Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM, chương 14

Chương 14:
Kiến trúc phần mềm cho kĩ
thuật lưu lượng tích hợp
Hình 4.2 miêu tả kiến trúc phần mềm cho kĩ thuật lưu lượng
tích hợp. Trong xu hướng này, mỗi node IP/WDM có thể có hỗ trợ
hoàn toàn cho điều khiển v
à kĩ thuật lưu lượng mạng. Mỗi node sở
hữu hiểu biết mô hình một cách đầy đủ, nghĩa là một W-MIB
(bước sóng MIB). Nó bao gồm không những chỉ mô hình sợi
quang mà cả các đường đi ngắn nhất nằm trên đó và tình trạng gán
các bước sóng.
Thành phần chính của phần mềm vẫn giống với các thành
ph
ần trong kiến trúc kĩ thuật lưu lượng chồng lấn, nhưng chúng
được cấu trúc theo kiểu tích hợp. Điều khiển mạng bao gồm bốn
thành phần là: định tuyến bước sóng, báo hiệu bước sóng, truy cập
bước sóng v
à OSCP.
Định tuyến bước sóng (bao gồm LMP trong trường hợp các
kênh điều khiển riêng rẽ so với các kênh dữ liệu) cho phép tất cả
các node mạng thiết lập một cái nhìn thống nhất về mạng, và kết
hợp các quyết định định tuyến bước sóng để làm thuận tiện các kết
nối đường đi ngắn nhất yêu cầu. Các chức năng cụ thể bao gồm
phát hiện mô hình mạng ảo/vật lí, phổ biến và duy trì thông tin
tr
ạng thái tuyến nối (sợi, bước sóng và đường đi ngắn nhất) và định
tuyến nỗ lực tối đa mặc định. Các chức năng định tuyến bước sóng
có thể được hỗ trợ thông qua các giao thức trạng thái tuyến nối
tăng cường, chẳng hạn như OSPF mở rộng. Thông tin trạng thái
tuyến nối liên quan tới WDM có thể được triển khai theo cơ sở dữ
liệu TE riêng rẽ hoặc được tích hợp vào cơ sở dữ liệu trạng thái

tuyến nối bộ định tuyến tiêu chuẩn. Thông tin yêu cầu cho kĩ thuật
lưu lượng có thể được thu thập thông qua tr
àn ngập LSA mờ
OSPF.
IP/WDM GUI
IP
WDM
OSCP
Truy cập λ
Lập thời gian biểu
dịch chuyển
Thuật toán tái cấu
hình
Lập thời gian biểu
dịch chuyển
Lập thời gian biểu
dịch chuyển
Định tuyến λ Báo hiệu λ
Kĩ thuật lưu lượng
W-MIB
TECP
Hình 4.2 Kiến trúc phần mềm cho kĩ thuật lưu lượng tích hợp trong
mạng IP/WDM
Báo hiệu bước sóng có thể hoàn thành các quyết định định
tuyến bước sóng bằng cách triển khai ít nhất một trong số các chức
năng sau: gán bước sóng, quyết định độ ưu tiên đường đi ngắn
nhất, bước sóng đã được làm rỗng từ trước, bảo vệ/tái tạo đường đi
ngắn nhất, và thiết lập/loại bỏ đấu chéo. Một chức năng cơ bản
được hỗ trợ bở
i báo hiệu là thiết lập và loại bỏ đấu chéo. Gán bước

sóng đ
òi hỏi giao thức báo hiệu cục bộ phải có hiểu biết nhất định
về sự sử dụng bước sóng và các điều kiện ràng buộc tính liên tục.
Một chức năng tiên tiến của giao thức báo hiệu là hỗ trợ khái niệm
các đường đi ngắn nhất đã được gán ưu tiên. Trong trường hợp như
vậy, báo hiệu bước sóng có trách nhiệm phân xử tài nguyên nếu
như xảy ra trường hợp hai đường đi ngắn nhất c
ùng muốn một
bước sóng trong c
ùng một sợi quang. Hơn nữa, nó cũng có thể làm
r
ỗng từ trước một bước sóng đang được sử dụng bởi một đường đi
ngắn nhất có độ ưu tiên thấp để hỗ trợ đường đi ngắn nhất mới có
độ ưu tiên cao hơn. Hơn thế, báo hiệu cũng có thể được sử dụng để
hỗ trợ QoS thích ứng trong quá trình thiết lập đường đi ngắn nhất.
Ví dụ như khi một phần của đường định tuyến lambda không hỗ
trợ tốc độ bit yêu cầu, các vấn đề về QoS có thể được đàm phán
nh
ờ việc sử dụng một giao thức báo hiệu bước sóng.
Điều khiển truy nhập bước sóng được sử dụng để ánh xạ các
gói tin IP lên bước sóng v
à quản lí bộ định tuyến IP lên tuyến nối
WDM NE. Một mối quan tâm quan trọng là làm cách nào để thiết
kế hàm ánh xạ gói tin lên bước sóng. Nói chung, nhiều đường đi
ngắn nhất có thể tồn tại hoặc được xây dựng cho một node cho
trước. Do vậy, cần phải có một
quyết định xem mỗi gói tin IP sẽ sử
dụng đường đi ngắn nhất nào. Hàm ánh xạ sẽ ánh xạ (sắp xếp) các
gói tin riêng rẽ được phân biệt bởi các đặc tính IP (thông tin trong
các mào đầu IP như là địa chỉ đích, địa chỉ nguồn, v

à loại dịch
vụ…) lên các kênh bước sóng hoặc các đường đi ngắn nhất được
đặc trưng bởi các đặc tính tầng vật lí WDM (ví dụ như tốc độ dữ
liệu kết nối, OSNR của kênh quang, các hop sợi quang và tải
kênh). Điều khiển truy nhập bước sóng cũng có trách nhiệm quản
lí liên kết giữa các chức năng IP và WDM, ví dụ như trong quá
trình tái cấu hình để tránh ảnh hưởng lên lưu lượng người sử dụng.
Khi kĩ thuật lưu lượng được xem xét, mỗi node cần được trang
bị các thành phần chức năng NE: bộ thu thập và phân tích dữ liệu
thống kê, thuật toán tái cấu hình, lập thời gian biểu dịch chuyển và
thu
ật toán CSPF quang. Chức năng của các thành phần này thì
tương tự như các thành phần trong xu hướng chồng lấn. Tuy nhiên,
chúng có th
ể được cấu hình theo một cách thức có tính phân tán
cao hơn. Ví dụ như, một node c
ó thể tập trung vào trạng thái của
các đường đi ngắn nhất (xuất phát từ chính nó) trong quá tr
ình lập
thời gian biểu dịch chuyển.
4.4 Kĩ thuật lưu lượng IP - giao thức điều khiển mạng (IP
TECP)
Trong ba phần kế tiếp, giao diện giữa điều khiển mạng và kĩ
thuật lưu lượng và giữa kĩ thuật lưu lượng IP và kĩ thuật lưu lượng
WDM trong trường hợp kĩ thuật lưu lượng chồng lấn sẽ được mi
êu
t
ả. Các giao diện này sẽ được giới thiệu trong ngữ cảnh mạng
IP/WDM chồng lấn.
Hình 4.3 Sơ đồ khối kĩ thuật lưu lượng cho tầng IP

Hình 4.3 miêu tả các khối và các giao diện kĩ thuật lưu lượng
cho tầng IP. Các khối kĩ thuật lưu lượng thông tin với các bộ định
tuyến IP tham gia vào mạng ảo IP được xử lí kĩ thuật lưu lượng để
nhận các thông tin tóm tắt định tuyến và các số liệu thống kê từ
mỗi bộ định tuyến. Thông tin tóm tắt định tuyến bao gồm các mô
tả chi tiết về mỗi bộ định tuyến biên IP và tất cả các giao diện IP
của nó mà có thể kết nối tới một thiết bị cạnh mạng WDM. Các
thuộc tính ví dụ của một cơ sở dữ liệu tóm tắt định tuyến là:
 ID bộ định tuyến
 ID giao diện
 Địa chỉ IP giao diện (nếu có)
 Địa chỉ cho điểm neo móc WDM (nếu có)
 Bước sóng hay sử dụng
 Các khuôn dạng tín hiệu được hỗ trợ
 Băng thông được hỗ trợ
Trên đây là các thuộc tính cơ bản tương ứ
ng với một giao diện
IP. Có thể có các thông số liên quan tới dịch vụ và các thông số
hướng chính sách nữa được xem xét. Khi một bộ định tuyến IP đ
ã
được kết nối với một bộ định tuyến IP khác thông qua mạng WDM
mà mạng WDM này tham gia vào một mạng ảo IP được xử lí kĩ
thuật lưu lượng thì khối kĩ thuật lưu lượng cần biết thông tin về các
kết nối đang tồn tại. Tuy nhiên trong một vòng điều khiển đóng, cố
định, hiểu biết đầy đủ về mô h
ình ảo IP hiện tại không dựa vào bất
cứ một thực thể nào nằm ngoài khối kĩ thuật lưu lượng. Có điều
này là bởi vì mô hình hiện tại là kết quả cuối cùng của thuật toán
thiết kế mô hình. Các liên lạc giữa khối kĩ thuật lưu lượng và các
b

ộ định tuyến IP có thể tuân theo SNMP.
Kĩ thuật lưu lượng IP cũng cần giao tiếp với các node cạnh
WDM hoặc thực thể kĩ thuật lưu lượng WDM. Khối kĩ thuật lưu
lượng IP sẽ gửi các bản tin UNI thay mặt cho các bộ định tuyến IP