Tài liệu Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM, chương 17 pptx

chương 17:
Phân giải địa chỉ IP/WDM
Các bộ định tuyến IP truy nhập mạng WDM thông qua các
thiết bị biên WDM (WADM). Kết nối vật lí giữa một giao diện
định tuyến IP v
à một cặp cổng vào/ra WDM sẽ không thay đổi
trong suốt quá trình tái cấu hình mức WDM. Lân cận IP được xác
định bởi phương pháp các đường đi ngắn nhất được thiết lập giữa
các điểm truy nhập. Hai bộ định tuyến IP l
à lân cận nhau nếu và
ch
ỉ nếu một đường đi ngắn nhất được thiết lập giữa bộ định tuyến
và điểm truy nhập WDM (các cổng v
ào/ra) của hai bộ định tuyến
đó. Một đường đi ngắn nhất định tuyến hiện được xác định bởi
khối tính toán tuyến đường đi ngắn nhất trong thiết bị biên WDM
tương ứng với hai đầu yêu cầu của tầng khách từ cổng sợi quang
truyền dẫn lối ra của WADM lối vào tới cổng truyền dẫn sợi lối
vào của WADM lối ra. Mỗi node điều khiển cạnh WDM chịu trách
nhiệm thiết lập một bảng ánh xạ trung gian. Bảng này liên kết mỗi
cổng vào/ra với các địa chỉ IP của giao diện bộ định tuyến được
gắn vào để đấu chéo điểm cuối đường đi ngắn nhất với cổng vào/ra
chính xác.
M
ột mạng WDM được điều khiển GMPLS có địa chỉ IP gán
với mỗi WDM NE, hoặc mỗi giao diện của NE để tính toán tuyến
cho các đường đi ngắn nhất. Mặc dù định tuyến trong đối với một
tầng là không thể nhìn thấy đối với tầng khác nhưng mỗi thiết bị
biên WDM phải biết được bộ định tuyến nào kết nối với WADM
nào. Để làm được điều n
ày, chúng ta phải có một số thay đổi. Đầu

tiên, chúng ta phải chạy một BGP giữa các thiết bị biên WDM
ho
ặc xác định một bản tin LSA mờ mới để lợi dụng ưu điểm của
OSPF đang chạy trong tầng WDM. Xu hướng này về cơ bản là một
tiếp cận IP bằng cách mở rộng các giao thức điều khiển IP. Tiếp
theo chúng ta có thể xây dựng một máy chủ tập trung hoặc một
khối quản lí cho chuyển đổi địa chỉ IP/WDM. Xu hướng này tương
tự như ARP và RARP. Hơn nữa, chúng ta có thể sử dụng cấu hình
b
ằng tay hoặc cố định. Các xu hướng như vậy đòi hỏi việc xây
dựng và duy trì một bảng ánh xạ địa chỉ IP/WDM bên trong.
4.7 Kĩ thuật lưu lượng phản hồi vòng kín.
Kĩ thuật lưu lượng phản hồi vòng kín là quá trình kĩ thuật lưu
lượng tự động trong các mạng IP/WDM đang hoạt động để điều
khiển thích ứng mạng sao cho các tài nguyên mạng có thể được tận
dụng một cách tối đa. Quá trình này bao gồm hai chức năng đồng
thời:
 Đầu tiên nó điều khiển quá trình được điều khiển
 Kế đến nó tự điều chỉnh chính nó so với quá trình đó và
các thay đổi để có thể cho phép một quá tr
ình điều khiển
tốt hơn.
Điều khiển thích ứng trong kĩ thuật điều khiển l
à sự tổng quát
hoá của điều khiển phản hồi được thực hiện bằng tay cổ điển trong
các hệ thống mà bộ điều khiển dùng một luật điều khiển chẳng hạn
như luật điều khiển tuyến tính. Trong điều khiển tuyến tính cổ
điển, các hệ số của luật điều khiển tuyến tính l
à các hằng số theo
thời gian và đã được ấn định trước. Trong điều khiển thích ứng,

một vài hoặc là tất cả các hệ số thay đổi một cách tự động theo các
kết quả đo trực tiếp của các quá trình hoặc các biến đổi nhiễu loạn.
Kĩ thuật lưu lượng vòng kín trong các mạng IP/WDM có thể
dựa trên các kết quả thống kê lưu lượng và các dự đoán băng
thông. Bộ điều khiển bao gồm các công cụ dự đoán băng thông,
các thuật toán thiết kế mô hình, và các chính sách lập thời gian
biểu dịch chuyển. Mỗi khi bộ điều khiển cho ra một mô hình mới,
quá trình được điều khiển ví dụ như là mạng chẳng hạn sẽ triển
khai mô hình này. Trước khi một sự thay đổi mô hình khác được
triển khai, mạng phải triển khai vào thực tế mô hình mới sau đó
thông báo trạng thái tuyến nối cho toàn mạng. Vì thế sự triển khai
mô hình mạng và hội tụ mạng là rất quan trọng trong việc đảm bảo
độ ổn định của mạng.
4.7.1 Quá trình triển khai mô hình mạng
Trong mạng IP/WDM chồng lấn, có hai nhiệm vụ đi cùng với
tái cấu hình mô hình IP là tái cấu hình WDM và tái cấu hình IP.
Tái c
ấu hình WDM chỉ thị cho OXC và OADM thiết lập mô hình
đường đi ngắn nhất mà nó mong muốn và có các thành phần sau:
 Định tuyến đường đi ngắn nhất t
lr
: nếu như các hop
chi tiết của một đường đi ngắn nhất là không cho trước
trong bộ khởi tạo tái cấu hình thì tuyến từ đầu cuối tới
đầu cuối phải tính toán động. Một xu hướng ví dụ cho
định tuyến và gán bước sóng l
à sử dụng thuật toán SPF
Dijkstra tuỳ theo các điều kiện ràng buộc. Các ràng buộc
này phải được xem xét gồm độ khả dụng bước sóng và
tính liên t

ục bước sóng.
 Thiết lập mô hình đường đi ngắn nhất t
setup
: nó báo
g
ồm thủ tục báo hiệu phân tán và thiết lập chuyển mạch.
Tuỳ theo sự triển khai mà báo hiệu có thể chịu trách
nhiệm lựa chọn lambda cục bộ như là trong MPLS. Thiết
lập chuyển mạch có thể yêu cầu một hoạt động reset
trước khi bổ sung một kết nối mới cho sợi quang.
 Hội tụ định tuyến t
wdm-các
: nó thể hiện thời gian cho cơ
sở thông tin định tuyến WDM tái đồng bộ sau khi cập
nhật. Nếu một giao thức trạng thái tuyến nối được sử
dụng trong định tuyến bước sóng thì đây là khoảng thời
gian cho cơ sở dữ liệu trạng thái tuyến nối hội tụ. Nếu
mạng WDM sử dụng một bộ quản lí kết nối tập trung
duy nhất để tính toán đường đi ngắn nhất thì nó thể hiện
thời gian cập nhật cơ sở dữ liệu kết nối mỗi khi có thay
đổi xảy ra.
Thời gian tái cấu hình WDM T
wdm
sẽ được xác định như sau:
(t
lr
+ t
setup
+ t
wdm-c

) – β x t
wdm-c,
10 

trong đó β thể hiện thông số chồng lấn giữa tính toán đường đi
ngắn nhất và thời gian thiết lập và thời gian hội tụ WDM.
Tái cấu hình IP làm thay đổi trạng thái và địa chỉ giao diện IP
nếu cần thiết và sau đó chờ đợi cho giao thức định tuyến hội tụ. Từ
đây trở đi chúng ta sử dụng OSPF như là giao thức định tuyến IP
vì giao thức trạng thái tuyến nối không chỉ hỗ trợ nhiều ma trận mà
còn h
ứa hẹn thời gian hội tụ nhỏ hơn. Tái cấu hình IP, T
ip
, bao gồm
các thành phần sau:
 Tái cấu hình giao diện t
if
: nó gồm thời gian để thay đổi
các giao diện IP khi chỉ định trong mô hình mới.
 Hội tụ giao thức định tuyến t
ip-c
: là thời gian hội tụ
OSPF. Nó bao gồm thời gian để phát hiện, truyền và tính
toán l
ại SPF. Số lượng các tính toán phải thực hiện với n
gói tin trạng thái tuyến là tỉ lệ với nlogn theo kiểu thuật
toán SPF hiện đại. Thời gian hội tụ OSPF có liên quan
t
ới kích thước và loại mạng chẳng hạn như số lượng các
b

ộ định tuyến trong mỗi vùng, số lượng node lân cận cho
mỗi bộ định tuyến bất kì, số lượng các vùng được hỗ trợ
bởi một bộ định tuyến bất kì và sự lựa chọn bộ định
tuyến thiết lập.
T
ip
có thể được tính như sau:
(t
if
+ t
ip-c
) – γ x t
ip-c
,
10 

trong đó γ thể hiện hệ số chồng lấn giữa tái cấu hình giao diện
và hội tụ OSPF.
4.7.2 Hội tụ mạng
Khi mô hình mạng IP thay đổi thì lưu lượng IP phải định
tuyến lại một cách nhanh chóng dựa trên mô hình đường đi ngắn
nhất mới. Thời gian hội tụ IP chỉ ra khoảng thời gian để một bộ
định tuyến IP bắt đầu sử dụng một tuyến mới sau khi mô h
ình thay
đổi. Hội tụ tái cấu hình đề cập tới khoảng thời gian mà một tái cấu
hình IP/WDM hoàn thành và mạng IP và WDM đã hội tụ. Nghĩa là
sau khi m
ột khoảng thời gian tái cấu hình, mạng IP/WDM mới đã
s
ẵn sàng cho một tái cấu hình khác. Thời gian hội tụ tái cấu hình T

r
có thể được viết như sau:
T
ip
+ (1-α)T
wdm
,
10 
