nói riêng đã được xây dựng dựa trên các yếu tố chính: Sử dụng công nghệ
chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) là công nghệ chuyển mạch mới nhất hiện
nay, cho phép triển khai đa dịch vụ một cách thuận tiện – nhanh chóng. Công nghệ
MPLS còn hỗ trợ nhiều tính năng quan trọng như: sử dụng lại tài nguyên không
gian, tăng cường chất lượng dịch vụ (QoS), tạo ra sự mềm dẻo của mạng với tính
năng Fast Re-Route (FRR), khả năng điều khiển lưu lượng (Traffic Engineering),
các dịch vụ VPN lớp 2/3 dựa trên MPLS.
 Hiện nay, mạng thông tin truyền thông kết nối trong phạm vị nội bộ 5 tỉnh
vùng Tây Nguyên đã hoàn thiện kết nối cho toàn bộ các UBND tỉnh, Tỉnh Ủy,
đồng thời kết nối mạng tới tất cả các đơn vị Sở, Ban, Ngành, Quận, Huyện trên

của tất cả 5 tỉnh vùng Tây Nguyên.
 Kết quả đạt được trong giai đoạn II mạng Truyền số liệu Chuyên dùng sẽ là
tiền đề cho việc thực hiện giai đoạn III, thực hiện kết nối từ Trung ương tới cấp xã,
phường, thị trấn đảm bảo 100% số xã có đường kết nối mạng thông tin truyền
thông tới UBND và HĐND các xã.
11


2.2 Công nghệ GMPLS
2.2.1 Vài nét về công nghệ GMPLS
2.2.2 Một số giải pháp tổ chức mạng khu vực Tây nguyên
 Hiện tại ở khu vực Tây Nguyên tổ chức theo mạng truyền tải độc lập, 4
tỉnh: Đăk Lăk, Đăk Nông, Kom Tum, Gia Lai kết nối trực tiếp về trung tâm ở Đà
Nẵng, riêng tỉnh Lâm Đồng kết nối về trung tâm ở Hồ Chí Minh . Trên cơ sở mục
tiêu, yêu cầu của mạng thông tin truyền thông để thúc đẩy phát triển kinh tế xã
hội. Mà để phát triển KT-XH theo định hướng của quốc gia, chú trọng phát triển
KT-XH theo vùng riêng biệt (06 vùng kinh tế - xã hội) rất cần 1 mạng có khả năng
hỗ trợ giữa các tỉnh trong cùng khu vực. Do đó, mạng thông tin truyền thông hay
mạng TSLCD tác giả đang đề xuất hướng tới phát triển chuyên biệt tương ứng,
phù hợp với từng vùng KT-XH (vùng Tây Nguyên), tạo ra liên kết giữa các tỉnh
trong khu vực, tạo sự hỗ trợ giữa các tỉnh. Giải quyết vấn đề truyền thông tin liên
lạc giữa các vùng có thể thông suốt, chính xác trong thời gian ngắn nhất.
 Có thể đưa ra một số giải pháp về topo mạng được sử dụng cho khu vực
TÂY NGUYÊN như sau:
2.2.2.1 Topo mạng lưới đầy đủ.

Topo dạng full mesh có ưu điểm vượt trội khi có tất cả các kết nối với các
nút mạng còn lại, tạo nên khả năng truyền tải cao và tính độc lập cao cho mỗi nút
12

mạng. Tuy nhiên chúng ta có thể nhận thấy rằng topo dạng này yêu cầu số lượng
kết nối lớn, vì vậy chi phí kinh tế và khả năng quản lý cũng là cao nhất trong các
topo.
2.2.2.2 Topo mạng lưới một phần.

Topo dạng này có khả năng truyền tải và tính độc lập cao chỉ sau topo dạng
full mesh. Topo Partial mesh phù hợp cho các yêu cầu truyền tải với dung lượng
trung bình (vùng Tây Nguyên).

2.3 Kết luận chương II.
Chương II của luận văn, tác giả đã đề xuất giải pháp thông tin, xây dựng mô
hình mạng của 5 tỉnh Tây Nguyên: Lâm Đồng, Gia Lai, Kon Tum, Đăk Lăk, Đăk
Nông. Qua đó để tăng hiệu quả, tính hỗ trợ thông tin liên lạc giữa 5 tỉnh và đánh
giá để thấy được kết quả thực hiện 2 giai đoạn của mạng truyền số liệu chuyên
dùng, xây dựng mạng thông tin truyền thông tốc độ cao, đa dịch vụ dựa trên yếu tố
chính sử dụng công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức.



13


Chương III: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG MẠNG
TRUYỀN TẢI ĐƯỜNG TRỤC

3.1 Một số đặc điểm chính trong GMPLS
3.1.1 Tính chuyển hướng đa dạng
GMPLS được phát triển mở rộng để có khả năng hỗ trợ các phần tử mạng
truyền tải thông tin từ đầu cuối tới đầu cuối thông qua nhiều mạng với các công

nghệ khác nhau với tốc độ xử lý truyền tải nhanh. Để thực hiện được điều này
trong công nghệ GMPLS, người ta chèn thêm thông tin trong các nhãn MPLS.
Định dạng mới này của nhãn được gọi là "nhãn tổng quát" (Generalized Label)
cho phép các thiết bị thu nhận dữ liệu ở các dạng nguồn khác nhau.
3.1.2 Tính chuyển tiếp đa dạng
GMPLS thực hiện mở rộng tính năng này để các thiết bị GMPLS có thể
nhận biết mọi loại mào đầu mà chúng thu được. Trường hợp này GMPLS cho
phép mặt phẳng điều khiển và truyền tải có thể tách rời nhau không những về mặt
lôgíc mà còn có thể tách rời về vật lý.
Việc lựa chọn tiện ích truyền tải thông tin điều khiển giữa các nút mạng
GMPLS là rất có ý nghĩa về mặt kinh tế.
3.1.3 Cấu hình
Khi một LSP cần được tạo lập khởi đầu từ phạm vi mạng truy nhập,nó yêu
cầu thiết lập một vài LSP khác dọc theo tuyến từ nút đầu tới nút cuối. Các LSP
trung gian có thể được tạo lập trong qua các thiết bị TDM hoặc LSC. Các thiết bị
này có những đặc điểm riêng khác nhau do vậy chức năng GMPLS cần phải thống
nhất được các đặc tính khác nhau đó để tạo lập các LSP từ đầu cuối tới đầu cuối.
14


3.1.4 Nhãn đề xuất
Một đường lên tại nút mạng có thể lựa lựa chọn một nhãn đề xuất với đường
xuống của nó. Đường xuống có quyền từ chối các tham số kiến tạo LSP do nhãn
đề xuất đưa ra và đề xuất các tham số của mình. Nhãn đề xuất trong trường hợp
này còn được sử dụng để tìm đường bên trong từ cửa vào tới cửa ra một cách
nhanh chóng. Nhãn đề xuất cho phép các DCS tự định cấu hình của mình bằng
nhãn đề nghị (Proposed Label) thay vì chờ nhãn đưa lại từ hướng ngược lại trên
đường xuống. Nhãn đề xuất đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập các đường
dự phòng LSP trong trường hợp có sự hư hỏng tuyến.
3.1.5 LSP hai hướng

Có tác dụng bảo vệ mạng chống lại những hư hỏng của mạng, chẳng hạn
như đứt sợi cáp quang trong mạng quang sẽ cung cấp chức năng tìm sợi quang
thay thế trong các cấu cấu trúc mạng cụ thể. Cũng tương tự như vậy, các LSP
được thiết lập trong mạng quang cũng cần phải được bảo vệ. Vấn đề này được giải
quyết bằng cách thực hiện các LSP hai chiều đơn hướng, mỗi LSP một hướng sẽ là
sự phòng cho LSP hướng kia.
3.1.6 Tính mở rộng
Chức năng chuyển tiếp LSP cận kề (Forwarding kế cận–LSP (FA–LSP)
Chức năng FA-LSP này được thực hiện trên cơ sở các LSP của mạng
GMPLS để truyền tải các LSP khác. Một FA-LSP được thực hiện giữa hai nút
mạng GMPLS được xem như là một đường kết nối ảo có những đặc tính kỹ thuật
lưu lượng riêng biệt và được thông báo cho chức năng OSPF/IS-IS như một đường
thông giống như bất kỳ một đường thông vật lý nào.

15


3.1.7 Cấu hình LSP
Cấu trúc mạng (bao gồm các lớp truy nhập, lớp lõi và lớp mạng trục). Giả
thiết rằng khi nhu cấu kết nối trên mạng tăng lên, nghĩa là xuất hiện những kết nối
dòng lưu lượng từ đầu cuối tới đầu cuối của các doanh nghiệp từ lớp mạng truy
nhập yêu cầu. Nếu như các nút mạng không có cơ chế định băng thông một cách
mềm dẻo, nghĩa là chỉ có các băng thông cố định kết nối gắn với các đường thông
vật lý thì vần đề là rất khó giải quyết. Trong trường hợp như vậy, một luồng băng
thông kết nối vật lý STM-64 giữa hai chuyển mạch OXC của mạng đường trục
cũng không thể truyền tải một dòng lưu lượng yêu cầu với tốc độ 100 Mbps từ lớp
truy nhập.
3.1.8 Cơ chế bó đường
Trong tương lai có thể sự phát triển của mạng quang sẽ là rất dày đặc. Một
mạng cáp quang có cần phải quản lý có thể lên tới hoàng chục tới hàng trăm sợi

quang trên cùng một tuyến, mỗi một sợi quang lại có thể truyền tải hàng trăm tới
hàng ngàn bước sóng quang, việc quản lý đường, quản lý tuyến sẽ trở lên rất phức
tạp nếu như không có một cách thức hợp lý. GMPLS đã đưa ra một phương thức
quản lý đường và tuyến trong mạng quang tương đối hợp lý đó là phương thức bó
đường.
Phương thức bó đường cho phép ghép một vài đường vào làm một và thông
báo về đường đó cho các giao thức định tuyến, chẳng hạn như OSPF, hoặc IS-IS.
Thông tin truyền tải theo phương thức này có thể là mang tính chất rút gọn và
không đầy đủ nhưng ưu điểm là dung lượng xử lý sẽ giảm đi rất nhiều nếu như sử
dụng phương pháp lưu trữ cơ sở dữ liệu định tuyến.
Kỹ thuật bó đường chỉ cần một đường điều khiển, điều đó cho phép giảm số
lượng bản tin báo hiệu điều khiển cần phải xử lý.
16


3.1.9 Độ tin cậy
GMPLS thực hiện cơ chế bảo vệ chống lại các hư hỏng trên kênh kết nối
(hoặc đường thông) giữa hai nút mạng cận kề (bảo vệ đoạn) hoặc bảo vệ từ đầu
cuối tới đầu cuối (bảo vệ tuyến). các chức năng mở rộng định tuyến OSPF và IS-
IS trong mạng GMPLS cung cấp các thông tin định tuyến ngay cả khi tuyến đang
trong quá trình thiết lập. Khi tuyến truyền tải lưu lượng được thiết lập chức năng
điều khiển báo hiệu sẽ được thực hiện để kiến tạo các tuyến dự phòng theo hướng
ngược lại bằng các giao thức RSVP–TE hoặc CR–LDP. Phương thức bảo vệ tuyến
có thể là ở dạng 1+1 hoặc M:N.
Chức năng phục hồi đường được thực hiện trong mạng GMPLS được thực
hiện theo cơ chế phục hồi động.
3.2 Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS/GMPLS
Kỹ thuật lưu lượng (TE) là quá trình điều khiển cách thức các luồng lưu
lượng đi qua mạng sao cho tối ưu hoá việc sử dụng tài nguyên và hiệu năng của
mạng. Nó ứng dụng các nguyên lý khoa học công nghệ để đo lường, mô hình hoá,

đặc trưng hoá và điều khiển lưu lượng nhằm đạt được các mục tiêu khác nhau.
Trong mạng truyền số liệu, kĩ thuật lưu lượng cung cấp 1 giải pháp tích hợp
để điều khiển lưu lượng ở lớp 3 của mô hình OSI. Phương pháp này thay đổi việc
chuyển tiếp gói dựa trên địa chỉ đích sang di chuyển lưu lượng từ nơi bị tắc nghẽn
đến nơi không bị nghẽn.
MPLS đưa ra một mô hình chuyển tiếp đơn giản mà cho phép cung cấp
nhiều kiểu dịch vụ ở trong cùng một mạng, bất chấp các giao thức điều khiển đã
sử dụng tính toán để đưa ra bảng chuyển tiếp. MPLS có thể bị phá huỷ trong phạm
vi chuyển mạch mà không có khả năng phân tích tiêu đề lớp mạng, nhưng lại có
thể đưa ra một sự tìm kiếm nhãn và sự thay thế. Trong mỗi nhãn có chiều dài ngắn
17


cố định, việc tìm kiếm và mã hoá nhãn vào gói dữ liệu có thể được thực hiện hiệu
quả trong phần cứng.
Trong bộ định tuyến lớp mạng truyền thống, khi một bộ định tuyến nhận
một gói, nó thực hiện một quyết định chuyển tiếp độc lập cho gói đó. Mỗi bộ định
tuyến sẽ phân tích tiêu đề của các gói và thực hiện sự tra cứu trong bảng định
tuyến để đưa ra một quyết định độc lập như là việc bước truyền kế tiếp nào thì nên
sử dụng cho gói đó.
Trong MPLS, các gói được chỉ định tới một lớp chuyển tiếp tương đương
FEC ở bộ định tuyến đầu vào mà được đặt ở biên của miền MPLS. FEC mà gói
được gắn vào có thể phụ thuộc vào số lượng thuộc tính bao gồm tiền tố địa chỉ
trong tiêu đề gói, hoặc cổng mà gói đến.
Kỹ thuật lưu lượng là quá trình kiểm soát luồng lưu lượng qua mạng
như thế nào để tối ưu sử dụng tài nguyên mạng và tính thực thi của mạng.
Cơ chế điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS
Ý tưởng chính của MPLS là sử dụng một mô hình kế tiếp cơ bản trong
việc quét nhãn để có thể chứa đựng sự sắp xếp của các kiểu điều khiển khác nhau.
Mỗi một kiểu điều khiển phải chịu trách nhiệm trong việc gán và phân phối cách

thiết lập một nhãn, phải tốt như là việc duy trì thông tin điều khiển khác có liên
quan đến nhau.
Vì MPLS cho phép các kiểu khác nhau gán các nhãn cho các gói sử dụng các
tiêu chuẩn đa dạng, nó tách các gói kế tiếp từ các chỉ số của mào đầu các gói IP.
Kỹ thuật lưu lượng (Traffic Engineering)
Kỹ thuật lưu lượng đề cập đến khả năng điều khiển của những luồng lưu
lượng trong mạng, với mục đích giảm thiểu tắc nghẽn và tạo ra mức sử dụng hiệu
quả nhất cho các phương tiện sẵn có. Lưu lượng IP truyền thống định tuyến theo
18


Hop by Hop cơ bản và theo IGP luôn sử dụng kỹ thuật đường dẫn ngắn nhất để
truyền lưu lượng.
Lưu lượng đường dẫn IP có thể không đạt tối ưu vì nó phụ thuộc vào thông
tin liên kết Metric tĩnh không cùng với bất kỳ một hiểu biết nào của tài nguyên
mạng sẵn có hoặc các yêu cầu của lưu lượng cần thiết để mang trên đường dẫn
đó.
Kỹ thuật lưu lượng trong phạm vi MPLS phát sinh từ nhu cầu khai thác
mạng để cung cấp một cơ sở hạ tầng mạng đáng tin cậy và đưa ra sự thực hiện
nhất quán cho mạng. Kỹ thuật lưu lượng cho phép người khai thác mạng khả năng
định tuyến lại luồng lưu lượng từ đường dẫn cost thấp nhất “least cost” được tính
toán bởi các giao thức định tuyến và những đường dẫn vật lý ít bị tắc nghẽn trong
mạng đó. Và kết quả là có sự gia tăng rất mạnh mẽ trong nhu cầu về tài nguyên
mạng và sự cạnh tranh giữa các nhà cung cấp. Kỹ thuật lưu lượng đã trở thành ứng
dụng hàng đầu cho MPLS. Mục đích của kỹ thuật lưu lượng là phải sử dụng hiệu
quả tài nguyên mạng giới hạn.
3.2.1 Giao thức phân bổ nhãn LDP (Label Distribution Protolcol)
Sự phân phối nhãn là hoạt động cơ bản của MPLS. MPLS giúp các nhãn
nằm trên đỉnh của các giao thức khác. PIM được dùng để phân phối các nhãn
trong truờng hợp định tuyến multicast. Trong trường hợp Unicast, MPLS dùng

giao thức phân phối nhãn Label Distribution Protocol (LDP) và Border Gateway
Protocol (BGP). Giao thức phân phối nhãn được sử dụng trong quá trình gán nhãn
cho các gói thông tin yêu cầu. Giao thức LDP là giao thức điều khiển tách biệt
được các LSR sử dụng để trao đổi và điều phối quá trình gán nhãn FEC. Giao thức
này là một tập hợp các thủ tục trao đổi các bản tin cho phép các LSR sử dụng giá
trị nhãn thuộc FEC nhất định để truyền các gói thông tin.
Giao thức dành trước tài nguyên RSVP
19


RSVP được dự tính để đảm bảo hiệu năng bằng việc dành trước các tài
nguyên cần thiết tại mỗi node tham gia trong việc hỗ trợ dòng lưu lượng (chẳng
hạn như hội nghị video hay audio). Cần nhớ rằng IP là giao thức không hướng
kết nối, nó không thiết lập trước đường đi cho các dòng lưu lượng, trong khi
đó RSVP thiết lập trước những đường đi này và đảm bảo cung cấp đủ băng tần
cho đường đi đó.
RSVP không cung cấp các hoạt động định tuyến mà sử dụng IPv4 hay
IPv6 như là cơ chế truyền tải giống như cách mà giao thức bản tin điều khiển
Internet (ICMP) và giao thức bản tin nhóm Internet (IGMP) hoạt động.
RSVP yêu cầu phía thu đưa ra tham số QoS cho dòng lưu lượng. Các ứng
dụng phía thu phải xác định bản ghi QoS và chuyển tới RSVP. Sau khi phân tích
các yêu cầu này, RSVP gửi các yêu cầu tới tất cả các node tham gia trong
việc vận chuyển dòng lưu lượng.
3.2.2 Giao thức BGP với việc phân bổ nhãn
3.3 Đánh giá và đề xuất giải pháp nâng cao khả năng truyền dẫn trên mạng
truyền tải vùng Tây Nguyên
Để nâng cao khả năng truyền dẫn, hỗ trợ kết nối với mạng đường trục của 5
tỉnh Tây Nguyên chúng ta cần phân tích hai vấn đề chính: TE, NE (Network
Engineering). Bên cạnh việc sử dụng MPLS và các kỹ thuật TE nhằm làm tăng
cường khả năng truyền dẫn cũng như chất lượng dịch vụ trên mạng truyền tải vùng

Tây Nguyên, cũng cần chú ý phân tích đến mô hình mạng hiện tại mà 5 tỉnh Tây
Nguyên đang sử dụng.
Hiện tại 5 tỉnh Tây Nguyên đang sử dụng mạng có kết nối độc lập, 4 tỉnh kết
nối trực tiếp về Đà Nẵng và 1 tỉnh (Lâm Đồng) kết nối trực tiếp với Thành Phố Hồ
Chí Minh. Thực tế như vậy khiến cho các tỉnh có kết nối riêng biệt, thiếu sự hỗ trợ
thông tin lần nhau và khả năng dự phòng thấp.
20


Đề xuất giải pháp cho vùng Tây Nguyên:
- Mạng vòng Ring:
+ Ưu điểm: Mạng dạng vòng có thuận lợi có thể mở rộng ra xa, tổng đường
dây cần cũng ít hơn so với các kiểu khác. Ngoài ra các trạm có thể đạt tốc độ
tối đa khi truy nhập.
+ Nhược điểm: Đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì
toàn bộ hệ thống sẽ bị ảnh hưởng do phải thay đổi đường truyền, gây ra tăng
đột biến về lưu lượng, độ linh động và dự phòng không cao.
- Mô hình Full Mesh:
+ Ưu điểm: Topo này cho phép các tỉnh có thể nối trực tiếp với nhau mà
không cần thông qua các trạm của các tỉnh khác. Mô hình này có độ dự phòng
cao.
+ Nhược điểm: Tuy nhiên với lưu lượng trao đổi giữa các tỉnh còn hạn chế
nếu kết nối theo mô hình này sẽ gây lãng phí, chi phí cao, và quản lý rất phức
tạp.
- Chính vì thế mô hình Partial Mesh là một mô hình mạng hợp lý cho việc kết
nối nội bộ 5 tỉnh Tây Nguyên.
Để có thể làm rõ hơn tính hợp lý của mô hình Partial Mesh cũng như vấn đề
đã trình bày về NE, đồng thời giúp luận văn thể hiện được cái nhìn trực quan về kỹ
thuật TE, tác giả mô phỏng mạng đường trục 5 tỉnh Tây Nguyên với mô hình
mạng Partial Mesh kết hợp kỹ thuật TE trên MPLS.

Việc kết hợp sử dụng hợp lý NE và TE giúp cho khả năng truyền dẫn trong
nội bộ 5 tỉnh khu vực Tây Nguyên được nâng cao, không những thế nó còn giúp
cho lưu lượng trên mạng đường trục được thông suốt. Do có lợi thế về khoảng
cách nên việc trao đổi trực tiếp giữa các tỉnh lân cận và khu vực Tây Nguyên sẽ là
phương án hợp lý và mang lại nhiều lợi ích, tăng tính hỗ trợ giữa nội bộ các tỉnh
21


Tây Nguyên. Tuy nhiên các lợi ích đó sẽ không thể duy trì nếu từ mỗi tỉnh lân cận
chúng ta lại tạo 1 đường kết nối tới mỗi tỉnh trong khu vực Tây Nguyên, sẽ gây ra
một mô hình mạng rất phức tạp và khó quản lý.
Để giải quyết vấn đề này chúng ta cần quản lý lưu lượng mạng khu vực Tây
Nguyên theo hướng tập trung: tức là chúng ta sẽ lựa chọn trong khu vực 1 nút
trung tâm để có thể tập trung và điều phối lưu lượng đi các tỉnh cũng như các khu
vực lân cận. Dựa trên các đặc điểm về vị trí địa lý,cơ sở hạ tầng tương đối đầy đủ,
lưu lượng yêu cầu, các kết nối cũng như các thiết bị có sẵn Lâm Đồng phù hợp
để trở thành nút mạng trung tâm của khu vực Tây Nguyên.
Dự kiến trong thời gian tới, khi có nhu cầu, việc trao đổi thông tin của các
tỉnh trong khu vực Tây Nguyên sẽ được thực hiện như sau:
- Trao đổi thông tin nội bộ: với cấu hình đề xuất – Partial Mesh sử dụng kết nối
trực tiếp, hoặc thông qua các liên kết của các tỉnh trung gian trong khu vực.
- Trao đổi thông tin với các tỉnh, khu vực lân cận hoặc giữa các khu vực có
khoảng cách lớn lấy Lâm Đồng làm nút trung tâm để trung chuyển và chuyển
tiếp lưu lượng.
Với cách xây dựng mô hình như trên, trong thời gian tới sẽ phải nâng cấp
trang thiết bị, cơ sở hạ tầng tại nút mạng Lâm Đồng để có thể đáp ứng được yêu
cầu truyền tải lưu lượng của nút mạng trung tâm.
Tuy nhiên, trong khuôn khổ luận văn tác giả sẽ không đi vào vấn đề đó mà tập
trung vào xây dựng mạng truyền tải nội bộ vùng Tây Nguyên để tăng tính hỗ trợ
giữa các tỉnh trong khu vực và sử dụng kỹ thuật điều khiển lưu lượng để nâng cao

chất lượng và giảm tình trạng tắc nghẽn trong vùng.



22


3.4 Mô phỏng lưu lượng mạng truyền tải cho vùng Tây Nguyên
3.4.1 Quá trình mô phỏng
Mục đích của bài mô phỏng là xây dựng mô hình mạng của 5 tỉnh TÂY
NGUYÊN được tác giả đề xuất, trên mô hình đó tác giả triển khai MPLS và kỹ
thuật TE nhằm giải quyết các vấn đề lưu lượng tăng tính hỗ trợ giữa các tỉnh, cân
bằng tải giữa các đường truyền tránh tình trạng tắc nghẽn thông tin trong khu vực.

3.4.2 Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng đã chứng minh được hiệu quả của việc sử dụng kỹ thuật
điều khiển lưu lượng áp dụng vào topo mạng Partial Mesh của 5 tỉnh Tây Nguyê.
Đồng thời đây cũng chính là đề xuất của tác giả nhằm giải quyết nhu cầu về lưu
lượng, giúp cân bằng tải trong quá trình truyền tải lưu lượng, giảm bớt tình trạng
tắc nghẽn và nâng cao chất lượng truyền tải trên mạng đường trục 5 tỉnh Tây
Nguyên. Trong thực tế, khi nhu cầu về dung lượng truyền ở nguồn quá lớn so với
băng thông cho phép của đường truyền, sẽ xảy ra tình trạng nghẽn hoặc thời gian
truyền tin sẽ lớn. Để khắc phục hiện tượng này đồng thời nâng cao khả năng
truyền tin mà không cần tác động đến thiết bị cũng như đường truyền vật lý (yêu
cầu kinh tế cao và vô cùng phức tạp), chúng ta có thể sử dụng kỹ thuật TE để điều
23


khiển lưu lượng đi trên các tuyến đường khác nhau (cũng như cảnh sát giao thông
điều khiển giao thông khi xảy ra ùn tắc). Kỹ thuật này giúp việc truyền tải trên

mạng vô cùng linh hoạt và đạt được hiệu suất cao.

3.5 Kết luận chương III.
Chương 3 của luận văn đã trình bày rất chi tiết và cụ thể về MPLS và kỹ
thuật lưu lượng (TE) trong MPLS. Với sự phát triền bùng nổ của Internet, các yêu
cầu về thiết bị , công nghệ, tốc độ truyền, băng thông … ngày càng cao, đặc biệt là
trong các dịch vụ yêu cầu thời gian thực. Ngoài việc nâng cao chất lượng cơ sở hạ
tầng, thiết bị, việc sử dụng các công nghệ thông minh là điều đặc biệt cần thiết,
MPLS và kỹ thuật lưu lượng trong MPLS là một trong số đó. Đối với đối tượng cụ
thể là mạng đường trục 5 tỉnh Tây Nguyên, tác giả đề xuất xây dựng một topo
mạng nội bộ giữa các tỉnh trong khu vực trong đó lấy Lâm Đồng làm nút mạng
trung tâm và việc sử dụng kỹ thuật TE trên MPLS đồng thời kết hợp với việc sử
dụng mô hình mạng hợp lý (partial mesh) nhằm giúp mạng hoạt động một cách
hiệu quả nhất trước các yêu cầu của tình hình mới. Bên cạnh đó tác giả cũng đi
vào mô phỏng trên GNS3 nhằm có cái nhìn trực quan về kỹ thuật lưu lượng TE.
Đặc biệt phần mô phỏng đã cho thấy tác dụng của kỹ thuật cân bằng tải – là một
trong những kỹ thuật lưu lượng giúp cho lưu lượng được chia ra các đường truyền
khác nhau, phần nào hạn chế, giảm bớt được tình trạng quá tải, tắc nghẽn gây mất
thông tin.