Đề tài Hệ thống định tuyến tốc độ cao

ó và những đặc điểm về cổng của router. Nếu các cổng của router có chung đặc điểm, các quan hệ (adjacency) được tạo ra. Để một quan hệ được hình thành và duy trì, cả hai cổng giao tiếp của router phải tương đồng với nhau về các đặc điểm sau: Kích thước packet MTU phải bằng nhau. Mỗi router phải cần phải được cấu hình ở cùng một mức routing – nghĩa là hoặc là level 1 hoặc level 2. Nếu ở cùng một mức thì router mới có khả năng giải mã những gói tin hello do những router khác gửi đến. Nếu cả hai router là ở level 1, nó phải ở trong cùng area. Nếu level 1 router hình thành các quan hệ với các level 1 router và level 2 hình thành các quan hệ với các level-2 router. Để một level-1 router hình thành một quan hệ với một level-2 router, router kia phải được cấu hình như một level 1-2 router. Nếu quá trình xác thực (authentication) được dùng, nó phải được cấu hình giống nhau trên cả hai router. 1.3.6 EGP và BGP Đặc điểm Exterior Gateway Protocol ( EGP ) là một giao thức định tuyến Internet ban đầu được quy định vào năm 1982 bởi Eric C. Rosen của Bolt, Beranek, Newman , và David L. Mills giờ đã lỗi thời . Nó lần đầu tiên được mô tả trong RFC 827 và chính thức quy định tại RFC 904 (1984). EGP là một giao thức đơn giản và không giống như các giao thức hiện đại, nó được giới hạn giống như cây cấu trúc liên kết. Trong những ngày đầu của Internet, EGP phiên bản 3 (EGP3) đã được sử dụng để kết nối các hệ thống tự trị. Hiện nay, BGP (Border Gateway Protocol) phiên bản 4 là tiêu chuẩn được chấp nhận cho định tuyến Internet và có bản chất thay thế EGP3 hạn chế hơn. Giao thức BGP đặc trưng bởi một số tính chất : Sử dụng để thông tin liên lạc với các hệ tự quản AS . Phối hợp giữa nhiều bộ định tuyến sử dụng BGP. Nhân bản thông tin về tính liên kết. Cung cấp thông tin về mô hình trạm kế tiếp theo vector khoảng cách. Hỗ trợ tuỳ chọn các chính sách cho người quản trị mạng. Giao thức BGP cho phép thông tin về đường đi từ nguồn tới đích. Hỗ trợ địa chỉ không phân lớp và định tuyến liên vùng. Tích luỹ thông tin về tuyến đường để bảo vệ băng thông của mạng qua việc gửi một lần cho nhiều đích đến. BGP cho phép cơ chế xác minh bản tin; kiểm chứng tên của nơi gửi tin. Giao thức cổng nối biên BGP là một giao thức định tuyến giữa các hệ thống tự trị. BGP dựa trên phương pháp định tuyến có tên định tuyến vector đường đi. Trong định tuyến vector đường đi, mỗi mục trong bảng định tuyến chứa địa chỉ mạng đích, Router tiếp theo và đường đi tới đích. Đường đi thường được định nghĩa là một danh sách có thứ tự các hệ thống tự trị mà gói phải đi qua. Mỗi Router nhận một thông báo vector đường đi sẽ kiểm tra xem đường đi được quảng cáo có phù hợp với chính sách (tập luật do người quản trị qui định để điều khiển các tuyến) của nó hay không. Nếu phù hợp, Router cập nhật bảng định tuyến và thay đổi thông báo trước khi gửi nó đến láng giềng tiếp theo. Sự thay đổi này gồm thêm số AS vào đường đi và thay thế mục Router kế tiếp bằng số hiệu của chính nó. Hình 1.8: Mô tả liên kết giữa các khu vực tự trị của giao thức EGP 1.4 Kết luận chương 1 Các giao thức định tuyến có nhiệm vụ cung cấp thông tin bảng định tuyến cho các Router, hình thành cơ chế trao đổi thông tin định tuyến sau đó dựa vào các giải thuật để chọn đường đi tối ưu. Các giao thức định tuyến được chia thành hai nhóm, một là các giao thức định tuyến được sử dụng bên trong hệ thống tự trị (IGP) như RIP, OSPF, EIGP, IS-IS, IGRP… hai là các giao thức sử dụng để liên kết các hệ thống tự trị (EGP) như BGP, EGP. Ngoài ra có một số giao thức không những được sử dụng bên trong một AS mà còn cả bên ngoài AS như EIGRP. Tuỳ theo mỗi giao thức khác nhau mà các giải thuật định tuyến được sử dụng. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH TUYẾN TỐC ĐỘ CAO 2.1. Giới thiệu hệ thống định tuyến tốc độ cao Định tuyến là một phần quan trọng của mạng dựa trên nền IP và nó được định nghĩa như là quá trình tìm kiếm một đường truyền (một tuyến) để gửi một gói tin từ nguồn tới đích tương ứng. Việc định tuyến liên quan với việc tìm kiếm đường truyền tốt nhất có thể giữa hai node bất kỳ nào, và với giá trị liên kết là thấp nhất. Thiết bị phần cứng chuyên dùng được gọi là router (hệ thống định tuyến). Tất cả các đường truyền được biết cùng nối tới một hệ thống định tuyến với giá trị liên kết được lưu trong một bảng, gọi là bảng định tuyến. Đó là bảng chứa những lộ trình tốt nhất đến các đích khác nhau trên mạng. Vì vậy việc xây dựng bảng định tuyến được tổ chức trong bộ nhớ của router, trở nên vô cùng quan trọng cho việc định tuyến hiệu quả. Trong trường hợp các mạng nhỏ thì bảng định tuyến được cấu hình tĩnh bằng việc nhập các thông tin định tuyến bằng tay vào các bảng định tuyến. Nhưng khi các mạng này phát triển thì bảng định tuyến trở nên quá lớn và không linh hoạt. Vấn đề này được giải quyết bằng việc sử dụng các giao thức định tuyến nhằm đưa ra một giải pháp phân bố và động để tìm kiếm đường truyền tối ưu. 2.2. Cấu trúc hệ thống định tuyến tốc độ cao 2.2.1. Cấu trúc, chức năng hệ thống định tuyến tốc độ cao Các khối chức năng chính tạo nên hệ thống định tuyến tốc độ cao được minh họa ở hình 2.1 Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống định tuyến tốc độ cao Các khối gồm: Card đường dây nhằm cung cấp giao diện cho các liên kết dữ liệu bên ngoài tới trường chuyển mạch và điều khiển xử lý ở mức vật lý. Bộ xử lý mạng (Network Processor) thực hiện các giao thức định tuyến và tính toán xác định các bảng định tuyến. Các cơ cấu chuyển tiếp (Forwarding Engine) kiểm tra các tiêu đề của gói tin và xác định xem card đường dây đầu ra nào mà gói tin cần chuyển tới và cuối cùng gắn lại tiêu đề cho gói tin ra. Một trường chuyển mạch để kết nối tất cả các khối chức năng thành phần khác nhau của hệ thống định tuyến. 2.2.2. Qúa trình xử lý gói tin qua hệ thống định tuyến Quá trình xử lý một gói tin trong Router: Chấp nhận gói đến từ đường đầu vào Tìm kiếm địa chỉ đích của gói trong bảng chuyển tiếp để xác định cổng đầu ra Xử lý tiêu đề gói tin: Tính toán phần tiêu đề gói ví dụ như Tăng giá trị trường TTL, cặp nhật checksum trong tiêu đề. Chuyển mạch: Gửi gói đến cổng đầu ra Đệm: Lưu đệm gói trong hàng đợi Hình 2.2: Quá trình xửlý một gói tin trong Router 2.3. Hoạt động của hệ thống định tuyến trong mạng Trong mạng các router có vị trí khác nhau sẽ đảm nhiệm các chức năng khác nhau. Router nằm tại đường biên của mạng sẽ xử lý một phần lưu lượng   đi vào mạng để gánh nặng phục vụ cho router lõi, còn nhiệm vụ chủ yếu của router lõi là định tuyến gói tin, xử lý lưu lượng bên trong lõi của mạng. Sự lựa chọn các router cho chuyển mạch gói phụ thuộc vào các kỹ thuật sử dụng trong mạng. Kỹ thuật IP dựa trên cơ sở hai nguyên lý: các gói được truyền không có ưu tiên sử dụng truyền nguyên lý best effort và có thể chỉ sử dụng đường truyền ngắn nhất trong mạng để truyền gói tin đến đích. Một kỹ thuật thông minh hơn là phân loại gói tin theo các mức độ ưu tiên của luồng lưu lượng, số lượng các đường dẫn có thể sử dụng được quyết định bởi cấu trúc của các trung kế giữa các vùng của router. Do đó cấc trúc này có thể đánh giá trực tiếp mạng phân cấp, hay hỗn hợp, hay bằng phẳng ( flat). Flat có nghĩa rằng các gói có thể được định tuyến trực tiếp giữa các router biên và phân cấp có nghĩa là các gói tin được chuyển qua các router lõi tương ứng.    Các loại router biên thể hiện các chức năng khác nhau để quyết định lưu lượng tại mức cao sẽ lớn hơn lưu lượng ở mức thấp. Chức năng của router truy nhập là chấp nhận lưu lượng luồng lên từ mạng chấp nhận kết nối và chuyển nó tới router biên liên quan. Do đó các router truy nhập được kết nối tới vùng router biên liên quan. Các router biên sau khi xử lý một lưu lượng sẽ chuyển lưu lượng tới router lõi để các router này thực hiện nối các chức năng truyền tải lưu lượng còn lại. 2.3.1 Router biên (Edge router) Một luồng dữ liệu muốn đi từ mạng này tới mạng khác thì trước tiên nó phải được đi qua các router đặt ở đường biên mạng (router biên), router biên quyết định xem gói nào nhận được đảm bảo có nghĩa là không bị loại bỏ. Khi các thiết bị truy nhập thu thập và phân phối các luồng dữ liệu từ phía đầu phát user, router biên sẽ truyền tải các dịch vụ phân biệt trên cơ sở các đặc điểm của lưu lượng. Các router hiệu năng cao cho phép thực hiện các chính sách quản lý mạng đã được định nghĩa bởi các luồng lưu lượng được phân loại, băng thông phân bố, thiết lập các độ ưu tiên hàng đợi và đánh dấu các tuyến tối ưu. Router biên truyền thông với các router lõi trong cùng một mạng hoặc với các router biên ở các mạng khác. Ngoài ra, router biên còn có khả năng định tuyến lưu lượng tĩnh và liên kết hoặc kết nối tới một hoặc nhiều router lõi. Các tuyến giữa router biên và các router lõi liên quan rất nhiều. Kiến trúc mạng logic cơ bản có thể là mạng sao (Star), ring hoặc chain. Mạng mesh cũng được thể hiện trong cấu trúc này. Nhìn chung về cấu trúc router biên cũng tương tự như cấu trúc chung của router đã nói ở trên. Chỉ có hoạt động hơi khác so với router lõi. Router biên hoạt động theo chế độ phân tải còn router lõi hoạt động theo chế độ tập trung tải. Router biên có rất nhiều chức năng, và các chức năng này phụ thuộc vào từng loại router khác nhau. Router biên gồm 3 loại cơ bản: Router chặng đầu tiên (first hop router): đây là router gần với trạm hots gửi gói tin nhất. Các gói được phân loại và được đánh dấu tuỳ thuộc vào profile SLS được ấn định cho kết nối. Nó là đáp ứng của việc thiết lập một cam kết về lưu lượng và băng thông mà người sử dụng và nhà cung cấp dịch vụ đưa ra. Router đầu vào: nó được lắp đặt tại điểm đầu vào của miền DS và nó đảm nhiệm chức năng phân loại tất cả các gói đến trên cơ sở trường DS. Router đầu ra: được lắp đặt tại điểm đầu ra của các mạng DS để điều khiển lưu lượng. Nó cũng đảm nhiệm chức năng phân loại lưu lượng dựa trên trường DS. 2.3.2. Router lõi (core router)   Router lõi xử lý lưu lượng trong nội mạng, không liên quan tới các mạng khác. Thông thường các node mạng lắp đặt các vùng router lõi cùng các server để cung cấp các dịch vụ Internet như: server, wed server, RADIUS, DNS… Các vùng router lõi thường là các điểm trung tâm cho các kết nối tới các mạng IP khác do đó còn được gọi là các điểm liên tổng đài hay các NAP công cộng. Trong mạng quốc gia lớn các router lõi còn có thể được phân nhỏ ra thành các Sub-router và các router lõi transit. Việc giám sát router lõi bao gồm 4 tham số cơ bản dùng để định nghĩa một lớp dịch vụ: băng thông, trễ, jitter và độ mất gói. Khi gói tin đi vào trong router lõi, nó sẽ sử dụng các thông tin đánh dấu trước đó để thực hiện các đảm bảo liên quan, sau đó được đưa vào hàng đợi tuỳ theo từng lớp chất lượng dịch vụ hay độ ưu tiên của loại dịch vụ mà luồng lưu lượng đó truyền tải. Tại đây các gói tin sẽ được định hướng truyền, thời điểm truyền gói tin do bộ lập lịch quyết định tuỳ thuộc vào trường ưu tiên trong  phần header của gói. Gói tin co độ ưu tiên thấp có thể được loại bỏ khi có tắc nghẽn xảy ra trong mạng. Router sử dụng nhiều thuật toán, cách thức quản lý để đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng như: các thuật toán quản lý hàng đợi, thuật toán lập lịch… Các router lõi là các router tốc độ cao được ứng dụng trong phần lõi và phần xương sống của mạng IP. Dữ liệu truyền qua bộ xử lý trung tâm có tốc độ lên tới hàng trăm Gbps. Hình 2.2 dưới đây minh hoạ cho chúng ta thấy rõ vị trí của các bộ định tuyến biên (ERX)và định tuyến lõi (M160) trong mạng NGN của VNPT. Hình 2.3: Vị trí của router biên và router lõi trong mạng NGN của VNPT 2.4 Quá trình phát triển hệ thống định tuyến 2.4.1 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ nhất Thế hệ thứ nhất của hệ thống định tuyến là đơn giản nhất, tốc độ nhỏ hơn 0,5Gbps. Xét từ quan điểm cấu trúc, trong đó chúng sử dụng một bộ xử lý tập trung, bộ đệm tập trung và một bus chung kết nối đến card đường truyền (line card). Các gói tin đi vào phải truyền trên cùng một bus để được lập lịch tại một giao diện đầu ra. Các card giao tiếp là các thiết bị vào/ra “không thông minh” do không có khả năng xử lý gói. Thiết kế này có nhiều nhược điểm, trong đó bus chỉ được sử dụng bởi một card đường truyền tại mỗi thời điểm. Hơn nữa, gói phải truyền hai lần trên bus sau khi rời khỏi một cổng đầu vào. Đầu tiên nó được viết vào bộ nhớ trong khi bộ xử lý thực hiện tra cứu tuyến và khi đã thực hiện lập lịch, gói được lấy ra khỏi bộ nhớ, sau đó lại truyền trên bus đến giao diện đầu ra thích hợp. Ngoài ra, tất cả các chức năng gắn liền với quá trình định tuyến và chuyển gói đều được thực hiện bởi cùng một bộ xử lý, tạo ra một tải trọng rất lớn cho bộ xử lý này đồng thời hình thành một cổ chai trong hệ thống. Hình 2.4: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ nhất 2.4.2 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ hai Cấu trúc này có bổ sung thêm các bộ xử lý ASIC đặc biệt và một vài bộ nhớ trong card đường truyền, tốc độ nhỏ hơn 5Gbps. Những thành phần bổ sung này có khả năng tìm kiếm trong tiêu đề gói để lấy các thông tin về đích và lưu đệm gói cho đến khi bus rỗi. Các bộ xử lý vệ tinh trong card đường truyền, mỗi bộ có một cache để lưu một số tuyến được sử dụng gần đây nhất, cho phép card đường truyền thực hiện việc tra cứu tuyến, nhưng việc phân xử bus vẫn do bộ xử lý trung tâm thực hiện. Bộ đệm cache này được cập nhật theo định kỳ. Nếu một tuyến không có trong cache đó thì bộ xử lý chính mới thực hiện việc tìm kiếm tuyến này. Kỹ thuật này làm giảm tải trọng cần xử lý cho CPU nhưng việc phân xử bus vẫn còn là một nút cổ chai. Các cấu trúc thế hệ thứ hai chỉ tồn tại trong thời gian ngắn do không có khả năng hỗ trợ được nhu cầu thông lượng cao trong mạng lõi. Đầu tiên, nhược điểm của cấu trúc này đó là sự tắc nghẽn: băng tần được chia sẻ cho tất cả các cổng, dẫn đến sự tranh chấp và gây thêm trễ (các trễ chuyển gói). Trong các trường hợp tắc nghẽn, tốc độ chuyển gói vượt quá khả năng của bus, các bộ đệm sẽ bị tràn dẫn đến mất dữ liệu. Thứ hai là, các bus dùng chung tốc độ cao rất khó thiết kế, vì phải truyền các tín hiệu điện đến nhiều cổng trên bus, tín hiệu phải truyền qua nhiều bộ kết nối, và sự phản xạ từ cuối các đường truyền không được kết cuối dẫn đến những hạn chế về khả năng chuyển gói của bus. Hình 2.5: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ hai 2.4.3 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ ba Để giải quyết vấn đề tắc nghẽn của các hệ thống định tuyến thế hệ 2, thế hệ hệ thống định tuyến thứ 3 được thiết kế với mục tiêu thay thế bus sử dụng chung bằng trường chuyển mạch,tốc độ nhỏ hơn 50Gbps. Các thiết kế cho hệ thống định tuyến thế hệ 3 nhằm giải quyết 3 vấn đề tiềm tàng trước đây: năng lực xử lý, kích thước bộ nhớ, và băng thông của bus. Cả 3 vấn đề này đều có thể tránh được bằng cách sử dụng một kiến trúc với nền tảng là ma trận chuyển mạch và các giao diện được thiết kế hợp lý. Một bước tiến quan trọng trong việc xây dựng các hệ thống định tuyến hiệu năng cao là tăng cường xử lý cho từng giao diện mạng để giảm thiểu khối lượng xử lý và nguồn tài nguyên bộ nhớ của hệ thống định tuyến. Các bộ xử lý đa năng và các mạch tích hợp đặc biệt hoàn toàn có thể giải quyết vấn đề này. Tuy nhiên, khả năng xử lý tổng thể cho các gói tin qua hệ thống như thế nào còn phụ thuộc vào khả năng tìm và chọn tuyến, cũng như kiến trúc được lựa chọn. Hình 2.6: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ ba 2.4.4 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ tư Hệ thống router này có thể đạt đựợc tốc độ 0.4-10Tb/s. Hệ thống có nhiều giá cho các card giao diện đường. Giữa các card giao diện đường được nối với lõi chuyển mạch bằng các liên kết quang Hình 2.7: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ tư 2.4.5 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ năm Hệ thống router này có thể đạt đựợc tốc độ 10-100 Tb/s. Hệ thống có nhiều giá cho các card giao diện đường. Giữa các card giao diện đường được nối với lõi chuyển mạch bằng các liên kết quang. Lõi chuyển mạch sử dụng chuyển mạch quang. Đây là hệ thống router trong tương lai Hình 2.8: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ năm 2.4.6 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ sáu Trong tương lai xa , khi công nghệ phát triển. Hy vọng sẽ có hệ thống router sử dụng hoàn toàn công nghệ quang ,tốc độ 100-1000 Tb/s. Hình 2.9: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ sáu 2.5 Kết luật chương 2           Nội dung của chương này trình bày tổng quan hệ thống, cấu trúc, chức năng, quá trình xử lý gói tin qua thiết bị định tuyến (router), các thế hệ hệ thống định tuyến hiện tại và tương lai. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG HỆ THỐNG ĐỊNH TUYẾN TỐC ĐỘ CAO TRONG MẠNG VIỄN THÔNG CỦA VNPT 3.1 Quá trình triển khai mạng NGN của VNPT Cùng với xu thế phát triển chung của viễn thông thế giới, ngành Viễn thông Việt Nam ngày càng lớn mạnh, cung cấp hầu hết các dịch vụ viễn thông mà các quốc gia khác có. Phục vụ được nhu cầu truyền thông và giải trí ngày càng cao của người sử dụng. Trong thành tích chung ấy có sự đóng góp to lớn của Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam – VNPT. Nắm bắt được xu thế phát triển, VNPT không ngừng phát triển mạng lưới, nâng cao chất lượng cũng như số lượng các loại hình dịch vụ. Đứng trước nhu cầu ngày càng cao và sự bùng nổ về lưu lượng, hệ thống mạng viễn thông sử dụng công nghệ của những năm cũ đã không còn đủ sức đáp ứng nhu cầu. VNPT đã xây dựng đề án và triển khai mô hình mạng viễn thông thế hệ mới – NGN đủ sức đáp ứng mọi nhu cầu lưu lượng cũng như các dịch vụ hiện tại. Để có được một cơ sở hạ tầng mạng thích hợp cung cấp các dịch vụ trên nền IP, các dịch vụ đa phương tiện, các dịch vụ hội tụ di động-cố định, v.v… đòi hỏi mạng truyền thông phải phát triển theo một cấu trúc mới tiên tiến hơn - cấu trúc dựa trên nguyên tắc mạng NGN (Next Generation Network) Sau gần 3 năm định hướng và lựa chọn, đến tháng 12/2003 VNPT đã lắp đặt xong giai đoạn 1 mạng NGN (Mặt phẳng 1), sử dụng giải pháp SURPASS của Siemens, đã đi vào vận hành thành công. Đây là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, được VNPT chọn lựa để thay thế mạng viễn thông truyền thống - công nghệ chuyển mạch kênh. Mạng này sử dụng công nghệ chuyển gói với đặc tính linh hoạt, ứng dụng những tiến bộ của công nghệ thông tin và công nghệ truyền dẫn quang băng rộng nên tích hợp được các dịch vụ thoại và dịch vụ truyền số liệu. Với ưu thế cấu trúc phân lớp theo chức năng và sử dụng rộng rãi các giao diện mở API để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác mạng, công nghệ mạng NGN đã đáp ứng được các yêu cầu kinh doanh trong tình hình mới là dịch vụ đa dạng, giá thành thấp, đầu tư hiệu quả và tạo được nguồn doanh thu mới. Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về lưu lượng của các dịch vụ thông tin và truyền thông mới, VNPT đã và đang triển khai đưa vào khai thác mạng NGN mặt phẳng 2 với nhiều ưu thế vượt trội về năng lực truyền dẫn, tốc độ xử lý chuyển mạch và định tuyến. 3.1.1 Mặt phẳng 1(VN1) Mạng NGN mặt phẳng 1 mà VNPT đang triển khai có cấu trúc gồm các lớp như sau: - Lớp ứng dụng và dịch vụ: Cung cấp một loạt các dịch vụ gia tăng như dịch vụ Prepaid 1719, Freephone 1800, VPN, Free Call Button... Hiện tại, mạng NGN đã kết nối với mạng viễn thông công cộng (PSTN) thông qua các Media Gateway thuộc lớp truy nhập đặt tại các tỉnh, thành nhằm trung chuyển lưu lượng thoại truyền thống và chuyển một phần lưu lượng VoIP qua hạ tầng mạng NGN. - Lớp điều khiển và báo hiệu của mạng NGN: Sử dụng thiết bị SoftSwitch HiE9200 (Siemens) và hệ thống quản lý mạng NMS - Lớp truyển tải, truyền dẫn (Core NGN): gồm 3 nút trục quốc gia đặt tại Hà Nội, Tp.HCM và Đà Nẵng (3 core Switch M320 Router với dung lượng 320Gbps) cộng với các nút vùng tại các viễn thông tỉnh/thành phố (ERX1400 Router). Các nút này hoạt động hình thành một mạng lõi IP/MPLS. Băng thông tuyến trục hiện đã được nâng cấp lên STM-64 trên WDM với tốc độ truyền dẫn 80 Gbps vừa triển khai. - Lớp truy nhập: Song song với việc thiết lập lớp truyển tải trục và vùng, VNPT đã và đang gấp rút triển khai lớp truy nhập của mạng NGN với các Media Gateway và hệ thống băng rộng công nghệ xDSL hỗ trợ các kết nối ADSL, ADSL2+ và SHDSL, FTTX (GPON)... Cấu trúc mạng trục NGN mặt phẳng 1 của VNPT được thể hiện như hình 3.1 dưới đây. Hình 3.1: Mô hình kết nối mạng trục VN1 3.1.2 Mặt phẳng 2 (VN2) Hiện nay VNPT đang triển khai mạng NGN mặt phẳng 2 với cấu trúc như hình 3.2 dưới đây. Hình 3.2: Mô hình kết nối mạng trục VN2 Mạng NGN mặt phẳng 2 ngoài việc tăng dung lượng so với mặt phẳn 1 nó còn thay đổi kết nối với Internet quốc tế. Trước đây, các thuê bao tại các tỉnh kết nối tới mặt phẳng 1, mặt phẳng 1 kết nối với VDC, VDC kết nối ra quốc tế. Còn mạng mặt phẳn 2 sẽ kết nối trực tiếp ra quốc tế. Tiến độ triển khai hiện tại của Core NGN là đang chuyển đổi dần các thuê bao từ mặt phẳng 1 sang mặt phẳng 2. Trong mặt phẳng 2, MPLS được lựa chọn làm giao thức truyền tải. Về cơ bản mạng NGN hiện nay của VNPT bao gồm các miền chính: Miền IP core: Bao gồm các router P (core router), PE (provider edge) và ASBR (Autonomous System Border Router). - Router P: là router T-1600 của Juniper gồm có 10 router P đặt tại 5 thành phố: Hà Nội, HCM, Hải Phòng, Đà Nẵng, Cần Thơ. Kết nối thành 2 mặt phẳng để đảm bảo dự phòng. - Router PE là router 7750 SR của Alcatel – Lucent (ALU) gồm có 79 router PE đặt tại các tỉnh/ thành phố. - Router ASBR là router 7750 SR của ALU gồm có 5 ASBR đặt tại Hà Nội (2), HCM (2), Đà Nẵng (1). Kết nối với VDC 1, 2, 3. Miền MAN-E: Bao gồm router PE-AGG (MAN Core), UPE (MAN Access) do Cisco và Huawei cung cấp (Cisco: 7606, 7609; Huawei: NE40E-4) và BRAS là router E-320 của Juniper, mỗi tỉnh/ thành phố có 1, 2 hoặc 3 BRAS. Miền truy nhập: Kết nối với UPE của miền MAN-E, bao gồm các thiết bị truy nhập cáp đồng và cáp quang. Miền thuê bao: Bao gồm thiết bị đầu cuối khách hàng: modem HSI (High Speed Internet), thiết bị VoIP, set top box (đầu cuối IPTV), đầu cuối Triple-play (HIS+VoIP+IPTV). Kết nối với DSLAM/MSAN của miền truy nhập. 3.2 Hệ thống định tuyến biên ERX-1400 3.2.1 Tổng quan hệ thống định tuyến biên ERX Hệ thống định tuyến biên ERX thuộc họ E-Serial của hãng Juniper Network - Hoa Kỳ sản xuất, hệ thống có nhiệm vụ giải quyết việc tắc nghẽn khi lưu lượng mạng lớn, hay xử lý một phần lưu lượng cho các hệ thống lõi. Có khả năng lập trình và triển khai linh hoạt các dịch vụ. Đồng thời cung cấp nhiều loại cổng giao tiếp khác nhau với hiệu suất và khả năng cung cấp các dịch vụ IP linh hoạt thích ứng được với những yêu cầu phù hợp của các nhà cung cấp dịch vụ. 3.2.2 Các họ hệ thống định tuyến biên ERX ERX-310: Với hiệu năng cao được thiết kế để sử dụng trong những vị trí với không gian hạn hẹp. ERX310 có tốc độ chuyển mạch là 10 Gbps, 2 khe gắn cố định module, hỗ trợ cả 2 giao diện kết nối OC12c/STM4 và Gigabit Ethernet. ERX705 là dòng thiết bị sử dụng nền tảng định tuyến tổng hợp được tối ưu cho các ứng dụng chuyển mạch tập chung cỡ vừa và nhỏ. ERX705 có thế được cấu hình với tốc độ chuyển mạch là 5 Gbps hoặc 10 Gbps (Với tùy chọn dự phòng), 5 khe module mở rộng, hỗ trợ cả 2 giao diện kết nối OC12c/STM4 và Gigabit Ethernet. ERX710 là dòng thiết bị với nền tảng kết hợp được tối ưu cho các ứng dụng chuyển mạch tập chung cỡ vừa và lớn. ERX710 có tốc độ chuyển mạch là 5 Gbps với tùy chọn dự phòng, 5 khe module mở rộng, hỗ trợ cả 2 giao diện kết nối OC12c/STM4 và Gigabit Ethernet. ERX-1410: Là dòng thiết bị định tuyến nền tảng vùng biên được tối ưu cho những ứng dụng chuyển mạch tập chung cỡ lớn. ERX1410 có tốc độ chuyển mạch là 10 Gbps với tùy chọn dự phòng, 12 khe module mở rộng, hỗ trợ cả 2 giao diện kết nối OC12c/STM4 và Gigabit Ethernet. ERX-1440: Có tốc độ chuyển mạch là 40 Gbit/s với tùy chọn dự phòng, 12 khe module mở rộng, hỗ trợ cả 2 giao diện kết nối OC48c/STM16 và Gigabit Ethernet. với kích thước vừa và nhỏ. 3.2.3 Cấu trúc, chức năng hệ thống định tuyến biên ERX-1400 Khái niệm họ ERX-1400 đề cập đến cả hệ thống ERX-1410 (đang được sử dụng)và hệ thống ERX-1440 (thay thế cho router ERX 1410). Router ERX1440 thực hiện hai chức năng chính trong NGN của VNPT - Chức năng BRAS cho mạng truy nhập Internet băng rộng ADSL. - Chức năng chuyển mạch đa dịch vụ trong mạng MPLS: gán nhãn và xác định độ ưu tiên của các gói tin trước khi truyền lên core router. Thu gom lưu lượng từ các BRAS và HiG1000 trong vùng xác định. Hệ thống ERX-1440 quản lý khối lưu lượng mạng cực kỳ lớn và sử dụng bộ xử lý định tuyến chuyển mạch với tốc độ lên đến 40 Gbps. Hệ thống ERX-1410 quản lý lưu lượng mạng ở mức độ cao và sử dụng bộ xử lý định tuyến chuyển mạch với tốc độ 10 Gbps Cả hai hệ thống đều có 14 khe cắm để chứa các module và có cùng yêu cầu về nguồn cung cấp. Quy trình lắp đặt và vận hành của hai hệ thống cũng giống nhau. Tất cả các hệ thống ERX đều sử dụng cùng loại module SRP vào/ra. Tuy nhiên, cấu trúc khung bên trong của hệ thống ERX-1440 khác với hệ thống ERX-1410 là có một mặt giữa đặc biệt cho module SRP 40Gbps. Cấu trúc hệ thống ERX-1440 gồm 3 thành phần chính: - Một trường chuyển mạch hoạt động ở tốc độ 40 GBbps. - Các card đường dây. - Bộ xử lý định tuyến hiệu suất cao cho việc duy trì bảng định tuyến và cấu hình hệ thống. Hình Hình 3.3: Mặt trước của router ERX-1400 Hình 3.4: Mặt sau của router ERX 1400 Hệ thống ERX được xây dựng dưới dạng module hình 3.5 bao gồm các modul