ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM “KĨ THUẬT LƯU LƯỢNG IP/WDM” CHƯƠNG 4_2 ppt

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM “KĨ THUẬT LƯU
LƯƠNG IP/WDM”

CHƯƠNG IV PHẦN MỀM XỬ LÍ LƯU LƯỢNG IP/WDM

Các định nghĩa về trường trong bản tin như sau:
 Nhận dạng bộ định tuyến lối ra i: trường này chỉ ra bộ định tuyến lối
ra cho lưu lượng, trong đó điểm vào của lưu lượng là phía gửi bản tin
này đi. Trường này sử dụng bốn octet.
 Thống kê: trường này gắn vào dữ liệu thống kê. Nó có bốn octet.
Bản tin yêu cầu và trả lời tình trạng kết nối ảo
0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7


0

1

2

3

4

5


6


7

ID chủ sở hữu đường đi ngắn nhất
ID bộ định tuyến điểm đầu A
ID giao diện điểm đầu A
Địa chỉ IP điểm đầu A
Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm đầu A
ID bộ định tuyến điểm cuối Z
ID giao diện điểm cuối Z
Địa chỉ IP điểm cuối Z
Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm cuối Z
Bước sóng ưa thích
Các khuôn d
ạng tín hiệu

Băng thông hỗ trợ
Hình 4.8 Khuôn dạng bản tin cho các bản tin trả lời tình trạng kết nối ảo hiện tại
Mã của loại bản tin yêu cầu tình trạng kết nối ảo là ConnectionReq. Bản tin
này chỉ chứa mào đầu bản tin TECP chung. Mã của loại bản tin trả lời tình trạng
kết nối ảo là ConnectionResp. Khuôn dạng phần tải tin của nó được vẽ trên hình
4.8. Vì thực ra kết nối ảo liên quan tới các giao diện và node biên WDM và các bản
tin UNI nên định nghĩa các trường của bản tin sẽ được trình bày trong phần
IP/WDM UNI dưới đây.
4.5 Giao diện người sử dụng - mạng IP/WDM (UNI)
IP/WDM UNI là giao diện giữa khối kĩ thuật lưu lượng IP và khối kĩ thuật lưu
lượng WDM. Trong tầng WDM, kĩ thuật lưu lượng có thể là một thực thể tập trung
hoặc một nhóm các khối phân tán tại các node biên mạng WDM. Trong trường hợp
sau thì thực ra khối kĩ thuật lưu lượng IP sẽ giao diện với nhiều thực thể.
Khuôn dạng bản tin UNI được thiết kế để hỗ trợ tập tối thiểu các chức năng
báo hiệu UNI. Khuôn dạng này có thể mở rộng dễ dàng để bổ sung thêm các
trường và các chức năng khác chẳng hạn như các thông số cho hợp đồng mức độ
dịch vụ, các nhận dạng cho các nhóm khách khác nhau, và các thuộc tính an ninh
và thanh toán (mà người khai thác mạng thực tế cần). Tất cả các bản tin UNI đều
chứa một số phiên bản chỉ ra phiên bản của giao thức UNI đó, được theo sau bởi
một dữ liệu chỉ ra kiểu bản tin. Chiều dài của bản tin UNI là cố định. Hình 4.9
miêu tả khuôn dạng bản tin UNI.
0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7


0

1

2

3

4

5


6


7

Phiên bản
Lo

ại bản tin UNI

ID bộ khởi tạo
ID chủ sở hữu đường đi ngắn nhất
Số thứ tự yêu cầu
ID bộ định tuyến điểm đầu A
ID giao diện điểm đầu A
Địa chỉ IP điểm đầu A
Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm đầu A
ID bộ định tuyến điểm cuối Z
ID giao diện điểm cuối Z
Địa chỉ IP điểm cuối Z
Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm cuối Z
Bước sóng ưa thích
Các khuôn d
ạng tín hiệu

Băng thông hỗ trợ
Hình 4.9 Khuôn dạng bản tin IP/WDM UNI
Các trường trong bản tin UNI gồm:
 Phiên bản: đây là số phiên bản của giao thức UNI đang được sử dụng.
 Kiểu bản tin UNI: đã có năm kiểu bản tin UNI được định nghĩa: yêu
cầu tạo đường đi ngắn nhất (LCReq), trả lời tạo đường đi ngắn nhất
(LCResp), yêu cầu xoá đường đi ngắn nhất (LDReq), trả lời xóa đường
đi ngắn nhất (LDResp), và bẫy (Trap).
 ID bộ khởi tạo: đây là ID của bộ khởi tạo bản tin. Đối với một bản tin
LCReq/LDReq, nó có thể là bộ định tuyến điểm đầu A hoặc một bên
thứ ba được trao quyền như là khối kĩ thuật lưu lượng chẳng hạn. Đối
với một bản tin LCResp/LDResp hoặc một bản tin Trap, nó có thể là
thiết bị biên WDM điểm đầu A hoặc một bên thứ ba được trao quyền ví

dụ như khối kĩ thuật lưu lượng.
 ID chủ nhân đường đi ngắn nhất: bất cứ một đường đi ngắn nhất nào
đang tồn tại cũng có thể coi như là sự triển khai của bản tin LCReq. Đối
với một đường đi ngắn nhất cho trước, trường này được gán bởi bộ
khởi tạo bản tin LSReq (bản tin này đã tạo ra đường đi ngắn nhất này).
Do đó, đối với bên đầu tiên đã tạo ra bản tin LCReq, trường này tương
đương với ID bộ khởi tạo bản tin đó; đối với một LCReq được khởi tạo
bởi một bên thứ ba được trao quyền, trường này có thể bằng với ID bộ
khởi tạo hoặc được đặt giá trị của ID bộ định tuyến điểm đầu A. Giá trị
của trường này được sử dụng bởi tất cả các loại bản tin phù hợp với
đường đi ngắn nhất chỉ định đó.
 Số thứ tự yêu cầu: một số thứ tự yêu cầu được gán cho mỗi bản tin
loại yêu cầu để phân biệt giữa các yêu cầu còn tồn tại. Số này được sao
chép lại từ bản tin loại trả lời tương ứng để gắn nó với yêu cầu ban đầu.
 ID bộ định tuyến điểm đầu A: đây là ID bộ định tuyến đầu cuối của
đường đi ngắn nhất.
 ID giao diện điểm đầu A: đây là cổng vật lí của bộ định tuyến đầu
cuối của đường đi ngắn nhất.
 Địa chỉ IP điểm đầu A: đây là cổng logic của bộ định tuyến đầu cuối
của đường đi ngắn nhất.
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm đầu A: đây là cổng vào của thiết
bị biên WDM tại đầu cuối của đường đi ngắn nhất.
 ID bộ định tuyến điểm cuối Z: đây là ID của bộ định tuyến cuối của
đường đi ngắn nhất.
 ID giao diện điểm cuối Z: đây là ID giao diện bộ định tuyến cuối của
đường đi ngắn nhất.
 Địa chỉ IP điểm cuối Z: đây là cổng logic của bộ định tuyến cuối của
đường đi ngắn nhất.
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm cuối Z: đây là cổng ra của thiết
bị biên WDM tại điểm cuối của đường đi ngắn nhất.

 Bước sóng ưa thích: trường này là tuỳ chọn và chỉ được sử dụng bởi
các bản tin LCReq để chỉ ra các bước sóng ưa thích.
 Khuôn dạng tín hiệu: trường này là tuỳ chọn và chỉ được sử dụng bởi
các bản tin LCReq để chỉ ra các khuôn dạng tín hiệu được hỗ trợ.
 Băng thông được hỗ trợ: trường này là tuỳ chọn và chỉ được sử dụng
bởi các bản tin LCReq để chỉ ra băng thông hoặc dải băng thông được
hỗ trợ.
Tiếp theo, đồ án sẽ trình bày cụ thể từng loại bản tin UNI trong năm loại bản
tin UNI cơ bản là: yêu cầu tạo đường đi ngắn nhất, trả lời tạo đường đi ngắn nhất,
yêu cầu xoá đường đi ngắn nhất, trả lời xóa đường đi ngắn nhất và bẫy.
Yêu cầu tạo đường đi ngắn nhất
Bản tin yêu cầu tạo đường đi ngắn nhất được gửi từ một thực thể IP tới một
thực thể WDM thông qua kênh điều khiển (có thể là trong băng hoặc ngoài băng).
Một thực thể IP trong ngữ cảnh này có thể là một bộ định tuyến IP có ít nhất một
giao diện được kết nối trực tiếp tới một thiết bị biên WDM, hoặc một bên thứ ba
được trao quyền trong tầng IP giống như khối kĩ thuật lưu lượng. Tương tự như
vậy, một thực thể WDM có thể là một thiết bị biên WDM như là WADM hoặc một
thiết bị điều khiển trong tầng WDM giống như bộ tính toán tuyến đường đi ngắn
nhất. Một bản tin yêu cầu tạo đường đi ngắn nhất phải xác định các trường sau
trong bản tin UNI (nghĩa là tập thông số được xác định):
 Phiên bản
 Loại bản tin UNI
 ID bộ khởi tạo
 ID chủ nhân đường đi ngắn nhất
 Số thứ tự yêu cầu
 ID bộ định tuyến điểm đầu A
 Địa chỉ IP điểm đầu A
 ID bộ định tuyến điểm cuối Z
 Địa chỉ IP điểm cuối Z
Và một cách tuỳ chọn, bản tin yêu cầu tạo đường đi ngắn nhất có thể xác định

các trường sau của bản tin UNI (nghĩa là tập thông số tuỳ chọn):
 ID giao diện điểm đầu A
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm đầu A
 ID giao diện điểm cuối Z
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm cuối Z
 Bước sóng ưa thích
 Khuôn dạng tín hiệu
 Băng thông hỗ trợ
Trả lời tạo đường đi ngắn nhất
Một thiết bị biên WDM tạo ra một bản tin trả lời tạo đường đi ngắn nhất
tương ứng với sau khi xử lí tất cả các bản tin yêu cầu tạo đường đi ngắn nhất. Bản
tin trả lời tạo đường đi ngắn nhất đó được gửi tới bộ tính toán tuyến đường đi ngắn
nhất và bộ khởi tạo bản tin yêu cầu tạo đường đi ngắn nhất. Một bản tin trả lời tạo
đường đi ngắn nhất có các trường xác định sau (các giá trị phải được thiết lập bởi
bộ khởi tạo bản tin):
 Phiên bản
 Loại bản tin UNI
 ID bộ khởi tạo
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm đầu A
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm cuối Z
 ID bộ định tuyến điểm cuối Z
 ID giao diện điểm cuối Z
 Địa chỉ IP điểm cuối Z
Bản tin cũng có thể có một tập thông số sao chép (các giá trị giống như các
trường tương ứng của bản tin yêu cầu) mà có các thuộc tính sau:
 ID chủ nhân đường đi ngắn nhất
 Số thứ tự yêu cầu
 ID bộ định tuyến điểm đầu A
 ID giao diện điểm đầu A
 Địa chỉ điểm đầu A

Ngoài ra bản tin trả lời tạo đường đi ngắn nhất sử dụng một tập các thông số
tuỳ chọn (các giá trị có thể được thiết lập bởi bộ khởi tạo bản tin) và có các thuộc
tính sau:
 Bước sóng ưa thích
 Khuôn dạng tín hiệu
 Băng thông được hỗ trợ.
Tập các thông số trên là bắt buộc nếu như các thông số đó đã được chỉ định
trong bản tin LCReq tương ứng.
Cần chú ý rằng tất cả các thông số điểm cuối Z trong tập thông số được đặt
‘0’ nếu như nỗ lực tạo đường đi ngắn nhất được yêu cầu bị thất bại. Sau đó, các giá
trị của tất cả các thông số trong tập được sao chép và tập tuỳ chọn sẽ trở nên không
còn ý nghĩa.
Yêu cầu xoá đường đi ngắn nhất
Bản tin yêu cầu xoá đường đi ngắn nhất được gửi từ một thực thể IP tới một
thực thể WDM thông qua kênh điều khiển (trong băng hoặc ngoài băng). Một thực
thể IP trong ngữ cảnh này có thể là một bộ định tuyến IP có ít nhất một giao diện
được kết nối trực tiếp tới một thiết bị biên WDM, hoặc một bên thứ ba được trao
quyền trong tầng IP giống như khối kĩ thuật lưu lượng. Tương tự như vậy, một
thực thể WDM có thể là một thiết bị Biên WDM như là WADM hoặc một thiết bị
điều khiển trong tầng WDM giống như bộ tính toán tuyến đường đi ngắn nhất. Một
bản tin yêu cầu xoá đường đi ngắn nhất có một tập thông số xác định bao gồm các
thuộc tính sau:
 Phiên bản
 Loại bản tin UNI
 ID bộ khởi tạo
 Số thứ tự yêu cầu
 ID bộ định tuyến điểm đầu A
 ID giao diện điểm đầu A
 Địa chỉ IP điểm đầu A
 ID bộ định tuyến điểm cuối Z

 ID giao diện điểm cuối Z
 Địa chỉ IP điểm cuối Z
Bản tin yêu cầu xoá đường đi ngắn nhất cũng có tập các thông số tuỳ chọn
gồm có các thuộc tính sau:
 ID chủ nhân đường đi ngắn nhất
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm đầu A
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm cuối Z
Cần chú ý rằng bộ khởi tạo bản tin LDReq có thể không biết chủ nhân đường
đi ngắn nhất mà nó muốn xoá. Sau đó, nó tuỳ thuộc vào chính sách để xem một
yêu cầu như vậy có được xử lí hay không. Tồn tại một cấu hình là khối kĩ thuật lưu
lượng có thể xoá bất cứ đường đi ngắn nhất nào nhưng một bộ định tuyến IP chỉ có
thể xoá các đường đi ngắn nhất mà nó sở hữu.
Trả lời xoá đường đi ngắn nhất
Một thiết bị biên WDM tạo ra một bản tin trả lời xoá đường đi ngắn nhất
tương ứng với kết quả xử lí cho mỗi bản tin yêu cầu xoá đường đi ngắn nhất. Bản
tin trả lời xoá đường đi ngắn nhất được gửi tới bộ tính toán tuyến đường đi ngắn
nhất và bộ khởi tạo bản tin yêu cầu đường đi ngắn nhất. Một bản tin trả lời xoá
đường đi ngắn nhất có một tập các thông số xác định gồm:
 Phiên bản
 Loại bản tin UNI
 ID bộ khởi tạo
Bản tin trả lời xoá đường đi ngắn nhất cũng cần bao gồm một tập các thông số
sao chép bao gồm các thuộc tính sau:
 ID bộ định tuyến điểm đầu A
 ID giao diện điểm đầu A
 Địa chỉ IP điểm đầu A
 ID bộ định tuyến điểm cuối Z
 ID giao diện điểm cuối Z
 Địa chỉ IP điểm cuối Z
 Tập các thông số tuỳ chọn của nó bao gồm các thuộc tính sau:

 ID chủ nhân đường đi ngắn nhất
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm đầu A
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm cuối Z
Tập các thông số này là bắt buộc nếu các thông số đó đã được chỉ định trong
bản tin LDReq tương ứng.
Cần chú ý rằng tất cả các thông số điểm đầu A và điểm cuối Z trong tập thông
số sao chép sẽ được thiết lập giá trị ‘0’ nếu như nỗ lực xoá đường đi ngắn nhất
được yêu cầu đó thất bại. Các giá trị của các thông số trong tập tuỳ chọn sẽ không
có ý nghĩa.
Bản tin bẫy (trap)
Một bản tin bẫy cho phép một thiết bị biên WDM báo cho tất cả các thực thể
thích hợp các sự kiện đáng chú ý xảy ra đối với một đường đi ngắn nhất. Một bản
tin bẫy luôn được gửi tới một thực thể IP điểm đầu A, và khối kĩ thuật lưu lượng IP
và/hoặc bộ định tuyến đường đi ngắn nhất, bất cứ khi nào thích hợp. Một bản tin
bẫy có một tập thông số xác định bao gồm:
 Phiên bản
 Loại bản tin UNI
 ID bộ khởi tạo
 ID chủ nhân đường đi ngắn nhất
 Số thứ tự yêu cầu
 ID giao diện điểm đầu A
 Địa chỉ IP điểm đầu A
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm đầu A
 ID giao diện điểm cuối Z
 Địa chỉ IP điểm cuối Z
 Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm cuối Z
Tập các thông số tuỳ chọn của nó bao gồm:
 ID bộ định tuyến điểm đầu A
 ID bộ định tuyến điểm đầu A
 Bước sóng ưa thích

 Khuôn dạng tín hiệu
 Băng thông hỗ trợ
Mỗi thực thể mạng (khởi tạo một bản tin bẫy) duy trì một bộ đếm riêng rẽ để
đánh dấu trường số thự tự yêu cầu của mỗi bản tin bẫy. Phía nhận có thể phân xử
các bản tin bẫy xung đột từ cùng bộ khởi tạo dựa trên giá trị trường này.
4.6 Kĩ thuật lưu lượng WDM - giao thức điều khiển mạng (WDM TECP)
Trong tầng WDM, hoạt động của kĩ thuật lưu lượng là định tuyến dựa trên các
điều khiển ràng buộc theo một nghĩa chung. Các ràng buộc chung và bắt buộc
trong mạng WDM là độ khả dụng bước sóng và khả năng chuyển đổi bước sóng.
Tính toán tuyến đường đi ngắn nhất có thể được triển khai theo phương pháp tập
trung hoặc phân tán. Phương pháp tập trung có nghĩa là tính toán tuyến được thực
hiện tại một vị trí do đó các lệnh điều khiển định tuyến cũng được xuất phát từ một
vị trí. Trong định tuyến phân tán, các tính toán và điều khiển tuyến được thực hiện
tại mỗi node mạng. Các phương pháp tập trung và phân tán có các nhược và ưu
điểm của riêng chúng. Một phương pháp tập trung cho phép điều khiển đơn giản
nhưng có nhiều khả năng sẽ trở thành nghẽn cổ chai. Ngược lại, phương pháp phân
tán có tính thể mở rộng về mặt độ sẵn sàng nhưng lại chịu mất trạng thái đồng bộ.
Các mạng WDM yêu cầu truy nhập độc quyền và đặt trước trạng thái cứng bước
sóng. Một đặc tính khác của mạng WDM là độ phức tạp của phần tử chuyển mạch
mạng và QoS của tín hiệu vật lí quang. Tất cả chúng đều làm trầm trọng thêm sự
thiếu khả năng điều hành của nhà khai thác.
Điều khiển mạng WDM trung tâm IP phù hợp với cơ cấu IETF GMPLS. Tính
toán tuyến đường đi ngắn nhất phân tán dựa trên điều kiện ràng buộc là một thực
thể riêng rẽ (mặc dù nó có thể được tích hợp vào định tuyến OSPF truyền thống).
Thông tin tính toán tuyến được chuyển cho mỗi node WDM thông qua OSPF với
các mở rộng cho quang. Các LSA mờ có thể được sử dụng để mạng thông tin trạng
thái chi tiết WDM. Giao thức báo hiệu MPLS cũng có thể được sử dụng để thiết
lập và loại bỏ đường đi ngắn nhất. Truyền thông giữa khối tính toán tuyến đường
đi ngắn nhất (khối kĩ thuật lưu lượng WDM) và khối báo hiệu được hỗ trợ bởi các
khuôn dạng bản tin được xác định trong phần này.

WDM TECP sử dụng mào đầu TECP chung như được vẽ trên 4.4. Như trong
phần kiến trúc đã trình bày, TECP cung cấp giao diện giữa điều khiển mạng
IP/WDM và kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Trong mô hình chồng lấn, TECP được
trình bày trong hai nhóm bản tin, IP TECP và WDM TECP, vì tồn tại kĩ thuật lưu
lượng IP và kĩ thuật lưu lượng WDM riêng rẽ tại tầng IP và tầng WDM. Trong mô
hình chồng lấn, chỉ có một TECP vì kĩ thuật lưu lượng tích hợp chịu trách nhiệm
mạng IP/WDM tích hợp.
Các loại bản tin WDM TECP
WDM TECP xác định hai lớp bản tin: các bản tin quản lí vệt và bản tin thông
báo sự kiện. Mỗi lớp lại chứa một số loại bản tin khác nhau.
 Các bản tin quản lí vệt có thể phân chia như sau:
 Yêu cầu tạo và cập nhật dấu vết
 Yêu cầu vệt tuyến hiện
 Trả lời vệt
 Các bản tin thông báo sự kiện có thể phân chia như sau:
 Sự kiện bước sóng
 Sự kiện cổng
 Sự kiện NE
 Sự kiện sợi