Mục đích yêu cầu của mạng B-Isdn tại học viện công nghệ bảo vệ thực vật - Cơ sở Hà Đông

ược tất cả các nhu cầu cụ thể cho các ứng dụng của thuê bao bởi vì chúng được tạo ra bởi chính những ứng dụng này. Với những lý do này, hầu hết người ta đang dành nhiều nỗ lực trong việc tiêu chuẩn hoá các kết nối chuyển mạch. Đặc điểm của giao diện đối tượng sử dụng-mạng UNI xác định giao diện giữa hệ thống đầu cuối ATM và mạng ATM. Giao thức báo hiệu UNI bắt buộc để thiết lập các kết nối chuyển mạch được xác định trong UNI V3.0 và UNI V3.1, V4.0. Khuyến nghị không nên thiết lập SVCs giữa các trạm sử dụng các phiên bản UNI khác nhau. Chỉ sử dụng khi thật sự cần thiết và khi đó phải hết sức thận trọng. Nhóm Hub Trong thiết kế mạng ATM diện hẹp, ta phải xét đến cần bao nhiêu hệ thống chuyển mạch và các chuyển mạch đó được kết nối với nhau như thế nào để đưa ra được khả năng thực hiện tốt, độ tin cậy cao, và hiệu quả nhất. Để xây dựng mạng ATM diện hẹp, cần lưu ý một số điểm sau: Số các thiết bị ATM được nối với mạng: Số lượng các thiết bị ATM nối với mạng quyết định số cổng ATM và số chuyển mạch cần thiết. Đảm bảo đủ số cổng trong mạng có thể cung cấp cho toàn bộ các thiết bị ATM. Khi số lương hệ thống chuyển mạch trong mạng tăng lên, số các kết nối các Hub và số cổng sử dụng cũng tăng theo. Ngoài ra cũng yêu cầu thêm băng thông cho các kết nối, khả năng tăng trưởng trong tương lai phải được lưu ý. Các yêu cầu băng tần và mạch ảo của các thiết bị gắn liền ATM: Các chuyển mạch và cổng ATM có giới hạn nhất định về băng tần và VCCs. Trong khi xây dựng mạng ATM, đảm bảo mạng có thể quản lý toàn bộ các kết nối và cung cấp băng tần cần thiết. Cần tính đến khả năng tăng trưởng trong tương lai. Các yêu cầu đối với điều chỉnh lưu lượng lớn trong kết nối hub-hub và hub -server: băng tần trong các kết nối hub-hub và hub-server phải đủ để thỏa mãn các yêu cầu cho toàn bộ các kết nối được thiết lập. Đặc biệt đối với các kết nối băng tẫn dùng chung, khi mà nhu cầu đòi hỏi về băng tần thực chưa được xác định rõ ràng thì cần phải tính toán băng tần cần thiết. Lưu ý: Mỗi mạng đòi hỏi một sự quản lý hợp lý, những công cụ tiên tiến cần phải có để thiết kế và duy trì mạng một cách chính xác, giải quyết vấn đề nhanh và nếu có thể ngăn chặn những vấn đề từ tác động vào dịch vụ mạng. Trong các mạng với nguồn lực chưa đủ thì nhu cầu cho việc giải quyết vấn đề, điều chỉnh mạng cũng tăng lên. Đặc biệt trong các mạng diện hẹp, tại đó các chi phí cho băng tần là thấp hơn nhiều so với trong môi trường WAN, những khoản đầu tư cho công suất chuyển mạch thêm sẽ dễ dàng bù trừ những chi phí quản lý mạng thêm. Các yêu cầu chất lượng, độ an toàn và tính khả dụng của mạng ATM diện hẹp: Các kết nối tới các thiết bị đặc biệt chẳng hạn như tới máy chủ server, định tuyến router, cầu nối cần được chú ý hơn. Do đó trọng tâm không chỉ là các thiết bị đi kèm mạng mà là toàn bộ các thành phần của mạng mà đảm bảo việc truy nhập tới các thiết bị này. Hệ thống mạng cáb (quang hay đồng) vững chắc sẽ làm tăng độ tin cậy cho các kết nối. Cần đảm bảo độ dự phòng của các thiết bị mạng. Để có được tối đa các Hubs, phải chắc chắn rằng chúng được trang bị với các thiết bị có công suất cao từ nhiều nguồn khác nhau và được bảo vệ bởi UPS. Trong mạng ATM diện hẹp, các hub ATM được nhận dạng bằng các số của hub. Các hub ATM có thể nhóm với nhau và các nhóm có thể kết nối với nhau bằng giao diện NNI, các mạng con ATM. Điều này có nghĩa là toàn bộ các thiết bị được kết nối tới cùng một hub ATM sẽ có cùng 13 byte đầu giống như trong địa chỉ ATM. Tương tự, toàn bộ các thiết bị được kết nối tới cùng một nhóm hub sẽ có cùng 12 byte đầu tiên giống như trong địa chỉ của nhóm, các thiết bị kết nối tới cùng một mạng con ATM có cùng 11 byte đầu tiên. Mô hình hình mắt lưới tối ưu hoá hoạt động và độ khả dụng khi số lượng nút trung gian giữa 2 trạm kết nối cuối được tối thiểu hoá. Nhược điểm là ở chỗ số lượng các kết nối càng lớn sẽ làm tăng quy mô của mạng cluster, điều này sẽ dẫn đến thời gian khởi động lại lâu hơn do số LSU và các định tuyến đã tính toán trước. Trong tình trạng không thay đổi, sẽ không đòi hỏi số LSU hoặc những tính toán định tuyến tằng thêm. Một nhược điểm quan trọng hơn cả đó là số lượng nhiều các kết nối và cổng ATM cần cho những kết nối trong hub. Việc bổ sung nút tới nhóm nút any- to any đòi hỏi thêm 2xn cổng và kết nối bổ sung. Đặc biệt đối với những mạng lớn hơn, trong hầu hết trường hợp mô hình any- to- any sẽ không khả thi. Một biện pháp khác là mô hình dạng vòng. Nó hạn chế số lượng các kết nối và các cổng để kết nối các hub với nhau. Bổ sung một nút vào nhóm nút vòng n đòi hỏi phải có thêm 2 cổng và thêm 2 kết nối nữa. Mô hình dạng vòng ít phù hợp hơn trong các mạng lớn, vì vậy trong các mạng ATM trễ chuyển tải do hub lớn hơn so với trễ trong việc truyền kết nối. Cần lưu ý bảo đảm cho VC không đi ngang qua quá hơn 5 hub. Mô hình dạng sao là thích hợp nhất cho những mạng tại đó toàn bộ ứng dụng, LAN, và các server khác được gắn liền với một số lượng đơn nhất hoặc hạn chế của những chuyển mạch ATM và lưu lượng chiếm ưu thế từ/đến server. Lợi thế chính của mạng dạng sao đó là ít tốn kém bởi vì nó chỉ đòi hỏi một số lượng tối thiểu các kết nối đường trục và các cổng ATM, cho phép bạn sử dụng những chuyển mạch nhỏ hơn cùng với một số lượng hạn chế các cổng có tốc độ cao. Hơn nữa, mô hình dạng sao dễ mở rộng. Bổ sung một chuyển mạch vào nhóm nút n đòi hỏi phải có thêm 2 cổng và một kết nối bổ sung. Do tính chất đơn giản của nó, mô hình này dễ được hình thành và duy trì. Nhược điểm là tất cả các kết nối điểm cuối gắn liền với hub “ xuôi dòng”, sẽ chuyển đi thông qua nút “ ngược dòng”, điều này có thể dẫn đến sự quá tải của những kết nối và bộ phận chuyển đổi ngược dòng mà không có bất kỳ một dự phòng nào trong quá trình hỏng hóc của nút ngược dòng hoặc của những phụ kiện. Mô hình hợp lý tuỳ thuộc vào dạng lưu lượng, các yêu cầu về độ tin cậy và ngân sách. Khi máy chủ gắn kết chủ yếu vào chuyển mạch ATM và lưu lượng giữa các hub hướng đi là thấp nên lưu ý đến mô hình sao. Nếu có nhiều kết nối nút chéo, những đòi hỏi về khả năng thực hiện tính sẵn có là cao, hãy lựa chọn mô hình any -to- any. Trước khi thiết kế mạng ATM diện hẹp, cần đảm bảo rằng chúng ta đã có hiểu biết đúng đắn về mô hình & những dịch vụ định tuyến được sử dụng cho những chuyển mạch ATM. Các loại dịch vụ lưu lượng Tốc độ bit không đổi CBR CBR được thiết kế cho các ứng dụng thời gian thực yêu cầu độ rộng băng tần cố định không đổi. Các ứng dụng CBR phải được xác định trước có một số chuyển tải ngắn phải phát đi những lưu lượng vào mạng với tốc độ không đổi và liên tục. Ví dụ lưu lượng CBR là thoại và video. Tốc độ bit thay đổi VBR Lưu lượng VBR có thể là lưu lượng theo thời gian thực (rt-VBR) và không theo thời gian thực (nrt-VBR). Trong trường hợp rt-VBR, nguồn vào có thể khác nhau ở tốc độ dữ liệu, nhưng mạng phải cung cấp trễ truyền tải ngắn và các dịch vụ đó phải được đảm bảo. Ví dụ cho những dạng lưu lượng này là video nén. Trường hợp nrt-VBR ít phụ thuộc vào trễ lưu lượng và Jitter hơn là rt-VBR. Việc trễ của mạng trong một vài giây là không đáng kể. Ví dụ cho trường hợp này là MPEG-2 (tiêu chuẩn cho nén video và mã hoá) Tốc độ bit không xác định UBR UBR dành cho các ứng dụng thời gian không thực không thực sự đòi hỏi 1 chất lượng dịch vụ đáng kể. Các ứng dụng sử dụng dịch vụ này sẽ bị trễ và thất thoát. Việc truyền dữ liệu được thực hiện trên cơ sở "cố gắng nhất". Dữ liệu có thể được truyền vào mạng bằng với tốc độ kết nối. Nếu có bất kỳ một nghẽn nào ở bất kỳ một nguồn nào thì sau đó, mạng sẽ phải bỏ dữ liệu đó đi. Ví dụ cho những ứng dụng này là LAN, IP cổ điển. Tốc độ bit có sẵn ABR ABR dành cho những ứng dụng theo thời gian không thực khác nhau về tốc độ truyền để sử dụng các tài nguyên sẵn có của mạng. CBR VBR UBR ABR Kiểu kết nối Hướng kết nối Hướng kết nối Hướng kết nối Hướng kết nối Sự nhạy cảm với thời gian Có Có Không Không Lớp AAL AAL 1 AAL 2 AAL 3,4,5 AAL 5 Chất lượng dịch vụ Có Có Không Có Băng thông dành riêng Có Có Không Không Kiểm soát lưu lượng Không Không Không Có Kiểu lưu lượng Thoại, video Thoại đã nén, video Số liệu Số liệu Bảng 1. 2 - Bảng phân loại lưu lượng ATM Hướng dẫn thiết kế vật lý Trong những năm 90, công nghệ đã cho ra đời khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao. Đồng thời các tiêu chuẩn về cáp nói cung đã ra đời. Người ta hiểu rằng để được chấp nhận chung, công nghệ mới phải điều hành được cáp theo tiêu chuẩn của ngành. Đó là cáp xoắn đôi hai cáp quang. Hệ thống viễn thông LAN hiện hành sử dụng các kỹ thuật truyền dẫn khác nhau để tạo điều kiện cho truyền dữ liệu tốc độ cao. Bảng sau chỉ ra những đặc điểm chính của các phương pháp truyền dẫn khác nhau bao gồm hai tiêu chuẩn mới về công nghệ 100Mbps, Fast Ethernet trong IEEE 802.3 và 100VG AnyLAn trong IEEE 802.12. 100 VGAnyLAN sử dụng giao thức ưu tiên mới hỗ trợ cho cả Ethernet và khuôndạng token-ring Hệ thống Loại cáp Tốc độ truyền (Mbps) Tốc độ mã Kiểu mã hoá Tỷ lệ mã hoá 10BaseT UTP3/5 & STP 10 20 2 mức 1-2 Token-Ring UTP3/5 & STP 16 32 2 mức ATM UTP3/5 & STP 25.6 32 2 mức 4-5 ATM UTP3/5 & STP 51.84 12.75 16CAP 4-1 100BaseT UTP3/5 & STP 100 25 3 mức 4-3 100 VG AnyLan UTP3/5 & STP 100 30 2 mức 5-6 FDDI UTP 5 & STP 100 125 3 mức 1-1 ATM UTP 5 & STP 155.52 155.52 2 mức 1-1 Bảng 1. 3 - Đặc tính của các phương thức truyền dẫn Việc xây dựng mạng ATM đòi hỏi các nghiên cứu mới đối với những người thiết kế mạng, các chuyên gia điều hành, những người đã có nhiều kinh nghiệm về lĩnh vực thông tin nói chung. Các bộ phận của mạng trong LAN được nhóm lại với nhau theo cùng một kiểu trong quá trình lắp đặt để tối ưu hoá việc quản lý các bộ phận này. Tuy nhiên trong phạm vi mạng chuyển mạch ATM, cấu hình tối ưu hoá có thể đạt được, thậm chí bằng việc cân băng lưu lượng trong phạm vi mạng thông qua các bộ phận của mạng. Mặc dù việc cân bằng có thể không quan trọng cho việc thiết kế hiện tại nhưng trong tương lai có thể tăng lên do sự phân bố tải lưu lượng. Tổng quan Cơ sở hạ tầng lắp đặt cáp Trong việc nghiên cứu xây dựng mạng, quan trọng nhất là những đòi hỏi về băng tần của khách hàng và những hạn chế của hệ thống cáp hiện nay. Cáp lắp đặt phải được kiểm tra và xác định xem nó có khả năng cung cấp băng tần có phù hợp không, hoặc có cần thiết đầu tư vào hệ thống cáp cơ sở này không. Tốc độ cáp ATM điển hình là 25Mbps, 100Mbps, 155Mbps và cao hơn. Cần lưu ý việc tốc độ dữ liệu cao này không được gây ra các vần đề điện từ cho đối tượng sử dụng cũng như các hệ thống khác và ngược lại, hệ thống cáp không bị ảnh hưởng của những tác động bên ngoài. Với những lý do này, hệ thống cáp phải được lắp đặt theo tiêu chuẩn của ngành, do những người chuyên nghiệp lắp đặt, sử dụng những vật liệu đã được phê duyệt. Nếu có vấn đề nghi vấn, nên kiểm tra mẫu của hệ thống cáp hiện hành có phù hợp với thực tiễn tiêu chuẩn ngành hay không. Điều này sẽ giúp khẳng định việc triển khai ATM theo đúng dự kiến có hiệu quả và cũng giảm những hạn chế khi sử dụng tốc độ truyền ATM trong tương lai. Kết quả kiểm tra mẫu sẽ đưa ra một loạt các khả năng kiểm tra 100% hệ thống cáp hiện hành hoặc chỉ thay thế cáp ở một phạm vi lớn. Trong nhiều trường hợp việc đầu tư xây dựng mạng cáp là khó khả thi thì cần xem xét các giải pháp tạm thời vẫn bảo đảm chất lượng mà giá thành thấp. Phòng thiết bị và các trạm Giai đoạn tiếp theo của thiết kế vật lý là kiểm tra địa điểm và vị trí của phòng thiết bị ER và các trạm TC có tuân thủ các tiêu chuẩn của ngành hay không. Các TC được xem như là các trạm nối. Cần thiết phải tạo điều kiện cho các thiết bị logic hoặc chức năng trong thiết kế mức cao được sắp xếp dựa vào cơ sở hạ tầng của toà nhà. Việc sắp xếp này cùng với các tham số vật lý cụ thể của các thiết bị ATM đang được triển khai sẽ có thể thay thế các thiết bị riêng lẻ đã dự định. Giai đoạn tiếp theo là xem xét đến các khoảng trống có sẵn cho các thiết bị và các yêu cầu về môi trường cụ thể đối với các ER và các TC. Có thể là có các hạn chế (chẳng hạn như không có khoảng trống hoặc nguồn bị hạn chế,...) sẽ dẫn đến phải có thêm TC. Việc sắp đặt các thiết bị liên quan đến hệ thống cáp sẽ dẫn đến bổ sung cáp. Điều cần lưu ý là các cáp bổ sung cho UTP loại 3,4,5 phải đáp ứng những yêu cầu của TIA/EIA 568A hoặc ISO IS 11803. Điều hành và độ an toàn Những vấn đề cuối cùng trong kế hoạch thiết kế là các vấn đề an toàn và hoạt động của nhiều loại thiết bị ATM sẽ được triển khai. Điều cần thiết là sắp xếp các loại thiết bị sao cho chúng được hoạt động hiệu quả. Các hướng dẫn thiết kế có cụ thể trong từng tài liệu về các thiết bị này. Cấu trúc vật lý để hoạt động cũng xem xét xem thiết bị nên đặt ở đâu. Ví dụ như về độ mềm dẻo trong hoạt động truy nhập các thiết bị từ xa và gần được nghiên cứu để đơn giản hoá việc bảo trì và tính khả dụng của hệ thống. Khía cạnh an toàn được tuyên bố trong chính sách an toàn cho khách hàng cũng được xem xét kết hợp với cáp đã được lắp đặt, loại thiết bị và các thao tác vận hành. Nên biết rằng, việc truy nhập từ xa có thể có những vấn đề về mức độ an toàn nên không có các chuẩn mực. Tiêu chuẩn cáp viễn thông TIA/EIA-568A Cáp nhánh Việc lắp đặt hệ thống cáp trong quá trình xây dựng hoặc sửa đổi ít tốn kém và thất bại hơn so với sau khi đã hoàn thành việc xây dựng. Điều này đặc biệt đúng cho trường hợp lắp đặt cáp nhánh Gọi là cáp nhánh do bình thường hệ thống cáp này được lắp đặt ở dưới sàn nhà, trên trần nhà. Hệ thống cáp nhánh bao gồm một loạt các cáp riêng lẻ trong toà nhà và sau khi xây dựng xong, chúng ít có khả năng thay đổi và dễ bị hỏng khi có bất kỳ một sự thay đổi nào. Việc đảm bảo cho hệ thống cáp nhánh được hoạt động tốt là rất quan trọng. Khuyến nghị nên sử dụng 1 trung tâm viễn thông hỗ trợ cho hệ thống cáp nhánh này. Cáp nhánh phải hoạt động liên tục với chiều dài tối đa là 90m. Điểm chuyển tiếp cho phép duy nhất là tại giữa cáp phẳng và cáp nhánh vòng. Tiêu chuẩn cho phép 10m cáp khác có thể kết nối với nhau, các kết nối chéo với tổng chiều dài là 100m. Những kiểu cáp cho phép: 4 đôi 100 Ohm UTP 2 đôi STP-A Sợi đa mode 62/125 mm Tài liệu tiêu chuẩn dẫn chiếu những dạng cáp khác: Cáp đồng trục 50 Ohm vẫn được sử dụng nhưng trong tương lai là sẽ bị loại bỏ, Cáp đôi xoắn 100 Ohm đang được nghiên cứu. Tiêu chuẩn đòi hỏi tối thiểu có 2 cáp nhánh hoạt động trong cùng một khu vực. Một trong số chúng phải phải là cáp 4 đôi UTP loại 3 hoặc hơn. Cáp thứ hai phải là UTP loại 5, STP hoặc sợi quang cho dữ liệu. Ngày nay, UPT loại 5 phần lớn thường được lắp đặt cho điện thoại và truyền số liệu. Cáp sợi trong hầu hết các trường hợp không hiệu quả về chi phí. Cáp đường trục Cáp đường trục cung cấp kết nối giữa các trạm và các kết nối chéo trong các mạng hình sao. Trong một số các nối chéo, tiêu chuẩn yêu cầu: Không có quá 2 lớp kết nối chéo ở cáp đường trục Giữa kết nối chéo nhánh và kết nối chéo chính, phải có một kết nối chéo trung gian Giữa hai kết nối chéo nhánh, phải có 3 hoặc ít hơn các kết nối chéo khác Hình 1.2 - Mạng đường trục hình sao TIA/EIA Chiều dài cáp tối đa: 90 m đối với cáp đồng 2000 m đối với cáp sợi đa mode (kết nối chéo nhánh-chính hoặc kết nối chéo nhánh-trung gian-nhánh) 3000 m đối với cáp cố định đơn mode Khoảng cách 90 m cho STP áp dụng cho những ứng dụng có dải băng tần từ 20 đến 300MHz. Khoảng cách 90 m cũng được áp dụng cho cho UTP ở băng tần 5MHZ đến 16MHz đối với cấp 3, 10 MHz đến 20MHz đối với cấp 4 và 10 MHz-100MHz đối với cấp 5. Hệ thống có tốc độ chậm hơn có thể điều hành qua UTP (và STP) có độ dài đáng kể. Khoảng cách thực sự phụ thuộc vào kiểu hệ thống, tốc độ dữ liệu và các yêu cầu của nhà sản xuất cho hệ thống điện tử và các thiết bị. Chiều dài tối đa 90 m bao gồm 5 m cáp mỗi đầu cuối của cáp đường trục để có thể kết nối với các thiết bị khác, do đó tổng độ dài là 100 m. Cáp đồng đường trục có tổng chiều dài bằng với phần cáp nhánh tương ứng. Giao diện vật lý ATM ATM được xác định để thực hiện chức năng truyền dữ liệu vật lý độc lập với chức năng ứng dụng ở cấp độ cao hơn. Toàn bộ giao thức giao diện vật lý ATM bao gồm 3 điểm chung sau: Điểm-điểm Những kết nối giữa điểm cuối ATM và chuyển mạch ATM và giữa hai chuyển mạch ATM tất cả là điểm-điểm. Không có kiểu kết nối đa điểm hoặc LAN. Song công Dữ liệu có thể được đồng thời truyền theo cả hai hướng, dù sao các thủ tục half-duplex vẫn khả thi tuy có một số hạn chế. Không đối xứng Băng tần tối đa có ở một hướng có thể hoàn toàn khác so với băng tần ở hướng ngược lại. Ví dụ tiêu chuẩn hiện hành cho phép kết nối với bộ phận kèm theo SDH 155Mbps theo một hướng và 622 Mbps theo hướng khác. ATM có thể điều hành một loạt các kiểu kết nối vật lý. Các kiểu kết nối này có thể khác nhau về tốc độ và cấu trúng để phù hợp với từng môi trường cụ thẻ. Bảng 1. 4tổng kết các kiểu kết nối đã được các tổ chức tiêu chuẩn chấp nhận hoặc các yêu cầu hiện nay. Kiểu kết nối Tốc độ (Mbps) Lượng tế bào Hệ thống mẫ hoá Loại cáp Môi trường mạng Tổ chức tiêu chuẩn DS1(T1) 1.544 1.536 PDH Cáp đồng LAN/WAN ANSI E1 2.048 1.92 PDH Cáp đồng LAN/WAN ETSI DS3(T3) 44.736 40.704 PDH Cáp đồng WAN ANSI E3 34.368 33.984 PDH Cáp đồng WAN ETSI E4 139.264 138.24 PDH Cáp đồng WAN ETSI SDH STM-1, SONET STS-3c 155.52 149.76 SONET/SDH Sợi quang đơn mode WAN ITU-T SONET "Lite" 155.52 149.76 SONET/SDH Sợi quang đa mode LAN ATM FORUM SDH STM-4c, SONET STS-3c 622.08 599.04 SONET/SDH Sợi quang đơn mode WAN ITU-T FDDI PMD 100 100 Block Coded Sợi quang đa mode LAN ATM FORUM Kênh sợi quang 155.52 150.34 Block Coded Sợi quang đa mode LAN ATM FORUM DXI (RVX) 0 - 50 0 - 50 Clear channel Cáp đồng LAN ATM FORUM Các tế bào Raw 155.52 155.52 Clear channel Sợi quang đơn mode WAN ITU-T Các tế bào Raw 622.08 622.08 Clear channel Sợi quang đơn mode WAN ITU-T Các tế bào Raw 25.6 25.6 Clear channel CAT3/5 LAN ATM FORUM SONET "Lite" 51.840 25.920 12.960 49.536 24.768 12.384 Clear channel CAT3/5 LAN ATM FORUM Các tế bào Raw 100 100 SONET Frame CAT 3 LAN Các tế bào Raw 155.52 155.52 Clear channel UTP/STP LAN ATM FORUM Bảng 1. 4 - Giao diện vật lý UNI Hầu hết các giao diện ATM sử dụng truyền khung. Nguyên tắc này đã được hình thành từ trong hệ thống TDM được sử dụng để truyền đi âm thanh đã được mã hoá bằng số. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA MẠNG B-ISDN TẠI HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BCVT - CƠ SỞ HÀ ĐÔNG Mục đích Mạng B-ISDN tại cơ sở Hà đông của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông được xây dựng với các mục tiêu sau: Xây dựng cơ sở hạ tầng mạng B-ISDN cung cấp môi trường làm việc tối ưu cho cán bộ công nhân viên chức và học sinh sinh viên tại Học viện qua việc sử dụng hiệu quả tài nguyên mạng. Tổ chức thiết kế mạng mẫu phục vụ cho công tác giảng dạy chuyên ngành Viễn thông của Học viện. Cung cấp môi trường trao đổi thông tin nhanh chóng và tiện lợi phục vụ nhu cầu trao đổi dữ liệu giữa các khoa, các phòng thí nghiệm trong khu vực. Liên kết với các mạng B-ISDN trong khu vực và quốc tế Yêu cầu Mạng B-ISDN khu vực phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau: Dịch vụ: Cho thời gian trước mắt dịch vụ cung cấp trên mạng sẽ hạn chế ở mức tối thiểu. Các dịch vụ chính sẽ là chia sẻ tài nguyên mạng (đĩa cứng, máy in, v.v...), cơ sở dữ liệu, email (nội bộ và ra ngoài), Web (nội bộ và bên ngoài) và dịch vụ truy nhập từ xa (Remote Access). Bên cạnh các dịch vụ cơ bản này, một dịch vụ khác có thể được triển khai như thư viện từ xa hay đào tạo từ xa. Trong tương lai, các dịch vụ đòi hỏi băng thông lớn như truyền số liệu tốc độ cao, Video theo nhu cầu, v.v... có thể sẽ được triển khai. Tuy nhiên, nhu cầu này, theo dự báo ban đầu, sẽ chỉ xuất hiện sau ít nhất là 4-5 năm nữa. Tốc độ: Với 14 phòng, khoa mà hơn phân nửa thực hiện công tác hành chính và tổ chức, yêu cầu tốc độ mạng không phải là một vấn đề quan trọng. Tuy nhiên, các phòng chuyên môn, nơi có nhiều khả năng sẽ triển khai các ứng dụng theo mô hình Client-Server - là các ứng dụng đòi hỏi tốc độ mạng lớn, sẽ được cung cấp nhiều băng thông mạng hơn. Các phòng này gồm: Khoa Viễn thông 1, Khoa Điện tử, khoa Công nghệ Thông tin, Khoa Quản trị Kinh doanh, Khoa Khoa học Cơ bản và phòng TTTL-Quản lý KH. Độ tin cậy: Mạng B-ISDN phải có khả năng hoạt động liên tục ít nhất là trong giờ làm việc. Một số phần của mạng cần hoạt động 24/24 giờ do nhu cầu phải làm việc ngoài giờ (sinh viên có thể làm thí nghiệm ngoài giờ). Bảo mật: Trên nguyên tắc, tất cả các phòng/khoa đều có nhu cầu bảo mật thông tin của phòng mình. Như vậy, lưu lượng thông tin của phòng này không được phép đi qua mạng cục bộ của các phòng khác. Việc quản lý lưu lượng theo cách này cũng sẽ khiến cho việc quản lý mạng của các phòng được dễ dàng hơn, và khả năng nâng cấp mạng cũng sẽ dễ dàng hơn. Ngoài việc bảo mật về mặt logic, các thiết bị mạng và thông tin phải được bảo vệ về mặt vật lý: truy nhập vật lý tới các thiết bị quan trọng như hub, switch, router, máy chủ, v.v... nên được hạn chế, chỉ cho phép nhân viên quản trị mạng được truy nhập tới các thiết bị này. Khả năng thay đổi cấu hình, mở rộng: Do có nhiều khả năng là các dịch vụ đòi hỏi băng thông rộng sẽ được triển khai trên mạng, mạng phải có khả năng mở rộng cả về số lượng thiết bị mạng và công nghệ mạng. THIẾT KẾ TỔNG THỂ Lựa chọn thiết bị và phần mềm Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều hãng cung cấp thiết bị mạng như Cisco, New Bridge, IBM hay Nortel Networks. Mặc dù thiết bị của các hãng này đều có chất lượng cao, giá thành hay tính năng thiết bị của từng hãng có khác nhau. Vì vậy, cần chọn lựa thiết bị cụ thể sao cho thoả mãn được yêu cầu kỹ thuật của bản thiết kế đồng thời hạ giá thành chung của toàn mạng. Tuy nhiên, quản lý mạng tập trung là một chức năng không thể thiếu cho mạng thông tin. Việc quản lý tập trung khiến cho việc bảo dưỡng, giám sát, triển khai dịch vụ được dễ dàng hơn, và do đó hạ chi phí bảo dưỡng vận hành mạng. Mặc dù các thiết bị mạng nói chung đều hỗ trợ các giao thức quản lý mạng chuẩn như SNMP, thiết bị của mỗi hãng thường có thêm các tính năng riêng, điều này khiến cho việc quản lý tập trung thiết bị của nhiều hãng khác nhau trở nên không tối ưu. Do vậy, việc mua thiết bị của chỉ một hãng sản xuất nên được cân nhắc. Việc này đảm bảo tính tương thích của các thiết bị, đơn giản hoá việc thiết lập cấu hình và bảo dưỡng, đồng thời tối ưu hoá khả năng quản lý mạng tập trung. Khuyến nghị Các thiết bị mạng thông minh (có chức năng thiết lập cấu hình, giám sát từ xa) và phần mềm quản lý mạng là các sản phẩm của Cisco (Cisco là một trong những nhà cung cấp giải pháp mạng hàng đầu thế giới). Các thiết bị mạng nhỏ khác như (hub) có thể được mua từ các hãng sản xuất khác. Sơ đồ thiết kế tổng thể mạng B-ISDN tại Học viện CNBCVT - Cơ sở Hà đông Sơ đồ thiết kế mạng B-ISDN được minh hoạ trong Hình 3.1. Hình 3.1 - Sơ đồ thiết kế tổng thể mạng B-ISDN Các thành phần của thiết kế Phần này sẽ trình bày yêu cầu kỹ thuật của các thiết bị mạng và phần mềm liên quan một cách tương đối chi tiết (số lượng, chủng loại thiết bị và yêu cầu đối với cấu hình phần cứng chi thiết sẽ được trình bày trong phần 4.2) và khuyến nghị một số phần mềm dịch vụ có thể đáp ứng được nhu cầu của cán bộ và học sinh của Học viện. Thiết bị mạng và phần mềm quản lý mạng: Bộ tập trung mạng (HUB) Bộ tập trung mạng nên có số cổng đủ lớn để có thể thoả mãn nhu cầu cho ít nhất 2 năm tiếp theo (năm 2002) trong khi giữ số lượng HUB ở mức tối thiểu. Tốc độ cổng chỉ cần ở mức 10 Mbps (có thể là 100 Mbps), ngoại trừ cổng kết nối với Router hoặc HUB khác nên có tốc độ cao là 100 Mbps. Theo thiết kế, trong trường hợp xấu nhất, tất cả máy tính trong một tầng sẽ được kết nối bằng một HUB (ví dụ như tầng 1 trong bản thiết kế tổng thể). Như vậy, chiều dài của một cáp mạng có thể lên tới 50-60 m. Do đó, HUB phải có chất lượng đủ tốt để đảm bảo khả năng truyền tín hiệu qua cáp mạng với độ dài lên tới 60m. Ngoài ra, để giúp cho việc quản trị và bảo dưỡng mạng trong tương lai, HUB cần hỗ trợ các giao thức quản lý mạng chuẩn như RMON hay SNMP. LAN Switch LAN switch được sử dụng trong thiết kế với mục đích tăng tốc độ thực của phần mạng LAN của các khoa kỹ thuật: khoa Điện tử, khoa Viễn thông, khoa CNTT và khoa Khoa học Cơ bản. LAN Switch cần phải thoả mãn các điều kiện tối thiểu sau: Cũng giống như đối với HUB, Switch cần có đủ cổng để thoả mãn nhu cầu kết nối tới ít nhất là năm 2020 trong khi giữ số lượng Switch ở mức tối thiểu. Tốc độ cổng kết nối với máy trạm là 10 Mbps, kết nối với thiết bị mạng khác là 100 Mbps (hoặc cao hơn). Có thể hỗ trợ VLAN. Hỗ trợ giao thức quản lý mạng SNMP, cho phép thiết lập cấu hình qua cổng RS232 (terminal mode) và giao diện Ethenet (telnet) . Thiết bị định tuyến và Truy nhập từ xa (Router/Access Server): Nên tích hợp chức năng Router và Access Server trên cùng một thiết bị phần cứng. Có ít nhất 04 cổng Ethernet (100BaseT), nên có 01 cổng dự phòng. Có ít nhất 01 cổng ATM (Optical cable) tốc độ 155 Mbps, nên có 01 cổng nữa cho trường hợp cần kết nối tốc độ cao với LAN Switch hoặc kết nối dự phòng với backbone switch khác (nhằm tăng độ tin cậy của kết nối backbone). Số đ