đề tài công nghệ mạng MAN e

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, nhóm thực hiê ̣n tiểu luận xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn
Khánh Toàn vì sự thấu hiểu về thực tiễn, về những nội dung sinh viên cần trong quá
trình làm tiểu luận tốt nghiệp. Với sự chỉ dẫn tận tình của thầy giúp nhóm thực hiện
tiểu luận có thể hướng đến những kết quả cần đạt được trong quá trình thực hiện tiểu
luận tốt nghiệp.
Nhóm thực hiê ̣n tiểu luận khơng thể thể hiê ̣n hết sự biết ơn đối với đô ̣i ngũ
giảng viên trường Học Viện Bưu Chính Viễn Thơng đã tận tình giảng dạy, bồi dưỡng
những kiến thức căn bản cũng như bổ sung thêm những kiến thức mới về chuyên
ngành điện tử truyền thơng góp phần giúp nhóm thực hiện tiểu luận có một kiến thức
nên tảng vững chắc để có thể có khả năng nghiên cứu, đọc hiểu những kiến thức mới
góp phần hồn thành bài tiểu luận tốt nghiệp một cách tốt nhất.
Và cuối cùng, trong cuốn tiểu luận tốt nghiệp có liên quan sâu sắc đến những
kiến thức thực tiễn, liên quan đến quá trình triển khai mạng mạng băng rộng tại Việt
Nam nâng cao dung lượng truyền tải, sẽ là người bất cẩn nếu không nhắc đến tập đồn
bưu chính viễn thơng VNPT – Tập đồn đi tiên phong trong việc triển khai dự án
mạng đô thị (MAN) diện rộng tại các tỉnh, thành phố và Huewei đối tác cung cấp các
thiết bị viễn thông hiện nay trong việc triển khai dự án. Điều này đã góp phần đưa nền
truyền thơng tại Việt Nam sang một bước phát triển mới giúp cho thông tin liên lạc
thêm phần lớn mạnh của các nhà mạng.


MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn
Lời mở đầu
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG.............................................................................3
1.1.Công nghệ mạng Man Ethernet............................................................................3
1.2.Đối tượng và mục đích của đề tài.........................................................................3
1.2.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn..........................................................................3
1.2.2. Đối tượng của đề tài......................................................................................4

1.3.Đánh giá về đề tài.................................................................................................4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E........................................................5
2.1.Tổng quan về mạng MAN-E................................................................................5
2.1.1. Mạng đô thị - MAN và cơng nghệ Ethernet..................................................5
2.1.2. Đặc tính của MAN-E.....................................................................................6
2.1.3. Lợi ích dùng dịch vụ Ethernet.......................................................................8
2.1.4. Cấu trúc mạng MAN-E.................................................................................9
2.1.5. Kiến trúc phân lớp mạng MAN-E...............................................................10
2.2.Các công nghệ truyền tải Ethernet trong mạng MAN.........................................11
2.2.1. Công nghệ IP...............................................................................................12
2.2.2. Công nghệ SDH/NG-SDH..........................................................................13
2.2.3. MPLS/GMPLS............................................................................................15
2.2.4. Gigabit Ethernet (GE).................................................................................17
2.2.5. Công nghệ RPR...........................................................................................19
2.2.6. WDM..........................................................................................................23
2.3.Kết luận chương.................................................................................................25
CHƯƠNG 3 : CÁC LOẠI HÌNH DỊCH VỤ MAN-E.................................................26
3.1.Mơ hình dịch vụ Ethernet...................................................................................26
3.2.Ưu điểm các dịch vụ cung cấp qua MAN-E.......................................................26
3.3.Các loại dịch vụ MAN-E cơ bản.........................................................................27
3.3.1.Dịch vụ E-Line.............................................................................................27
3.3.2.Dịch vụ E-LAN............................................................................................29
3.3.3.Dịch vụ E-Tree.............................................................................................31
3.4.Các thuộc tính dịch vụ Ethernet..........................................................................33
3.4.1.Giao diện vật lý Ethernet..............................................................................33
3.4.2.Đặc tính băng thơng.....................................................................................33
3.4.3.Các tham số hiệu năng.................................................................................35
3.4.4.Nhận dạng lớp dịch vụ.................................................................................38
3.4.5.Chuyển phát khung dịch vụ..........................................................................38
3.4.6.Hỗ trợ gán nhãn VLAN................................................................................39

3.4.7.Ghép dịch vụ................................................................................................40


3.4.8.Gộp nhóm và vấn đề an ninh mạng..............................................................41
3.5.Ví dụ một số dịch vụ..........................................................................................42
3.5.1.Dịch vụ LAN mở rộng.................................................................................42
3.5.2.Dịch vụ Intranet/Extranet L2VPN................................................................43
3.6.Kết luận chương.................................................................................................44
CHƯƠNG 4:CÔNG NGHỆ MPLS ÁP DỤNG TRONG MẠNG MAN-E..................45
4.1.Kiến trúc mạng...................................................................................................45
4.2.Giới thiệu về MPLS............................................................................................45
4.3.Môt số khái niêm cơ bản....................................................................................45
4.3.1. Miền MPLS (MPLS domain)......................................................................45
4.3.2. Nhãn............................................................................................................46
4.3.3. Tiêu đề nhãn................................................................................................46
4.3.4. Ngăn xếp nhãn.............................................................................................47
4.3.5. LSR và LER................................................................................................47
4.3.6. Lớp chuyển tiếp tương đương FEC.............................................................47
4.3.7. Đường chuyển mạch nhãn LSP...................................................................47
4.3.8. Bảng chuyển tiếp chuyển mạch nhãn..........................................................47
4.4.Hoạt động của MPLS.........................................................................................48
Bảng 4.1: Ưu điểm – Nhược điểm của công nghệ MPLS..................................49
4.5.Mạng MAN-E dựa trên công nghệ MPLS..........................................................49
4.5.1. Thiết kế lưu lượng MPLS............................................................................50
4.5.2. Các thành phần thiết kế lưu lượng...............................................................50
4.5.3. Hồi phục đường hầm...................................................................................52
4.5.4. Hỗ trợ chất lượng dịch vụ trong mạng MPLS.............................................52
4.5.4.1 MPLS kết hợp Diffserv..........................................................................52
4.5.4.2 Thiết kế lưu lượng TE nhận biết về DiffServ ( DS – TE ).....................53
4.6.Ứng dụng của MPLS để triển khai MPLS VPN.................................................54

4.6.1. Các thành phần cơ bản của hệ thống...........................................................54
4.6.2. Thiết bị biên khách hàng.............................................................................54
4.6.3. Bộ định tuyển biên của nhà cung cấp..........................................................55
4.6.4. Bộ định tuyển lõi của nhà cung cấp.............................................................56
4.7.Nguyên tắc hoạt động.........................................................................................57
4.7.1. Luồng điều khiển.........................................................................................57
4.7.2. Luồng dữ liệu..............................................................................................59
4.8.Thực tế triển khai tại Việt Nam..........................................................................61
4.8.1. Nguyên tắc thực hiện...................................................................................61
4.8.2. Kiến trúc hệ thống.......................................................................................61
4.8.2.1. Mạng lõi................................................................................................61
4.8.2.2. Mạng tập hợp........................................................................................62
4.8.2.3. Mạng truy nhập.....................................................................................62
4.8.2.4. Mạng thực tế.........................................................................................63
4.9. Tích hợp với mạng VNN tại các tỉnh, thành phố...............................................63


4.10. Kết nối với MAN của 63 tỉnh thành và VTN NGN lõi....................................63
4.11. Kết luận chương..............................................................................................64
CHƯƠNG 5: TRIỂN KHAI MẠNG MAN-E CỦA VNPT.........................................65
5.1. Tổng quan tình hình thực tế...............................................................................65
5.1.1. Triển khai mạng đô thị băng rộng tại Việt Nam..........................................65
5.1.2. Triển khai mạng MAN-E của VNPT...........................................................67
5.2. Cấu trúc mạng MAN-E của VNPT....................................................................67
5.2.1.Cấu trúc mạng phân lớp theo chức năng......................................................67
5.2.2.Cấu hình mạng.............................................................................................68
5.3. Cấu trúc phân lớp theo chức năng các nút mạng...............................................72
5.4. Triển khai dịch vụ MetroNet trên nền mạng MAN-E........................................73
5.4.1. Dịch vụ MetroNet.......................................................................................73
5.4.2. Một số loại hình dịch vụ MetroNET cung cấp............................................73

5.4.2.1. MetroNET cung cấp kết nối kênh thuê riêng Ethernet điểm – điểm.....73
5.4.2.2. MetroNET cung cấp kết nối kênh thuê riêng điểm – đa điểm...............74
5.4.2.3. MetroNET cung cấp kết nối Internet trực tiếp với VDC.......................74
5.4.2.4. MetroNET cung cấp kết nối MegaWAN nội tỉnh tốc độ cao................75
5.4.2.5. MetroNET cung cấp kết nối dịch vụ FTTH..........................................75
5.5. Hệ thống MAN-E và hướng dẫn lắp đặt thiết bị Cisco.....................................76
5.5.1. Thiết bị mạng MAN-E................................................................................76
5.5.2. Mô hình kết nối...........................................................................................77
5.6. Switch Layer 2...................................................................................................78
5.7. Thiết bị khách hàng...........................................................................................81
5.8. Mơ hình thực tế.................................................................................................83
5.9. Kết luận chương................................................................................................86
CHƯƠNG 6: TÌM HIỂU VỀ THIẾT BỊ NE40-E TRONG MẠNG MAN-E..............87
6.1. Giới thiệu thiết bị NE40E..................................................................................87
6.1.1. Tổng quan về thiết bị NE40E......................................................................87
6.1.2. Thiết bị NE40E-08......................................................................................87
6.1.3. Thiết bị NE40E-04......................................................................................88
6.1.4. Tủ chứa.......................................................................................................89
6.1.5. Nguồn cung cấp...........................................................................................89
6.1.6. So sánh tính năng giữa NE40E-04 với NE40E-08.......................................90
6.2. Cấu tạo và chức năng board của thiết bị NE40E-08........................................91
6.2.1. SFU ( Switch Fabric Unit )..........................................................................93
6.2.2. SRU (Switch and Route Unit).....................................................................94
6.2.3. LPU ( Line Processing Unit).......................................................................96
6.3. Quy trình lắp đặt thiết bị NE40E-08..................................................................96
6.3.1. Mở thiết bị...................................................................................................96
6.3.2. Lắp đặp cáp cho thiết bị NE40E-08............................................................99
6.3.3. Lắp đặt Boards..........................................................................................102
6.3.4. Lắp đặt cáp mạng và các cổng vào............................................................103

6.3.5. Lắp đặt cáp quang.....................................................................................104
6.4. Ứng dụng của thiết bị NE40E-08.....................................................................105
6.5. Kết luận...........................................................................................................107
KẾT LUẬN............................................................................................................108
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
TÀI LIỆU THAM KHẢO


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Trang
Hình 2.1: Phạm vị mạng đơ thị......................................................................................5
Hình 2.2: Truyền dẫn TDM trong mạng đơ thị..............................................................7
Hình 2.3: So sánh TDM với Ethernet.............................................................................8
Hình 2.4: Cấu trúc mạng MAN điển hình....................................................................10
Hình 2.5: Kiến trúc phân lớp........................................................................................10
Hình 2.6: Cấu trúc phân tầng của TCP/IP....................................................................12
Hình 2.7: Truyền tải IP trong MEN.............................................................................12
Hình 2.8 Truyền dẫn Ethernet SONET/SDH...............................................................13
Hình 2.9: Mơ hình giao thức trong NG-SDH...............................................................14
Hình 2.10: Cấu trúc gói tin MPLS...............................................................................15
Hình 2.11: Mạng Ethernet đơ thị MPLS......................................................................16
Hình 2.12: Cấu trúc Hub and Spoke............................................................................17
Hình 2.13: Cấu hình ring Gigabit Ethernet..................................................................18
Hình 2.14: Spanning Tree trong cấu hình ring Gigabit Ethernet..................................18
Hình 2.15: Mơ hình mạng sử dụng RPR......................................................................20
Hình 2.16: Hoạt động thêm, bớt và chuyển tiếp trong RPR.........................................21
Hình 2.17: Bảo vệ trong RPR......................................................................................22
Hình 2.18: Mơ hình DWDM........................................................................................23
Hình 2.19: Kỹ thuật lưu lượng xếp chồng....................................................................24

Hình 3.1 : Mơ hình dịch vụ cơ bản...............................................................................26
Hình 3.2 : Dịch vụ E-Line sử dụng EVC điểm-điểm...................................................27
Hình 3.3 : Dịch vụ E-Line tương tự Frame Relay........................................................28
Hình 3.4 : Dịch vụ E-line tương tự như sử dụng kênh riêng........................................28
Hình 3.5: Dịch vụ E-LAN sử dụng EVC đa điểm-đa điểm..........................................29
Hình 3.6: Dịch vụ E-LAN trương tự Frame Relay.......................................................29
Hình 3.7: Thêm mới một UNI trường hợp sử dụng dịch vụ E-Line.............................30
Hình 3.8: Thêm mới một UNI trường hợp sử dụng một E-LAN..................................31
Hình 3.9: EVC gốc - đa điểm.......................................................................................32
Hình 3.10: Kiểu dịch vụ E-tree sử dụng EVC gốc – đa điểm.......................................32
Hình 3.11: Dịch vụ E-Tree sử dụng nhiều UNI “gốc”.................................................33
Hình 3.12: Thuộc tính màu của khung dịch vụ............................................................34
Hình 3.13: Sự phân chia độ trễ khung..........................................................................36
Hình 3.14: Ví dụ về mất khung trong EVC điểm-điểm................................................37
Hình 3.15 : VLAN tag Preservation/Stacking..............................................................39
Hình 3.16 : VLAN tag Translation/Swapping..............................................................40
Hình 3.17: Ghép nhiều dịch vụ với các EVC điểm-điểm.............................................41
Hình 3.18: LAN mở rộng sử dụng dịch vụ E-LAN......................................................42
Hình 3.19: Ví dụ Intranet/Extranet L2VPN.................................................................43


Hình 4.1: Miền MPLS..................................................................................................46
Hình 4.2: Cấu trúc nhãn MPLS......................................................................................46
Hình 4.3: Hoạt động của MPLS...................................................................................48
Hình 4.4: Chèn header trong MPLS.............................................................................49
Hình 4.5: Gói tin gán nhãn MPLS................................................................................50
Hình 4.6: Các thành phần của một mạng riêng ảo MPLS............................................54
Hình 4.7: Cấu trúc địa chỉ VPN – Ipv4........................................................................57
Hình 4.8: Luồng điều khiển trong một MPLS VPN.....................................................58
Hình 4.9: Luồng dữ liệu trong MPLS VPN.................................................................59

Hình 4.10: Mơ hình thiết kế mạng...............................................................................61
Hình 4.11: Mơ hình mạng NGN của VNPT.................................................................62
Hình 4.12: Mơ hình mạng của tập đồn VNPT............................................................63
Hình 5.1: Mơ hình mạng MAN của TP.HCM..............................................................66
Hình 5.2: Cấu trúc phân lớp chức năng........................................................................67
Hình 5.3: Cấu hình MAN-E quá độ.............................................................................69
Hình 5.4: Cấu hình MAN-E mục tiêu..........................................................................70
Hình 5.5: Kết nối node truy nhập với MAN-E.............................................................71
Hình 5.6: Cấu trúc phân lớp chức năng theo nút thiết bị của mạng MAN....................72
Hình 5.7: MetroNET Ethernet điểm – điểm.................................................................73
Hình 5.8: MetroNET Ethernet điểm –đa điểm.............................................................74
Hình 5.9: MetroNET cung cấp internet trực tiếp với VDC..........................................74
Hình 5.10: MetroNET cung cấp kết nối MegaWan nội hạt tốc độ cao.........................75
Hình 5.11: MetroNET cung cấp kết nối dịch vụ FTTH...............................................75
Hình 5.12: Sơ đồ mạng MAN-E tổng quát...................................................................76
Hình 5.13: Sơ đồ tổng qt dịch vụ MetroNET...........................................................76
Hình 5.14: Mơ hình E-LINE........................................................................................77
Hình 5.15: Mơ hình E-LAN.........................................................................................77
Hình 5.16: Switch và port quang..................................................................................78
Hình 5.17: Mơ hình kết nối dịch vụ MetroNET bằng SW port điện............................78
Hình 5.18: Mơ hình kết nối dịch vụ MetroNET bằng SW port quang.........................79
Hình 5.19: Đặc tính dây nhảy......................................................................................80
Hình 5.20: Cáp mạng UTP thường dùng với mạng IP.................................................81
Hình 5.21: Mơ hình khách hàng sử dụng SW LAN đấu trực tiếp vào MC...................81
Hình 5.22: Mơ hình khách hàng sử dụng Router.........................................................82
Hình 5.23 : Mơ hình khách hàng sử dụng Router Cisco 3400 và Cisco 878K9...........82
Hình 5.24: Mơ hình kết nối SingleLAN cho các trạm BTS.........................................82
Hình 5.25: Mơ hình mạng MetroNET kết nối hai chi nhánh cơng ty...........................83
Hình 5.26: Đấu nối theo mơ hình E-LAN....................................................................83
Hình 6.1: Thiết bị NE40E-08.......................................................................................87

Hình 6.2: Thiết bị NE40E-04.......................................................................................88


Hình 6.3: Tủ N68E 1 cánh và 2 cánh..........................................................................89
Hình 6.4: Tủ nguồn NEPS3000-A và Quạt tải nhiệt....................................................90
Hình 6.5 : Tủ nguồn NEPS3000-D (02270059)...........................................................90
Hình 6.6 : Thiết bị NE40E-08......................................................................................91
Hình 6.7 : Cấu trúc hệ thống........................................................................................91
Hình 6.8 : Vị trí phân bố của các board trên thiết bị....................................................92
Hình 6.9 : SFU.............................................................................................................94
Hình 6.10: SRU............................................................................................................ 94
Hình 6.11: Mặt trước SRU...........................................................................................95
Hình 6.12: LPU và board.............................................................................................96
Hình 6.13: Mở hộp thiết bị...........................................................................................97
Hình 6.14: Vị trí đặt kệ................................................................................................97
Hình 6.15: Giá đựng thiết bị........................................................................................98
Hình 6.16: Vị trí đặt thiết bị.........................................................................................98
Hình 6.17: Chuẩn bị thiết bị........................................................................................99
Hình 6.18: Lắp đặt thiết bị...........................................................................................99
Hình 6.19 :Cáp nối đất cho kệ và thiết bị...................................................................100
Hình 6.20: Vị trí lắp cáp nối đất của kệ......................................................................100
Hình 6.21: Vị trí lắp cáp nối đất của thiết bị được kết nối với kệ...............................100
Hình 6.22: Cáp NEG và cáp RTN..............................................................................100
Hình 6.23: Vị trí lắp đặt cáp nguồn............................................................................101
Hình 6.24: Cáp nguồn và vị trí lắp đặt......................................................................101
Hình 6.25: Giao diện của boards................................................................................102
Hình 6.26: Các bước lắp đặt SFU, SRU, LPU..........................................................102
Hình 6.27: Lắp đặt FPIC............................................................................................103
Hình 6.28: Lắp đặt Lắp đặt High-Density FPIC.........................................................103
Hình 6.29: Cách bố trí dây trên giá và vị trí CLK......................................................104

Hình 6.30: Vị trí lắp cáp.............................................................................................105
Hình 6.31: Ứng dụng trong mạng IP/MPLS..............................................................106
Hình 6.32: Ứng dụng trong mạng Metro Ethernet.....................................................106


MỤC LỤC BẢNG
Trang
Bảng 4.1: Ưu điểm – Nhược điểm của công nghệ MPLS............................................49
Bảng 5.1: Một số chuẩn connector thường gặp trong MetroNET................................79
Bảng 5.2: Cấu hình thử Switch....................................................................................84
Bảng 5.3: Cấu hình tham khảo tại Router....................................................................85
Bảng 6.1: So sánh tính năng giữa 2 thiết bị..................................................................90
Bảng 6.2: Cấu hình hệ thống........................................................................................92


LỜI NÓI ĐẦU

LỜI NÓI ĐẦU
Trên thế giới cũng như tại Việt Nam, các ngành dịch vụ có tốc độ tăng trưởng ngày
càng cao. Ở Việt Nam trong mấy năm gần đây ngành Bưu Chính Viễn Thơng đã góp
phần khơng nhỏ vào sự phát triển của đất nước. Việt Nam được đánh giá là quốc gia
có tốc độ phát triển Cơng Nghệ Thông Tin và Viễn Thông hàng đầu thế giới. Trong đó
đóng góp của ngành Viễn Thơng nói riêng là rất lớn.
Ngành viễn thông Việt Nam đã và đang cung cấp ngày càng nhiều loại hình dịch
vụ viễn thơng tới người dân với cả chất lượng và số lượng không ngừng được cải
thiện. Người dân Việt Nam giờ đây đã được hưởng nhiều loại hình dịch vụ viễn thơng
tương đương như tại các nước phát triển trên thế giới. Trong số các nhà cung cấp dịch
vụ viễn thông ở Việt Nam, Tập đồn Bưu Chính Viễn Thơng Việt Nam – VNPT là
một đơn vị đi đầu. Về di động, hai cơng ty có vốn của tập đồn là VinaPhone và
MobiFone đang nắm giữ tổng số thuê bao lớn nhất. Trong lĩnh vực truyền dẫn, VNPT

không ngừng nâng cao dung lượng mạng truyền dẫn, hiện nay Cơng ty điện tốn và
truyền dẫn số liệu – VDC đã xây dựng và đưa vào sử dụng mạng truyền dẫn đường
trục mới – VN2 đưa tổng dung lượng đường truyền Internet đi quốc tế lên 45Gbps và
trong nước đạt gần 57,5Gbps. Cũng trong lĩnh vực truyền dẫn, hiện nay VNPT đã và
dang triển khai xây dựng mạng MAN-E trên khắp các tỉnh thành trong cả nước. MANE là một giải pháp nhằm đáp ứng như cầu truyền số liệu ngày càng lớn của các khách
hàng là tổ chức, doanh nghiệp cũng như cá nhân.
Trong vai trị là một nhóm thực hiện tiểu luận tốt nghiệp, việc tìm hiểu và nghiên
cứu chun đề các cơng nghệ mạng băng rộng hiện nay thì nhóm thực hiện tiểu luận
lựa chọn đề tài “ Công nghệ mạng MAN-E”. Nội dung đề tài gồm có sáu chương
chính:
-

Chương 1: Giới thiệu chung

-

Chương 2: Tổng quan mạng MAN-E. Chương này trình bày một cách khái quát
mạng MAN-E cũng như các công nghệ có thể xây dựng nên mạng MAN-E.

-

Chương 3: Dịch vụ băng rộng trên mạng MAN-E. Chương này nêu lên các dịch
vụ do mạng MAN-E cung cấp như E-Line, E-LAN, E-TREE cũng như các mơ
hình dịch vụ điển hình.

-

Chương 4: Công nghệ MPLS áp dụng trong mạng MAN-E của VNPT . Chương
này tập trung phân tích cơng nghệ xây dựng nên mạng MAN-E của VNPT.

-

Chương 5: Triển khai mạng MAN-E của VNPT. Chương này thể hiện mơ hình
triển khai mạng MAN-E hiện tại của VNPT tại các tỉnh, thành phố và cung cấp
dịch vụ Metro Net trên nền mạng MAN-E.

NHÓM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 1


LỜI NĨI ĐẦU
-

Chương 6: Tìm hiểu về thiết bị NE04-E trong mạng MAN-E. Chương này tập
trung phân tích thiết bị NE04E ứng dụng trong mạng MAN-E cũng như vai trò
của thiết bị này trong Mạng MAN của tập đồn VNPT.

NHĨM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 2


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Công nghệ mạng Man Ethernet

Nhiều năm trước, Ethernet là công nghệ chủ yếu trong các mạng nội bộ LAN, ứng
dụng trong mọi lĩnh vực văn phòng và hiện nay đã được dùng trong các hộ gia đình để
chia sẽ các đường dây truy nhập băng rộng giữa các thiết bị với nhau. Đặc biết tất cả
máy tính cá nhân đều được kết nối bằng Ethernet và ngày càng nhiều thiết bị dùng đến
công nghệ này.
Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, tốc độ Ethernet được cải thiện từ
10 Mbps lên 100 Mbps, 1Gbps, 10 Gbps và 40 Gbps. Song song với nó là sự bùng nổ
của Internet yêu cầu băng thông truyền tải lưu lượng rất lớn, phương tiện truyền tải
trong mạng Ethernet cũng chuyển dần từ cáp đồng sang cáp quang và cấu hình cũng
phát triển từ cấu trúc bus dùng chung lên cấu trúc mạng chuyển mạch. Đó là những
nhân tố quan trọng để xây dựng các mạng có dung lượng cao, chất lượng cao, hiệu
suất cao, đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao về chất lượng dịch vụ trong môi
trường mạng đô thị MAN-E hay WAN đảm bảo kết nối khách hàng mọi lúc mọi nơi,
mọi giao diện.
Mở rộng mạng LAN ra mạng MAN-E tạo ra các cơ hội mới cho nhà khai thác
mạng. Khi đầu tư vào mạng MAN-E, các nhà khai thác có khả năng để cung cấp các
giải pháp truy nhạp tốc độ cao với chi phí tương đối thấp cho các điểm cung cấp dịch
vụ POP (Points Of Presence) của họ, do đó loại bỏ được các điểm nút cổ chai tồn tại
giữa các mạng LAN tại các cơ quan với mạng đường trục tốc độ cao.
Xu hướng phát triển cơng nghệ mạng MAN-E ngày nay dựa vào mục đích xây
dựng mạng MAN-E thế hệ mới chủ yếu tập trung vào 5 loại cộng nghệ chính:
 Next Generation SDH/SONET
 Wavelength Division Multiplexing (WDM)
 RPR (Resilient Packet Rig)
 Gigabit Ethernet
 MPLS
Các công nghệ này được xây dựng khác nhau cả phạm vi lẫn phương thức mà
chúng sẽ đươc sử dụng. Một số trường hợp, các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng lại triển
khai cùng một công nghệ cho các ứng dụng khác nhau.
Các nhà khai thác mạng có xu hướng kết hợp một số loại công nghệ trên cùng một

mạng của họ vì tất cả các cơng nghệ sẽ thực hiện một mục đích chung đó là:
 Giảm chi phí đầu tư xây dựng mạng.
 Rút ngắn thời gian đáp ứng dịch vụ cho khách hàng.
 Dự phòng dung lượng đối với sự gia tăng lưu lượng dạng gói.
 Tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ mới.
 Nâng cao hiệu suất khai thác mạng.
1.2. Đối tượng và mục đích của đề tài
NHĨM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 3


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.2.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn
Trong vài năm trở lại đây các nhà khai thác mạng viễn thơng có khuynh
hướng tập trung đầu tư xây dựng mạng đường trục (backbone) để đáp ứng yêu cầu
về băng thông do sự bùng nổ của Internet. Tuy nhiên, hiện nay khuynh hướng phát
triển mạng đã có sự thay đổi, người ta tập trung sự chú ý đến việc xây dựng mạng
nội vùng, nội hạt nói chung và MAN tại các đơ thị, thành phố nói riêng, nơi cần
thiết phải đầu tư xây dựng, tổ chức lại để có thể đáp ứng được nhu cầu đa dạng
hố dịch vụ của người sử dụng, đưa dịch vụ đến gần với khách hàng hơn, đảm bảo
việc kết nối với khách hàng “mọi nơi, mọi lúc và với mọi giao diện”.
Không giống như mạng đường trục, nơi có khuynh hướng hội tụ các
loại hình lưu lượng truyền tải về loại hình giao thức truyền tải phổ biến nhất là
IP/MPLS nhằm đạt được hiệu suất sử dụng mạng cao, mạng đô thị thực hiện tiếp
cận với rất nhiều loại hình ứng dụng và giao thức truyền tải cần phải truyền một
cách “trong suốt” giữa người sử dụng hoặc các mạng văn phòng với nhau. Do vậy
vấn đề đặt ra là cần phải cân nhắc giữa mục tiêu truyền lưu lượng trong suốt và đạt

hiệu suất sử dụng mạng cao. Đó là bài tốn đặt ra đối với các nhà xây dựng mạng
đơ thị. Nó sẽ quyết định đến chiến lược triển khai mạng và dịch vụ cũng như việc
lựa chọn nhà cung cấp thiết bị mạng.
1.2.2. Đối tượng của đề tài
Đề tài tiểu luận sẽ hướng đến những điểm khái quát trong mạng MAN-E. Sự
tìm hiểu một vài dịch vụ được cung cấp bởi MAN-E như E-Line, E-LAN, E-Tree
cùng với những công nghệ mà nhà khai thác mạng đã sử dụng để xây dựng lên
mạng đơ thị ở đây có thể kể đến như công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức
mà VNPT đã áp dụng nhằm xây dựng một cơ sở hạ tầng mạng hội tụ (cung cấp
dịch vụ thoại, số liệu, đa dịch vụ…) và hướng đến công nghệ về quang sử dụng
ghép kênh quang theo bước sóng WDM. Tiểu luận cũng trình bày thêm thiết bị
được sử dụng trong mạng MAN-E cũng như hiểu được nguyên lý vận hành thiết
bị.
1.3. Đánh giá về đề tài
Qua những khái quát đã nêu ở trên về công nghệ mạng MAN-E mà các nhà khai
thác mạng đã dáp dụng cho từng đô thị thì ở chương tiếp theo bài tiểu luận của nhóm
sẽ đi sâu vào từng phần cụ thể ở đây là những dịch vụ mà mạng MAN-E cung cấp, tìm
hiểu sâu về cơng nghệ MPLS đã được tập đồn VNPT triển khai để xây dựng lên
mạng MAN cùng với những vấn đề khác như tìm hiểu về thiết bị NE04E của hãng
Huewei trong hệ thống mạng MAN được sâu sắc hơn.

NHÓM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 4


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E

2.1. Tổng quan về mạng MAN-E
2.1.1. Mạng đô thị - MAN và công nghệ Ethernet
MAN viết tắt của Metropolitan Area Network là một mạng dữ liệu băng rộng
trong phạm vi địa lý cỡ một thành phố cung cấp tích hợp các dịch vụ truyền thơng
như dữ liệu, thoại và hình ảnh. Một mạng MAN thường kết nối nhiều mạng LAN
với nhau sử dụng đường truyền tốc độ cao và cung cấp kết nối truy nhập tới WAN
và Internet. Xét về quy mô, mạng MAN lớn hơn LAN nhưng nhỏ hơn WAN,
phạm vi của một mạng MAN thường dưới 50km. Theo IEEE 802-2001, MAN là
thiết kế tối ưu hóa LAN cho một vùng địa lý rộng lớn, phạm vi từ một nhóm các
tịa nhà cho tới tồn thành phố. MAN có thể do một tổ chức sở hữu và vận hành,
tuy nhiên thường được sử dụng bởi các cá nhân và các tổ chức nhỏ. Các mạng
MAN cũng có thể được sở hữu và vận hành như một mạng công cộng thường chủ
yếu cung cấp kết nối các mạng LAN với nhau [1].

Hình 2.1: Phạm vị mạng đơ thị
Mạng MAN là nhánh đầu tiên của hệ thống mạng toàn cầu kết nối người
dùng, khách hàng tới mạng WAN. Các đói tượng sử dụng mà mạng MAN hướng
tới bao gồm các khách hàng, cá nhân và các doanh nghiệp. Ví dụ như các cơng
xưởng lớn (Les), văn phịng vừa và nhỏ, các nhà kinh doanh vừa và nhỏ, các dịch
vụ cấp phát tài nguyên động (MTUs), các chung cư (MDUs).
Bộ phận của mạng đô thị kết nối với các khách hàng được gọi là last mile để
biểu thị nhánh cuối cùng của mạng dữ liệu. Tuy nhiên nếu đặt khách hàng làm
trung tâm, người ta gọi nhánh này là first mile để biểu thị ý quyền lợi khách hàng
là hàng đầu. Một từ có biệu thị ý nghĩa cụ thể hơn là “đầu cuối”, bởi nhánh cuối
NHÓM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 5

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
cùng của mạng dữ liệu thường là thử thách lớn nhất, có chi phí xây dựng cao nhất
và cũng là rào cản cuối cùng của tiến trình chuyển đổi từ mạng đơ thị sang mạng
dữ liệu tập trung tốc độ cao (high-speed data centric network).
Kết nối giữa các phần tử của mạng MAN thường là cáp quang hoặc có thể
khơng dây. Các cơng nghệ sử dụng cho mạng MAN như ATM, FDDI, DQDB và
SMDS.
Việc Mở rộng mạng LAN ra mạng MAN-E tạo ra các cơ hội mới cho nhà
khai thác mạng. Khi đầu tư vào mạng MAN-E, các nhà khai thác có khả năng để
cung cấp các giải pháp truy nhập tốc độ cao với chi phí tương đối thấp cho các
điểm cung cấp dịch vụ POP (Points Of Presence) của họ, do đó loại bỏ được các
điểm nút cổ chai tồn tại giữa các mạng LAN tại các cơ quan với mạng đường trục
tốc độ cao.
Doanh thu giảm do cung cấp băng thông với giá thấp hơn cho khách hàng có
thể bù lại bằng các cung cấp thêm các dịch vụ mới. Do vậy MAN-E sẽ tạo ra
phương thức để chuyển từ cung cấp các đường truyền có giá trị cao đến việc cung
cấp các dịch vụ giá trị gia tăng qua băng thông tương đối thấp.
Ethernet là công nghệ được sử dụng rộng dãi cho mạng LAN. Công nghệ
Ethernet do Robert Melancton Metcafe phát minh ra tại trung tâm nghiên cứu
Xeror Palo Alto từ những năm 1970. Lúc đó, hệ thống Ethernet chỉ chạy với tốc
độ xấp xỉ 3Mbps. Năm 1980, đặc tả Ethernet chính thức ra đời từ nghiên cứu của
liên minh DEC-Intel-Xeror. Tốc độ Ethernet lúc đó được mở rộng lên 10Mbps.
Sau đó, cơng nghệ Ethernet được đưa vào ủy ban các tiêu chuẩn LAN của IEEE
(IEEE 802). Năm 1985, chuẩn Ethernet là IEEE 802.3 được phát hành. Ethernet
hoạt động theo giao thức cảm nhận sóng mang CSMA/CD. Tốc độ Ethernet ngày
càng tăng, từ 10Mbps ban đầu lên 100Mbps, 1000Mbps (1Gbps), 10Gbps, 40
Gbps và có thể lên tới 100Gbps. Hiện nay chuẩn tốc độ cao nhất được phát hành là
10Gbps, chuẩn 40Gbps và 100Gbps vẫn đang được phát triển và chưa hồn thiện.
Cũng theo đó, mơi trường truyền dẫn chuyển từ cáp đồng sang cáp quang. Sử dụng

truyền dẫn bằng cáp quang và tốc độ truyền dẫn cao là yếu tố quan trọng để xây
dựng các mạng dung lượng lớn, chất lượng cao đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn
của khách hàng.
MAN-E được xây dựng để kết nối các mạng cục bộ của các tổ chức và cá
nhân với một mạng diện rộng WAN hay với Internet sử dụng các chuẩn Ethernet.
MAN-E cung dịch vụ truyền tải khung Ethernet và cung cấp các giao diện kết nối
Ethernet tới khách hàng.
2.1.2. Đặc tính của MAN-E
Để thấy được sự đơn giản và tiết kiệm về chi phí của MAN-E ta xét một
mạng MAN sử dụng công nghệ TDM truyền thống. Một mạng MAN sử dụng
công nghệ ghép kênh theo thời gian điển hình sẽ bao gồm nhiều thiết bị TDM cả ở

NHĨM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 6


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
phía khách hàng và trong mạng truyền dẫn của nhà cung cấp. Thiết bị TDM bao
gồm các bộ ghép kênh số, các bộ nối chéo và ghép kênh xen rẽ.

Hình 2.2: Truyền dẫn TDM trong mạng đô thị
Trong hai trường hợp triển khai kết nối tới khách hàng là kết nối on-net và
kết nối off-net. Trường hợp on-net, mạng có đường cáp quang tới tận nhà khách
hàng, và bên phía khách hàng sẽ có thiết bị ghép xen rẽ ADM cung cấp các đường
T1 hoặc DS3/OCn tới từng người sử dụng đầu cuối riêng. Trường hợp này, bộ
ghép kênh số như M13 thực hiện ghép nhiều đường T1 thành một đường DS3
hoặc nhiều DS3 thành OCn để có thể truyền dẫn qua mạng quang SONET/SDH

tới tổng đài. Kết nối off-net là khi khơng có đường cáp quang tới nhà khách hàng,
kết nối được thực hiện qua các đường cáp đồng T1 hoặc DS3 được tập hợp lại tại
tổng đài sử dụng bộ nối chéo truy nhập số DAC. Luồng tổng này được truyền dẫn
tới các tổng đài khác, kết thúc hoặc truy nhập tới WAN tùy theo dịch vụ của khách
hàng đang sử dụng.
Triển khai và điều hành một mạng thuần TDM là rất tốn kém vì cơng nghệ
TDM khơng linh hoạt đối với nhu cầu của khách hàng. Giá thành để triển khai một
mạng đơ thị bao gồm cả chi phí cố định về thiết bị, cơ sở hạ tầng lẫn chi phí điều
hành. Chi phí điều hành mạng bao gồm các chi phí về thiết kế, lắp đặt, vận hành,
bảo dưỡng, quản lý… Giá thành để tạo nên dịch vụ sẽ tác động lớn tới thành cơng
của việc đưa dịch vụ đó tới khách hàng. Chi phí cho các thiết bị truyền dẫn càng
thấp thì giá thành dịch vụ được đưa tới khách hàng càng thấp.
Khó khăn lớn mà giao diện TDM gặp phải là băng thơng cung cấp khơng
truyến tính theo yêu cầu của khách hàng mà tăng theo các mức cố định. Ví dụ một
giao diện T1 cung cấp luồng 1.5Mbps, mức tiếp theo là DS3 với 45Mbps, mức cao
hơn là OC3 155Mbps… Khi băng thông khách hàng yêu cầu lớn hơn 1.5Mbps thì
buộc nhà cung cấp phải lắp nhiều đường T1 hoặc đưa cho khách hàng đường DS3.
Kéo theo đó phải thay đổi cả giao diện vật lý đã cung cấp cho khách hàng. Chi phí
NHĨM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 7


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
phát sinh trong việc thay đổi đó gây ảnh hưởng chính tới cả khách hàng và nhà
cung cấp. Không chỉ thế, khi giao diện phía khách hàng thay đổi, nhà mạng cũng
phải thay đổi giao diện tại tổng đài để thích ứng với kênh đã triển khai. Việc này
thường xuyên xảy ra vì nhu cầu của khách hàng ngày càng đa dạng. Các dịch vụ

như Channelized DS1, Channelized DS3 hay Channelized OCn có thể cung cấp
linh hoạt thay đổi băng thông, tuy nhiên phải mất chi phí lớn cho các router và
giao diện cung cấp dịch vụ này. Chính điều này làm cho giao diện truy nhập
Ethernet ngày càng tăng nhanh trong môi trường mạng đơ thị. So với các chuẩn
TDM thì tốc độ Ethernet 10/100/1000 Mbps linh hoạt hơn trong việc ghép tách
luồng.

Hình 2.3: So sánh TDM với Ethernet
Sự khác nhau giữa kết nối TDM và Ethernet trong việc cung cấp truy nhập
Internet. Với mạng đô thị sử dụng công nghệ TDM, nhà cung cấp kết nối đưa ra
một đường kết nối điểm-điểm từ POP của ISP tới khách hàng. Việc quản lý địa chỉ
IP và định truyến được ISP thực hiện tại POP. Điều này tạo ra ranh giới giữa việc
cung cấp kết nối và cung cấp dịch vụ Internet. Với mạng đơ thị sử dụng cơng nghệ
Ethernet, giao diện phía khách hàng và phía ISP đều là Ethernet. Nhà cung cấp kết
nối quản lý kết nối lớp 2 (L2), trong khi ISP quản lý các dịch vụ IP. Xét trên cùng
quan điểm vận hành thì nhà cung cấp kết nối này cũng giống như trường hợp trên.
Tuy nhiên điều này mở ra cơ hội cho nhà cung cấp kết nối có thể bán các dịch vụ
truyền thống trên cùng một kết nối Ethernet mà không cần thay đổi hạ tầng mạng
và thiết bị khách hàng.
2.1.3. Lợi ích dùng dịch vụ Ethernet
Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã cung cấp dịch vụ Metro Ethernet. Một số nhà
cung cấp đã mở rộng dịch vụ Ethernet vuợt xa phạm vi mạng nội thị (MAN) và
vươn đến phạm vi mạng diện rộng (WAN). Hàng ngàn thuê bao đã được sử dụng
dịch vụ Ethernet và số lượng th bao đang tăng lên một cách nhanh chóng.
NHĨM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 8

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
Những thuê bao này bị thu hút bởi những lợi ích của dịch vụ Ethernet đem lại, bao
gồm:
- Tính dễ sử dụng.
- Hiệu quả về chi phí (cost effectiveness).
- Linh hoạt.
-Tính chuẩn hóa
 Tính dễ sử dụng
Dịch vụ Ethernet dựa trên một giao diện Ethernet (Ethernet interface) chuẩn,
phổ biến dùng rộng rãi trong các hệ thống mạng cục bộ (LAN). Hầu như tất cả các
thiết bị và máy chủ trong LAN đều kết nối dùng Ethernet, vì vậy việc sử dụng
Ethernet để kết nối với nhau sẽ đơn giản hóa q trình hoạt động và các chức năng
quản trị, quản lí và cung cấp (OAM &P).
 Hiệu quả về chi phí
Dịch vụ Ethernet làm giảm chi phí đầu tư (CAPEX-capital expense) và chi
phí vận hành (OPEX-operation expense):
Một là, do sự phổ biến của Ethernet trong hầu hết tất cả các sản phẩm mạng
nên giao diện Ethernet có chi phí khơng đắt.
Hai là, ít tốn kém hơn những dịch vụ cạnh tranh khác do giá thành thiết bị
thấp, chi phí quản trị và vận hành thấp hơn.
Ba là, nhiều nhà cung cấp dịch vụ Ethernet cho phép những thuê bao tăng
thêm băng thông một cách khá mềm dẻo.. Điều này cho phép thuê bao thêm băng
thông khi cần thiết và họ chỉ trả cho những gì họ cần.
 Tính linh hoạt
Dịch vụ Ethernet cho phép những thuê bao thiết lập mạng của họ theo những
cách hoặc là phức tạp hơn hoặc là không thể thực hiện với các dịch vụ truyền
thống khác. Ví dụ: một cơng ty th một giao tiếp Ethernet đơn có thể kết nối
nhiều mạng ở vị trí khác nhau để thành lập một Intranet VPN của họ, kết nối
những đối tác kinh doanh thành Extranet VPN hoặc kết nối Internet tốc độ cao đến

ISP. Với dịch vụ Ethenet, các thuê bao cũng có thể thêm vào hoặc thay đổi băng
thơng trong vài phút thay vì trong vài ngày ngày hoặc thậm chí vài tuần khi sử
dụng những dịch vụ mạng truy nhập khác (Frame relay, ATM,…). Ngoài ra,
những thay đổi này khơng địi hỏi th bao phải mua thiết bị mới hay ISP cử cán
bộ kỹ thuật đến kiểm tra, hỗ trợ tại chỗ.

Tính chuẩn hố: MEF đang tiếp tục định nghĩa và chuẩn hóa các loại
dịch vụ và các thuộc tính này, cho phép các nhà cung cấp dịch vụ có khả năng trao
đổi giải pháp của họ một cách rõ ràng, các thuê bao có thể hiểu và so sánh các dịch
vụ một cách tốt hơn
2.1.4. Cấu trúc mạng MAN-E

NHÓM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 9


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E

Hình 2.4: Cấu trúc mạng MAN điển hình
Kiến trúc mạng Metro dựa trên cơng nghệ Ethernet điển hình. Phần mạng
truy nhập Metro tập hợp lưu lượng từ các khu vực (cơ quan, toà nhà...) trong khu
vực của mạng Metro. Mơ hình điển hình thường được xây dựng xung quanh các
vòng Ring quang với mỗi vòng Ring truy nhập Metro gồm từ 5 đến 10 node.
Những vòng Ring này mang lưu lượng từ các khách hàng khác nhau đến các điểm
POP mà các điểm này được kết nối với nhau bằng mạng lõi Metro. Một mạng lõi
Metro điển hình sẽ bao phủ được nhiều thành phố hoặc một khu vực tập trung
nhiều doanh nghiệp.

Một khía cạnh quan trọng của những mạng lõi Metro này là các trung tâm dữ
liệu, thường được đặt node quan trọng của mạng lõi Metro có thể truy nhập dễ
dàng. Những trung tâm dữ liệu này phục vụ chủ yếu cho nội dung các host gần
người sử dụng. Đây cũng chính là nơi mà các dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ
khác (Outsourced services) được cung cấp cho các khách hàng của mạng MAN-E.
Quá trình truy nhập đến đường trục Internet được cung cấp tại một hoặc một số
điểm POP cấu thành nên mạng lõi Metro.
2.1.5. Kiến trúc phân lớp mạng MAN-E
Mạng MAN E sử dụng công nghệ Ethernet, kết nối các mạng cục bộ với một
mạng diện rộng WAN hay Internet, có chức năng thu gom lưu lượng và truyền tải
lưu lượng cho các thiết bị mạng truy nhập (IP DSLAM, MSAN).
Kiến trúc mạng MAN E theo MEF định nghĩa thì MAN E gồm 3 lớp: Lớp
dịch vụ Internet, lớp truyền tải, lớp dịch vụ ứng dụng.

Hình 2.5: Kiến trúc phân lớp
NHÓM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 10


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
Theo định nghĩa của Metro Ethernet Form trong MEF4 (Metro Ethernet
Architecture Framework – Part 1), mạng metro Ethernet sẽ được xây dưng theo 3
lớp: Lớp dịch vụ Ethernet – hỡ trợ các dịch vụ truyền thông dữ liệu L2 Ethernet cơ
bản; Tổ hợp của một hoặc nhiều Lớp truyền tải Dịch Vụ hỗ trợ; và có thể bao gồm
Lớp Dịch Vụ Ứng Dụng hỗ trợ cho các ứng dụng trên nền L2 Ethernet. Mô hình
mạng theo các lớp dựa trên quan hệ client/server. Bên cạnh đó, mỗi lớp mạng này
có thể được thiết kế theo các mặt phẳng điều khiển, dữ liệu, quản trị trong từng

lớp, bao gồm:
 Lớp dịch vụ Ethernet (ETH layer): lớp dịch vụ Ethernet có chức năng truyền
tải các dịch vụ hướng kết nối chuyển mạch dựa trên địa chỉ MAC. Các bản tin
Ethernet sẽ được truyền qua hệ thống thơng qua các giao diện hướng nội bộ,
hướng bên ngồi được quy định rõ ràng, gán với các điểm tham chiếu. Lớp ETH
cũng phải cung cấp các khả năng về OAM, khả năng phát triển dịch vụ trong quản
lý các dịch vụ Ethernet hướng kết nối. Tại các giao diện hướng bên ngoài của lớp
ETH, các bản tin bao gồm : Ethernet unicast, multicast hoặc broadcast, tuân thủ
theo chuẩn IEEE 802.3 – 2002.
 Lớp truyền tải dịch vụ (TRAN layer): Lớp truyền tải dịch vụ hỗ trợ kết nối
giữa các phần tử của lớp ETH. Có thể sử dụng nhiều công nghệ khác nhau dùng để
thực hiện việc hỗ trợ kết nối. Một số ví dụ: IEEE 802.3, SONET/SDH, OTN
ODUK, MPLS LSP… Các công nghệ truyền tải trên, khi đến lượt mình thì lại có
nhiều cơng nghệ khác hỗ trợ, cứ như vậy cho đến lớp vật lý như cáp quang, cáp
đồng, không dây.
 Lớp dịch vụ và ứng dụng (app layer): lớp dịch vụ ứng dụng hỗ trợ các dịch
vụ sử dụng truyền tải trên nền Ethernet của mạng MAN. Có nhiều dịch vụ trong
đó bao gồm cả việc sử dụng lớp ETH như một lớp TRAN cho các lớp như IP,
MPLS, PDH…
 Lớp dịch vụ và ứng dụng (APP layer): Lớp dịch vụ ứng dụng hỗ trợ các dịch
vụ sử dụng truyển tải trên nền Ethernet của mạng MEN. Có nhiều dịch vụ trong đó
bao gồm cả các việc sử dụng lớp ETH như một lớp TRAN cho các lớp như: IP,
MPLS, PDH…
2.2. Các công nghệ truyền tải Ethernet trong mạng MAN
Các ứng dụng và dịch vụ MAN-E không nhất thiết phải yêu cầu Ethernet làm công
nghệ truyền dẫn lớp dưới, mạng MAN-E cịn có thể được xây dựng trên nền các công
nghệ khác như:
 Công nghệ IP
 Cơng nghệ SDH/NG-SDH
 MPLS/GMPLS

 Gigabit Ethernet
 RPR
 WDM
NHĨM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 11


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
2.2.1. Công nghệ IP
TCP/IP là họ giao thức cung cấp các phương tiện liên kết các mạng nhỏ với
nhau để tạo ra các mạng lớn hơn gọi là liên mạng (Internetwork). Cấu trúc phân
tầng của TCP/IP gồm có 4 tầng:
 Lớp liên kết dữ liệu và vật lý
 Lớp IP
 Lớp TCP/IP gồm hai giao thức TCP (Transmission Control Protocol) và
UDP (User Datagram Protocol) trong đó TCP cung cấp khả năng kết nối cịn UDP
cung cấp khả năng phi kết nối.
 Lớp ứng dụng.

Hình 2.6: Cấu trúc phân tầng của TCP/IP
Giao thức IP thực hiện truyền thông tin dưới dạng các đơn vị dữ liệu gọi là
Datagram. Có hai loại khn dạng gói tin đó là IPv4 và IPv6, trong khi IPv4 đang
trở nên lỗi thời và bộc lộ nhiều hạn chế thì sự ra đời của IPv6 là một bước phát
triển tiếp theo trong cơng nghệ IP để có thể đáp ứng cho các u cầu mới.

Hình 2.7: Truyền tải IP trong MEN
NHĨM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 12


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
2.2.2. Công nghệ SDH/NG-SDH
Công nghệ SDH hiện tại là công nghệ truyền dẫn được áp dụng phổ biến
nhất trong mạng của những nhà cung cấp dịch vụ trên thế giới. Công nghệ SDH
được xây dựng trên cơ sở hệ thống phân cấp ghép kênh đồng bộ TDM với cấu trúc
phân cấp ghép kênh STM-N cho phép cung cấp các giao diện truyền dẫn tốc độ từ
vài Mbit/s tới vài Gbit/s. Đặc tính ghép kênh TDM và phân cấp ghép kênh đồng
bộ của công nghệ SDH cho phép cung cấp các kênh truyền dẫn có băng thơng cố
định và có độ tin cậy cao với việc áp dụng các cơ chế phục hồi và bảo vệ cơ chế
quản lý hệ thống theo cấu trúc topo mạng phù hợp đã được chuẩn hóa bởi các tiêu
chuẩn ITU-T.

Hình 2.8 Truyền dẫn Ethernet SONET/SDH
Từ trước đến nay cơng nghệ truyền dẫn SDH được xây dựng chủ yếu cho
việc tối ưu truyền tải lưu lượng thoại. Theo những dự báo phân tích về thị trường
mạng viễn thơng gần đây, các doanh nghiệp sẽ gia tăng mạnh mẽ các loại hình
dịch vụ truyền dữ liệu và có xu hướng chuyển dần lưu lượng của các dịch vụ thoại
sang truyền tải theo các giao thức truyền dữ liệu (như dịch vụ thoại VoIP). Trong
khi đó, các cơ sở hạ tầng mạng SDH hiện có khó có khả năng đáp ứng nhu cầu
truyền tải lưu lượng gia tăng trong tương lai. Do đó yêu cầu đặt ra là cần phải có
một cơ sở hạ tầng mạng truyền tải mới để có thể đồng thời truyền tải trên nó lưu
lượng của hệ thống SDH hiện có và lưu lượng của các loại hình dịch vụ mới khi
chúng được triển khai.Và công nghệ SDH thế hệ tiếp theo ra đời đó là NG-SDH.
Các cơng nghệ để tạo ra SDH-NG được tập hợp chung trong một khái niệm

đó là khái niệm truyền dữ liệu qua mạng SDH DoS (data over SDH). DoS là cơ
cáu truyền tải lưu lượng cung cấp một số chức năng và các giao diện nhằm mục
đích tăng hiệu quả của việc truyền dữ liệu qua mạng SDH. Mục tiêu quan trọng
NHÓM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 13


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
nhất mà công nghệ cần thực hiện đó là phối hợp hỗ trợ lẫn nhau để thực hiện chức
năng cài đặt/chỉ định băng thông cho các dịch vụ một cách hiệu quả mà không ảnh
hưởng tới lưu lượng đang được truyền qua mạng SDH hiện tại. Điều này sẽ đảm
bảo chức năng hỗ trợ truyền tải lưu lượng dịch vụ mạng hiện có và triển khai các
loại hình dịch vụ mới.

Hình 2.9: Mơ hình giao thức trong NG-SDH
Thêm vào đó, NG-SDH cung cấp chức năng đảm bảo chất lượng dịch vụ
QoS với chấp nhận theo quy định với các loại hình dịch vụ mới: mềm dẻo và linh
hoạt trong việc hỗ trợ truyền tải lưu lượng của các giao thức khác nhau qua mạng.
Cơ cấu DoS bao gồm ba giao thức chính:
 Thủ tục đóng khung tổng quát GFR (Generic Framing Procedure)
 Kỹ thuật liên kết chuỗi ảo VC (Virtual Concatenation)
 Cơ cấu điều chỉnh dung lượng đường thông LCAS (link Capacity
Adjustment Scheme)
Cả ba giao thức này đã được ITU-T chuẩn hóa lần lượt bởi các tiêu chuẩn
G.7041/Y.1303, G.707, G7042/Y.1305. Giao thức GFP cung cấp thủ tục đóng gói
khung dữ liệu cho các dạng lưu lượng khác nhau (Ethernet, IP/PPP, RPR, kênh
quang…) vào các phương tiện truyền dẫn TDM như là SDH hoặc hệ thống truyền

tải quang OTN (Optical Transport Network). Giao thức VC cung cấp những thủ
tục cài đặt băng thông cho các kênh kết nối mềm dẻo hơn so với những thủ tục áp
dụng trong truyền dẫn TDM trước đó. Giao thức CLAS cung cấp thủ tục báo hiệu
đầu cuối tới đầu cuối để thực hiện chức năng điều chỉnh động dung lượng băng
thông cho các kết nối khi sử dụng VC trong kết nối SDH.
 Ưu điểm của NG-SDH
Cung cấp kết nối băng thơng cố định cho khách hàng.
NHĨM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 14


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
Độ tin cậy của kênh truyền dẫn cao, trễ truyền tải thông tin nhỏ.
Các giao diện truyền dẫn đã được chuẩn hóa và tương thích với nhiều thiết bị
trên mạng.
Thuận lợi cho kết nối truyền dẫn điểm – điểm.
Quản lý dễ dàng.
Công nghệ đã được chuẩn hóa.
Thiết bị được triển khai rộng rãi.
 Nhược điểm của NG-SDH
Công nghệ SDH được xây dựng nhằm mục đích tối ưu cho truyền tải lưu lượng
chuyển mạch kênh, không phù hợp với truyền tải lưu lượng chuyển mạch gói.
Do cấu trúc ghép kênh phân cấp nên cần nhiều cấp thiết bị để ghép tách, phân
chia giao diện đến khách hàng.
Khả năng cung cấp không linh hoạt và giá thành nâng cấp tương đối lớn.
Không phù hợp với tổ chức mạng theo cấu trúc MESH.
Khó triển khai dịch vụ ứng dụng Multicast.

Dung lượng băng thông dành cho bảo vệ và phục hồi lớn.
2.2.3. MPLS/GMPLS
MPLS là giải pháp chuyển mạch nhãn đa giao thức, được sử dụng trong các
mạng hiệu năng cao để định truyến và chuyển tiếp dữ liệu. Chức năng cơ bản của
MPLS là cho phép các router thiết lập các luồng điểm - điểm (còn gọi là các luồng
chuyển mạch nhãn - LSP) với các đặc tính QoS xác định qua bất kỳ mạng loại gói
hay tế bào. MPLS có thể coi như một giải pháp cơng nghệ tổ hợp, mạng MPLS có
khả năng chuyển các gói tin tại lớp 3 và tại lớp 2 sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn
như một kỹ thuật chuyển tiếp.
MPLS hoạt động giữa lớp liên kết dữ liệu (L2) và lớp mạng (L3), MPLS có
thể hoạt động với các giao thức mạng lớp 2 khác nhau như Ethernet, ATM, Frame
Relay, PPP...

Hình 2.10: Cấu trúc gói tin MPLS
Phần tiêu đề của gói tin MPLS bao gồm một hoặc nhiều một chồng nhãn. Một
chồng nhãn bao gồm 4 trường sau:
20 bit trường giá trị nhãn.
3 bit trường kiểu lưu lượng dành cho QoS
1 bit cờ chỉ chồng nhãn cuối, nếu cờ được đặt thì chồng nhãn đó là cuối cùng
trong tiêu đề của gói tin MPLS
4 bit trường thời gian sống – TTL
NHÓM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 15


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MAN-E
Các router thực hiện chuyển mạch dựa trên nhãn gọi là các LSR (Label

Switch Router). Nhãn được phân phối giữa các LSR bằng giao thức phân phối
nhãn LDP (Label Distribution Protocol). Các đường chuyển mạch nhãn LSP
(Label Switched Path) được thiết lập có thể tạo một mạng riêng ảo hoặc để truyền
tải lưu lượng qua mạng. LSP cũng tương tự như PVC trong ATM nhưng LSP
không phụ thuộc vào giao thức hoạt động ở lớp 2.

Hình 2.11: Mạng Ethernet đơ thị MPLS
Như vậy MPLS có các ưu điểm sau đáp ứng các yêu cầu cơ bản đối với MAN-E:
 Hỗ trợ nhiều dịch vụ trong đó có 3 dịch vụ cơ bản là E-Line, E-LAN và E-Tree.
 Có khả năng mở rộng mạng và dịch vụ.
 Hỗ trợ nhiều tính năng QoS.
 Độ tin cậy cao, có khả năng phục hồi nhanh.
 Các tính năng vận hành khai thác OAM thuận tiện và nhanh chóng.
 Được hỗ trợ bởi nhiều hãng lớn như Cisco, Acatel, Juniper…
Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS (Generalized
Multiprotocol Labed Switching là bước phát triển theo của công nghệ chuyển
mạch nhãn đa giao thức MPLS (Multiprotocol Labed Switching). GMPLS thực
chất là sự mở rộng chức năng điều khiển của mạng MPLS, nó cho phép kiến tạo
mặt phẳng điểu khiển quản lý thống nhất không chỉ ở lớp mạng mà còn thực hiện
đối với các lớp ứng dụng, truyền dẫn và lớp vật lý. GMPLS mở rộng chức năng hỗ
trợ giao thức IP để điều khiển thiết lập hoặc giải phóng các đường chuyển mạch
NHĨM 6

Lớp: L12CQVT03-N

Trang 16