Bài tiểu luận môn Công nghệ truyền tải quang PTIT

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA VIỄN THƠNG I

BÀI TIỂU LUẬN
Đề tài: “Tìm hiểu về các lớp khách hàng trong
mạng truyền thơng quang”
MƠN HỌC: CƠNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG
Giảng viên hướng dẫn:

CAO HỒNG SƠN

Nhóm mơn học:

04

Nhóm tiểu luận:

06

Sinh viên thực hiện

Mã SV

ĐỖ NGỌC BẢO

B18DCVT030

PHẠM VĂN ĐẠT

B18DCVT092

NGUYỄN MẠNH QUYẾT

B18DCVT343

1


HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA VIỄN THƠNG I

BÀI TIỂU LUẬN
Đề tài: “Tìm hiểu về các lớp khách hàng trong
mạng truyền thơng quang”
MƠN HỌC: CƠNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG
Giảng viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện

CAO HỒNG SƠN

Mã SV

ĐỖ NGỌC BẢO

B18DCVT030

PHẠM VĂN ĐẠT

B18DCVT092

NGUYỄN MẠNH QUYẾT

B18DCVT343

Nhận xét


MỤC LỤC

MỤC LỤC................................................................................................................................................1
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ......................................................................................................................2
LỜI NÓI ĐẦU .........................................................................................................................................3
1.1

LƯỢNG TIN TRONG KÊNH RỜI RẠC .................................................................................4

1.1.1

Kênh rời rạc .........................................................................................................................4

1.1.2

Entropy đồng thời và Entropy có điều kiện ......................................................................4

1.1.3

Thơng lượng kênh rời rạc...................................................................................................6

2.1

1.1.3.1

Khái niệm thông lượng của kênh ...................................................................................6

1.1.3.2

Thông lượng của kênh rời rạc không nhiễu .................................................................6

1.1.3.3

Thông lượng của kênh rời rạc có nhiễu. .......................................................................7

CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC ............................................................................9

2.1.1

Nhãn và chuyển tiếp ......................................................................................................... 11

2.1.2

Chất lượng dịch vụ ........................................................................................................... 14

2.1.3

Báo hiệu và định tuyến .................................................................................................... 14

2.1.4

Truyền sóng mang ............................................................................................................ 15

2.2

VỊNG GĨI PHỤC HỒI NHANH .......................................................................................... 16

2.2.1

Chất lượng dịch vụ ........................................................................................................... 17

2.2.2

Cấu trúc nút ...................................................................................................................... 18

2.2.3

Công bằng ......................................................................................................................... 19

2.3

MẠNG VÙNG LƯU TRỮ ....................................................................................................... 21

2.3.1

Kênh sợi quang ................................................................................................................. 22

KẾT LUẬN ........................................................................................................................................... 23
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................... 23

1

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

MPLS

Multiprotocol Label Switching

IP

Internet Protocol

LSP

Label Switched Path

LSR

Label Switched Router

QoS

Quality of Service

VPN
RSVP

Virtual Private Networks
Resource Reservation Protocol

LDP

Label Distribution Protocol

RSVP-TE

RSVP-Traffic Engineering

CR-LDP

Constrained based Routing-LDP

SLA

Service Level Agreements

T-MPLS

Transport-MPLS

MPLS-TP
RPR

MPLS-Tranport Profile
Resilient Packet Ring

SONET

Synchronous Optical Network

MAC

Media Access Control

EIR

Excess Information Rate

CIR

Committed Information Rate

FE

Fairness Eligible

FIFO
STQ

First In-First Out
Secondary Transit Queue

PTQ

Primary Transit Queue

SAN

Storage Area Network

SDH

Synchronous Digital Hierarchy

2


LỜI NĨI ĐẦU

Thơng tin là một trong những nhu cầu không thể thiếu đối với con người, là một
điều kiện cần cho sự tồn tại và phát triển. Ngành công nghệ thông tin liên lạc cũng được
coi là ngành công nghệ trí tuệ hoặc cơng nghiệp của tương lai, là nền tảng để phát triển
và tăng cường sức mạnh quốc gia cũng như sự cạnh tranh trong công nghiệp.
Khi khoa học kỹ thuật và xã hội càng phát triển thì thơng tin càng thể hiện được
vai trị quan trọng của nó. Cùng với lịch sử phát triển của con người, kỹ thuật truyền tin
cũng không ngừng phát triển. Sự phát minh ra sóng vơ tuyến dùng cho thơng tin liên lạc
cùng các định lý lấy mẫu, định lý về dung lượng kênh đã làm nền tàng cho thông tin số
nhằm nâng cao tốc độ truyền tin và tăng độ tin cậy cho thông tin nhận được. Tiếp theo
là công nghệ chinh phục vũ trụ, công nghệ vi mạch và sự thâm nhập lẫn nhau giữa khoa
học máy tính và truyền thông đã tạo điều kiện thuận lợi để phát triển các hệ thống thông
tin hiện đại, tốc độ cao, dung lượng lớn, độ tin cậy cao, truyền ở cự ly rất xa, địa chình
hiểm trở để phục vụ cuộc sống của con người như các hệ thống phát thanh, truyền hình
internet ,..
Tất cả các cơng nghệ truyền tín hiệu hiện đại đều phải dựa trên kiến thức nền tảng
của lý thuyết truyền tin. Nói cách khác, cơ sở lý thuyết truyền tin là kiến thức cơ bản
không thể thiếu được đối với các ngành Điện tử - Viễn thông và Công nghệ thông tin.
Hà Nội, ngày 29 tháng 11 năm 2021

3


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ THÔNG TIN

1.1 LƯỢNG TIN TRONG KÊNH RỜI RẠC
1.1.1 Kênh rời rạc
Nguồn tin và thu tin liên hệ với nhau qua kênh tin. Kênh tin thực hiện một phép biến
đổi từ khơng gian các kí hiệu vào đến khơng gian kí hiệu ở đầu ra của kênh.
Kênh được gợi là rời rạc nếu khơng gian tín hiệu vào và khơng gian tín hiệu ra là rời
rạc. Kênh được gọi là liên tục nếu cả hai không gian kí hiệu vào và ra là liên tục.
Nếu sự truyền tin trong kênh liên tục theo thời gian thì kênh được gọi là liên tục theo
thời gian. Nếu sự truyền tin chỉ thực hiện ở những thời điểm rời rạc theo thời gian thì
kênh được gọi là rời rạc theo thời gian.
Nếu sự chuyển đổi kí hiệu vào là x thành kí hiệu ra là y khơng phụ thược vào các
chuyển đổi trước đó thì kênh được gọi là khơng nhớ. Nếu sự chuyển đổi đó phụ thuộc
vào việc chọn gốc thời gian thì kênh được gọi là dừng.
1.1.2

Entropy đồng thời và Entropy có điều kiện

Trong trường hợp mã hố hay truyền lan tin trong kênh, ngồi tập tin X của nguồn
còn các tập tin Y ở đầu ra của kênh, giữa chúng tồn tại một sự liên hệ thống kê trong một
tập tích XY. Từ đó hình thành một số khai niệm mới là Entropy đồng thời và Entropy có
điều kiện.
-

Entropy đồng thời là độ bất định trung bình của tất cả các cặp (x, y)

H ( XY ) = − p ( x, y ) log p( x, y )

(1-1)

XY

-

Độ bất định trung bình của một kí hiệu xi  X khi biết một ký hiệu y j  Y gọi là
Entropy có điều kiện.

H ( X | Y ) = − p( x, y ) log p( x | y )

(1-2)

XY

Tương tự với: H (Y | X ) = −

 p( x, y) log p( y | x)
XY

4

(1-3)


+ H(X|Y) cịn gọi là độ mập mờ vì nó cho biết sự mập mờ của đầu vào khi
đầu ra đã biết.
+ H(Y|X) cịn gợi là sai số trung bình vì nó cho biết độ bất định (sai số) của
đầu ra khi đã biết đầu vào.
Tính chất:
H(XY) = H(X) + H(Y|X) = H(Y) + H(X|Y)

(1-4)

H(Y) ≥ H(Y|X)

(1-5)

H(Y) ≥ H(X|Y)

(1-6)

Nghĩa là độ bất định trung bình của một tập tin bất kỳ bao giờ cũng lớn hơn độ bất
định trung bình của tập tin khi đã biết một tập tin bất kỳ khác có liên hệ thống kê với nó.
Dấu bằng ở các bất đẳng thức trên sẽ xảy ra trong trường hợp hai tập tin X và Y độc lập
thống kê với nhau.
-

Sự liên hệ giữa lượng tin tương hỗ trung bình và entropi được biểu diễn như sau:
I(X, Y) = H(X) - H(X|Y)

(1-7)

I(X, Y) = H(Y) - H(Y|X)

(1-8)

I(X, Y) = H(X) + H(Y) - H(XY)

(1-9)

Các biểu thức này có một ý nghĩa cụ thể khi dùng chúng để mô tả sự truyền tin
trong một kênh có nhiễu. Lượng tin trung bình nhận được về tin phát bằng tổng các độ

bất định trung bình về tin phát và tin thu được xét một các độc lập với nhau trừ cho độ
bất định trung bình về sự phát đồng thời của chúng. Nếu giữa tin thu và tin phát khơng
có sự liên quan gì đến nhau nghĩa là tập phát X và tập thu Y độc lập thống kê với nhau,
thì lượng tin trung bình nhận được về tin phát sẽ bằng khơng vì:
H(XY) = H(X) + H(Y) và I(X, Y) = 0
Nếu trên kênh khơng có nhiễu, giữa đầu vào và đầu ra có một quan hệ một-một,
sai số trung bình cũng như độ mập mờ bằng khơng, khi đó:
H(XY) = H(X) = H(Y)
Từ đấy có thể giải thích lượng tin tương hỗ như một số đo mỗi liên hệ thống kê
giữa X và Y.
5


1.1.3

Thông lượng kênh rời rạc

1.1.3.1 Khái niệm thông lượng của kênh
-

Thông lượng của kênh là lượng tin tối đa mà kênh cho đi qua trong một đơn vị
thời gian mà không gây sai lầm. Ký hiệu là C (bit/giây)

-

Là tốc độ lặp tin tối đa ở đầu ra của kênh.

-

Tốc độ lặp tin của nguồn thường nhỏ hơn nhiều so với thông lượng của kênh.

R<
-

Tận dụng thông lượng của kênh như sau:
+ Tối đa tốc độ lặp tin của nguồn cho phù hợp với kênh: mã hố thống kế để
có tốc độ lặp tin cực đại, gần với thông lượng của kênh (đồng bộ kênh –
nguồn), với cơ sở lý thuyết là định luật Shannon cho kênh không nhiễu.
+ Sử dụng phần cịn lại của thơng lượng kênh để chống nhiễu (mã chống
nhiễu), với cơ sở lý thuyết là định luật Shannon cho kênh có nhiễu.

1.1.3.2 Thơng lượng của kênh rời rạc khơng nhiễu
Khi kênh khơng có nhiễu thì thơng tin do nguồn thiết lập truyền sẽ khơng có sai
nhầm, do đó thơng lượng kênh khi đó bằng tốc độ lặp tin cực đại của nguồn;
C = Rmax = n0 .H ( X )max

(1-10)

Để tối ưu hệ thông cần cực đại entropy của nguồn. Hai câu hỏi đặt ra là liệu có
tồn tại một phương pháp mã hố làm tăng entropy của nguồn đạt đến mức cực đại? và
giới hạn của tốc độ truyền tin khi đó là bao nhiêu?
Điều này được Shannon phát biểu trong một định lý cơ bản của lý thuyết tin tức
với nội dung như sau:
Giả sử nguồn có entropy H (bit/ký hiệu) và kênh có thơng lượng C (bit/giây) có
thể mã hố tin tức ở đầu ra của nguồn làm cho sự truyền tin trong kênh khơng nhiễu theo
một tốc độ trung bình
nhanh hơn

C
−  (ký hiệu/giây) với  là lượng bé tuỳ ý và không thể truyền

H

C
(Ký hiệu/ giây).
H

Tốc độ lặp tin tối đa tiệm cận và có thể bằng thơng lượng của kênh. Phép mã hoá
tương tứng gọi là phép mã hoá thống kê tối ưu. Có thể nói, định luật trên chính là cơ sở

6


lý thuyết của phương pháp mã hố thơng kê tối ưu. Phép mã hố thống kê tối ưu khơng
sử dụng thông lượng của kênh.
Khi tốc độ lặp tin của nguồn chưa đạt cực đại, còn khả năng để tối ưu nguồn thì
khả năng này được đo bằng độ dư của nguồn.
Độ dư của nguồn được định nghĩa như sau:
Rs = H ( X )max − H ( X )

(1-11)

Độ dư tương đối của nguồn được định nghĩa như sau:
rs =

H ( X ) max − H ( X )
H(X )
= 1−
H ( X ) max
H ( X ) max

(1-12)

Để có thể xây dựng mã chống nhiễu, điều kiện đầu tiên là phải có độ dư.
1.1.3.3 Thơng lượng của kênh rời rạc có nhiễu.
Xét kênh khơng nhớ, nghĩa là những tin nhận được sau không phụ thuộc vào
những tin nhận được trước, nói cách khác chúng độc lập thống kê với nhau. Độ chính
xác của tin truyền đi trong kênh chỉ còn bị ảnh hưởng của nhiễu làm giảm đi mà thơi. Ở
đây có thể xảy ra 2 trường hợp:
-

Nếu các tin nhận được sai lệch với các tin gửi đi nhưng vẫn phân biệt được các
tin đầu vào thì sự truyền tin như vậy vẫn đảm bảo chính xác.

-

Nếu các tin đầu vào bị lẫn nhau ở đầu ra (nhiều tin đầu vào cho một tin đầu ra),
trường hợp này làm giảm độ chính xác truyền tin và xuất hiện sai số truyền tin.
Chúng ra sẽ khảo sát trường hợp này.
Xét hệ thống gồm đầu vào là X = { xi }, i = 1….m và đầu ra của kênh nhận được

các tin tương ứng hợp lại thành tập Y = { y j }, j =1…n. Do kênh có nhiễu, nên phép biến
đổi giữa X và Y được biểu diễn bằng ma trận xác suất chuyển đổi p( y j | xi ).
Trong trường hợp này lượng tin tương hỗ trung bình giữa X và Y được xác định
bằng:
I(X,Y) = H(X) - H(X|Y)
I(X,Y) = H(Y) - H(Y|X)
7


Tốc độ lặp tin ở đầu ra của kênh trong trường hợp kênh có nhiễu bằng:

R = n0 .I ( X , Y ) = n0 .[ H ( X ) − H ( X | Y )] (bit/giây) (1-13)
n0 I ( X | Y ) là lượng tin bị nhiễu phá huỷ trong một đơn vị thời gian

Khi các thông số của kênh đã được xác định, muốn nâng cao tốc độ lặp tin ở đầu
ra của kênh, nhất thiết phải tăng entropy bằng phương pháp mã hố.
Thơng lượng kênh lúc này chihs là tốc độ lặp tin tối đa ở đầu ra của kênh:

C = Rmax = n0 .I ( X , Y ) = n0 .[ H ( X ) − H ( X | Y )] (1-14)
Nếu xem giải thơng của kênh f = n0 thì thơng lượng của kênh có nhiễu là:
C = f [ H ( X ) − H ( X | Y )]max (1-15)

Vấn đề đặt ra cho sự truyền tin trong kênh có nhiễu là bằng cách nào có thể truyền
tin chính xác và mức độ chính xác là bao nhiêu? Trả lời cho vấn đề này, Shannon đã phát
biểu trong một định lý cơ bản thứ hai của lý thuyết tin tức. Nội dung như sau:
Kênh rời rạc có thơng lượng C (bit/giây), tốc độ lặp tin của nguồn R
-

Nếu RCần truyền lượng tin lớn hơn so với thông tin cần truyền.

-

Nếu R>C: Phần thông tin không được truyền đi sẽ trở thành sai số (tối thiểu). Tồn
tại cách mã hố để có sai số bé hơn R-C +  . Không tồn tại mã hiệu đảm bảo độ
sai nhầm của sự truyền tin bé hơn R-C.

8


CHƯƠNG 2: CÁC LỚP KHÁCH HÀNG CỦA LỚP QUANG

2.1CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC
Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) là một cơng nghệ hướng kết nối để
chuyển các gói IP qua cổng. Nó có rất nhiều ứng dụng.
Ngày nay MPLS hoạt động với các mạng chuyển mạch gói khác, mang lại những
lợi ích tương tự như đối với IP. Tuy nhiên, để đơn giản hơn, chúng ta sẽ tập trung thảo
luận về cách nó hoạt động với IP. MPLS có thể được coi như một lớp được kẹp giữa lớp
IP và lớp liên kết dữ liệu.
MPLS cung cấp một đường dẫn chuyển mạch nhãn (LSP) giữa các nút trong
mạng. Một bộ định tuyến thực hiện MPLS được gọi là bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
(LSR). Mỗi gói bây giờ mang một nhãn được liên kết với một đường dẫn chuyển mạch
nhãn. Mỗi LSR duy trì một bảng chuyển tiếp nhãn, bảng này chỉ định liên kết gửi đi và
nhãn gửi đi cho mỗi nhãn đến. Khi một LSR nhận được một gói, nó sẽ trích xuất nhãn,
sử dụng nó để lập chỉ mục vào bảng chuyển tiếp, thay thế nhãn đến bằng nhãn gửi đi và
chuyển tiếp gói đến liên kết được chỉ định trong bảng chuyển tiếp. Mô hình MPLS rất
đơn giản này có một số ứng dụng trong mạng IP.
1. Tách biệt các mặt phẳng điều khiển và mặt bằng dữ liệu:
Một trong những điểm khác biệt về thiết kế cơ bản trong MPLS là quá trình
chuyển mạch nhãn và chuyển tiếp gói ở mỗi bộ định tuyến hoàn toàn tách biệt khỏi
cách mà các LSP được thiết lập và gỡ xuống trong mạng. Sau đó chúng ta có thể coi
là một chức năng điều khiển mạng, cái mà đầu tiên liên quan đến việc quyết định
những LSP nào để thiết lập hoặc gỡ xuống, sau đó thực sự thiết lập và gỡ chúng
xuống.
Sự tách biệt đơn giản này cho phép chúng tôi xây dựng phần cứng tối ưu hóa để
chuyển tiếp gói tin, khơng phụ thuộc vào cơ chế điều khiển mạng và cho phép thiết
lập và gỡ bỏ LSP dựa trên các tiêu chí khác nhau và sử dụng các giao thức khác nhau.
2. Xử lý chuyển tiếp cuộc gọi
Một LSR thực hiện chuyển tiếp nhãn có thể có khả năng xử lý số lượng gói lớn
hơn nhiều so với một bộ định tuyến thơng thường vì quy trình chuyển tiếp và chuyển
9

tiếp nhãn đơn giản hơn nhiều so với định tuyến IP điển hình và có thể được thực hiện
gần như hồn tồn trong phần cứng. Trong khi đó nhiều chức năng của định tuyến IP
điển hình được thảo luận trong phần trước cũng có thể được thực hiện trong phần
cứng, có một sự kết hợp chặt chẽ giữa chức năng định tuyến và chức năng điều khiển
trong IP.
Bất kỳ thay đổi nào đối với khung điều khiển đều được phản ánh trong hành vi
định tuyến. Do đó, phần cứng hiện có sẽ khơng tiếp tục được tối ưu hóa để định tuyến
nếu khung điều khiển thay đổi. Ngược lại, trong MPLS, chúng ta có thể tối ưu hóa
phần cứng chuyển tiếp trong LSR, không phụ thuộc vào cách thiết lập hoặc gỡ bỏ
các đường dẫn chuyển mạch nhãn.
3. Định hướng kết nối
Chuyển tiếp gói IP dựa trên địa chỉ đích của các gói, tức là định tuyến khơng kết
nối. Điều này có nghĩa là các gói tại một nút có cùng đích sẽ được chuyển tiếp ra khỏi
một liên kết chung. Khơng quan trọng là các gói này có u cầu dịch vụ khác nhau
hay khơng. Ngồi ra, kiểu chuyển tiếp này có thể gây ra tác động khơng mong muốn
là phân chia lưu lượng gói đến một số liên kết nhất định và làm chúng quá tải.
MPLS là định hướng kết nối. Các gói của nó được tổ chức thành các luồng gói
được gọi là các lớp tương đương chuyển tiếp và mỗi lớp tương đương chuyển tiếp có
một LSP. Điều này có một số hàm ý.
Đầu tiên, các gói với các yêu cầu dịch vụ khác nhau có thể được tách thành các
lớp tương đương chuyển tiếp khác nhau và các LSP của chúng có thể thực hiện các
tuyến khác nhau ngay cả khi chúng có cùng nút nguồn và nút đích.
Thứ hai, lưu lượng truy cập cho cùng một đích có thể được phân chia để cải thiện
hiệu suất mạng, ví dụ: cân bằng tải lưu lượng giữa các liên kết để giảm bớt tắc nghẽn
liên kết. Đây được gọi là kỹ thuật lưu lượng tải . Nó có thể được thực hiện bằng cách
chia lưu lượng gói thành các lớp tương đương chuyển tiếp và định tuyến các LSP của
chúng để tránh tắc nghẽn.
Cuối cùng, MPLS có thể được sử dụng để hỗ trợ nhiều mạng riêng ảo (VPN) trên
một mạng IP duy nhất. Mỗi VPN có thể được thực hiện qua một tập hợp LSP riêng

biệt, cho phép nhà cung cấp dịch vụ cung cấp QoS, bảo mật và các biện pháp chính
sách khác trên cơ sở cụ thể của VPN.

10


4. Định tuyến rõ ràng
Định tuyến IP đi theo các đường ngắn nhất đến các nút đích. Mặc dù điều này có
thể hiệu quả trong việc sử dụng tài nguyên mạng, nhưng nó cũng có thể hạn chế.
MPLS cho phép định tuyến rõ ràng. Các LSP có thể được định tuyến rõ ràng để
đảm bảo rằng chúng đi qua các liên kết cung cấp các bảo đảm QoS nhất định cho các
gói của chúng. Chúng có thể được định tuyến dọc theo các liên kết với đủ băng thông
dự trữ để cho phép đảm bảo QoS. Định tuyến rõ ràng có thể được sử dụng để thực
hiện kỹ thuật lưu lượng và tránh tắc nghẽn mạng. Nó có thể được sử dụng để triển
khai dịch vụ VPN. Một ứng dụng quan trọng khác là khả năng sống sót sau sự cố
mạng, nơi LSP đường dẫn dự phòng được sử dụng nếu LSP chính bị lỗi. Thơng
thường, một LSP dự phịng không thể là một con đường ngắn nhất.
Quyết định thiết lập LSP nào trong mạng có thể là một quá trình phức tạp, tùy
thuộc vào mục tiêu và ứng dụng. May mắn thay, như chúng tôi đã chỉ ra trước đó,
chức năng này được tách hồn tồn khỏi cơ chế chuyển đổi nhãn trong LSR. Ví dụ,
nếu mục tiêu chỉ đơn giản là giảm độ trễ gói, chúng ta có thể thiết lập LSP giữa các
cặp nút có nhiều lưu lượng giữa chúng. Nếu mục tiêu là cung cấp đảm bảo QoS,
chúng tôi sẽ thiết lập LSP dựa trên khả năng cung cấp băng thông trong mạng.
2.1.1 Nhãn và chuyển tiếp
Hình 2.1 (a) minh họa các khái niệm về nhãn và chuyển tiếp. Một gói IP được
truyền trên LSP X có nhãn X1 trên đường nhập vào LSP. Trong khi truyền theo LSP,
nhãn của gói có thể thay đổi từ liên kết này sang liên kết khác. Điều này được gọi là hoán
đổi hoặc chuyển đổi nhãn. Lưu ý rằng tại nút trước nút cuối cùng của LSP, nhãn bị xóa
hoặc bật ra. Nó thực sự khơng cần thiết vì nó đang thốt khỏi LSP. Điều này được gọi là
popping hop áp chót và được thực hiện để nút cuối cùng của LSP ít xử lý hơn. Đối với

các bộ định tuyến LSR A và B, LSP X hoạt động như một điểm tới điểm, liên kết ảo.
Đây thường được gọi là đường hầm vì nó đi qua bên dưới lớp định tuyến IP cổ điển và
đây là lý do tại sao MPLS được xem như một lớp giữa lớp IP cổ điển và lớp liên kết.

11


Hình 2.1 (a) Một LSP X đơn giản và (b) Một đường hầm LSP Y cho một LSP X.
MPLS mở rộng khái niệm về đường hầm bằng cách cho phép các LSP có đường
hầm LSP của riêng chúng, như thể hiện trong Hình 2.1 (b). Hình vẽ lại xem xét LSP X
nhưng thay vì các LSR C và D được kết nối bằng một liên kết vật lý, chúng được kết nối
bởi một LSP Y. Do đó, LSP Y là một đường hầm cho LSP X. Một gói IP sẽ đi qua LSP
X bằng cách sử dụng một nhãn. cho X. Tuy nhiên, khi nó đạt đến LSR C, LSR sẽ chèn
một nhãn cho LSP Y và chuyển tiếp nó dọc theo LSP. Khi nó đến cuối LSP Y, nhãn cho
Y sẽ bị xóa bằng cách sử dụng tiếng nhảy hop áp chót. Tại LSR D, gói tiếp tục trên LSP
X. Lưu ý rằng các nhãn được thêm vào và xóa khỏi gói giống như một ngăn xếp. Một
đặc tính khá hay của tổ chức ngăn xếp là để chuyển tiếp một gói tin qua mạng, chỉ phần
trên cùng của ngăn xếp nhãn được kiểm tra. Lưu ý rằng nhiều LSP có thể sử dụng một
đường hầm LSP chung làm liên kết ảo.

12


Hình 2.2 (a) Một nhãn MPLS và (b) một chồng nhãn LSP được thêm trước vào một
gói IP.
Một gói MPLS có tiêu đề MPLS 4 byte: trường nhãn 20 bit, trường thử nghiệm 3
bit (EXP), cờ cuối ngăn xếp và thời gian tồn tại 8 bit (TTL), như trong Hình 2.2 (a). TTL
là chỉ báo cho biết gói đã ở trong mạng bao lâu; khi hết hạn, gói tin sẽ bị loại bỏ. Điều
này giúp loại bỏ các gói đang được định tuyến sai và đang tồn tại trong mạng. Một ứng
dụng khả thi của trường thử nghiệm 3 bit là thực hiện chất lượng dịch vụ.

Các tiêu đề MPLS này được xếp chồng lên nhau ở phía trước của gói IP như trong
Hình 2.2 (b). Để chuyển tiếp các gói, các LSR phải có khả năng xử lý phần trên cùng
của ngăn xếp bằng cách đẩy tiêu đề, bật tiêu đề hoặc hốn đổi nhãn.
Mơ hình nhãn MPLS có thể đơn giản hóa hoạt động và giảm độ phức tạp, mang
lại khả năng mở rộng tốt hơn cho các mạng lớn. Chúng ta đã thấy rằng các ngăn xếp
nhãn chỉ yêu cầu phần đầu của chúng được xử lý. Ngoài ra, việc sử dụng một đường hầm
LSP chung để mang nhiều LSP thành phần con có thể giảm độ phức tạp vì một LSR
trung gian chỉ xử lý với đường hầm duy nhất chứ không phải các LSP thành phần.
Ngồi ra, các mạng được tổ chức phân cấp có thể sử dụng các đường hầm LSP
để đơn giản hóa hoạt động của chúng. Ví dụ, hãy xem xét mạng N có mạng con đường
trục B. Giả sử đường trục B có các đường hầm MPLS giữa các LSR cạnh của nó để đi
qua nó và giả sử mạng N có LSP giữa các LSR cạnh của nó. Lưu ý rằng LSP của N có
13


thể sử dụng đường hầm của B. Để thiết lập và vận hành các LSP của N và đường hầm
của B, các LSR bên ngồi B có thể khơng biết về các LSR ở lõi của B và ngược lại.
2.1.2 Chất lượng dịch vụ
MPLS hỗ trợ chất lượng dịch vụ. Đầu tiên, mỗi tiêu đề MPLS có một trường EXP
3 bit có thể được sử dụng để giữ các giá trị ưu tiên hoặc cấp dịch vụ. LSR có thể xử lý
và chuyển tiếp các gói tin theo các giá trị này. Ví dụ, các gói có mức ưu tiên cao có thể
được truyền trước các gói có mức ưu tiên thấp. Thứ hai, các gói có yêu cầu chất lượng
dịch vụ chung có thể được nhóm lại với nhau như một lớp tương đương chuyển tiếp. Sau
đó, một LSP và nhãn MPLS của nó tương ứng với một lớp dịch vụ.
Để đáp ứng các yêu cầu về chất lượng dịch vụ, LSP có thể được định tuyến để có
đủ tài ngun dọc theo tuyến. Ngồi ra, các LSR có thể xử lý và chuyển tiếp các gói của
LSP để đáp ứng các yêu cầu. Một loại chất lượng dịch vụ là các đảm bảo cứng, chẳng
hạn như độ rộng băng tần tối thiểu, độ trễ tối đa, tỷ lệ suy hao tối đa và độ chập chờn tối
đa. Các dịch vụ tích hợp (Int-Serv) hỗ trợ các đảm bảo cứng chi tiết. Tuy nhiên, nó địi
hỏi một lượng lớn thông tin trạng thái tại các bộ định tuyến. Diff-Serv có ít u cầu về

thơng tin trạng thái hơn nhiều và có thể đáp ứng nhu cầu của nhiều ứng dụng.
2.1.3 Báo hiệu và định tuyến
Các giao thức báo hiệu ban đầu cho MPLS là Giao thức dành riêng tài nguyên
(RSVP) và Giao thức phân phối nhãn (LDP). Theo các giao thức này, khi một LSR mới
tham gia sẽ có một LSP được thiết lập, nó sẽ gửi một thơng báo yêu cầu đến LSR đầu
ra. LSR đầu ra sẽ gửi một thông báo trả lời dọc theo đường dẫn ngược lại để thiết lập các
bảng chuyển tiếp nhãn dọc theo đường dẫn. Các thông báo yêu cầu và trả lời đi theo các
đường dẫn được giới hạn trong các tuyến đường dẫn ngắn nhất của IP, vì vậy các LSP
nằm dọc theo các tuyến đường dẫn ngắn nhất.
RSVP-Traffic Engineering (RSVP-TE) và LDP định tuyến dựa trên ràng buộc
(CR-LDP) là những nâng cấp lên RSVP và LDP, để các tuyến LSP có thể được xác định
rõ ràng bởi các LSR đi vào. Bây giờ một LSR xâm nhập có thể tính tốn một đường dẫn
cho một LSP mới và lưu trữ thông tin đường dẫn trong một thông báo yêu cầu. Thông
báo yêu cầu đi theo đường dẫn sử dụng thơng tin mà nó đang mang. Thư trả lời theo
đường dẫn ngược lại, thiết lập các bảng chuyển tiếp nhãn dọc theo đường dẫn.

14


Để tính tốn các tuyến LSP, các LSR xâm nhập thu thập cấu trúc liên kết mạng
và thông tin tài nguyên về mỗi liên kết, ví dụ: sử dụng cùng một cơ chế để thu thập thông
tin cấu trúc liên kết cho định tuyến IP. Các đường dẫn có thể được tính tốn để tránh các
liên kết khơng thể hỗ trợ mức dịch vụ của LSP, chẳng hạn như các liên kết khơng đủ
băng thơng.
2.1.4 Truyền sóng mang
Cơng nghệ MPLS có thể được sử dụng bởi các nhà cung cấp dịch vụ để thực hiện
các dịch vụ kết nối, đặc biệt là các dịch vụ vận chuyển gói, cho khách hàng.
Đối với nhà khai thác mạng, MPLS đã sử dụng rộng rãi các giao thức báo hiệu
như LDP và RSVP-TE, cũng như các chức năng quản lý và vận hành khác. Q trình xử
lý nhãn của nó làm cho nó có thể mở rộng cho các mạng lớn. Nó hỗ trợ chất lượng dịch

vụ để đảm bảo các thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) và kỹ thuật lưu lượng để tối ưu hóa
việc sử dụng tài ngun mạng. Ngồi ra, nó có các tính năng tồn tại ở sóng mang. Do
đó, các dịch vụ lớp sóng mang có thể được hỗ trợ.
MPLS có thể được thực hiện để cung cấp các dịch vụ kết nối cho nhiều giao thức
khác nhau sử dụng công nghệ pseudowire. Mạng giả là một dịch vụ kết nối qua mạng
chuyển mạch gói, trong nhiều trường hợp là MPLS. Ví dụ, có một dây giả Ethernet qua
MPLS, có một kết nối MPLS giống như một kết nối Ethernet. Hỗ trợ lưu lượng Ethernet
là rất quan trọng. Ví dụ: khách hàng doanh nghiệp sử dụng nó để kết nối các văn phòng
tại các địa điểm khác nhau và Ethernet được sử dụng để truyền video kỹ thuật số.
MPLS truyền tải (T-MPLS) là một công nghệ mạng khác hỗ trợ dịch vụ truyền
tải qua sóng mang cho lưu lượng gói. T-MPLS và MPLS khơng phải là mạng ngang
hàng, vì vậy các gói IP / MPLS phải được đóng gói để vận chuyển trong kết nối T-MPLS.
T-MPLS sử dụng lại kiến trúc của MPLS và đơn giản hóa nó để vận chuyển. Nó bổ sung
các tính năng để hỗ trợ kết nối hai chiều, vì MPLS là cơng nghệ một chiều. Vì các kết
nối T-MPLS dự kiến sẽ có tuổi thọ rất dài, nên T-MPLS có chức năng chuyển mạch bảo
vệ, vận hành và quản lý khơng có trong MPLS thông thường.
Do những lo ngại về khả năng tương thích của T- MPLS với MPLS, việc phát
triển T-MPLS đã bị tạm dừng và công việc trên một MPLS mới đã được bắt đầu, được

15


gọi là MPLS-Transport Profile (MPLS-TP). Sự phát triển mới này có thể sẽ kết hợp một
số khía cạnh của T-MPLS.

2.2 VỊNG GĨI PHỤC HỒI NHANH
Vịng gói phục hồi nhanh (RPR) là một mạng vịng chuyển mạch gói để vận
chuyển các gói dữ liệu như gói IP. Nó có ứng dụng như một mạng đô thị hoặc mạng diện
rộng. RPR cung cấp các dịch vụ khác nhau. Nó có băng thơng được đảm bảo để mô
phỏng dịch vụ tốc độ bit ổn định, độ trễ thấp và nó có quyền truy cập hợp lý cho dịch vụ

tích cực nhất. Cấu trúc liên kết mạng vịng có khả năng phục hồi đối với các lỗi và đặc
biệt là nó vẫn được kết nối sau các lỗi liên kết đơn hoặc nút đơn. Cơ chế khơi phục lỗi
RPR được thiết kế để có thời gian khôi phục là 50 ms. RPR ở lớp liên kết giống như
Ethernet. Nó có các khung riêng, được mơ tả trong [DYGU04]. Nó có thể được ánh xạ
vào lớp vật lý Gigabit Ethernet, lớp vật lý 10-Gigabit Ethernet hoặc các khung SONET
/ SDH.
Mạng vòng được tạo thành hai chiều bởi hai vòng quay ngược chiều nhau gọi là
Ringlet 0 và 1, như trong Hình 2.3, trong đó các liên kết có cùng dung lượng. Một nút
nguồn gửi một khung RPR đến đích của nó bằng cách chèn nó vào một trong các
ringlet. Sau đó, khung được chuyển tiếp bởi các nút trung gian cho đến khi nó đến nút
đích, nơi nó được chuyển ra khỏi ringlet. Lưu ý rằng có hai loại khung: khung chuyển
tiếp , đã truy cập vào một ringlet và khung nhập , là những khung mới đang chờ được
thêm vào ringlet.
RPR có một giao thức kiểm sốt truy cập trung bình (MAC) để truy cập vào
ringlet. Mỗi nút có các hàng đợi riêng biệt cho các khung chuyển tiếp đi vào, như thể
hiện trong Hình 2.4. MAC xác định những khung nào có quyền truy cập vào một liên
kết ringlet gửi đi và các khung được truyền qua liên kết mà khơng có quyền ưu
tiên. MAC cho rằng các khung truyền tải không bao giờ bị giảm bằng cách ưu tiên cho
chúng so với các khung nhập vào trên một liên kết đi. Ngoài ra, sau khi một khung đi
vào bắt đầu truyền trên một liên kết đi, có thể có một khung chuyển tiếp đến từ liên kết
vịng gửi đến. Do đó, MAC không cho phép khung nhập truy cập vào liên kết vịng gửi
đi trừ khi có khoảng trống trong hàng đợi chuyển tiếp cho khung chuyển tiếp đến. Do
đó, mạng RPR khơng bao giờ làm rơi các gói tin.
16


Ringlet 1

Ringlet 0

Hình 2.3 Ringlet 0 và 1 của một vịng gói có khả năng phục hồi.

Hàng
đợi vào

Ringlet 0

Ringlet 0
Hàng đợi chuyển(s)
Ringlet 1

Ringlet 1
Hàng đợi chuyển(s)

Hình 2.4 Một nút RPR.
2.2.1 Chất lượng dịch vụ
RPR hỗ trợ ba lớp lưu lượng.
Lớp A. Lớp này có độ trễ và chập chờn thấp. Khi truy cập một ringlet, nó có mức
ưu tiên cao. Nó được chia thành các Lớp A0 và A1, trong đó cả hai đều có băng thơng
mạng được phân bổ trước để đảm bảo tần số và bộ điều khiển của chúng. Băng thông
được phân bổ trước cho lưu lượng Lớp A0 được gọi là dành riêng và chỉ có thể được sử
dụng bởi lưu lượng A0 của nút. Nếu nút khơng có đủ lưu lượng A0, băng thơng được
phân bổ trước sẽ không được sử dụng. Mặt khác, băng thông được phân bổ trước cho
Lớp A1 được gọi là có thể thu hồi vì băng thơng khơng sử dụng có thể được sử dụng bởi
các lớp lưu lượng khác.

17


Lớp B. Lớp này có độ trễ và độ trễ có thể dự đốn được. Khi truy cập vào một

ringlet, phân loại này sẽ phân biệt lưu lượng truy cập lớp B-CIR (tốc độ thông tin được
cam kết) và B-EIR (tốc độ thông tin vượt quá). Lớp B-CIR tương tự như Lớp A1 vì nó
có băng thơng mạng được phân bổ trước để đảm bảo độ trễ và chập chờn, đồng thời băng
thơng có thể lấy lại được. Các gói B-EIR loại B được gọi là đủ điều kiện công bằng (FE)
vì chúng có thể truy cập băng thơng chưa sử dụng, chưa được lưu trữ theo cơ chế công
bằng của RPR
Lớp C. Lớp này có phương tiện truyền dẫn tích cực nhất. Khi truy cập vào một
ringlet, lớp này có mức ưu tiên thấp. Lưu lượng cấp C cũng đủ điều kiện cơng bằng vì
nó có thể truy cập băng thơng chưa sử dụng, chưa được
2.2.2 Cấu trúc nút
Hình 2.5 cho thấy tổ chức của một nút cho Ringlet 0. Có hàng đợi trung chuyển
chính (PTQ) và một hàng đợi trung chuyển thứ cấp tùy chọn (STQ). Cả hai đều là hàng
đợi vào trước ra trước (FIFO). Nếu nút được cấu hình ở chế độ hàng đợi đơn , thì chỉ
có hàng đợi chuyển tuyến chính. Đối với chế độ này, lưu lượng chuyển tuyến có mức độ
ưu tiên hơn so với lưu lượng truy cập vào. Do đó, lưu lượng truy cập vào sẽ chỉ truy cập
ringlet nếu hàng đợi chuyển tuyến chính trống.
Trong chế độ hàng đợi kép , hàng đợi chuyển tuyến chính dành cho lưu lượng
chuyển tuyến Loại A và hàng đợi chuyển tuyến phụ dành cho lưu lượng chuyển tuyến
Loại B và C. Lưu lượng chuyển tuyến loại A trong hàng đợi chuyển tuyến chính có mức
độ ưu tiên cao nhất để truy cập liên kết đi. Nếu hàng đợi chuyển tuyến chính trống, thì
hàng đợi chuyển tuyến phụ có quyền ưu tiên truy cập vào liên kết nếu hàng đợi chuyển
tuyến phụ đã "đầy". Hàng đợi đã đầy hay không tùy thuộc vào việc sức chứa của nó cao
hơn hay thấp hơn ngưỡng đã xác định trước. Nếu hàng đợi chuyển tuyến chính trống và
hàng đợi chuyển tuyến phụ chưa đầy, thì lưu lượng truy cập vào có thể truy cập liên kết
đi.
Lưu ý rằng ở chế độ hàng đợi đơn hoặc kép, lưu lượng Loại A có mức độ ưu tiên
cao hơn tất cả các lưu lượng khác. Vì nó có băng thơng được phân bổ trước, nó sẽ trải
qua độ trễ mạng thấp bao gồm độ trễ lan truyền và độ trễ xếp hàng nhỏ tại các nút trung
gian.

18


Các bộ phân tích lưu lượng hiển thị trong Hình 2.5 điều chỉnh tốc độ mà tại đó
lưu lượng truy cập vào mạng. Các lớp lưu lượng A0, A1 và B-CIR được quy định để
truy cập vịng ở băng thơng được phân bổ trước của chúng. Có một cơng cụ định hình
lưu lượng cho lưu lượng truy cập vào của các lớp đủ điều kiện công bằng, Lớp B-EIR
và C. Chúng được điều chỉnh động tốc độ để đạt được sự cơng bằng. Ngồi ra cịn có
một trình định hình xi dịng (khơng được hiển thị) giới hạn tất cả lưu lượng truy cập
từ nút trên liên kết đi của nó ngoại trừ lưu lượng A0. Điều này đảm bảo rằng lưu lượng
truy cập từ nút không vượt quá tốc độ chưa được đặt trước.
Lưu lượng
truy cập
Bộ phân
tích lưu
lượng

Giai đoạn
hàng đợi

Ringlet 0

Ringlet 0
hàng đợi trung
chuyển thứ cấp
hàng đợi trung
chuyển chính

Hình 2.5 Cấu trúc nút cho Ringlet 0 đối với trường hợp có hai hàng đợi trung
chuyển: hàng đợi trung chuyển chính (PTQ) và hàng đợi trung chuyển thứ cấp

2.2.3 Cơng bằng
Lưu lượng đủ điều kiện công bằng, nghĩa là, Lớp B-EIR và C, có thể sử dụng
băng thơng có thể lấy lại hoặc không được lưu trữ. Tuy nhiên, với lưu lượng chuyển
tuyến có mức độ ưu tiên hơn lưu lượng truy cập vào vịng trịn, có một sự khơng cơng
bằng cố hữu đối với các nút phía trên có quyền truy cập trước các nút phía dưới. Nếu có
tải trọng lớn về lưu lượng truy cập đủ điều kiện cơng bằng từ các nút phía trên, các nút
phía dưới có thể bị bỏ đói từ bất kỳ băng thơng nào.
Để đảm bảo rằng tất cả các nút đều có quyền truy cập băng thông như nhau, RPR
sử dụng quyền truy cập hợp lý cho lưu lượng đủ điều kiện công bằng, mà chúng ta sẽ
thảo luận tiếp theo. RPR cho phép chia sẻ băng thơng khơng bình đẳng bằng cách ấn
định trọng số công bằng cho mỗi nút và để băng thông của nút tỷ lệ với trọng lượng của
nó. Tuy nhiên, để đơn giản hóa cuộc thảo luận, chúng ta sẽ giả định rằng tất cả các nút
đều có quyền truy cập băng thơng ngang nhau. Hãy xem xét một nút k và liên kết đi
19


của nó trên một ringlet, chẳng hạn như Ringlet 0. Có hai lựa chọn của giao thức cơng
bằng.
Chế độ tích cực. Đây là trường hợp hàng đợi kép. Bây giờ nút k sẽ coi liên kết
đi của nó là bị tắc nghẽn nếu hàng đợi chuyển tiếp thứ cấp của nó vượt quá ngưỡng chỉ
định trước hoặc tốc độ truyền của nó trên liên kết cao hơn lượng băng thơng chưa được
lưu trữ, tức là liên kết đang sử dụng một số băng thông dành riêng cho Lưu lượng A0.
Khi nút K có liên kết bị tắc nghẽn, nó xác định tốc độ mà nó đang gửi lưu lượng
vào. Tốc độ này được gọi là tốc độ công bằng cục bộ của nó . Sự tắc nghẽn một phần có
thể là do các nút ngược dòng từ nút k trên ringlet đang truyền lưu lượng truy cập vào của
chúng với tốc độ cao hơn so với nút k . Sau khi xác định tốc độ cơng bằng cục bộ của
nó, nút k gửi tốc độ này đến các nút ngược dịng của nó. Sau đó, một nút ngược dịng sẽ
giới hạn tốc độ lưu lượng truy cập vào của chính nó với tốc độ cơng bằng cục bộ
của nút k . Bằng cách này, nút k có thể giảm tốc độ lưu lượng truy cập vào của các nút
ngược dòng có nhiều băng thơng hơn nó. Điều này có thể giải phóng băng thơng cho

nút k . Nếu nút k có một liên kết đi chưa được kiểm sốt, thì nó sẽ định kỳ và tăng dần
tốc độ truyền của lưu lượng truy cập vào của nó.
Chế độ bảo thủ. Đây là trường hợp hàng đợi đơn. Có hai tốc độ truyền ngưỡng
xác định trước: ngưỡng thấp cho biết liên kết đi đã bị tắc nghẽn và ngưỡng cao cho biết
liên kết quá tắc nghẽn. Ngưỡng cao cao hơn ngưỡng thấp nhưng thường nhỏ hơn dung
lượng thực của liên kết.
Nút k sẽ coi liên kết đi của nó là bị tắc nghẽn nếu tốc độ truyền của nó trên liên
kết đi cao hơn tốc độ ngưỡng thấp hoặc nếu thời gian giữa các lần truyền liên tiếp vượt
quá độ trễ tối đa được chỉ định trước. Khi nút bị tắc nghẽn, nó định kỳ tính tốn tốc độ
cơng bằng cục bộ của nó , là ước tính của nó về tốc độ mà các nút ngược dịng sẽ được
gửi thơng qua liên kết đi của nó. Nó gửi giá trị tốc độ này đến các nút ngược dịng của
nó. Các nút ngược dịng sau đó sẽ hạn chế tốc độ lưu lượng xâm nhập của họ rằng sử
dụng nút k ‘s liên kết đi đến nút k ‘s tốc độ công bằng cục bộ.
Tốc độ công bằng cục bộ được xác định bởi nút K như sau. Nếu nút K vừa bị tắc
nghẽn, nó sẽ tính tốn tốc độ cơng bằng cục bộ của nó bằng cách tính tốn số lượng băng
thông không được bảo vệ thông qua liên kết gửi đi của nó được chia cho số lượng nút
ngược dịng gửi lưu lượng truy cập thơng qua liên kết. Nếu một mặt nút k liên tục bị tắc
20


nghẽn thì nó tăng dần tốc độ cơng bằng cục bộ nếu liên kết đi của nó khơng được sử
dụng đầy đủ; nghĩa là, tốc độ lưu lượng truy cập của nó dưới tốc độ ngưỡng thấp. Mặt
khác, nó sẽ dần dần giảm tốc độ công bằng cục bộ nếu liên kết đi của nó được sử dụng
quá mức; nghĩa là, tốc độ lưu lượng truy cập của nó cao hơn tốc độ ngưỡng cao.

2.3 MẠNG VÙNG LƯU TRỮ
Mạng vùng lưu trữ (SAN) là mạng được sử dụng để kết nối hệ thống máy tính
với các hệ thống máy tính khác và thiết bị ngoại vi, chẳng hạn như ổ đĩa, máy in và ổ
băng. Các mạng này được xây dựng bởi các doanh nghiệp có trung tâm dữ liệu từ trung
bình đến lớn. Hình 2.6 cho thấy một SAN điển hình kết nối nhiều CPU và nhiều loại

thiết bị ngoại vi khác nhau. Một phần quan trọng của SAN là một cơng tắc, cung cấp kết
nối có thể cấu hình lại giữa các thiết bị được đính kèm khác nhau. Các SAN mà chúng
tôi xem xét dưới đây đều sử dụng cách tiếp cận chuyển mạch kênh, trong đó các kết nối
được thiết lập nhanh chóng và gỡ xuống giữa các thiết bị được đính kèm khi cần thiết.
Trong những lần lắp đặt ban đầu, toàn bộ SAN được đặt trong một tịa nhà hoặc
khn viên, nhưng ngày nay mạng được phân phối trên một khu vực đô thị rộng lớn hơn,
với một số liên kết mở rộng thành mạng đường dài. Một lý do để làm như vậy là để có
thể cung cấp khả năng phục hồi chống lại các thảm họa. Một kỹ thuật phổ biến là duy trì
hai trung tâm dữ liệu, với dữ liệu từ trung tâm này được sao lưu vào trung tâm kia. Một
lý do khác để phân phối mạng lưới là đặt các thiết bị ngoại vi và các thiết bị khác từ các
khu vực trung tâm lớn đến các khu vực ngoại ô rẻ hơn, nơi bất động sản rẻ hơn.
SAN thường hoạt động ở tốc độ bit từ 200 Mb / giây đến khoảng 10 Gb / giây và
hoạt động trên các liên kết cáp quang trong hầu hết các trường hợp. Điều khiến chúng
trở nên quan trọng từ quan điểm của lớp quang học là có thể có một số lượng lớn các kết
nối như vậy giữa hai trung tâm dữ liệu. Máy tính lớn có hàng trăm kênh I / O để kết nối
chúng với các thiết bị khác. Khơng có gì lạ khi thấy các mạng có hàng trăm đến hàng
nghìn liên kết giữa hai trung tâm dữ liệu.

21


Ổ băng

Ổ đĩa

Switch

CPUs
Máy in

Hình 2.6 Kiến trúc của mạng vùng lưu trữ.
2.3.1 Kênh sợi quang
Kênh sợi quang (xem Bảng 2.1) được phát triển vào đầu những năm 1990 và đã
trở thành mạng khu vực lưu trữ chiếm ưu thế. Giao thức này bổ sung thêm chi phí cho
dữ liệu và sau đó sử dụng mã dịng (8,10) để mã hóa tín hiệu để truyền qua cáp
quang. (16 GFC, một tiêu chuẩn 16 Gb / s đang được phát triển, sử dụng sơ đồ mã
hóa đường truyền mới để đạt hiệu quả tốt hơn.) Trong bảng, chúng tôi đã chỉ ra tốc
độ dữ liệu cũng như tốc độ truyền thực tế qua sợi quang, thu được sau thêm chi phí
chung và mã hóa dịng.
Kiến trúc Fibre Channel bao gồm các cổng I / O trên máy tính và thiết bị ngoại vi,
cũng như một công tắc điện tử. Cả hai giao diện sợi đồng và sợi quang đều đã được
xác định, với giao diện sợi quang được sử dụng trong thực tế . Laser sóng dài ở 1300
và 1550nm được sử dụng với các sợi chế độ đơn với tầm với tới hàng chục km. Các
tia laser sóng ngắn ở bước sóng 850 nm được sử dụng với các sợi đa mode có phạm
vi tiếp cận lên đến vài trăm mét
Bảng 2.1 Mạng lưu trữ kênh sợi quang.
Tên

Tốc độ dữ liệu (Mbyte/s)

Tốc độ truyền (Gb/s)

1GFC

100

1.063

2GFC

200

2.125

4GFC

400

4.252

8GFC

800

8.504

10GFC

1000

10.519
22


KẾT LUẬN
Trong bài tiểu luận này, chúng em đã tìm hiểu về các tầng lớp khách hàng trong
mạng truyền thông quang bằng việc tìm hiểu về cơng nghệ hướng kết nối Chuyển
mạch nhãn đa giao thức (MPLS) chuyển các gói IP qua cổng hay một mạng vịng
chuyển mạch gói Vịng gói phục hồi nhanh (RPR) để vận chuyển các gói dữ liệu
như gói IP và mạng được sử dụng để kết nối hệ thống máy tính với các hệ thống

máy tính khác và thiết bị ngoại vi như Mạng vùng lưu trữ (SAN).
Đồng thời, thông qua bài tiểu luận này, nhóm chúng em có thêm những kiến
thức về Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS), Vịng gói phục hồi nhanh (RPR),
Mạng vùng lưu trữ (SAN) cũng như ôn lại được kiến thức cơ bản về lượng tin trong
kênh rời rạc. Nhờ sự giảng dạy và giúp đỡ nhiệt tình của thầy Cao Hồng Sơn mà
nhóm 6 có thể hồn thành bài tiểu luận này. Trong quá trình tìm hiểu lý thuyết,
nhóm em cịn có nhiều sai sót, em mong thầy góp ý giúp nhóm em để bài làm có
thể hồn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy!

TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Trần Thị Ngân - “Giáo trình lý thuyết truyền tin” - 2007
• Rajiv Ramaswami, Kumar Sivarajan, Galen Sasaki - Optical Networks_ A
Practical Perspective-Morgan Kaufmann, Third edition - 2009

23