Đồ Án Nghiên cứu IP trên nền các mạng quang WDM và kỹ thuật lưu lượng IP/WDM

MỤC LỤCMỤC LỤC i
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iii
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ IP/WDM . 3
1.1 Khái niệm mạng IP/WDM . 3
1.2 Lí do chọn IP/WDM . 6
CHƯƠNG II KĨ THUẬT LƯU LƯỢNG IP/WDM . 9
2.1 Mô hình hoá lưu lượng viễn thông. 9
2.1.1 Mô hình lưu lượng dữ liệu và thoại cổ điển. 9
2.1.2 Các mô hình lưu lượng dữ liệu lí thuyết 10
2.1.3 Một mô hình tham chiếu băng thông. 11
2.2 Bảo vệ và tái cấu hình. 17
2.3 Các mô hình bảo vệ và tái cấu hình trong mạng IP/WDM . 18
2.4 Khái niệm kĩ thuật lưu lượng IP/WDM . 19
2.5 Mô hình hoá kĩ thuật lưu lượng IP/WDM . 20
2.5.1 Kĩ thuật lưu lượng chồng lấn. 20
2.5.2 Kĩ thuật lưu lượng tích hợp. 22
2.5.3 Nhận xét 22
2.6 Mô hình chức năng của kĩ thuật lưu lượng IP/WDM . 24
2.6.1 Cơ sở dữ liệu thông tin trạng thái mạng IP/WDM . 26
2.6.2 Quản lí giao diện IP với WDM . 28
2.6.3 Khởi tạo tái cấu hình. 29
2.6.4 Đo kiểm và giám sát lưu lượng. 30
2.6.5 Giám sát hiệu năng tín hiệu quang. 37
2.7 Kĩ thuật lưu lượng MPLS. 38
2.7.1 Cân bằng tải 38
2.7.2 Giám sát mạng. 42
CHƯƠNG III TÁI CẤU HÌNH TRONG KĨ THUẬT LƯU LƯỢNG IP/WDM . 44
3.1 Tái cấu hình mô hình ảo đường đi ngắn nhất 44
3.1.1 Mô hình ảo có quy tắc và bất quy tắc. 46
3.1.2 Thiết kế mô hình. 47
3.1.3 Một số thuật toán dựa trên kinh nghiệm 47
3.1.4 Dịch chuyển mô hình ảo. 53
3.2 Tái cấu hình cho các mạng WDM chuyển mạch gói 57
3.2.1 Tổng quan về tái cấu hình WDM chuyển mạch gói 57
3.2.2 Các điều kiện tái cấu hình. 59
3.2.3 Một trường hợp thực tế. 60
3.2.4 Mô tả thuật toán dựa trên kinh nghiệm 62
3.2.5 Thảo luận về thuật toán. 69
3.2.6 Dịch chuyển tái cấu hình đường đi ngắn nhất. 69
CHƯƠNG IV PHẦN MỀM XỬ LÍ LƯU LƯỢNG IP/WDM . 72
4.1 Phần mềm kĩ thuật lưu lượng IP/WDM . 72
4.2 Kiến trúc phần mềm cho kĩ thuật lưu lượng chồng lấn. 72
4.3 Kiến trúc phần mềm cho kĩ thuật lưu lượng tích hợp. 75
4.4 Kĩ thuật lưu lượng IP - giao thức điều khiển mạng (IP TECP). 77
4.5 Giao diện người sử dụng - mạng IP/WDM (UNI). 83
4.6 Kĩ thuật lưu lượng WDM - giao thức điều khiển mạng (WDM TECP). 89
4.7 Kĩ thuật lưu lượng phản hồi vòng kín. 97
4.7.1 Quá trình triển khai mô hình mạng. 98
4.7.2 Hội tụ mạng. 100
KẾT LUẬN 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 103


LỜI NÓI ĐẦUXu hướng giao thức IP trở thành tầng hội tụ cho các dịch vụ viễn thông ngày càng trở nên rõ ràng. Phía trên tầng IP, vẫn đang xuất hiện ngày càng nhiều các ứng dụng và dịch vụ dựa trên nền IP. Những ưu thế nổi trội của lưu lượng IP đang đặt ra vấn đề là các hoạt động thực tiễn kĩ thuật của hạ tầng mạng nên được tối ưu hoá cho IP. Mặt khác, quang sợi, như một công nghệ phân tán, đang cách mạng hoá ngành công nghiệp viễn thông và công nghiệp mạng nhờ dung lượng mạng cực lớn mà nó cho phép, qua đó cho phép sự phát triển của mạng Internet thế hệ sau. Sử dụng công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM dựa trên nền mạng hiện tại sẽ có thể cho phép nâng cao đáng kể băng thông mà vẫn duy trì được hiện trạng hoạt động của mạng. Nó cũng đã được chứng minh là một giải pháp hiệu quả về mặt chi phí cho các mạng đường dài.
Khi sự phát triển trên toàn thế giới của sợi quang và các công nghệ WDM, ví dụ như các hệ thống điều khiển và linh kiện WDM trở nên chín muồi, thì các mạng quang dựa trên WDM sẽ không chỉ được triển khai tại các đường trục mà còn trong các mạng nội thị, mạng vùng và mạng truy nhập. Các mạng quang WDM sẽ không chỉ còn là các các đường dẫn điểm-điểm, cung cấp các dịch vụ truyền dẫn vật lí nữa mà sẽ biến đổi lên một mức độ mềm dẻo mới. Tích hợp IP và WDM để truyền tải lưu lượng IP qua các mạng quang WDM sao cho hiệu quả đang trở thành một nhiệm vụ cấp thiết.
Khoá luận tốt nghiệp của em sẽ xem xét về IP trên nền các mạng quang WDM đặc biệt sẽ tập trung vào kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Khoá luận sẽ tập trung trình bày về các cơ chế cơ bản và kiến trúc phần cứng cũng như phần mềm để triển khai các mạng quang WDM cho phép truyền dẫn lưu lượng IP và sẽ gồm có bốn chương:


Chương I: Tổng quan về IP/WDM. Chương này sẽ trình bày khái niệm mạng IP/WDM, đưa ra ba xu hướng chồng giao thức cho mạng này, các ưu nhược điểm của từng xu hướng. Lí do vì sao IP/WDM lại được chọn là giải pháp cho tương lai cũng sẽ được chỉ ra trong chương I
Chương II: Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Chương II sẽ trình bày một số vấn đề chung trong kĩ thuật lưu lượng, khái niệm kĩ thuật lưu lượng IP/WDM, hai phương pháp triển khai, mô hình chức năng của kĩ thuật lưu lượng IP/WDM và kĩ thuật lưu lượng MPLS áp dụng cho IP/WDM.
Chương III: Tái cấu hình trong kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Chương này sẽ tập trung đi sâu vào các vấn đề: tái cấu hình mô hình ảo đường đi ngắn nhất, tái cấu hình cho mạng WDM chuyển mạch gói, mô tả và thảo luận về một thuật toán cụ thể và cuối cùng là dịch chuyển tái cấu hình đường đi ngắn nhất.
Chương IV: Phần mềm xử lí lưu lượng IP/WDM. Trong chương IV, các kiến trúc phần mềm cho các xu hướng kĩ thuật lưu lượng, chi tiết về giao diện giữa điều khiển mạng và kĩ thuật lưu lượng, và giữa kĩ thuật lưu lượng IP và kĩ thuật lưu lượng WDM trong trường hợp kĩ thuật lưu lượng chồng lấn sẽ được trình bày.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng song do thời gian và trình độ có hạn nên khoá luận này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn.
Nhân đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo T.S Lê Ngọc Giao đã tạo mọi điều kiện và tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện đồ án.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Viễn Thông I đã giúp đỡ em trong thời gian qua.
Xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và người thân - những người đã luôn giúp đỡ, cổ vũ và kịp thời động viên tôi trong suốt thời gian qua.