Luận văn Nghiên cứu các giải pháp về QoS và chất lượng mạng

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP VỀ QoS VÀ CHẤT LƯỢNG MẠNG CỦA CÁC HÃNG CUNG CẤP THIẾT BỊ TRONG QUÁ TRÌNH ĐÃ VÀ ĐANG TRIỂN KHAI MẠNG NGN TẠI VIỆT NAM Nguyễn Hữu Dũng Nguyên lý xây dựng mạng NGN và lộ trình chuyển đổi từ PSTN/ISDN lên NGN đều được xem xét. Điều quan trọng ở đây là doanh nghiệp lựa chọn bao nhiêu mạng NGN và việc kết nối giữa chúng như thế nào để đảm bảo QoS end to end cho khách hàng. Báo cáo này sẽ giới thiệu sơ lược về giải pháp của 2 hãng cung cấp thiết bị viễn thông lớn đó là Siemen và Alcatel. QoS trong mạng NGN là một vấn đề khá phức tạp do: - Các ứng dụng NGN yêu cầu chất lượng khác nhau - IP không đáp ứng được tính nhất quán về chất lượng các ứng dụng. - Tính đa dạng trên 1 tuyến end-to-end như hỗ trợ nhiều mức QoS khác nhau tại các điểm đầu cuối, hỗ trợ nhiều loại QoS trong truyền tải và có nhiều nhà cung cấp khác nhau. Chính vì vậy để đưa ra một giải pháp toàn diện là rất khó. Theo ITU-T, RACF có thể góp phần giải quyết 1 phần vấn đề đó do cấu trúc chức năng giám sát tài nguyên và truy nhập (theo Y. 2111) có những điểm sau: - Kiểm soát tài nguyên truyền tải liên quan đến QoS trong mạng gói và tại biên của mạng tùy theo các khả năng của chúng. - Hỗ trợ các công nghệ truyền tải lõi và truy nhập khác nhau ( như xDSL, UMTS, CDMA200, cáp, LAN, WLAN, Ethernet, MPLS, IP, ATM), trong khi vẫn giữ kín các chi tiết cụ thể về công nghệ và quản trị ( như topology mạng, cơ chế kết nối và kiểm soát) với SCF. - Hỗ trợ năng lực khác nhau của CPE. Ví dụ, một số CPE có thể hỗ trợ truyền tải QoS báo hiệu ( như báo hiệu quản lý phiên GPRS [TS 123 207], RSVP [RFC 2205], trong khi các thành phần khác thì không hỗ trợ. - Hỗ trợ kiểm soát tài nguyên và truy nhập trong một miền quản trị đơn và giữa các miền quản trị với nhau. - Đóng vai trò là một thành phần phân xử thỏa thuận tài nguyên truyền tải liên quan đến QoS giữa SCF và các chức năng truyền tải trong các mạng truy nhập và mạng lõi. - Hỗ trợ cả kiểm soát QoS tương đối và tuyệt đối. - Xác minh tính sẵn sàng của tài nguyên truyền tải trên một nền tảng end – to – end. Việc xác minh có thể chặt chẽ hoặc không chặt chẽ tùy thuộc vào yêu cầu đó yêu cầu QoS tương đối hay tuyệt đối. RACF có thể thực hiện dành trước tài nguyên. - Hỗ trợ QoS khác nhau cho các nhóm lưu lượng gói khác nhau bao hàm cả các luồng gói tin (nghĩa là các luồng gói tin khác nhau có thể nhận QoS khác nhau) và cấp độ người sử dụng (nghĩa là: lưu lượng người sử dụng khác nhau có thể nhận QoS khác nhau tùy thuộc vào phân lớp người sử dụng). - Hỗ trợ QoS báo hiệu [Q.Sup51], bao hàm cả khả năng thực hiện kiểm soát đăng nhập căn cứ trên chất lượng ước tính đạt được trên tuyến và tuân theo các chỉ tiêu về QoS. - Xác nhận các yêu cầu QoS và chỉ thực hiện đối với các yêu cầu đã được xác thực đối với QoS, ví dụ, sử dụng thông tin nhận được khi truyền tải đi như: thông tin thuê bao, mức độ ưu tiên của dịch vụ và các quy tắc chính sách mạng. - Hỗ trợ kiểm soát NAPT đầu gần động và lựa chọn chế độ làm việc firewall. - Hỗ trợ chuyển đổi NAT đầu xa - Hỗ trợ cấu trúc giám sát tài nguyên truyền tải phân bố và tập trung. Như vậy RACF cho phép tăng cường khả năng triển khai các giải pháp QoS thông qua kiểm soát theo miền và truyền thông liên miền cũng như Augments native transport QoS support. Siemen và Alcatel cũng đã dựa vào đặc tính trên của RACF để triển khai các giải pháp của mình. Cụ thể như sau: I.Giải pháp của Siemen Dựa vào topology mạng phân theo vùng địa lý như hiện tại, việc phát triển mạng viễn thông trong tương lai cũng như khái niệm cấu trúc mạng TISPAN đưa ra bởi ETSI. Siemen đề xuất cấu trúc NGN có toàn bộ mạng của Việt Nam như sau. Ý tưởng cơ bản là chia mạng NGN thành một nhà khai thác đường trục và 3 nhà khai thác vùng (Bắc, Trung và Nam). Hình 3.1: Cấu trúc NGN đề xuất cho Việt Nam Mục đích của Siemen là cung cấp một bản thiết kế cấu trúc mạng VPN mới. Doanh nghiệp sẽ sử dụng cơ sở hạ tầng mạng mới này để mang lưu lượng băng thông rộng qua mạng đường trục IP. Bản thiết kế sẽ tập trung và mạng đường trục lõi cũng như thiết kế biên (Edge design), bao gồm cả thiết kế và lựa chọn IGP, thiết kế BGP cũng như QoS và cơ chế chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS. Thiết kế được dự kiến là sẽ đưa ra nền (platform) để cung cấp các dịch vụ Internet tốc độ cao qua DSL cũng như các dịch vụ VoIP cho các khách hàng Trong quá trình triển khai, Juniper E-series được sử dụng như một server truy nhập băng thông rộng từ xa (BRAS) để kết cuối các dịch vụ xDSL. Juniper E-series cũng được sử dụng như một điểm tập hợp cho các vị trí BRAS cũng như thành phần biên nhà cung cấp (Provider Edge-PE) đối với mạng MPLS. M160 và M20 được sử dụng lần lượt là router đường trục lõi và router ngang cấp (peering). Phần tiếp theo sẽ giới thiệu sơ lược về thiết kế của Siemen. 1.Topology vật lý Mạng đường trục (backbone) Topology vật lý của mạng đường trục được thiết nhằm một mạng lưới dọc khắp Việt Nam, và có 3 vị trí lõi cơ bản được nối với nhau tạo thành 1 tam giác. Các site lõi chính là Hà Nội, Hồ Chí Minh và Đà Nẵng.3 site này sẽ chỉ có khả năng kết nối ra ngoài tới các nhà cung cấp dịch vụ khác.Ban đầu, tất cả việc truy nhập Internet bên ngoài sẽ được VDC cung cấp, VDC sẽ cung cấp kết nối ra ngoài qua cổng Internet. Yêu cầu đặt ra là tấ cả lưu lượng Internet đều được chặn phía sau tường lửa firewall, do đó trong pha đầu tiên, firewall này được đưa ra qua mạng IAP. Các cổng VoIP được kết nối qua các bộ định tuyến Edge ERX trong 11 mạng cấp tỉnh. Lưu lượng này được kết nối qua L3VPN và được ưu tiên trong hàng đợi VoIP so với lưu lượng khác, và sẽ đi qua M160 lõi, ở đó nó sẽ được chuyển qua 2 Siemens Surpass Soft Switch ở Hà Nội và Hồ Chí Minh. Site có Soft Switch thứ 3 sẽ được đặt ở Đà Nẵng ở pha sau. Mạng tập hợp Khi thiết kế bất kì mạng nào, sẽ không có nguyên tắc bất di bất dịch nào. Tuy nhiên, vẫn có một nguyên tắc chung mà hầu hết các nhà thiết kế mạng sử dụng trong thiết kế mạng. Nguyên tắc điển hình đó là sử dụng mạng phân cấp để đảm bảo mạng đơn giản, cho phép phát triển và mở rộng mạng trong tương lai. Thiết kế phân cấp sử dụng 3 cấp đó là: lõi, tập hợp và truy nhập. Chức năng lõi là chuyển ở mức nhanh nhất có thể các gói từ giao diện đi vào của nó tới giao diện đi ra của nó. Mạng lõi nên thiết kế càng đơn giản càng tốt. Việc mở rộng mạng trong tương lai tốt nhất là không làm ảnh hưởng tới mạng lõi. Chức năng tập hợp được sử dụng để tập hợp các nút mạng truy nhập khác nhau. Khi triển khai thêm các nút truy nhập, các nút này sẽ được nối tới nút tập hợp. Xét trên quan điểm vận hành, việc tách biệt các chức năng rõ ràng sẽ dễ quản lý mạng và mạng ổn định hơn. Do các lý do ở trên, Siemen khuyến nghị Việt Nam nên triển khai theo thiết kế mạng phân cấp 3 cấp : lõi, tập hợp và truy nhập. Trong thời gian triển khai mạng ban đầu, cần nối nút truy nhập (Access Node) trực tiếp với với lõi do độ sẵn sàng của kết nối như trong trường hợp Hybrid Edge ERX. Thiết kế cuối cùng nên tận dụng phân cấp 3 mức. Kết nối của mỗi tỉnh ở Việt Nam sẽ được nối với mạng đường trục (backbone). Ở giai đoạn triển khai ban đầu, mỗi tỉnh sẽ có ít nhất một router ERX với một kênh đơn nối tới lõi đường trục dạng mesh. Nên lắp thêm một router và một liên kết thừa cho mỗi POP tỉnh. Đây sẽ là giới hạn khi các POP cấp tỉnh này là điểm tập hợp của tất cả các lưu lượng ra khỏi tỉnh và là điểm cổng vào cho tất cả lưu lượng tới tỉnh đó. Tất cả lưu luợng vào và ra mạng cấp tỉnh nên đi qua mạng đường trục lõi. Đường trục nên là điểm tập hợp tất cả lưu lượng từ tỉnh tới tỉnh. Nếu có các liên kết “backdoor”giữa các tỉnh thì sẽ có sự ảnh hưởng tới mô hình lưu lượng IP và có thể dẫn tới chất lượng kém hoặc dưới mức tối ưu. 2. Thiết kế giao thức IGP Giao thức IGP cho phép các router trong mạng biết về tất cả các tiền tố IP trong toàn mạng. Ngoài ra, IGP đưa ra một cơ chế để xác định đường đi tốt nhất tới tiền tố đích. Có một vài loại hình giao thức IGP sẵn có nhằm hỗ trợ cho việc định tuyến.Có 2 giao thức định tuyến thông dụng nhất đó là ISIS và OSPF. Topology vật lý của mạng là yếu tố căn bản khi lựa chon IGP. Trong topology mesh phức tạp, ISIS thường được sử dụng do giao thức này hỗ trợ một cùng đơn, rộng tốt hơn và do đặc điểm nhóm mesh của ISIS. Ngoài ra, ISIS rất ít khi triển khai bên ngoài các mạng nhà cung cấp dịch vụ lớn, trong khi đó OSPF thường được sử dụng trong các mạng doanh nghiệp và nhiều mạng các nhà cung cấp dịch vụ. Chính vì vậy Siemen khuyến nghị sử dụng giao thức OSPF. Khi triển khai pha đầu tiên, thiết kế OSPF phẳng cho một vùng đơn sẽ được sử dụng, cho phép thông tin xử lý lưu lượng được truyền liên tục qua toàn bộ mạng đường trục và cho phép sử dụng các giao thức trong tương lai như RSVP-TE. 3.Thiết kế BGP BGP là giao thức định tuyến cơ bản của mạng doanh nghiệp, cung cấp thông tin định tuyến cần thiết cho các khách hàng nhằm chuyển tiếp lưu lượng tới các hosted content server, tới các khách hàng khác của doanh nghiệp và tới mạng Internet nói chung. OSPF có mặt trong mạng chỉ cung cấp thông tin có khả năng đạt được nội bộ tới BGP ngang cấp và tới các chức năng quản trị mạng nội bộ. Mục tiêu của thiết kế BGP đó là: Ø Tối ưu hoá khả năng trao đổi thông tin về khả năng tới được lớp mạng (NLRI) giữa các BGP ngang cấp Ø Tối thiểu hoá tài nguyên mạng sử dụng khi trao đổi NLRI Ø Đưa ra các khả năng linh hoạt khi triển khai và đảm bảo tuân thủ các quy định eBGP ngang cấp Ø Kiểm soát phạm vi của iBGP bất cứ khi nào có thể Ø Xem chi tiết thiết kế eBGP và iBGP trong phần phụ lục. 4.Thiết kế BRAS Khi thiết kế BRAS cần quan tân đến các điểm sau: Ø Định kích cỡ mạng: Khi định kích cỡ mạng cần quan tâm đến các yếu tố sau: o Khả năng phục vụ thuê bao của thiết bị BRAS o Mô hình kinh doanh (căn cú vào thời gian, mức độ sử dụng v.v...) o Băng thông thuê bao o Tỉ lệ trùng hợp o Đánh số ATM VCC o Đánh địa chỉ IP o PPPoX: Chức năng chính của BRAS là kết cuối phiên PPP. Phiên PPP có thể là PPPoA hoặc PPPoE o AAA 5.MPLS Có 2 mục đích chính khi sử dụng MPLS trong mạng lõi. Thứ nhất đó là để phân bố nhãn MPLS được sử dụng trong BGP/MPLS VPN như RFC 2547. Việc này chỉ là phân tán nhãn MPLS trên toàn mạng nhằm phân biệt lưu lượng VPN. Ứng dụng thứ 2 đó là phục vụ xử lý lưu lượng (TE). MPLS được sử dụng để thực hiện điều khiển và định trước các luồng lưu lượng liên tỉnh cũng như đưa ra một mức tránh tắc nghẽn cho lưu lượng VoIP. Hiện này mạng Juniper hỗ trợ 3 giao thức cho MPLS đó là: Ø RSVP-TE Ø LDP Ø CR-LDP Hiện nay, giao thức CR-LDP đã lỗi thời và ít được sử dụng. Do pha 1 vẫn chưa yêu cầu TE nên Siemen khuyến nghị lựa chọn LDP làm giao thức phân phối nhãn. Trong các pha tiếp theo, doanh nghiệp cũng không nên mở rộng RSVP-TE mesh xuống từng BRAS, mà nên tiếp tục chạy giao thức LDP giữa BRAS và router biên. RSVP mesh đầy đủ có thể sau đó được cấu hình giữa ERX biên và M160 lõi, LDP tunneling được sử dụng để để truyền nhãn ngăn xếp qua lõi RSVP. Việc này sẽ làm giảm độ phức tạp thiết kế lõi MPLS và cho phép sử dụng các ưu thế của RSVP-TE khi cần nhằm tránh tắc nghẽn xung quanh lõi. 6.VoIP VoIP là một trong số các dịch vụ IP các doanh nghiệp cung cấp. Như đã biết, VoIP yêu cầu rất khắt khe về trễ, độ tin cậy, và jitter. IETF khuyến nghị đối với chất lượng VoIP toll, trễ một chiều tối đa phải nhỏ hơn 150 ms. Để đảm bảo rằng lưu lượng VoIP giành quyền ưu tiên trong mạng VNPT thì cần thiết phải cấu hình lớp dịch vụ (CoS) cụ thể. Các gói VoIP sẽ được thiết bị VoIP gateway gắn các bit ưu tiên sau đó được đặt vào hàng đợi số 2 Hàng đợi Tỉ lệ phần trăm bộ đệm WRR phục vụ Loại lưu lượng 0 60 10 Internet Best Effort 1 30 20 Future VPN 2 5 65 VoIP 3 5 5 Network control Chức năng phân lớp dịch vụ rất quan trọng đối với quản lý tắc nghẽn. Chỉ khi nào kết nối bị nghẽn các giá trị CoS mới được sử dụng để chuyển tiếp lưu lượng ưu tiên, hoặc để chờ trong bộ đệm, hoặc huỷ các gói có quyền ưu tiên thấp hơn.Với thiết lập như trên, trong quá trình tuyến bị nghẽn, lưu lượng VoIP sẽ không phải đặt trong hàng đợi, nó sẽ được đẩy ra khỏi giao diện bị nghẽn trước các lưu lượng khác. Tuy nhiên, trong trường hợp kết nối quá tải thuê bao mang lưu lượng VoIP thì hàng đợi không giải quyết được vấn đề này. 7.Hiệu năng bộ định tuyến đường trục M160 trong mạng Juniper Phần này sẽ cung cấp một số đặc tính của Juniper router, từ đó doanh nghiệp có thể xác định được chất lượng toàn mạng. Ø Đặc tính trễ router : Trong trường hợp không có tắc nghẽn trong Juniper M160 router, trễ mong muốn đối với các gói ở tất cả các kích thước khi đi qua router này nằm trong khoảng 7-10µs. Tắc nghẽn sẽ xảy ra khi các gói đi vào bộ định tuyến với tốc độ cao hơn tốc độ chúng được truyền vào cổng vào. Khi đó router phải đệm các gói trong hàng đợi trước khi truyền đi, do vậy các gói sẽ có độ trễ lớn hơn khi đi qua bộ đệm. Trễ toàn mạng bao gồm một số yếu tố biến đổi như trễ truyền đẫn qua cáp quang, tốc độ truyền dẫn của tất cả các giao diện thành phần trên tuyến truyền dẫn, trễ qua tùng thiết bị điện tử chủ động trên tuyến ( như router, ADM), trễ hàng đợi nếu có. v.v...Phương pháp được khuyến nghị sử dụng để xác định đặc tính trế toàn mạng là đo theo kinh nghiệm. DN nên sử dụng một dịch vụ đo liên tục trễ 2 chiều giữa các bộ định tuyến biên khác nhau tại mỗi tỉnh. Ø Đặc tính tổn hao trong router: Trong điều kiện hoạt động bình thường, không quá tắc nghẽn hay định tuyến sai, tổn hao gói mong muốn khi đi qua Juniper router là 0%. Như vậy là tất cả các gói ở bất kì kích thước nào sẽ được chuyển phát ở tốc độ đường truyền. Trong trường hợp nghẽn xảy ra trầm trọng, hàng đợi router bị chiếm hết chỗ, điều này sẽ dẫn tới việc mất gói. Cũng cần lưu ý rằng. mỗi phiên TCP sẽ luôn xác định thông lượng lớn nhất có thể có từ đó tăng của sổ truyền dẫn của nó theo thời gian. Cũng như đặc tính trễ toàn mạng, tổn hao gói trên mạng cũng cần đo liên tục bằng cách giám sát tổn hao gói trên tất cả các giao diện của bộ định tuyến. Ø Đặc tính sẵn sàng của router : Mỗi thành phần chính của một Juniper router có đặc tính khoảng thời gian gián đoạn của hệ thống (MTBF) riêng và MTBF của toàn hệ thống phụ thuộc vào các thành phần được cài đặt trong hệ thống. Đối với M160 router, trong trường hợp xấu nhất, MTFB toàn bộ hệ thống như sau : o Tại 400 C, MTFB = 27000 hrs (hoặc 1125 ngày) o Tại 250 C, MTFB = 470000 hrs (hoặc 1958 ngày). 8.Một số dịch vụ đưa ra trong pha khởi tạo Dịch vụ đầu tiên đó là VPN. Có một số loại VPN đó là : VPN lớp 3, VPN lớp 2, lớp 2,5 và dịch vụ mạng LAN riêng ảo.Khả năng cô lập thông tin chuyển tiếp khách hàng với thông tin chuyển tiếp nhà cung cấp thông qua sử dụng công nghệ tunnel cho phép doanh nghiệp cung cấp một số dịch vụ định hướng VPN cho khách hàng. VPN thường được biết đén là nhà cung cấp cung cấp VPN (PPVPN) do tác dụng đòn bẩy công nghệ cho phép VPN hoàn toàn được đặt trong mạng nhà cung cấp. Hiện tại có 3 nhóm dịch vụ PPVPN cơ bản bao gồm dịch vụ quản lý định tuyến được biết đến là VPN lớp 3, dịch vụ quản lý cài đặt cầu được biết đến là dịch vụ mạng LAN riêng ảo và tập các mạch điểm - điểm đơn giản được biết đến là VPN lớp 2. VPN lớp 2,5 cũng giống với lớp 2, ngoại trừ cách đóng gói tại mỗi đầu của VPN. II. Giải pháp QoS của Alcatel Theo kinh nghiệm của Alcatel, tổng quan mạng được đưa ra trong hình sau: Mạng sẽ chia thành 2 mức: Mức quốc gia và mức vùng Ở mức quốc gia sẽ có VTI, VTN, VDC, VMS và GPC ở các miền khác nhau. Mức khu vực được chia thành 3 miền: khu vực 1, khu vực 2 và khu vực 3 (Telecom Area 1, Telecom Area 2 vàTelecom area 3). Hình 2.2: Tổng quan về mạng viễn thông hiện tại SONET/WDM Edge Core BRAS IP Edge DCS IP services ATM Core QOS IP core Best Effort TDM Point to Point AccesEnd- User DCS TDM & Optical Transport Outsourced services & Content Public Internet Aggregation Ethernet eMA eMAN Core Busi Busi E1/T1/DS3 OC/STM TD Resi Bus PSTN Internet Dial NB-RAS Circuit Voice ư Resi Busi E1/T1/DS3 DS ATM/FDS ATM AggregEthernet Ethernet ATM TDM IP PSTN 2G/3G Mobile 2G GGSN Bus SGSN TD ATM/F Lambda PSTN D Media GW Management FT Ethernet Aggreg CSCCSC SASSAS A5020 MGCMGC CSCCSC SASSAS A5020 MGCMGC CSCCSC SASSAS A5020 MGCMGC SIP/SIP-I SIP/SIP-I Telecom Area 1 Telecom Area 2 Telecom Area 3 Regional FMC Application Regional FMC Application Regional FMC Application National and International Application ( Prepaid, VPN,..) VTN, VTI,VDC TDM Transit and VoIPBypass For PSTN network VMS 2G and 3G/IMS GPC 2G and 3G/IMS Re gi on al Le ve l Na tio na l L ev el Re gi on al Le ve l Na tio na l L ev el 1.Tiến trình phát triển mạng Mạng truyền thống Hội tụ truyền tải/dữ liệu L ayer 0 L ayer 1 TDM transport SONET/SDH Digital ADM and DCS L ayer 2 L ayer 3 Voice exchange ATM switch FR switch ATM switch IP router DWDM terminal multiplexers Fragmented Network Management Cumbersome Service Provisioning Packet Unfriendly Transmission Layer Legacy Services : Sound Revenues/ Operational Cost IP Services : High Investment/ Marginal Profit Voice VPN Internet Leased Lines NM L EM SML NM L EM NM L EM SML SML SML T ransport L ayer Service L ayer Intelligent Optical Networking Consolidation on Mediating ATM layer Managed Optical Transport Layer Convergence on Enhanced IP layer Leased Lines Fragmented Network Management Voice VPN GMPLS Control Plane Internet SML SML SML SML Business Enabled Routing Platform IP, MPLS, DiffServ Multiservice Switching Platform ATM, MPLS, IP Voice FR IP NML EML IP/MPLS NML EML Integrated Service / Network Management Optical cross connects Optical add drop multiplexers DWDM terminal multiplexers TDM transport TDM 2. Session Resource Broker Để đảm bảo cung cấp các dịch vụ MuM cho người sử dụng đầu cuối thì yêu cầu đạt ra đó là phải đạt một mức QoS nhất định để đảm bảo truyền đủ gói trên các khía cạnh thông lượng, trễ, trễ biến động (jitter) và mất gói. Để đảm bảo QoS trong mạng truy nhập Alcatel đưa ra giải pháp sử dụng 5430 Session Resource Broker Vai trò của SRB: Ø Hỗ trợ mạng truy nhập tập hợp Ethernet (Ethernet Aggregation Access Network) o Hỗ trợ AFM và EFM Ø Hỗ trợ mạng lõi IP ISPs NGN SPs DSL modem DSLAM Aggregation Network BAS ISP traffic NGN traffic PC + STB MuM PC Ethernet home network DSLAM BA S ATM or Ethernet aggregation network DSL modem Access Border Gate IP / MPLS backbone network SRB COPS, SOAP, … SIP proxy VoD server Broadcast TV server Web server Peering SRB HTTP, Access Border Gate SNMP, Radius, CLI, MIDCOM, … Metro Ethernet network o Cung cấp đầy đủ E2E QoS o Các kết quả tiêu chuẩn hóa của Alcatel Ø Hỗ trợ DiffServ Enhanced xDSL Access Network như đề cập trong diễn đàn DSL WT-081. Trong diễn đàn DSL WT-081, một cấu trúc nâng cao với các đặc tính sau được đề cập tới: o Tăng khả năng nhận thức IP và DiffServ cho PMO, không cần nâng cấp mạng ATM của vùng hoặc DSLAM. Điều này có nghĩa là nâng cấp BAS và modem DSL về hàng đợi IP DiffServ và phân loại gói DiffServ, định hình, định chính sách, và phân cấp ưu tiên. o BAS sẽ hoạt động như điểm thực thi chính sách (PEP) cho cả hướng lên và xuống (downstream và upstream). o Hệ thống điều khiển tài nguyên mạng (NRC) sẽ đảm đương vai trò là điểm quyết định chính sách (PDP). o BAS cần được đặt gần DSLAM với số lượng các nút ATM nhỏ nhất giữa tối đa 2 điểm chuyển mạch/ghép kênh ATM. Có thể tích hợp BAS và DSLAM. o Hoạt động thông qua 1 ATM (UBR) PVC đơn được ưu tiên hơn. Cho phép có 2 lối vào PVC, nhưng bắt buộc phải có nhiều nhóm PVC trong trường hợp này. o Tiêu chuẩn cho cấu trúc này đã hoàn thiện nhưng việc triển khai thì mới chỉ bắt đầu. Người ta có dự định để cho SRB (PAS), phát triên nên hệ thống NRC có thể điều khiển linh hoạt các chính sách triển khai trong BAS bao hàm cả chính sách hỗ trợ cho DiffServ mới được đưa ra trong BAS. 3. Mạng tập hợp Ethernet - Ethernet Aggregation Networks Chức năng SRB trong Ethernet Aggregation Network Ø SRP có bảng cấu hình sẵn của tất cả các VLAN-ID và băng thông tương ứng. Ø Khi người sử dụng đăng nhập, SRB thực hiện mapping giữa địa chỉ IP do NSP gán và VLAN-ID. Ø Khi người sử dụng đăng nhập, SRB cũng dò tìm đường truyền vật lý cho người sử dụng đó o Cho phép SRB thực hiện điều khiển truy nhập dựa trên tài nguyên mà không cần ghép nối tương thích với DSLAM o Trong một số trường hợp, SRB cần ghép nối tương thích với DSLAM. Ví dụ như trong trường hợp DSLAM có bottleneck bên trong. Ø Khi người sử dụng đăng nhập, SRB cũng thực hiện mapping giữa địa chỉ IP và từ định danh L2 ở giai đoạn đầu kết nối. 4.Triển khai dịch vụ đường Ethernet - Ethernet Line Service Implementation Triển khai đường QoS (QoS pipe) Ø QoS được biểu thị qua các bit P Ø Duy nhất 1 VLAN ứng với 1 cặp DSLAM-BAS home network DSLA IP edge Ethernet aggregatio n network DSL modem 5450 ABG IP / MPLS backbone network 5430 SRB SIP HTT P SIPprox y VoD server Webserver overprovisioned backbone VLAN 1 VLAN 2 etc First mile: ATM VC’s or Ethernet o Giải pháp VLAN thông thường trong mạng tập hợp thực hiện đối với DSLAM ở chế độ Brigdged. o Giải pháp VLAN ngăn xếp trong mạng tập hợp thực hiện đối với DSLAM trong chế độ kết nối chéo. Ø Nhiều VLAN ứng với 1 cặp DSLAM-BAS o QoS khác nhau trên một VLAN o Ít giải pháp mở rộng hơn. Hình 2.3: Kết nối chéo DSLAM home network DSLAM IP edge Ethernet aggregation network DSL modem IP / MPLS backbone network SRB Radius proxy AAA RADIUS AAA PPP/DHCP Radius messages to SRB contain * PVLAN(identifies the pipe) * CVLAN (to interface with DSLAM) PVLAN ABG CVLAN VC Hình 2.4: Bridged DSLAM – Pha 1 5. Đảm bảo QoS Ví dụ: Yêu cầu tài nguyên cho cuộc gọi VoIP home network DSLAM IP edge Ethernet aggregation network DSL modem IP / MPLS backbone network SRB Radius proxy AAA RADIUS AAA PPP/DHCP Radius messages to SRB contain * PVLAN(identifies the pipe) * end-user MAC@ (to interface with DSLAM) PVLAN ABG VC home network DSLA M BA S Ethernet / ATM aggregation network DSL mode m Acces s Border Gate IP / MPLS backbone network SR B Over- provisioned backbone H.323, SIP 1 2 COP 4 5020 Softswitch SNMP, SNMP 6 API/Midcom 5 1. Yêu cầu SIP hoặc H.323 để thiết lập cuộc gọi 2. Yêu cầu tài nguyên COPS tới SRB 3. SRB: Tìm kiếm thông tin người sử dụng (IP@ và từ định danh L2, …), thực hiện CAC 4. Thông báo đã nhận được tới 5020 5. Nếu cuộc gọi được phép thì sẽ mở pinhole AG nếu cuộc gọi được cho phép. 6. VC đưa trở lại kích thước theo yêu cầu của SRB 3 Mạng lõi IP - IP Core Networks – E2E QoS Cấu trúc hiện tại: Ø IP o Quan hệ kết nối của các hệ thống tự trị với BGP (thỏa thuận ngang cấp) o QoS: IntServ, DiffServ, IntServ-over-DiffServ Ø Triển khai VPN o Công nghệ § Châu Âu: chủ yếu là BGP/MPLS § Mỹ: CPE-based, Firewall-based, 5% thành phần kế thừa chuyển sang IP VPN trong vòng 1-2 năm. o Kích thước: Số lượng POP có thể lớn (100-1000) nhưng số lượng site trên một VPN cần được giới hạn o Hiệu năng § Hầu hết có 3-4 CoS § Trế trong SLA không cho phép nhiều hơn 2 hop E2E đối với thoại. § Trễ/tổn hao trong SLA không mang nhiều ý nghĩa ( trung bình trên tất cả node/tháng) B R BR E R ER B R E R E R E R B R E R IP VPN NMS NMS NMS E R ER NMS B R BR DiffServ network BE network Trường hợp một nhà cung cấp NGN đơn lẻ: Ø SRB thỏa thuận đường pipe giữa các cổng truy nhập. Các đường pipe này tạo ra một mạng phục vụ ảo (Virtual Serving Network) Ø SRB không biết phương thức hoạt động của các đường pipe này trong mạng truyền tải. Ø SRB thực hiện CAC trên luồng dịch vụ riêng lẻ Ø SRB điều khiển cổng truy nhập