Tiểu luận chuyển mạch tự động ASON

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
----------

TIỂU LUẬN
CHUYỂN MẠCH TỰ ĐỘNG -ASON

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Chu Tiến Dũng

Nha Trang, 09/2015
1


MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.....................................................................................................3
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT...................................................................................5
CHƯƠNG 1........................................................................................................10
TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG CHUYỂN MẠCH TỰ ĐỘNG............10
1.2.1 Kiến trúc logic....................................................................................................................12
Hình 1-2 :Cái nhìn logic về kiến trúc ASON..............................................................................12
1.2.2 Kiến trúc chức năng............................................................................................................13
1.2.3 Bảo vệ và khôi phục mạng.................................................................................................14

1.3 Giao thức ASON..........................................................................................15
1.3.1. LMP...................................................................................................................................15
Hình 1-4:Tạo các kênh điều khiển..............................................................................................16
Hình 1-5:Kiểm tra các TE link....................................................................................................17
1.3.2 OSPF-TE............................................................................................................................17
1.3.3 RSVP-TE............................................................................................................................17

1.4 Các liên kết ASON.......................................................................................18
1.4.1 Các kênh điều khiển...........................................................................................................18
1.4.2 Các liên kết điều khiển.......................................................................................................18

1.5 Khả năng tự động phát hiện của các cấu hình mạng...............................19
1.5.1 Khả năng tự động phát hiện của các liên kết điều khiển....................................................19
1.5.2 Khả năng tự động phát hiện của các TE link......................................................................19

1.6 Kết luận........................................................................................................20
Hình 2-1:Giải pháp ASON của Huawei......................................................................................21
Hình 2-2:Giải pháp ASON metropolitan.....................................................................................22

2.2 Các loại bảo vệ hỗ trợ..................................................................................22
2.2.1 Bảo vệ đường quang ..........................................................................................................22
Hình 2-3: Nguyên tắc làm việc của bảo vệ đường quang...........................................................23
2.2.2 Bảo vệ 1+1 intra - board.....................................................................................................23
Hình 2-4:Nguyên tắc làm việc của bảo vệ 1+1 intra-board (OTU).............................................23
Hình 2-57: Nguyên tắc làm việc của bảo vệ 1+1 intra-board (OLP)..........................................24
2.2.3 Bảo vệ 1+1 phía client........................................................................................................24
2.2.4 Bảo vệ SW SNCP...............................................................................................................25
2.2.5 Bảo vệ ODUk SNCP..........................................................................................................26
2.2.6 Bảo vệ VLAN SNCP..........................................................................................................27
2.2.7 Bảo vệ mức board...............................................................................................................27
2.2.8 Bảo vệ ODUk SPRing........................................................................................................27
2.2.9 Bảo vệ chia sẻ bước sóng...................................................................................................27
2.2.10 Điều chỉnh công suất thông minh (IPA)...........................................................................28
2.2.11 Điều chỉnh công suất thông minh của hệ thống Raman...................................................28
2.2.12 Điều chỉnh mức tự động (ALC).......................................................................................28
2.2.13 Cân bằng công suất tự động (APE)..................................................................................29
2.2.14 Tiền cân bằng công suất tự động nâng cao (EAPE).........................................................29

2.3 Bảo vệ ODUk SPRing.................................................................................29
2.3.1 Khái niệm...........................................................................................................................29
2.3.2 Board hỗ trợ bảo vệ............................................................................................................29
2.3.3 Điều kiện khơi mào............................................................................................................29
2


2.3.4 Nguyên tắc làm việc...........................................................................................................30
Hình 2-10:Nguyên tắc bảo vệ ODUk SPRing với node quản lý.................................................30
Hình2-11: Nguyên tắc làm việc của bảo vệ ODUk SPRing........................................................32

2.4 Bảo vệ chia sẻ bước sóng quang.................................................................33
2.4.1 Khái niệm...........................................................................................................................33
Hình 2-12: Nguyên tắc làm việc của bảo vệ chia sẻ bước sóng quang.......................................34
2.4.2 Board hỗ trợ bảo vệ............................................................................................................34
2.4.3 Điều kiện khơi mào............................................................................................................34
2.4.4 Nguyên tắc làm việc...........................................................................................................35

2.5 Thiết bị OptiX OSN 7500............................................................................35
Bảng 1:Danh sách các board............................................................................38
3.3.1 Tạo và xóa một tuyến ASON.............................................................................................44
Hình 3-2:Tạo LSP.......................................................................................................................44
3.3.2 Chức năng mạng.................................................................................................................46
Hình 3-4:Cấu hình dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối...................................................................47

Bảng 2: Mức dịch vụ của ASON......................................................................48
3.3.3 Tự động phát hiện đồ hình mạng .......................................................................................48
3.3.4. Cấu hình đầu cuối đến đầu cuối (end-to-end) ..................................................................49
3.3.5. Bảo vệ trong mạng hình lưới ............................................................................................49

3.3.6. Các mức dịch vụ cam kết .................................................................................................49
Dịch vụ sắt ..............................................................................................................................52
3.3.7. Các dịch vụ kết hợp ..........................................................................................................52
3.3.8. Dịch vụ đường ngầm ........................................................................................................52
3.3.9. Tối ưu dịch vụ ..................................................................................................................53
3.3.10. Trạng thái cân bằng của lưu lượng mạng .......................................................................53
3.3.11. Nhóm liên kết cùng rủi ro ...............................................................................................54

Đánh giá của giáo viên:.....................................................................................56

LỜI NÓI ĐẦU
Sự bùng nổ mạnh mẽ lưu lượng truyền tải trên hạ tầng của mạng viễn thông. Các
công nghệ truyền tải không ngừng được cải tiến cũng như thay mới nhằm đáp ứng những
nhu cầu của người sử dụng. Thời kỳ đầu của truyền tải quang với công nghệ truyền dẫn
PDH giản đơn và thiếu đồng bộ được thay thế bằng công nghệ truyền dẫn đồng bộ SDH
và hoàn thiện hơn nữa là công nghệ WDM. Thế nhưng WDM vẫn chưa phải một giải pháp
công nghệ tối ưu cho nhu cầu bất tận về băng thông của người sử dụng. Với dự tính trong
tương lai rõ ràng WDM bộc lộ rất nhiều hạn chế và cần phải được thay thế bằng một công
nghệ mới hoàn thiện hơn.
ITU-T đã đưa ra một khái niệm mạng truyền tải mới, mạng quang chuyển mạch tự
động ASON. ASON ra đời với khát vọng khắc phục được những nhược điểm của công
nghệ truyền tải cũ, mở rộng dung lượng, linh hoạt hơn trong điều khiển và quản lý. Có thể
nói ASON không phải một công nghệ truyền tải hoàn toàn mới mà nó được xây dựng trên
3


nền tảng của công nghệ truyền tải WDM nhưng phần quản lý và điều khiển được tách biệt
với phần truyền tải. Do đó ASON ổn định và linh hoạt hơn rất nhiều trong điều khiển và
quản lý mạng.

4


THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Đầy đủ

Nghĩa

AD

Administration Domain

Miền quản lý

AGC

Access Group Container

Công-ten-nơ nhóm truy nhập

ALC

Automatic Level Control

Điều khiển mức tự động

APE

Automatic Power Equilibrium

Cân bằng công suất tự động

ASON

Automatically Switched Optical
Network

Mạng quang chuyển mạch tự động

ASTN

Automatically Switched Transport
Network

Mạng truyền tải chuyển mạch tự
động

CAC

Call Admission Control

Điều khiển nhận biết cuộc gọi

CallC

Call Controller

Bộ điều khiển cuộc gọi

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

DCE

Data Circuit Equipment

Thiết bị mạch dữ liệu

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

Enhanced Automatic Power

Tiền cân bằng công suất tự động
nâng cao

EAPE

Pre-Equilibrium

E-NNI

External- Network Network Interface Giao diện mạng mạng ngoài

EPL

Ethernet Private Line

EPLAN

Ethernet Private Local Area Network Mạng nội hạt riêng Ethernet

EVPL

Ethernet Virtual Private Line

Đường riêng Ethernet ảo

EVPLAN

Ethernet Virtual Private Local Area
Network

Mạng nội hạt riêng ảo Ethernet

FIU

Fiber Interface Unit

Khối giao diện sợi

FOADM

Fixed Optical Add/Drop
Multiplexing

Ghép kênh xen/rẽ quang cố định

GE

GigabitEthernet

Dịch vụ GigabitEthernet

GMPLS

Generalized Multi-Protocol Label

Chuyển mạch nhãn đa giao thức

Đường riêng Ethernet

5


Switching

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

IPA

Intelligent Power Adjustment

Điều chỉnh công suất thông minh

LC

Link Connection

Kết nối liên kết

LMP

Link Management Protocol

Giao thức quản lý liên kết

LRM

Link Resource Management

Quản lý tài nguyên liên kết

LSP

Label Switching Path

Tuyến chuyển mạch nhãn

MPLS

Multi-protocol 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 quang

OLP

Optical Line Protection

Bảo vệ đường quang

OSPF

Open Shortest Path First

Giao thức định tuyến OSPF

OUT

Optical Transponder Unit

Khối truyền tải quang

PC

Protocol Controller

Bộ điều khiển giao thức

PI

Physical Interface

Giao diện vật lý

RA

Routing Area

Vùng định tuyến

RAdj

Routing Adjacency

Liền kề định tuyến

RC

Routing Controller

Điều khiển định tuyến

RCD

Routing Control Domain

Miền điều khiển định tuyến

RDB

Routing Information DataBase

Cơ sở dữ liệu thông tin định tuyến

ROADM

Reconfigurable Optical Add/Drop
Multiplexing

Ghép xen/rẽ quang có thể cấu hình

RP

Routing Performer

Hệ thực hiện định tuyến

RSVP

Resource Reservation Protocol

Giao thức dành trước tài nguyên

SC

Switched Connection

Kết nối chuyển mạch

SLA

Service Level Agreement

Thỏa thận mứa dịch vụ

SNC

SubNetwork Connection

Kết nối mạng con

SNP

SubNetwork Point

Điểm mạng con

SNPP

SubNetwork Point Pool

Bộ điểm mạng con

SPC

Soft Permanent Connection

Kết nối cố định mềm

TE

Traffic Engineering

Kỹ thuật lưu lượng
6


TMN

Telecommunication Management
Network

Mạng quản lý viễn thông

TSC

Transit Signalling Controller

Bộ điều khiển báo hiệu chuyển tiếp

UNI

User Network Interface

Giao diện mạng người sử dụng

VLAN

Virtual Local Area Network

Mạng nội hạt ảo

VPN

Virtual Private Network

Mạng riêng ảo

WDM

Wavelenght Division Multiplexing

Ghép kênh phân chia bước sóng

7


MỤC LỤC HÌNH VẼ
Hình 1 - 1: Ba mặt phẳng ASON................................................................................
Hình 1-2 :Cái nhìn logic về kiến trúc ASON.............................................................
Hình 1-3:Kiến trúc chức năng ASON........................................................................
Hình 1-4:Thành phần mạng ASON...........................................................................
Hình 1-5:Tạo các kênh điều khiển.............................................................................

Hình 1-6:Kiểm tra các TE link...................................................................................
Hình 1-7:Tự động phát hiện TE link.........................................................................
Hình 2-1:Giải pháp ASON của Huawei.....................................................................
Hình 2-2:Giải pháp ASON metropolitan....................................................................
Hình 2-3: Nguyên tắc làm việc của bảo vệ đường quang..........................................
Hình 2-4:Nguyên tắc làm việc của bảo vệ 1+1 intra-board (OTU)...........................
Hình 2-5: Nguyên tắc làm việc của bảo vệ 1+1 intra-board (OLP)...........................
Hình 2-6 Nguyên tắc bảo vệ 1+1 phía client..............................................................
Hình 2-7:Nguyên tắc làm việc của bảo vệ SW SNCP................................................
Hình 2-8:Nguyên tắc làm việc của bảo vệ ODUk SNCP...........................................
Hình2-9: Nguyên tắc bảo vệ ODUk SPRing với node thường...................................
Hình 2-10:Nguyên tắc bảo vệ ODUk SPRing với node quản lý................................
Hình2-11: Nguyên tắc làm việc của bảo vệ ODUk SPRing.......................................
Hình 2-12: Nguyên tắc làm việc của bảo vệ chia sẻ bước sóng quang......................
Hình 2-13:Kiến trúc nền tảng truyền tải quang thông minh thế hệ kế tiếp..............
Hình

3-1:

Mô

hình

kết

nối

quang

của

EVN

Telecom…………………………………….
Hình 3-2:Tạo LSP.......................................................................................................
Hình 3-3: Xóa một LSP..............................................................................................
Hình 3-4:Cấu hình dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối.................................................

8


MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1:Danh sách các board.........................................................................................
Bảng 2: Mức dịch vụ của ASON...................................................................................

9


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG CHUYỂN MẠCH TỰ ĐỘNG
1.1 Giới thiệu chung về mạng quang chuyển mạch tự động
Hiện nay, nhu cầu rất lớn về thông tin, truyền thông của xã hội đã dẫn đến rất nhiều
loại hình dịch vụ viễn thông mới ra đời đặc biệt là các dịch vụ băng thông rộng. Việc sử
dụng mạng truyển tải quang đặc biệt là mạng truyền tải quang WDM đã phần nào đáp ứng
được nhu cầu đó. Nhưng với sự phát triển bùng nổ trong tương lai thì đó lại là một thách
thức lớn đối với một mạng truyền dẫn quang WDM truyền thống.
Mạng truyền dẫn WDM truyền thống còn tồn tại một số vấn đề:
• Cấu hình dịch vụ phức tạp, việc mở rộng dung lượng và cung cấp dịch vụ mất rất
nhiều thời gian.
• Hiệu quả sử dụng băng thông thấp. Trong mạng Ring một nửa băng thông dùng

để dự phòng.
• Chỉ có một số kiểu bảo vệ và hiệu năng thực hiện bảo vệ kém.
• Mạng WDM truyền thống là mạng tuyến tính và Ring. Các đường và khe thời
gian của dịch vụ phải khai báo trên từng ring và từng điểm, tốn rất nhiều thời gian
và công sức. Khi mạng lưới phát triển mở rộng và phức tạp, rất khó để cấu hình
dịch vụ nhanh chóng.
• Mạng truyền dẫn quang WDM truyền thống cần nhiều tài nguyên dự phòng và
thiếu các kiểu bảo vệ dịch vụ tiên tiến với chức năng khôi phục và định tuyến.
Để khắc phục các nhược điểm trên và phù hợp với cấu hình mắt lưới mà các mạng
truyền tải quang sẽ được áp dụng rộng rãi trong tương lai, một mạng truyền tải quang thế
hệ mới ra đời đó là mạng quang chuyển mạch tự động ASON (Automatically Switched
Optical Network). ASON là mạng quang chuyển mạch tự động dựa trên mặt bằng điều
khiển chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát (GMPLS).
Các nhà điều hành mạng trông đợi các đặc trưng ưu việt từ ASON như dự phòng
nhanh, điều hành mạng dễ dàng hơn, độ tin cậy mạng cao hơn, khả năng mở rộng, dễ dàng
thiết kế và lập kế hoạch hơn. Dự phòng các kênh quang trong thời gian phút thậm chí là
giây sẽ mở ra một cơ hội mới để tận dụng tài nguyên tốt hơn, tạo ra nhiều dịch vụ mới, ví
dụ như một số cơ chế phân bố lưu lượng. Các tài nguyên của mạng quang có thể được kết
nối tự động tới các mô hình lưu lượng dữ liệu trong các mạng khách hàng. Tạo một mặt
phẳng điều khiển tách biệt sẽ tác động đáng kể tới việc quản lý và điều hành mạng. Các cơ
chế bảo vệ và phục hồi cho các mạng truyền tải quang kiểu mesh sẽ cải thiện độ tin cậy
yêu cầu từ khách hàng. Mặt phẳng điều khiển chuẩn sẽ cho phép tái sử dụng các giao thức
hiện tại và giảm sự cần thiết của các hệ thống hỗ trợ điều hành mở rộng để quản lý cấu
10


hình. ASON thực hiện cấu hình dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối. Để cấu hình một dịch vụ,
bạn chỉ cần xác định node nguồn và node đích của nó và kiểu bảo vệ; mạng tự động thực
hiện các hoạt động được yêu cầu. Trong ASON, chức năng khôi phục động được sử dụng
để phục hồi động các dịch vụ.

Từ đặc điểm đó ITU-T đưa ra khái niệm về mạng chuyện mạch quang tự động
ASON là một mạng truyền tải quang có khả năng kết nối động. Khả năng này được thực
hiện bởi một mặt phẳng điều khiển thực hiện các chức năng điều khiển kết nối và cuộc
gọi.
1.2 Kiến trúc ASON
Kiến trúc của ASON chia làm 3 mặt phẳng chính là mặt phẳng truyền tải, mặt phẳng
điều khiển và mặt phẳng quản lý như được chỉ ra trong hình 1-1.

Hình 1 - 1: Ba mặt phẳng ASON
Mặt phẳng truyền tải, còn được gọi là mặt phẳng dữ liệu, thể hiện các tài nguyên
chức năng của mạng truyền thông tin giữa các địa điểm. Nó truyền các tín hiệu quang, cấu
hình kết nối - chéo và chuyển mạch bảo vệ cho các tín hiệu quang, và đảm bảo độ tin cậy
của tất cả các tín hiệu quang.
Mặt phẳng điều khiển thực hiện các chức năng điều khiển cuộc gọi và kết nối. Các
chức năng của mặt phẳng điều khiển của ASON là tự động, cơ bản trên sự thông minh của
mạng, bao gồm, tự động phát hiện, định tuyến và báo hiệu.
Mặt phẳng quản lý thực hiện các chức năng quản lý cho mặt phẳng truyền tải, mặt
phẳng điều khiển và tất cả các thành phần khác như một hệ thống trọn vẹn, cũng như phối
hợp hoạt động cho các mặt phẳng. Các chức năng quản lý này liên quan tới các thành
phần mạng, các mạng và dịch vụ, và thông thường ít tự động hơn so với mặt phẳng điều
khiển.
11


1.2.1 Kiến trúc logic
Hình 1-2 dưới đây chỉ ra các giao diện (điểm tham chiếu) trong kiến trúc logic mạng
ASON. UNI là một giao diện báo hiệu giữa các thực thể mặt phẳng điều khiển yêu cầu
dịch vụ (cuộc gọi) và cung cấp dịch vụ. Giao diện trong mạng - mạng (IN-NI) là một giao
diện báo hiệu giữa các thực thể mặt phẳng điều khiển thuộc về một hay nhiều hơn các
miền có mối quan hệ với nhau và giao diện ngoài mạng - mạng (EN-NI) là một giao diện

báo hiệu giữa các thực thể mặt phẳng điều khiển thuộc về các vùng quản lý khác nhau.
Các giao diện khác bao gồm: giao diện vật lý (PI) trong mặt phẳng truyền tải, giao diện
điều khiển kết nối (CCI) giữa các thành phần của mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng
truyền tải, và 2 loại giao diện quản lý mạng (NMI) giữa mặt phẳng quản lý và 2 mặt phẳng
còn lại. CCI cho biết các thành phần mạng, ví dụ, một kết nối chéo quang, để thiết lập các
kết nối giữa các cổng được chọn. Các giao diện quản lý mạng được sử dụng giữa các hệ
thống quản lý mạng (ví dụ, mạng quản lý viễn thông cơ sở (TMN)) và các mặt phẳng điều
khiển (NMI-A) và truyền tải (NMI-T).

Hình 1-2 :Cái nhìn logic về kiến trúc ASON
CC

Bộ điều khiển kết nối

CCI

Giao diện điều khiển kết nối

E-NNI

Giao diện ngoài mạng - mạng

I-NNI

Giao diện trong mạng - mạng

NE

Thành phần mạng
12

NMI-A

Giao diện quản lý mạng - mặt phẳng điều khiển ASON

NMI-T

Giao diện quản lý mạng - mặt phẳng truyền tải

NMS

Hệ thống quản lý mạng

PI

Giao diện vật lý

UNI

Giao diện người sử dụng - mạng

X

Giao diện giữa các hệ thống quản lý

1.2.2 Kiến trúc chức năng
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 1-4 chỉ ra mối quan hệ giữa ASON NE và NE truyền thống.

Hình 1-2:Kiến trúc chức năng 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.

13


Hình 1-3:Thành phần mạng ASON
Node ID, NE ID, và địa chỉ IP của NE độc lập với nhau.
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 2 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 1 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.
1.2.3 Bảo vệ và khôi phục mạng
Khi phát triển mạng truyền dẫn, khả năng duy trì hoạt động của mạng trở thành yếu
tố then chốt trong thiết kế, điều hành và bảo dưỡng mạng. Một mạng ASON phải có các
cơ chế bảo vệ và khôi phục mềm dẻo và hiệu quả.

Thông thường, bảo vệ liên quan đến dung lượng phân bổ trước giữa các NE. Bảo vệ
chỉ liên quan tới các NE mà không liên quan tới hệ thống quản lý. Thời gian chuyển mạch
bảo vệ ngắn, thông thường không lớn hơn 50ms. Tuy nhiên, các tài nguyên dự phòng
không được chia sẻ trong mạng.
Khôi phục liên quan tới việc sử dụng bất kỳ dung lượng khả dụng nào giữa các NE.
Thậm chí dung lượng lớn ưu tiên thấp cũng có thể được sử dụng cho khôi phục. Khi một
14


tuyến dịch vụ bị lỗi, mạng tự động tìm kiếm một tuyến mới và chuyển mạch các dịch vụ
từ tuyến lỗi sang. Thuật toán khôi phục giống thuật toán lựa chọn tuyến. Khôi phục yêu
cầu các tài nguyên dự trữ trong mạng cho tái định tuyến dịch vụ bao gồm việc tính toán
các tuyến. Khôi phục dịch vụ mất một thời gian khá dài, luôn luôn phải mất vài giây.
Các cơ chế bảo vệ truyền thống vẫn có thể được áp dụng trong một mạng ASON.
Khi một lỗi xảy ra, chuyển mạch bảo vệ được thực hiện bởi mặt phẳng truyền tải mà
không liên quan tới mặt phẳng điều khiển.
Trong trường hợp của một mạng ASON, cơ chế tái định tuyến được áp dụng để khôi phục
các dịch vụ. Khi một LSP lỗi, node nguồn tính toán tuyến tốt nhất để khôi phục dịch vụ và
sử dụng báo hiệu để tạo một LSP. Sau đó, tuyến mới mang các dịch vụ. Đối với các
dịchvụ không trở lại, LSP ban đầu bị xóa sau khi LSP mới được tạo, còn đối với các dịch
vụ trở lại, LSP cũ sẽ không bị xóa. Các lợi ích của việc tái định tuyến là:
• Các dịch vụ có thể được khôi phục nhanh và tự động.
• Yêu cầu dung lượng dự phòng ít hơn khi mạng ASON khôi phục trong thời gian
thực. Khả năng tận dụng băng thông tăng đáng kể.
Các cơ chế khôi phục mạng có thể được chia thành cơ chế khôi phục tập trung và cơ
chế khôi phục phân tán dựa vào kỹ thuật điều khiển.
Khôi phục tập trung yêu cầu một hệ thống điều khiển trung tâm để điều khiển toàn
bộ mạng một cách toàn diện. Hệ thống điều khiển trung tâm bao gồm một cơ sở dữ liệu
mạng rộng lớn, lưu giữ tất cả các thông tin về tất cả các node, các liên kết và các tài
nguyên dự trữ. Khi một liên kết hoặc một node bị lỗi, thông tin lỗi được thông báo về hệ

thống điều khiển trung tâm dọc các tuyến khác. Hệ thống điều khiển trung tâm sau đó tính
toán một tuyến để thay thế cho tuyến lỗi theo thông tin lưu giữ trong cơ sở dữ liệu. Sau đó
hệ thống điều khiển trung tâm phát ra các mệnh lệnh điều khiển tới mỗi node tạo một
tuyến mới để khôi phục dịch vụ.
Cơ chế khôi phục phân tán không yêu cầu bất kỳ hệ thống điều khiển trung tâm nào.
Khi một liên kết lỗi, tất cả các node tại 2 đầu liên kết lỗi phát hiện lỗi và phát tán thông tin
này ra toàn mạng. Tất cả các LSP liên quan tới liên kết lỗi hoặc node tái định tuyến và các
LSP mới được tạo để khôi phục dịch vụ.
1.3 Giao thức ASON
Hiện tại một số mạng truyền dẫn ASON đã triển khai trong thực tế thường áp dụng
LMP như một giao thức quản lý liên kết, giao thức định tuyến OSPF-TE, và RSVP-TE là
giao thức báo hiệu.
1.3.1. LMP
LMP thực hiện chức năng tạo và duy trì các kênh điều khiển giữa các node liền kề
trong một mạng ASON. Thủ tục tạo các kênh điều khiển như sau:
15


Hình 1-4:Tạo các kênh điều khiển
Khi 2 ASON NE liền kề bắt đầu bật, LMP sử dụng các mào đầu OTN hoặc các kênh
DCC của OSC để phát các bản tin. Node 1 phát bản tin yêu cầu tạo kênh điều khiển tới
node 2, node 2 thực hiện kiểm tra các bản tin đã nhận. Nếu bản tin qua được kiểm tra,
node 2 trả lại bản tin cho node 1. Nếu bản tin đó không qua được kiểm tra, node 2 trả lại
một bản tin khác cho node 1, chỉ thị rằng bản tin lỗi. Node 2 đợi một kiểm tra khác. Sau
đó, một kênh điều khiển giữa 2 node được tạo.
Sau khi kênh điều khiển được tạo, 2 node lưu giữ thông tin về kênh điều khiển và
nhận dạng kênh điều khiển theo ID.
Sau khi các kênh điều khiển được cấu hình, và kiểm tra thuộc tính nhất quán được
thực hiện tới các TE link để xem nếu thông tin nhận dạng tại cả 2 đầu của các link TE
được cấu hình thủ công hoặc được phát hiện động hay không. Nếu kiểm tra thành công,

giao thức OSPF được sử dụng để chuyển thông tin của các TE link tới toàn mạng.
Như được chỉ ra trong hình 1-6, node 1 phát bản tin và nội dung đã được kiểm tra tới
node 2, node 2 kiểm tra xem nó có cùng thông tin không và gửi kết quả kiểm tra trở lại

16


cho
node 1.
Hình 1-5:Kiểm tra các TE link
1.3.2 OSPF-TE
Mặt phẳng điều khiển thường sử dụng OSPF-TE, là một giao thức mở rộng của
OSPF, và thực hiện các chức năng sau:
• Tạo các mối quan hệ liền kề
• Tạo và duy trì các liên kết điều khiển
• Phát tán và thu thập thông tin về các liên kết điều khiển trên mặt phẳng điều
khiển. Theo thông tin đó, giao thức sau đó tạo ra thông tin về các tuyến được yêu
cầu cho việc chuyển tiếp bản tin trong mặt phẳng điều khiển.
• Phát tán và thu thập thông tin về các TE link trên mặt phẳng điều khiển. Giao
thức sau đó tạo ra thông tin về các cấu hình dịch vụ mạng cho việc tính toán
tuyến dịch vụ.
1.3.3 RSVP-TE
RSVP-TE là một giao thức dành trước tài nguyên, là một kiểu báo hiệu. Trong kỹ
thuật lưu lượng, RSVP được mở rộng thành RSVP-TE. RSVP-TE chủ yếu hỗ trợ các chức
năng sau:
• Tạo LSP
• Xóa LSP
• Thay đổi thuộc tính LSP
• Tái định tuyến LSP
• Tối ưu hóa tuyến LSP

• Bảo mật giao thức
17


Một thực thể bên ngoài có thể thay đổi các gói giao thức OSPF-TE của mạng, giả
mạo một node trong mạng và phát các gói, hoặc nhận các gói được phát bởi các node
trong mạng và tấn công liên tục. Để đảm bảo an toàn mạng, ASON cung cấp các chức
năng để bảo mật các giao thức. Trong một miền ASON, các giao thức RSVP và OSPF-TE
được bảo mật nhận thực.
Nhận thực RSVP được cấu hình cho các node và nhận thực OSPF-TE cho các giao
diện liên kết (các khe và các giao diện quang).Có thể là không nhận thực, nhận thực văn
bản rõ ràng hoặc nhận thực MD5.
• Không nhận thực: Không yêu cầu nhận thực trong chế độ này.
• Nhận thực văn bản rõ ràng: Để kiểm tra khóa đặt trước. Mã nhận thực phải là một
chuỗi ký tự với không nhiều hơn 8 ký tự.
• Nhận thực MD5: Để kiểm tra thông tin đã được bảo mật bởi thuật toán MD5. Mã
nhận thực phải là một chuỗi ký tự với không nhiều hơn 64 ký tự.
Kiểm tra chỉ thành công khi các các chế độ nhận thực và khóa của các node liền kề là
giống nhau.
1.4 Các liên kết ASON
Liên kết ASON bao gồm các kênh điều khiển, các liên kết điều khiển và các TE link.
1.4.1 Các kênh điều khiển
LMP tạo và duy trì các kênh điều khiển giữa các NE. Kênh điều khiển cung cấp một
kênh vật lý cho các gói LMP. Các kênh điều khiển được chia làm các kênh điều khiển
trong sợi và ngoài sợi. Các kênh điều khiển trong sợi tự động tìm và sử dụng mào đầu
OTN hoặc các byte D4-D12 của DCC. Kênh điều khiển ngoài sợi sử dụng các kết nối
Ethernet, nên được cấu hình nhân công.
1.4.2 Các liên kết điều khiển
Các liên kết điều khiển là các liên kết truyền thông được tạo ra để truyền thông giữa
các thực thể giao thức của các NE.

Liên kết điều khiển OSPF được tạo và duy trì bởi giao thức OSPF giữa 2 node.
Thông tin của các liên kết điều khiển OSPF được phát tán tới thực thể mạng. Trong cách
này, mỗi NE có thể nhận được thông tin và sau đó thiết lập cấu hình điều khiển. Giao thức
OSPF của mỗi NE tính toán tuyến điều khiển ngắn nhất cho mỗi NE theo cấu hình điều
khiển. Các tuyến sau đó được lưu trong bảng chuyển tiếp. Báo hiệu RSVP sau đó sử dụng
các tuyến này để phát các gói bản tin.
Mặc định, các liên kết điều khiển được tạo trong các sợi. Các liên kết điều khiển
cũng có thể được tạo bên ngoài các sợi trong môi trường mà giao thức OSPF của các cổng
Ethernet cho phép.
18


Mặc dù các liên kết điều khiển và các kênh điều khiển được tạo ra trong các mào đầu
OTN hoặc các kênh DCC (D4-D12), nhưng chúng khác nhau về chức năng và độc lập với
nhau. Giao thức OSPF phát tán thông tin về các liên kết điều khiển tới toàn mạng. Mỗi
ASON NE lưu thông tin về các liên kết điều khiển mạng - diện rộng. Các ASON NE
không phát thông tin về các kênh điều khiển tới các thực thể mạng. Mỗi NE chỉ quản lý và
lưu giữ thông tin về các kênh điều khiển của nó mà thôi.
TE link là một liên kết kỹ thuật lưu lượng. ASON NE gửi thông tin băng thông của
nó tới các ASON NE khác qua TE link để cung cấp dữ liệu cho việc tính toán tuyến. TE
link là một khái niệm của các tài nguyên. Các bảng khác nhau tạo ra các TE link khác
nhau. TE link có thể được chia thành các kiểu sau:
• OCh TE link
• OTU2 TE link và ODU2 TE link
• OTU1 TE link và ODU1 TE link
• OTU5G TE link và ODU 5G TE link.
1.5 Khả năng tự động phát hiện của các cấu hình mạng
Khả năng phát hiện tự động của các cấu hình mạng bao gồm phát hiện tự động các
liên kết điều khiển và các TE link.
1.5.1 Khả năng tự động phát hiện của các liên kết điều khiển

Mạng ASON tự động phát hiện các liên kết điều khiển thông qua giao thức OSPFTE.
Khi kết nối sợi (bao gồm sợi liên trạm tự động phát hiện và sợi trong trạm cấu hình
nhân công) hoàn thành trong một mạng ASON, mỗi ASON NE sử dụng giao thức OSPF
để phát hiện các liên kết điều khiển và sau đó phát tán thông tin về các liên kết điều khiển
của bản thân nó tới các thực thể mạng. Kết quả là, mỗi NE thu được thông tin của các liên
kết điều khiển trong toàn mạng và cũng thu được thông tin về cấu hình điều khiển mạng diện rộng. Mỗi ASON NE sau đó tính toán tuyến ngắn nhất tới bất kỳ ASON NE nào và
viết chúng trong bảng chuyển tiếp định tuyến, được sử dụng cho báo hiệu RSVP để phát
và nhận các gói.
Khi kết nối sợi trong toàn mạng hoàn thành, các ASON NE tự động phát hiện cấu
hình điều khiển mạng diện rộng và báo cáo thông tin cấu hình tới hệ thống quản lý để hiển
thị thời gian thực.
1.5.2 Khả năng tự động phát hiện của các TE link
Mạng ASON trải các TE link tới toàn mạng qua các giao thức OSPF-TE.
Sau khi một ASON NE tạo một kênh điều khiển giữa các NE hàng xóm thông qua
LMP, việc kiểm tra TE link bắt đầu. Mỗi ASON NE phát tán các TE link của nó tới toàn
19


mạng thông qua OSPF-TE. Mỗi NE sau đó nhận các TE link của mạng-diện rộng, đó là,
cấu hình tài nguyên mạng-diện rộng.
Phần mềm ASON phát hiện thay đổi trong cấu hình tài nguyên thời gian thực, bao
gồm việc xóa và thêm các liên kết, và thay đổi các tham số của liên kết, và sau đó thông
báo lại thay đổi với T2000 thực hiện cập nhật thời gian thực.
Như được chỉ ra trong hình 1-7, nếu một link bị đứt, NM cập nhật cấu hình tài
nguyên hiển thị trên NM trong thời gian thực.

Hình 1-6:Tự động phát hiện TE link
1.6 Kết luận
Chương 1 đã đưa ra những vấn đề cơ bản của mạng quang chuyển mạch tự động
ASON. ASON có kiến trúc 3 mặt phẳng: mặt phẳng truyền tải, mặt phẳng điều khiển và

mặt phẳng quản lý. Kiến trúc logic và kiến trúc chức năng của ASON cũng tuân theo sự
phân chia này. Các giao thức thường thấy trong các mạng ASON hiện tại được tìm hiểu
với 3 giao thức cơ bản: giao thức quản lý liên kết LMP, giao thức định tuyến OSPF-TE và
giao thức giành trước tài nguyên RSVP-TE. Các phần sau nghiên cứu các liên kết của
ASON với các kênh điều khiển, các liên kết điều khiển và các TE link.

CHƯƠNG II
20


GIẢI PHÁP ASON CỦA HUAWEI
2.1 Giới thiệu về giải pháp ASON của Huawei

Hình 2-1:Giải pháp ASON của Huawei
Huawei cung cấp các giải pháp ASON chi tiết cho các lớp khác nhau. Giải pháp
ASON cung cấp bởi Huwei bao gồm các sản phẩm sau:
 Phần mềm mặt phẳng điều khiển: OptiX GCP
 Phần mềm mô phỏng và lập kế hoạch: OptiX MDS 7500
 Phần mềm quản lý mạng: iManager T2000
 Thiết bị trên mặt phẳng truyền tải: thiết bị trong series OptiX OSN.
Hiện tại, Huawei có thể cung cấp giải pháp truyền tải ASON metro trọn vẹn được
thực hiện bởi các thiết bị OptiX OSN 7500 và OptiX OSN 3800, như được chỉ ra trong
hình trên.

21


Hình 2-2:Giải pháp ASON metropolitan
2.2 Các loại bảo vệ hỗ trợ
2.2.1 Bảo vệ đường quang

Bảo vệ đường quang bảo vệ các sợi quang thẳng giữa các trạm liền kề bằng cách sử
dụng dual fed và chức năng nhận có lựa chọn của các board OLP. Bảo vệ đường quang
xuất hiện 2 đôi sợi (làm việc và bảo vệ) để cung cấp bảo vệ tín hiệu.
Board thực hiện bảo vệ là board OLP.
Nguyên tắc làm việc được minh họa trong hình 2-3.

22


Hình 2-3: Nguyên tắc làm việc của bảo vệ đường quang
2.2.2 Bảo vệ 1+1 intra - board

Hình 2-4:Nguyên tắc làm việc của bảo vệ 1+1 intra-board (OTU)
Bảo vệ 1+1 intra-board tận dụng chức năng dual fed và thu có chọn lựa của board
OTU, OLP hoặc DCP và thay đổi cơ chế định tuyến để bảo vệ sợi OCh.
Board thực hiện bảo vệ là OTU; OLP hoặc DCP.

23


Hình 2-57: Nguyên tắc làm việc của bảo vệ 1+1 intra-board (OLP)
Nguyên tắc làm việc minh họa trong 2 hình trên
2.2.3 Bảo vệ 1+1 phía client
Bảo vệ 1+1 phía khách hàng được cấu hình với một bước sóng làm việc và một bước
sóng bảo vệ được phát trong 2 tuyến khác nhau để bảo vệ board OTU và sợi OCh.
Các board hỗ trợ bảo vệ SCS; OLP hoặc DCP; OTU; SCC.
Hình 2-6 minh họa nguyên tắc làm việc của bảo vệ 1+1 phía client.

24

Hình 2-6 Nguyên tắc bảo vệ 1+1 phía client
2.2.4 Bảo vệ SW SNCP
Bảo vệ SW SNCP tận dụng chức năng thu có chọn lọc và dual fed của các kết nối
chéo tại lớp điện để bảo vệ line board và sợi OCh. Granularity của kết nối chéo là dịch vụ
GE hoặc dịch vụ Any.
Board hỗ trợ bảo vệ XCS; OTU; SCC.
Nguyên tắc làm việc của bảo vệ SW SNCP được minh họa trong hình 2-7

25