Quản lý hiệu năng mạng NGN và ứng dụng tại VNPT

Bài tập lớn học phần thay thế

MỤC LỤC

1
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

1


Bài tập lớn học phần thay thế

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Viết Tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

AD

Adaptation Device

Thiết bị tương thích

API

Application Program Interface

Giao diện lập trình ứng dụng

ATM

Asynchronous Transfer Mode

Chế độ truyền dẫn không đồng bộ

B2B

Business to Business

Doanh nghiệp tới doanh nghiệp

BSS

Business Support System

Hệ thống hỗ trợ kinh doanh

C2B

Customer to Business

Khách hàng tới doanh nghiệp

CATV

Cable Television

Truyền hình cáp

CMIP

Common Management
Information Protocol

Giao thức thông tin quản lý chung

CORBA Common Object Request Broker
Architecture

Kiến trúc CORBA

CSFM

Customer Facing Service Mgmt

DCF

Data Communication Function

Chức năng truyền dữ liệu

DCN

Data Communication Network

Mạng truyền dữ liệu

DSL

Digital Subcriber Line

Đường thuê bao số

EMF

Enterprise Management Function

Chức năng quản lý doanh nghiệp

eTOM

enhanced Telecom Operations
Map

Sơ đồ điều hành viễn thông nâng cao

ETSI

European Telecommunication
Standards Institute

Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu âu

FTAM

File Transfer Access and Manage
ment

Truy cập và quản lý truyền tải tập tin

FTP

File Tranfer Protocol

Giao thức truyền file

GII

Global Information Infrastructure

Cơ sở hạ tầng thông tin toàn cầu

GPRS

General Packet Radio Service

Dịch vụ vô tuyến gói chung

GSM

Global System for Mobile

Hệ thống di động toàn cầu

GUI

Graphical User Interface

Giao diện người dùng đồ hoạ

HDLC

High-level Data Link Control

Điều khiển Data link ở tầng cao

2
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

2


Bài tập lớn học phần thay thế

HTTP

Hypertext Transfer Protocol

Giao thức truyền Siêu văn bản

IMT
2000

International Mobile
Telecommunication

Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu
2000

IN

Intelligent Network

Mạng thông minh

IP

Internet Protocol

Giao thức Internet

ISDN

Intergrated Services Digital
Network

Mạng số liên kết đa dịch vụ

IT

Information Technology

Công nghệ thông tin

ITU

International Telecommunications

Tiêu chuẩn viễn thông của ITU

Union Sector
IWF

Interworking Function

Chức năng tương tác

IWU

Interworking Unit

Khối tương tác

MG

Media Gateway

Cổng phương tiện

MGC

Media Gateway Controller

Bộ điều khiển cổng phương tiện

Mgmt

Management

Quản lý

MP&
CMF

Market Product & Customer
Mgmt Function

Chức năng quản lý khách hàng và sản
phẩm thị trường

MPLS

Multi Protocol Label Switch

Chuyển mạch nhãn đa giao thức

NEF

Network Element Function

Chức năng phần tử mạng

NGN

Next Generation Network

Mạng thế hệ sau/kế tiếp

NGNM

Next Generation Network Mgmt

Quản lý mạng thế hệ sau

OA&M

Operation Administration and
Maintenance

Vận hành, quản lý và bảo dưỡng

OSF

Operations System Function

Chức năng hệ điều hành

OSS

Operations Support Systems

Hệ thống hỗ trợ điều hành

PLMN

Public Land Mobile Network

Mạng di động mặt đất công cộng

PSTN

Public Switched Telephone
Network

Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

POP

Points of Presence

QoS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ

RFSM

Resource Facing Service Mgmt

Quản lý dịch vụ bề mặt tài nguyên

3
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

3

Bài tập lớn học phần thay thế

S/PMF

Supplier/Partner Mgmt Function

Chức năng quản lý đối tác/ Nhà cung cấp

SDH

Synchronous Digital Hierarchy

Phân cấp số đồng bộ

SEF

Service Element Function

Chức năng quản lý phần tử

SEMF

Service Element Mgmt Function

Chức năng quản lý phần tử dịch vụ

SIP

Session Initial Protocol

Giao thức khởi tạo phiên

SLA

Service Level Agreement

Thoả thuận mức dịch vụ

SM

Service Management

Quản lý dịch vụ

SMF

Service Management Function

Chức năng quản lý dịch vụ

SNMF

Service Resource Mgmt Function

Chức năng quản lý tài nguyên dịch vụ

SNMP

Simple Network Management
Protocol

Giao thức quản lý mạng đơn giản

SONET

Synchronous Optical Network

Mạng quang đồng bộ

SRMF

Service Resource Mgmt Function

Chức năng quản lý tài nguyên mạng dịch
vụ

SS7

Signalling System Number 7

Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7

SP

Service Provider

Nhà cung cấp dịch vụ

TCP

Transmission Control Protocol

Giao thức điều khiển truyền dẫn

TDM

Time Division Miltiplex

Ghép kênh phân chia theo thời gian

TEF

Transport Element Function

Chức năng phần tử truyền dẫn

TFTP

Trivial File Tranfer Protocol

Giao thức truyền file thông thường

SRMF

Service Resource Mgmt Function

Chức năng quản lý tài nguyên mạng dịch
vụ

SS7

Signalling System Number 7

Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7

STP

Signalling Tranfer Point

Điểm chuyển tiếp báo hiệu

TCP

Transmission Control Protocol

Giao thức điều khiển truyền dẫn

TDM

Time Division Miltiplex

Ghép kênh phân chia theo thời gian

TEF

Transport Element Function

Chức năng phần tử truyền dẫn

TEMF

Transport Element Mgmt Function

Chức năng quản lý phần tử truyền dẫn

TF

Transformation

Sự chuyển đổi

TMN

Telecommunication Management
Network

Mạng quản lý viễn thông

TNMF

Transport Network Mgmt Function Chức năng quản lý mạng truyền dẫn

TRMF

Transport Resource Mgmt
Function

4
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

Chức năng quản lý tài nguyên truyền dẫn

4


Bài tập lớn học phần thay thế

UDP

User Data Protocol

Giao thức dữ liệu người dùng

VNPT

VietNam Posts and
Telecommunications Corporation

Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt
Nam

VoATM

Voice over ATM

Thoại qua ATM

VPN

Vitual Private Network

Mạng riêng ảo

WDM

Wavelength Division Multiplexing

Ghép kênh phân chia theo bước sóng

WSF

Workstation Function

Chức năng trạm làm việc

5
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

5


Bài tập lớn học phần thay thế

DANH MỤC HÌNH

6
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

6

Bài tập lớn học phần thay thế

Lời nói đầu
Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ đang đứng trước những cơ hội to lớn nhưng
đầy thách thức do sự gia tăng mạnh các loại hình dịch vụ thông tin, cả về số lượng
cũng như chất lượng, bao gồm cả thoại và dữ liệu của khách hàng. Bên cạnh đó, các
nhà cung cấp cũng phải chiụ nhiều áp lực từ sự cạnh tranh ngày càng lớn từ các đối
thủ. Chính vì vậy để duy trì ưu thế cạnh tranh thì các nhà cung cấp luôn phải trang bị
thêm thiết bị, công nghệ để đáp ứng các yêu cầu về dịch vụ, dung lượng ngày càng gia
tăng và phải bảo đảm sự cam kết chất lượng dịch vụ cho khách hàng.
Với xu thế hiện nay trong ngành công nghiệp viễn thông, các nhà cung cấp dịch
vụ đang kết hợp với các nhà cung cấp thiết bị để hướng mạng của họ tới mạng thế hệ
sau NGN. NGN là mạng truyền dẫn trên cơ sở gói, đó là một mạng lâi IP có giao diện
kết nối với tất cả các mạng đang tồn tại như PSTN, Internet, CATV… Nó cho phép
đưa ra nhiều loại hình dịch vụ mới với các yêu cầu băng thông thay đổi… Đồng thời
NGN cũng phải đảm bảo duy trì các dịch vụ của những mạng đang tồn tại. Như vậy, ta
có thể hình dung được độ lớn, sự phức tạp của NGN, một mạng đa dạng về các loại
hình dịch vụ, băng thông theo yêu cầu, thiết bị và công nghệ phong phú. NGN sẽ đặt
ra cho những nhà khai thác bài toán lớn là quản lý hiệu quả để thu lợi nhuận tối đa. Nó
đòi hỏi nhà cung cấp phải có giải pháp quản lý mạng phức tạp này thật tốt.
Bản đồ án này đề cập tới một phần trong nội dung quản lý mạng đó là “Quản lý
hiệu năng” trong NGN. Quản lý hiệu năng là vấn đề rất quan trọng trong quản lý mạng
nói chung, vì đó là cơ sở, nền tảng để nhà cung cấp dịch vụ đưa ra và đảm bảo được
QoS mong muốn. Với mạng phức tạp như NGN thì công việc quản lý hiệu năng này
càng được coi trọng. Nhà cung cấp cần có biện pháp giám sát, quản lý các mức lưu
lượng, sự tắc nghẽn mạng xảy ra cũng như trạng thái làm việc cuả thiết bị mạng để
đánh giá hiệu năng mạng nói chung. Có như vậy họ mới đáp ứng được các yêu cầu
chất lượng dịch vụ ngày càng khắt khe của khách hàng.
Bản đồ án này với nội dung “Quản lý hiệu năng mạng NGN và ứng dụng tại

VNPT” được trình bày gồm hai chương như sau:
Chương 1: Trình bày tổng quan NGN, bao gồm nhiều vấn đề liên quan như
động lực thúc đẩy NGN, mô hình cấu trúc, công nghệ, giao diện kết nối NGN với các
mạng khác... Chương này nhằm mục đích giúp người đọc hiểu được những vấn đề cơ
bản của NGN trước khi đi sâu vào phần quản lý ở chương sau.
Chương 2: Đây là chương quan trọng của bài tập lớn. Chương này trình bày

7
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

7


Bài tập lớn học phần thay thế

các nguyên lý quản lý NGN sau đó tập trung đi sâu vào tìm hiểu quản lý hiệu năng.
Phương pháp quản lý hiệu năng, định hướng của VNPT trên con đường tiến lên NGN
cũng như thực tiễn triển khai, quản lý hiệu năng mạng.
Để hoàn thiện được bản đồ án này, em đã nhận được sự giúp đỡ, định hướng,
động viên nhiệt tình của thầy giáo Đào Ngọc Lâm trong quy hoạch mạng viễn thông.
Em xin gửi tới thầy cô lời biết ơn chân thành nhất vì những gì đã dành cho em trong
suốt thời gian vừa qua.

Sinh viên
Hồ Viết Hải

8
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

8

Bài tập lớn học phần thay thế

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ SAU NGN
1.Khái niệm mạng thế hệ sau NGN
Khỏi niệm NGN (Next Generation Network) - Mạng thế hệ sau hay Mạng thế
hệ kế tiếp – là một khỏi niệm dựng để chỉ một xu hướng mới trong ngành viễn thông
xuất hiện vào cuối những năm 90 của thế kỷ 20. Xu hướng này xuất phát từ nhiều yếu
tố như môi trường cạnh tranh ngày càng gay gắt giữa các nhà điều hành mạng do gỡ
bỏ các rào cản trong kinh doanh viễn thông, bùng nổ lưu lượng dữ liệu do nhu cầu
ngày càng tăng về Internet, dịch vụ đa phương tiện, dịch vụ di động… Những yếu tố
đó đó dẫn tới sự hội tụ của Các mạng riêng biệt hiện tại thành một mạng đa dịch vụ
duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, được gọi là mạng NGN. Các mạng hiện
có đều là các mạng đơn dịch vụ, mỗi mạng sử dụng các công nghệ truy nhập, truyền
tải và điều khiển khác nhau. Ví dụ như mạng PSTN/ISDN cung cấp chủ yếu các dịch
vụ thoại, mạng PLMN cung cấp các dịch vụ di động, mạng dữ liệu IP cung cấp các
dịch vụ số liệu, mạng CATV cung cấp các dịch vụ truyền hình cỏp băng rộng. Nhưng
với mạng NGN, tất cả các dịch vụ đều được cung cấp dựa trên một hạ tầng mạng
xương sống (backbone) duy nhất thông qua các hệ thống truy nhập (Hình 1.1).

Hình 1.1 Xu hướng phát triển của kiến trúc mạng

2. MÔ HÌNH CHỨC NĂNG
Hình 1.2 thể hiện mô hình chức năng chung của mạng NGN. Hình này cho thấy
các mối quan hệ giữa các tài nguyên dịch vụ và các chức năng lớp dịch vụ NGN và

9
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

9


Bài tập lớn học phần thay thế

giữa các tài nguyên truyền dẫn và các chức năng lớp truyền tải NGN. Chú ý rằng hình
này còn thể hiện các lớp điều khiển và quản lý riêng biệt nhưng không thể hiện khả
năng điều khiển chung hay các chức năng điều khiển với lớp dịch vụ và truyền tải.

Hình 1.2 Mô hình chức năng chung

3. KIẾN TRÚC NGN
Xét về mặt chức năng, mô hình cấu trúc mạng NGN bao gồm 5 lớp:
•

Lớp truy nhập (Access): Bao gồm các hệ thống truy nhập cung cấp các
cổng kết nối với thiết bị đầu cuối thuê bao thông qua hệ thống hữu tuyến
(cáp đồng, cáp quang...) và các hệ thống vô tuyến như thông tin di động,
vi ba, vệ tinh, vô tuyến cố định...

•

Lớp truyền tải/lừi (Transport/Core): Bao gồm Các chuyển mạch lừi
(core) và chuyển mạch biờn (edge) dựa trên công nghệ ATM/IP, Các
tuyến truyền dẫn SDH/WDM kết nối Các chuyển mạch lừi với nhau và
với chuyển mạch biờn.

•

Lớp điều khiển (Control): Bao gồm các hệ thống điều khiển thực hiện
kết nối cuộc gọi, đáp ứng dịch vụ cho thuê bao thông qua việc điều khiển
các thiết bị chuyển mạch ATM/IP của lớp truyền tải và lớp truy nhập.

•

Lớp ứng dụng/dịch vụ (Application/Service): Có chức năng cung cấp

10
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

10


Bài tập lớn học phần thay thế

các ứng dụng và các dịch vụ thoại, phi thoại, các dịch vụ băng rộng, dịch
vụ thông minh, các dịch vụ giá trị gia tăng... cho khách hàng thông qua
các lớp dưới. Lớp này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện
mở API.
•

Lớp quản lý (Management): Thực hiện chức năng quản lý hoạt động
của các lớp cũn lại. Do đó, lớp này có vai trũ vị trớ đặc biệt, liên quan và
xuyên suốt các lớp cũn lại.

11
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

11

Bài tập lớn học phần thay thế

Lớp điều khiển (Control)

Hình 1.3 Cấu trúc mạng thế hệ sau

Phần dưới đây là quan điểm kiến trúc NGN của ITU. Theo đó mô hình mạng

12
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

12


Bài tập lớn học phần thay thế

chỉ bao gồm ba lớp là lớp dịch vụ, lớp truyền tải và lớp quản lý. Hình 1.4 là mục tiêu
của kiến trúc quản lý trong nội dung của NGN.

Hình 1.4 Tổng quan kiến trúc NGN

Lớp dịch vụ: Lớp dịch vụ cung cấp những chức năng điều khiển và quản lý các
dịch vụ mạng để thiết lập các ứng dụng và dịch vụ người dùng. Những dịch vụ có thể
liên quan tới thoại, dữ liệu hay các ứng dụng video. Chúng được sắp xếp riêng rẽ hoặc
trong một số sự kết hợp trong trường hợp ứng dụng đa phương tiện. Lớp này liên kết
với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API.
Lớp truyền tải: Lớp truyền dẫn được để cập với việc truyền thông tin giữa các
thực thể ngang hàng. Với những mục đích như sự truyền dẫn kết hợp động và tĩnh có

thể được thiết lập để điều khiển việc truyền thông tin giữa các thực thể. Sự kết hợp có
thể là khoảng thời gian rất ngắn, ngắn hạn (tính bàng phút) hoặc dài hạn (tính bằng
giờ, ngày, hoặc dài hơn).
Lớp quản lý
Lớp quản lý thực hiện quản lý hoạt động của các lớp còn lại. Nó có vai trò và vị
trí đặc biệt, liên quan và xuyên suốt các lớp khác. Kiến trúc và những yêu cầu của lớp
này được trình bày chi tiết trong chương 2.
4. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA NGN

Trong mạng NGN có các thành phần cơ bản là:
Softswitch

●

13
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

13


Bài tập lớn học phần thay thế
●

Media Gateway - MG

●

Signalling Gateway

●

Application Server

●

Media Server
Softswitch
Trong NGN, Softswitch là bộ não của mạng, nó có các chức năng sau:

-

Trung tâm báo hiệu và điều khiển cuộc gọi trong toàn mạng, quản lý và điều
khiển các loại Gateway truy nhập mạng, hoạt động theo tất cả các loại giao thức báo
hiệu từ H323, SIP đến MGCP/MEGACO.

-

Giao tiếp với báo hiệu của mạng PSTN (chủ yếu là kết nối với mạng báo
hiệu SS7) và liên kết với hệ thống Softswitch khác.

-

Tạo ra các môi trường lập trình mở để cho phép các hãng thứ ba dễ dàng
tích hợp và phát triển ứng dụng (trên nền IP) và kết nối với các môi trường cung cấp
dịch vụ đã có sẵn (ví dụ IN).
Media Gateway - MG
Media Gateway đóng vai trò như một giao diện vật lý giữa mạng chuyển mạch
kênh PSTN và mạng chuyển mạch gói IP. Nó có nhiệm vụ báo hiệu và nhận tín hiệu
đến và từ mạng PSTN. Nó sẽ nhận số điện thoại, chuyển đổi các số điện thoại và địa
chỉ IP và cuối cùng là quản lý quá trình xử lý cuộc gọi. Xử lý cuộc gọi bao gồm việc

nhận tín hiệu thoại, nén, gói hoá, triệt tiếng vọng, nén khoảng lặng...
Signalling gateway
Signaling Gateway – Cổng báo hiệu SS7 - hoạt động như một cầu nối mạng
PSTN và IP, thực hiện phiên dịch thông tin báo hiệu giữa hai mạng này.
Application server
Application server là phần mềm chạy trên lớp trung gian giữa Web browser trên
cơ sở các client, các cơ sở dữ liệu và các ứng dụng kinh doanh. Các Application server
điều khiển tất cả các logic và kết nối ứng dụng mà bao gồm các ứng dụng client –
server kiểu cũ.
Media Server
Media Server thực hiện các chức ngoại vi nhằm tăng cường thêm khả năng của
Softswitch. Nếu cần, nó còn có thể hỗ trợ khả năng xử lý tín hiệu số DSP - Digital

14
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

14


Bài tập lớn học phần thay thế

Signal Processing. Nếu hệ thống cung cấp dịch vụ IVR - các dịch vụ trả trước - thì
nó cũng được thực thi trên Media server.

CHƯƠNG 2
QUẢN LÝ HIỆU NĂNG NGN CỦA VNPT
1 GIỚI THIỆU CHUNG
Những thay đổi lớn trong công nghệ và kiến trúc mạng viễn thông đồng thời
với những thay đổi trong môi trường kinh doanh viễn thông đặt ra một yêu cầu tất yếu
là cần phải có một hệ thống quản lý mạng và dịch vụ mới, phù hợp với sự thay đổi đó.

Có bốn yếu tố chính ảnh hưởng và định hướng đến một hệ thống quản lý mạng và dịch
vụ là nhu cầu khỏch hàng, sự phỏt triển của mạng và dịch vụ, kiến trúc, công nghệ và
Các chuẩn quản lý. Xột trong môi trường của NGN, những yếu tố đó kết hợp với nhau
tạo nên những yêu cầu và đặc trưng của hệ thống quản lý mạng và dịch vụ NGN.
2.Tham số đánh giá hiệu năng NGN
Trong NGN có năm giá trị đánh giá hiệu năng mạng sau đây được xem như có
ảnh hưởng quan trọng nhất đến QoS đầu cuối - đầu cuối.
Độ khả dụng: là độ sẵn sàng phục vụ của mạng. Một mạng lý tưởng luôn sẵn
sàng 100% thời gian. Thậm chí nếu là 99.8% tương ứng khoảng 1,5h mạng chết trong
một tháng thì cũng có thể không một hãng truyền thông lớn chấp nhận. Những hãng
truyền thông uy tín luôn nỗ lực cho khả năng sẵn sàng 99,999%, tương ứng khoảng
2,6s mạng chết trong vòng một tháng.
Thông lượng (Throughtput): Đây là tốc độ truyền tải dữ liệu thực tế được tính
bằng bit/s. Đại lượng này hoàn toàn khác với dung lượng cực đại hay tốc độ trên
đường dây của mạng và thường bị nhầm lẫn với băng thông của mạng. Việc chia sẻ
một mạng sẽ làm giảm thông lượng và bất cứ người nào cũng có thể nhận ra, do đó
phải đưa thêm vào tiêu đề của tất cả gói các bit để nhận dạng và cho các mục đích
khác. Nhà cung cấp dịch vụ phải đảm bảo một tốc độ thông lượng tối thiểu cho khách
hàng (nhà cung cấp dịch vụ cũng còn phải có một sự đảm bảo tương tự như cung cấp
mạng).
Mất gói: Các thiết bị mạng, như các chuyển mạch và router, đôi khi phải giữ
các gói dữ liệu trong các hàng đơị khi một liên kết bị nghẽn nếu liên kết này bị nghẽn
trong một thời gian quá dài thì hàng đợi sẽ bị tràn và dữ liệu sẽ bị mất. Các gói bị mất
phải được truyền lại và tất nhiên sẽ làm tăng thời gian truyền dẫn. Trong một mạng
được quản lý tốt thì tỷ lệ mất gói thường nhỏ hơn 1%/tháng.

15
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

15

Bài tập lớn học phần thay thế

Trễ: Đó là thời gian để dữ liệu đi từ nguồn tới đích. Nếu không có tuyến truyền
dẫn vệ tinh trong kết nối thì trễ của một cuộc gọi thoại khoảng 5000Km qua mạng
PSTN là khoảng 25ms. Với mạng Internet thì trễ của một cuộc gọi thoại có thể dễ
dàng bị vượt quá 150ms do phải xử lý báo hiệu (phân tích số và nén tín hiệu thoại
analog đầu vào) và nghẽn (do phải xử lý hàng đợi).
Jitter (rung pha): Jitter xảy ra do một số nguyên nhân như các biến đổi ở dải
hàng đợi, các biến động trong thời gian xử lý cần thiết để xắp xếp lại các gói, vì các
gói đến đích không theo thứ tự do chúng đi theo những tuyến khác nhau, và các biến
động trong thời gian xử lý cần thiết để khôi phục các gói đã bị nguồn gửi phân mảnh.
3.Phương pháp đo các tham số hiệu năng mạng
Để đánh giá chất lượng của thiết bị, chất lượng dịch vụ và mạng thì vấn đề quan
trọng là phải thu thập các dữ liệu đầy đủ, tiêu biểu và có ý nghĩa. Những số liệu này
phục vụ cho công tác đánh giá hiệu năng mạng và chất lượng dịch vụ viễn thông được
được tổng hợp từ các kết quả đo, tập hợp từ các báo cáo về tình trạng hoạt động, báo
cáo lỗi và hư hỏng cũng như từ các kết quả khảo sát khách hàng.
Dữ liệu thu thập để đánh giá khả năng vận hành của mạng và chất lượng dịch
vụ có thể lấy từ các hoạt động sau:
● Hoạt động đo kiểm nâng cao chất lượng mạng và dịch vụ
● Các hoạt động bảo dưỡng
● Các hoạt động sửa chữa (sửa chữa hoặc có khiếu nại)
● Các hoạt động giám sát năng lực thực hiện (các báo cáo thông thường,

kết quả đo lưu lượng)
● Thông tin về hiện trạng (danh sách dự phòng, danh sách thiết bị đã

được lắp đặt và hoạt động, danh sách sửa chữa, thay đổi và cập nhật cơ

sở dữ liệu nhằm mục đích điều khiển cấu hình mạng)
Do mạng NGN và các mạng khác vẫn đang được triển khai thác cùng nhau,
mục tiêu chính của việc do kiểm là tìm kiếm và cảnh báo nghẽn, báo trước về những
sự liên quan đến cuộc gọi mà có thể ảnh hưởng đến hiệu năng của mạng và xác định
các tham số để cải thiện năng suất của mạng.
Dữ liệu hiệu năng mạng được đo tại những điểm đo MP tại các thành phần
mạng. Các dữ liệu này sẽ được truyền trên mạng dữ liệu DCN để phục vụ cho công
tác thu thập dữ liệu hiệu năng mạng được hỗ trợ bởi phần mềm quản lý mạng.

16
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

16


Bài tập lớn học phần thay thế

Việc đo QoS và hiệu năng mạng NP của mạng có thể được thực hiện theo hai
phương pháp:
Phương pháp tích cực: Phát lưu lượng vào mạng rồi sử dụng các thiết bị đo,
công cụ để đo. Cụ thể hơn, phương pháp đo tích cực có thể thực hiện với hai loại công
cụ sau đây:
-

Sử dụng phần mềm có khả năng phát lưu lượng

-

Sử dụng thiết bị đo có khả năng phát lưu lượng

Phương pháp thụ động: Sử dụng năng lực giám sát của các thiết bị trong mạng
như các router, chuyển mạch để giám sát các dòng lưu lượng thực. Các thiết bị này có
thể đưa ra các báo cáo thống kê về các tham số liên quan đến QoS và NP như trễ, mất
gói, độ khả dụng.....
Để đo kiểm chất lượng mạng IP và chất lượng dịch vụ được cung cấp trên nền
IP, điều cơ bản đầu tiên là phải tạo ra được các dòng lưu lượng media khác nhau. Cụ
thể là:
- Lưu lượng thoại
- Lưu lượng số liệu gói thông thường (ví dụ các giao thức Internet FTP,
HTTP)
- Lưu lượng Video
- Lưu lượng báo hiệu (BGP, IS-IS).
- Lưu lượng các thông tin khai thác bảo dưỡng (OAM)
Có hai cách tạo ra các tín hiệu phát vào đầu vào của hệ thống được đo kiểm:
Cách thứ nhất: Cùng một nguồn lưu lượng đấu vào nhưng trong các lần khác
nhau được gán vào các lớp dịch vụ khác nhau (được thực hiện tại router biên của mạng
hỗ trợ DiffServ). Sơ đồ tổng quát như ở hình 2.13

Hình 2.1 Sử dụng một nguồn phát lưu lượng đo kiểm

17
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

17


Bài tập lớn học phần thay thế

Cách thứ hai: Tạo các loại lưu lượng thực ứng với từng loại dịch vụ. Để thực
hiện được việc này, ta cần sử dụng một thiết bị phát lưu lượng theo tưng loại dịch vụ

(Class of Service). Đây là những thiết bị có khả năng phát nhiều dạng lưu lượng độc
lập nhau với các đặc tính và độ phức tạp khác nhau. Bên cạnh các mô hình lưu lượng
sẵn có, người sử dụng hoàn toàn có thể định nghĩa các mô hình lưu lượng cho riêng
mình. Cách này được minh hoạ trong hình 2.14 dưới đây.

Hình 2.2 Sử dụng nhiều nguồn lưu lượng đo kiểm

4 Phương pháp đánh giá hiệu năng NGN
Để biết được hiệu quả của mạng đang trong quá trình sử dụng, chúng ta cần
phải đánh giá hiệu năng của nó. Các phương pháp để đánh giá hiệu năng có ba loại:
Phương pháp toán học, phương pháp mô phỏng và phương pháp đo kiểm. Phần dưới
đây sẽ lần lượt giới thiệu qua từng phương pháp.
4.1 Phương pháp toán học
Phương pháp này sử dụng các công cụ toán học đánh giá các đặc tính của hệ
thống. Ưu nhược điểm chính của các phương pháp toán học là chúng có thể được sử
dụng nhanh chóng. Tuy nhiên yếu tố cần thiết để giải quyết các hạn chế về mô hình
hoá toán học sự đa dạng của hệ thống và các đặc tính lưu lượng của hệ thống. Nếu như
mô hình phải thay đổi rất nhiều so với thực tế vì mục đích đơn giản hoá thì nó có thể
tạo ra các kết quả không chính xác. Do vậy mô hình này sử dụng để tạo ra cá kết quả
phải sát với hệ thống thực tế.
4.2 Phương pháp mô phỏng
Phương pháp này người ta xây dựng hệ thống trên cơ sở phân tích và phần mềm
để mô phỏng theo hoạt động của hệ thống. Sau đó với sự trợ giúp của các hệ thống mô
phỏng đó, người ta có thể đánh giá các tham số hiệu năng của hệ thống thực. Để thực
hiện được phương pháp này thì cần chi phí rất lớn cả về thời gian lẫn tài chính để triển
khai được một chương trình mô phỏng.
Phương pháp này có ưu điểm lớn nhất là khả năng xử lý hệ thống ở nhiều mức

18
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

18


Bài tập lớn học phần thay thế

và nhiều khía cạnh khác nhau. Nó thích hợp cho việc mô phỏng các mạng có kích
thước nhỏ và vừa, còn việc mô phỏng các mạng rất lớn và phức tạp là không thực tế.

19
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

19


Bài tập lớn học phần thay thế

4.3 Phương pháp đo kiểm
Phương pháp đo kiểm đòi hỏi một mạng thực tế sẵn có để thực hiện đo lường.
Ưu điểm của phương pháp đo lường hiệu năng là việc vận hành mạng không bị ảnh
hưởng. Hoạt động thực tại của mạng sẽ bị giám sát và đo lường trong khi mạng vận
hành hoạt động. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi thiết bị phù hợp và chi phí lớn
hơn so với phương pháp mô phỏng.
Việc đo kiểm này chỉ khả dụng với các hệ thống đang hoạt động, không khả
dụng với các hệ thống còn đang thiết kế và triển khai. Việc đo lường trực tiếp hệ
thống có thể làm ảnh hưởng đến hệ thống cần đo khi đạt được các số liệu cần thiết.
Điều này có thể dẫn đến các số đo giả. Hơn nữa, việc đo lường mức hiệu năng từ đầu
cuối đến đầu cuối trải khắp trên tất cả các đường truyền của mạng là không thực tế.
5. QUẢN LÝ HIỆU NĂNG TRONG NGN CỦA VNPT
Trong quỏ trỡnh vận hành mạng viễn thụng, một mục tiêu quan trọng đặt ra là

phải tối ưu hoá cơ sở hạ tầng mạng để tránh khỏi tình trạng tắc nghẽn thụng tin, sắp
xếp hợp lý Các nguồn tài nguyên, đảm bảo chất lượng cao cho các dịch vụ. Trong
thực tế Các mạng cũ vẫn đang vận hành khai thỏc. Do đú kiểm tra khả năng hiện tại là
khụng thể bỏ qua. Điều này khẳng định khả năng cung cấp Các dịch vụ cũ và mới trên
toàn mạng.
Từ năm 1997 đến nay, hoạt động đo kiểm nâng cao chất lượng mạng lưới của
Tổng công ty đó được giao cho Viện KHKT Bưu điện thực hiện đạt kết quả cao. Trong
giai đoạn đi lờn NGN, dưới sự chỉ đạo của Tổng công ty, Viện KHKT Bưu điện đó tiến
hành nghiờn cứu chuẩn bị cho công tỏc đo kiểm NGN. Do đặc điểm kỹ thuật NGN thỡ
đặc điểm đo kiểm là rất phức tạp. Đỏp ứng nhu cầu trước mắt, bước đầu nội dung đo
kiểm NGN cú thể túm tắt trong bốn nội dung:
• Đo kiểm bỏo hiệu giữa NGN và PSTN
• Đo kiểm tín hiệu đồng bộ: Đo và đánh giá chất lượng tín hiệu đồng bộ mạng mà

mạng NGN sử dụng
• Đo kiểm giao thức trong NGN: cú thể phõn thành nhóm đối tượng. Nhóm thứ

nhất là những giao thức bỏo hiệu và điều khiển: MGCP, H.323, H.248, BICC,
INAP, SIP. Nhóm thứ hai bao gồm những giao thức định tuyến trong mạng IP:
BGP, OSPF.. và lớp điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS: LDP, RSVPTE..
• Đo kiểm tham số hiệu năng mạng NP và chất lượng dịch vụ QoS được đánh giá

20
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

20


Bài tập lớn học phần thay thế

theo Các tham số:
-

Mất gúi (packet loss)

-

Trễ (Delay)

-

Rung pha (Jitter)

-

Băng thụng (Bandwith)

Nhóm đo kiểm của Viện KHKT Bưu điện đó xây dựng một bộ tài liệu chi tiết
để phục vụ công tỏc đo kiểm NGN cho cả bốn nội dung đo trên, với các bài đo chi tiết
như phương phỏ đo, sơ đồ đo, thiết bị đo và phương pháp đánh giá.
Về phương pháp đo: sử dụng hai phương pháp là Phương pháp đo tớch cực và
Phương pháp thụ động như đó giới thiệu ở chương 2.
Trên cơ sở nghiờn cứu và triển khai thực tế đo kiểm NGN của Tổng công ty
BCVT Việt Nam 2004, Trung tâm ứng dụng của Viện KHKT Bưu điện đó xây dựng
Các bài do chi tiết bao gồm:
+ Đo từ đầu cuối đến đầu cuối (End – to – End hay Modem đến Modem )
+ Đo từ DSLAM đến DSLAM
+ Đo từ BRAS đến BRAS
+ Đo từ Router biờn đến Router biờn (Edge - to - Edge)
+ Đo giữa hai Core router (Core – to - Core)

Các thiết bị sử dụng để đo bao gồm:
Hai máy tính PC chạy hệ điều hành Window98 hoặc WindowXP, có card mạng
NIC 100Mb/s. Quy ước một PC là Server, một PC là Client.
Hai Modem ADSL có cổng giao tiếp Ethernet 100Mb/s.
Phần mềm Iperf, SpeedTest và CyberKit cài đặt trên hai PC.
Máy đo SmartBits của Spirent.
Ví dụ đo:
Dưới đây sẽ trình bày sơ đồ đo cùng cách đối nối thiết bị đo trong trường hợp
đo BRAS đến BRAS sử dụng thiết bị đo SmartBits. Trong trường hợp này máy tính
đo sẽ được đấu nối từ ngõ vào của BRAS đầu gần và ngõ ra của BRAS đầu ra để phát
lưu lượng giả và đo các tham số.

21
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

21


Bài tập lớn học phần thay thế

Hình 2.3 Sơ đồ đo BRAS – to – BRAS

Hình 2.4 Sơ đồ đo BRAS – to – BRAS sử dụng thiết bị đo SmartBits

22
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

22

Bài tập lớn học phần thay thế

KẾT LUẬN
Mạng viễn thông đang trong giai đoạn xu hướng chuyển sang mạng thế hệ sau
NGN. Điều này làm nảy sinh một loạt các vấn đề đáng quan tâm như kiến trúc mạng,
giao diện kết nối, mạng truyền tải…Vấn đề quản lý mạng cũng được đưa ra như một
yêu cầu cấp thiết cho các nhà cung cấp và khai thác dịch vụ viễn thông. Mạng thế hệ
sau NGN ra đời đã tạo ra nhiều triển vọng cho nhà cung cấp dịch vụ, song cũng đặt họ
trước những thách thức ngày càng tăng. Với sự cạnh tranh ngày càng gay gắt, những
yêu cầu dịch vụ cùng chất lượng ngày càng cao của khách hàng, đòi hỏi các nhà cung
cấp không ngừng đầu tư công nghệ, thiết bị để đáp đứng. Trước tình hình như vậy đòi
hỏi nhà cung cấp phải đưa ra được cách thức quản lý, đánh giá hiệu năng mạng để đảm
bảo cam kết chất lượng dịch vụ theo yêu cầu.
Do đó bản đề tài tập trung đi vào nghiên cứu một phần trong nội dung quản lý
mạng là quản lý hiệu năng trong mạng NGN và ứng dụng trong mạng của Tổng công
ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam.

23
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

23


Bài tập lớn học phần thay thế

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ts. Nguyễn Quý Minh Hiền “Mạng Thế hệ sau NGN ”, 2002
2. Ks. Võ Hồng Hà, Đề tài “Nghiên cứu, Xây dựng bộ chỉ tiêu đánh giá nâng cao

chất lượng mạng và chất lượng dịch vụ viễn thông”. Viện khoa học Kỹ thuật

Bưu điện, tháng 1 năm 2004.
3. Ts. Nguyễn Hữu Dũng, Đề tài “Nghiên cứu phát triển cơ sở dữ liệu dùng chung

về quản lý chất lượng mạng viễn thông cho cấp Tổng công ty”. Viện khoa học
Kỹ thuật Bưu điện, tháng 11 năm 2002.
4. Nguyễn Hữu Dũng, “Đo kiểm mạng NGN”, Tuyển tập tạp chí Thông tin KHKT &

Kinh tế Bưu điện 2004.

24
Hồ Viết Hải – Lớp CCVT06A

24