Thiết kế mạng cáp quang

- Tổng quan về mạng MEN và các dịch vụ triển khai trên nền MEN.
- 3 1.1 Tổng quan về mạng MEN.
- 3 1.2 Cấu trúc của mạng MEN.
- 6 1.3 Các dịch vụ của MEN.
- 7 1.3.1 Mô hình dịch vụ Ethernet.
- 8 1.3.2 Kết nối Ethernet ảo.
- 9 1.3.3 Kiểu dịch vụ Ethernet.
- 10 2 Mô hình mạng MEN của Viễn thông Hà Nội.
- 13 2.2 Các dịch vụ triển khai trên mạng MEN của Viễn thông Hà Nội.
- 54 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt Viết đầy đủ Giải thích ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Kết nối thuê bao số bất đối xứng AON Active Optical Network Mạng quang chủ động ATM Asynchronous Transfer Mod Chế độ truyền không đồng bộ CE Customer Equipment Thiết bị khách hàng CIR Committe Information Rate Tốc độ thông tin cam kết DSL Digital Subscriber Line Kênh thuê bao số DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexe Thiết bị để đấu nối các thuê bao số EoMPLS Ethernet over Multiprotocol Label Switching Ethernet qua chuyển mạch nhãn đa giao thức EVC Ethernet Virtual Circuit Kênh ảo Ethernet FE Fast Ethernet Cáp cho mạng 100Mbps FR Frame Relay Dịch vụ truyền số liệu mạng diện rộng FTTH Fiber To The Home Mạng cáp quang đến tận nhà GE Giga Ethernet Cáp cho mạng 1000Mbps HSI High Speed Internet Internet tốc độ cao IETF Internet Engineering Task Force Tổ chức kỹ thuật đặc biệt IP Internet Protocol Giao thức Internet ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet L2VPN Layer 2 Virtual Private Network Mạng riêng ảo lớp 2 L3VPN Layer 3 Virtual Private Network Mạng riêng ảo lớp 3 LAN Local Area Network Mạng cục bộ PE Provider Edge Thiết bị biên của nhà cung cấp QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ OPSF Open Shortest Path First Giao thức đường đi ngắn nhất đầu tiên PE Provider Edge Thiết bị biên của nhà cung cấp PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PVC Permanent Virtual Circuit Kênh ảo được thiết lập cố định MEN Metro Ethernet Network Mạng Ethernet đô thị diện rộng MPLS Multi-Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức NGN Next Generation Network Mạng thế hệ tiếp theo SDH Synchronous Digital Hierarchy Mạng số đồng bộ SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ SUP Supervisor Engine Khối vi điều khiển SIP Session Intiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên SHDSL Symetric High-Bit rate Digital Subscriber Loop Kết nối DSL đối xứng đa tốc độ WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WDM Wavelength Division Multiplexing Phương pháp ghép kênh phân chia dải tần TCP Transission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TDM Time Division Access Truy nhập theo thời gian UNI User-Network Interface Giao diện người sử dụng VDC Vietnam Datacommunication Company Công ty điện toán truyền số liệu VLAN Virtual Local Area Network Mạng Lan ảo VPN Virtual Private Network Mạng cá nhân ảo DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Cấu trúc kết nối liên mạng MEN.
- 9 Hình 4: E-Line Service sử dụng Point-to-Point EVC.
- 10 Hình 5: Sự tương tự giữa Frame Relay và dịch vụ E-Line.
- 11 Hình 6: Sự tương tự giữa kênh thuê riêng và kiểu dịch vụ E-Line.
- 16 Hình 13 : MetroNet Ethernet điểm tới điểm thiết bị đầu cuối khách hàng sử dụng Ethernet Router hoặc Ethernet Switch L3.
- 17 Hình 14: MetroNet cung cấp KTR Ethernet điểm tới đa điểm.
- 18 Hình 15: MetroNet cung cấp kết nối Internet trực tiếp với VDC.
- 18 Hình 16: MetroNet cung cấp kết nối VPN/VNN liên tỉnh với VDC.
- 19 Hình 17: MetroNet cung cấp kết nối VPN/VNN quốc tế với VDC MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN nội tỉnh tốc độ cao.
- 19 Hình 18: MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN nội hạt tốc độ cao.
- 20 Hình 19: MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN liên tỉnh tốc độ cao.
- 20 Hình 20: MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN quốc tế tốc độ cao.
- 21 Hình 21: MetroNet cung cấp kết nối VPN nội tỉnh L2 tốc độ cao.
- 22 Hình 22 : MetroNet cung cấp kết nối dịch vụ FTTH.
- 22 Hình 23: Dịch vụ MyTV.
- 24 Hình 24: Dịch vụ Voice IP IMS.
- 32 Hình 28: Sử dụng công cụ Việt bản đồ để tìm đường.
- 38 Hình 29: Sử dụng OpenStreetMap để tìm đường.
- 38 Hình 30: Sử dụng Google Map để tìm đường.
- 51 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Đặc tả ca sử dụng nhập xuất dữ liệu.
- 42 Bảng 3: Đặc tả ca sử dụng tạo topo mạng bằng giải pháp đề xuất.
- 45 Bảng 4: Đặc tả ca sử dụng thiết kế mạng truy nhập.
- 52 1 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay cáp quang đang trở thành lựa chọn lý tưởng cho không chỉ mạng lõi mà còn cho cả mạng truy nhập để đáp ứng sự tăng lên nhanh chóng số lượng người sử dụng đầu cuối cũng như các dịch vụ băng thông rộng như truyền tín hiệu Video, Chat IP, Video Conference, truyền File dung lượng lớn.FTTH (Fiber to the Home) là một giải pháp thiết kế mạng quang cho phép phục vụ nhiều người dùng đầu cuối đồng thời với tốc độ cao.FTTH mang tín hiệu từ một nút trung tâm (nút thuộc mạng lõi) tới người dùng đầu cuối thông qua các thiết bị trung gian.Công nghệ triển khai mạng FTTH sử dụng các thiết bị trung gian bị động (không tiêu tốn năng lượng) gọi là công nghệ PON (Passive Optical Network) và công nghệ sử dụng các thiết bị quang chủ động AON (Active Optical Network).
- Hiện nay VNPT là một trong những nhà mạng nhà mạng hàng đầu trong lĩnh vực cung cấp dịch vụ băng rộng trong cả nước.
- Theo thống kê cho thấy, ở Viễn thông Hà Nội những năm 2011-1012 là thời điểm bùng nổ dịch vụ băng rông, thuê bao tăng trưởng 160%, trong những năm 2013-1025 thuê bao cũng đều tăng trưởng trên 100%.
- Như vậy từ năm 2011- nay thuê bao băng rộng của Viễn thông Hà Nội tăng trưởng rất mạnh, năm sau gấp đôi năm trước, việc này dẫn đến việc hàng năm đều phải xây dựng mở rộng mạng lưới để đáp ứng như cầu phát triển của dịch vụ.
- Trong khuôn khổ đồ án này tác giả sẽ xây dựng một công cụ thiết kế mạng và đề xuất lên Viễn thông Hà Nội để có thể tham khảo và sử dụng vào việc thiết kế mở rộng mạng trong thời gian tiếp theo.
- Tổng quan về mạng MEN và các dịch vụ triển khai trên nền MEN 1.1 Tổng quan về mạng MEN MEN (Metro Ethernet Network) là mạng kết nối liên mạng LAN cũng như kết nối chéo mạng WAN hoặc mạng trục của nhà cung cấp dịch vụ.MEN cung cấp các dịch vụ kết nối trong đô thị dùng Ethernet như là giao thức cốt lõi và có khả năng ứng dụng cho mạng diện rộng.
- Trong mạng nội thị MAN (Metropolitan Area Network), tiềm năng và hiệu quả chi phí của Ethernet bao hàm việc tăng dung lượng mạng và mở rộng khoảng dịch vụ đơn giản và mềm dẻo.Mạng MAN với công nghệ Ethernet được gọi là MEN (Metro Ethernet Network).
- Trong liên mạng Metro Ethernet được sử dụng cho hai mục đích: Kết nối cho Internet cộng cộng và kết nối giữa các vị trí tổ chức ở các vùng địa lý riêng rẽ - một ứng dụng mở rộng chức năng và hiệu quả của mạng.Hình 1 mô tả cấu trúc kết nối liên mạng MEN.
- Hình1: Cấu trúc kết nối liên mạng MEN.
- 4 - Các kết nối là kết nối điểm-điểm (point – to - point) và kết nối Ethernet với bất kỳ tốc độ cho phép nào.
- Node mạng có thể là chuyển mạch Ethernet hoặc là bộ định tuyến phụ thuộc vào vị trí người sử dụng trong mạng.
- Các kết nối diện rộng (WAN) kết nối các mạng MEN trong khoảng cách lớn.
- Dịch vụ Ethernet có thể là điểm - điểm (như hình 1), đa điểm - đa điểm hay điểm - đa điểm.
- Các dịch vụ có thể được phân loại theo băng thông được cung cấp và sử dụng.
- Khả năng phục hồi dịch vụ có thể được cung cấp giữa các đầu cuối khách hàng (như hình 1) hoặc giữa các nút mạng.
- Đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS (Quanlity of Service) Trong vòng ba thập kỷ qua, Ethernet là công nghệ thống lĩnh trong các mạng nội bộ LAN, là công nghệ chủ đạo trong hầu hết các văn phòng trên toàn thế giới và hiện nay đã được dùng ngay cả trong các hộ gia đình để chia sẽ các đường dây truy nhập băng rộng giữa các thiết bị với nhau.
- Lợi thế của Ethernet là công nghệ này đã được sử dụng phổ biến trên toàn cầu ở các mạng LAN.Nhìn chung có khoảng 85% lưu lượng gói số liệu bắt đầu và kết thúc dưới dạng các gói Ethernet.Hiện nay trên toàn thế giới có khoảng 250 triệu cổng Ethernet.
- Do vậy các khách hàng rất quen thuộc và đều cảm thấy tiện ích và dễ tiếp cận với các loại hình dịch vụ được cung cấp bởi công nghệ Ethernet.
- Tính tương thích cao về kết nối của Ethernet với các công nghệ hiện tại.
- Đơn giản về mặt kỹ thuật - Cung cấp dịch vụ nhanh khi có yêu cầu: Nhìn từ khía cạnh nhà cung cấp dịch vụ, vận tốc dịch vụ là chìa khóa để cạnh tranh với các đối thủ khác.
- Sự thiếu hụt mềm dẻo của các trung tâm khách hàng cũng như những nổi cộm về băng thông của TDM và ATM là những rào cản chính cho việc cung cấp các 5 dịch vụ hứa hẹn nhằm tăng thu nhập hàng năm.
- Ngoài ra các dịch vụ Ethernet có tốc độ từ 1Mbps đến 1Gbps.
- Có khả năng hỗ trợ tốt cho việc truyền tải lưu lượng dữ liệu, sử dụng hiệu quả băng thông đối với lưu lượng này.
- Lưu lượng gói đang chiếm ưu thế trong mạng viễn thông hiện nay, mạng hiện tại truyền tải lưu lượng gói không linh hoạt và chi phí cao, mạng Ethernet có thể cung cấp băng thông nhanh theo yêu cầu.
- Dễ dàng kết nối: Ethernet loại bỏ được vấn đề kết nối giữa các cơ sở và môi trường khác nhau làm cho việc cung cấp kích hoạt các dịch vụ đơn giản dễ dàng hơn.
- Các giao diện tiêu chuẩn đã có thể sử dụng là Mbps Ethernet, tiêu chuẩn 10 Giga Ethernet cũng sớm được đưa ra.
- Nhược điểm: Sử dụng Ethernet trong mạng Metro là khuynh hướng đúng đắn khi so sánh với ATM và Frame Relay.
- Ethernet cần các cấu trúc đáp ứng được các yêu cầunhư: quản trị kết nối cho các yêu cầu dịch vụ mới.
- Khả năng này rất hữu dụng cho vòng hồi tiếp kiểm tra tại các điểm ranh giới dịch vụ.
- Một trong những ưu điểm của Ethernet trong phạm vi một xí nghiệp là khả năng phân chia logic các nhóm người sử dụng phân biệt trong cùng mạng vật lý sử dụng khái niệm VLAN.
- Tuy nhiên khi nhóm người sử dụng là các công ty khác nhau thì việc sử dụng VLAN trong mạng lại gặp những thách thức như.
- Điều này sẽ dẫn đến kém hiệu quả cho các nhà cung cấp dịch vụ lớn.
- Ethernet được thiết kế tối ưu cho cấu hình điểm điểm hoặc Mesh mà không được thiết kế tối ưu cho cấu hình Ring, rất khó để triển khai Ethernet trong các cấu hình Ring, không có khả năng sử dụng lại hiệu quả các vòng Ring quang sẵn có.
- 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.
- 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 MEN.
- Quá trình truy nhập đến đường trục Internet được cung cấp tại một hoặc một số điểm POP cấu thành nên mạng lõi Metro.
- 1.3 Các dịch vụ của MEN 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 vuơn đến phạm vi mạng diện rộng (WAN).Hàng ngàn thuê bao đã được sử dụng dịch vụ Ethernet và số lượng thuê bao đang tăng lên một cách nhanh chóng.
- Những thuê bao này bị thu hút bởi những lợi ích của dịch vụ Ethernet đem lại, bao gồm.
- 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 quá trình hoạt động và các chức năng quản trị, quản lí và cung cấp - Hiệu quả về chi phí : Dịch vụ Ethernet làm giảm chi phí đầu tư và chi phí vận hành): 8 + Một là do sự phổ biến của Ethernet trong hầu hết tất cả các sản phẩm mạng nên giao diện Ethernet có chi phí không 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..
- 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 công ty thuê 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 thông trong vài phút thay vì trong vài ngày ngày hoặc thậm chí vài tuần khi sử dụng những dịch vụ mạng truy nhập khác Ngoài ra, những thay đổi này không đòi hỏi thuê bao phải mua thiết bị mới hay ISP cử cán bộ kỹ thuật đến kiểm tra, hỗ trợ tại chỗ.
- 1.3.1 Mô hình dịch vụ Ethernet Để xác định các loại hình dịch vụ cung cấp qua môi trường Ethernet, trước hết cần xem xét mô hình tổng quát.
- Mô hình dịch vụ Ethernet là mô hình chung cho các dịch vụ Ethernet, được xây dựng trên dựa trên cơ sở sử dụng các thiết bị khách hàng để truy cập các dịch vụ.
- Trong mô hình này sẽ định nghĩa các thành phần cơ bản cấu thành dịch vụ cũng như một số đặc tính cơ bản cho mỗi loại hình dịch vụ.
- Nhìn chung các dịch vụ Ethernet đều có chung một số đặc điểm, tuy nhiên vẫn có một số đặc tính đặc trưng khác nhau cho từng dịch vụ riêng.
- Mô hình cơ bản cho các dịch vụ Ethernet Metro như chỉ ra trên hình 3.
- Dịch vụ Ethernet được cung cấp bởi mạng Metro Ethernet Network (MEN) của nhà cung cấp.
- Thiết bị khách hàng CE (Customer Equipment) gắn vào mạng MEN qua giao tiếp người sử dụng-mạng UNI (User-Network Interface) sử dụng chuẩn giao diện Ethernet chuẩn với tốc độ 10Mbit/s, 100Mbit/s, 1Gbit/s hoặc 10Gbit/s.
- 9 Trong mô hình này chủ yếu đề cập đến các kết nối mạng mà trong đó thuê bao được xem là một phía của kết nối khi trình bày về các ứng dụng thuê bao.
- Tuy nhiên cũng có thể có nhiều thuê bao kết nối đến mạng MEN từ cùng một vị trí.
- Trên cơ sở các dịch vụ chung được xác định trong mô hình, nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai các dịch vụ cụ thể tuỳ theo nhu cầu khách hàng.
- Những dịch vụ này có thể được truyền qua các môi trường và các giao thức khác nhau trong mạng MEN.
- Tuy nhiên, xét từ góc độ khách hàng thì các kết nối mạng xuất phát từ phía khách hàng của giao diện UNI là các kết nối Ethernet.
- Hình 3: Mô hình cơ bản 1.3.2 Kết nối Ethernet ảo Một thuộc tính cơ bản của dịch vụ Ethernet là kết nối Ethernet ảo(EVC-Ethernet Virtual Connection).
- EVC được định nghĩa bởi MEF là “một sự kết hợp của hai hay nhiều UNIs”, trong đó UNI là một giao diện Ethernet, là điểm ranh giới giữa thiết bị khách hàng và mạng MEN của nhà cung cấp dịch vụ.
- Kết nối hai hay nhiều vị trí thuê bao (chính xác là UNIs), cho phép truyền các Frame Ethernet giữa chúng.
- Khả năng này cho phép EVC cung cấp tính riêng tư và sự bảo mật tương tự Permanent Virtual Circuit (PVC) của Frame Relay hay ATM.
- Dựa trên những đặc điểm này, EVC có thể được sử dụng để xây dựng mạng riêng ảo lớp 2 (Layer 2 Virtual Private Network-VPN).
- Ngoài những điểm chung này, dịch vụ Ethernet có thể thay đổi với nhiều cách khác nhau.
- 1.3.3 Kiểu dịch vụ Ethernet Hiện tại các dịch vụ Ethernet được chia thành 2 loại lớn: Các đường Ethernet riêng, chạy trên hạ tầng SONET/SDH hoặc trên mạng LAN trong suốt qua các chuyển mạch và sợi quang hiện chưa sử dụng.
- Các chuẩn mới được phát triển để chọn công nghệ phù hợp cho phép người khai thác chuyển đến vùng có phổ thích hợp và luân chuyển các dịch vụ một cách mềm dẻo trong các công nghệ hiện có đồng thời hỗ trợ thoả thuận mức dịch vụ.
- Kiểu dịch vụ đường Ethernet (Ethernet Line): cung cấp kết nối ảo điểm-điểm (point-to-point) Ethernet Virtual Connection (EVC) giữa 2 UNIs (hình 5).E-Line Service được dùng cho việc kết nối Ethernet điểm-điểm.
- Dạng đơn giản nhất, dịch vụ E-Line có thể cung cấp băng thông đối xứng cho dữ liệu gửi nhận trên hai hướng không có các đảm bảo tốc độ giữa hai UNI 10 Mbps… Hình 4: E-Line Service sử dụng Point-to-Point EVC Một dịch vụ E-Line có thể cung cấp point-to-point EVCs giữa UNIs tương tự như việc sử dụng Frame Relay PVCs để nối liền các site với nhau.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt