Đồ án Các giải pháp truyền IP trên mạng quang

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông đặc biệt là Internet trong những năm gần đây đã làm một cuộc cách mạng hoá đến rất nhiều khía cạnh trong cuộc sống của chúng ta. Nó làm thay đổi hẳn các hoạt động mang tính chất truyền thống của con người. Bằng cách sử dụng Internet người ta có thể đọc một tờ báo ở một thành phố rất xa, hoặc tìm kiếm một bộ phim hành động đang chiếu ở đâu đó, người ta có thể gửi mail, trao đổi dữ liệu, nói chuyện với một người lạ ở bất kỳ nơi nào người ta muốn. Chính sự đơn giản trong sử dụng, đa dạng trong số các dịch vụ cung cấp và tương đối rẻ so với các loại hình thức dịch vụ khác, Internet đã phát triển một cách mạnh mẽ và nhanh chóng tại các quốc gia trên thế giới. Bên cạnh đó, các nhà cung cấp dịch vụ ngày càng cung cấp các loại hình dịch vụ khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Các loại hình dịch vụ như: thoại, âm thanh, hình ảnh đều có thể sử dụng giao thức Internet (IP) nhờ tính phổ thông và giá thành rẻ của nó. Mỗi loại dịch vụ đều có một yêu cầu về băng thông, tốc độ truyền dẫn, chất lượng dịch vụ phục vụ nhu cầu của người sử dụng. Trong những năm gần đây, lưu lượng qua mạng Internet tăng trưởng đột biến, những nhà cung cấp dịch vụ ICT, đặc biệt là các công ty sở hữu và khai thác hạ tầng mạng phải liên tục nâng cấp mạng để đáp ứng nhu cầu về băng thông và dịch vụ. Tuy vậy, hầu như tất cả các dự án giải quyết về lưu lượng mạng đều chậm hơn so với thực tế. Trong tình huống này đã có một sự đột phá về công nghệ nhằm giải quyết vấn đề dung lượng và chất lượng mạng cho xã hội thông tin, đó chính là công nghệ chuyển mạch dựa trên bước sóng (D)WDM, và với sự tiến bộ nhanh chóng, công nghệ DWDM xứng đáng là giải pháp hợp lý cho vấn đề này hiện nay và cả trong tương lai. Đó là kỳ vọng đáp ứng cho sự tăng trưởng hàm mũ của lưu lượng qua mạng (như Internet) và sự cam kết khắt khe ngày càng cao về chất lượng dịch vụ. Khái niệm IP over DWDM mô tả công nghệ cho phép chuyển gói tin IP thô trên lớp DWDM, mở ra một số định hướng mới cho mạng tốc độ siêu cao Terabit, đồng thời cũng là nền móng vững chắc tiến đến kỷ nguyên mạng thuần quang (all-optical network). Do đó, việc ứng dụng kỹ thuật IP trên quang là một xu hướng tất yếu của các mạng viễn thông hiện nay. Để tìm hiểu và nghiên cứu kỹ thuật này, đồ án tốt nghiệp của em với đề tài “Các giải pháp truyền IP trên mạng quang” sẽ trình bày tổng quan các phương thức hướng đến công nghệ IP trên quang bằng cách sử dụng lại các công nghệ hiện có như: PDH, SDH, ATM và sử dụng các công nghệ mới như: DTM, SDL Qua đó đánh giá về QoS của các phương thức và trình bày công nghệ được ứng dụng trong mạng viễn thông hiện nay. Nội dung của đề tài được chia thành 5 chương như sau: - Chương 1: Giới thiệu chung về sự phát triển của Internet, xu hướng tích hợp IP trên quang. Đánh giá sơ bộ về ưu điểm và nhược điểm của các mô hình truyền dẫn IP trên quang. Yêu cầu đối với việc truyền dẫn IP trên quang. - Chương 2: Trình bày về công nghệ ghép kênh theo bước sóng, các thiết bị của hệ thống và yêu cầu đối với các thiết bị này. Và một số chú ý khi sử dụng công nghệ DWDM. - Chương 3: Tìm hiểu về giao thức IP với hai phiên bản là IPv4 và IPv6. Bao gồm: khuôn dạng gói tin, quá trình phân mảnh và tái hợp, định tuyến, đặc tính vượt trội của IPv6 so với IPv4 và sự chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6. - Chương 4: Nghiên cứu các phương thức truyền dẫn IP trên quang. Đặc biệt lưu ý giai đoạn cuối cùng - truyền dẫn IP datagram trực tiếp trên quang: nguyên lý, kiến trúc, các yêu cầu đối với hệ thống. - Chương 5: Phân tích và đánh giá các giải pháp đã trình bày ở chương 4. Tìm hiểu nguyên tắc tổ chức và phương thức ứng dụng trong NGN của Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam - VNPT.

doc142 trang | Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2499 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Các giải pháp truyền IP trên mạng quang, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: CÁC GIẢI PHÁP TRUYỀN IP TRÊN MẠNG QUANG Giáo viên hướng dẫn : ThS Lê Thị Cẩm Hà Sinh viên thực hiện : Đào Anh Ngọc Lớp : ĐTVT – K28-B Quy Nhơn, 6/2010 TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự do –Hạnh phúc NHIEÄM VUÏ THIEÁT KEÁ ĐỒ ÁN TOÁT NGHIEÄP Họ và tên : Đào Anh Ngọc Khóa : 28 Ngành : Điện tử - Viễn thông Bộ môn : Điện tử - Viễn thông Khoa : Kỹ thuật & Công nghệ 1. Tên đề tài thiết kế: Các giải pháp truyền IP trên mạng quang 2. Các số liệu ban đầu: 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 4. Các bản vẽ (ghi rõ các loại bản vẽ, kích thước bản vẽ): 5. Cán bộ hướng dẫn: Họ tên cán bộ hướng dẫn Phần hướng dẫn ThS Lê Thị Cẩm Hà Toàn phần 6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 15/3/2010 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 10/6/2010 Quy Nhơn, ngày … tháng… năm 2010 TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TRƯỞNG KHOA Sinh viên đã hoàn thành Ngày … tháng .... năm 2010 Sinh viên ký tên MỤC LỤC ((((( Trang DANH MỤC BẢNG BIỂU V DANH MỤC HÌNH VẼ VI THUẬT NGỮ VIẾT TẮT VIII LỜI MỞ ĐẦU 1 Chương 1: TỔNG QUAN 3 1.1. Xu hướng tích hợp IP trên quang 3 1.2. Quá trình phát triển 4 1.2.1. Các giai đoạn phát triển 4 1.2.1.1. Giai đoạn I: IP over ATM 5 1.2.1.2. Giai đoạn II: IP over SDH 6 1.2.1.3. Giai đoạn III: IP over Optical 6 1.2.2. Mô hình phân lớp của các giai đoạn phát triển 7 1.3. Các yêu cầu đối với truyền dẫn IP trên quang 10 Chương 2: CÔNG NGHỆ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG 11 2.1. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM 11 2.2. Các đặc điểm của công nghệ WDM 13 2.3. Một số công nghệ then chốt 14 2.3.1. Bộ tách ghép bước sóng quang 14 2.3.2. Bộ lọc quang 16 2.3.3. Bộ đấu nối chéo quang OXC 18 2.3.4. Bộ xen/rẽ quang OADM 20 2.3.5. Chuyển mạch quang 21 2.3.6. Sợi quang 24 2.3.7. Bộ khuếch đại quang sợi 26 2.4. Một số điểm lưu ý 27 Chương 3: INTERNET PROTOCOL – IP 30 3.1. IPv4 30 3.1.1. Phân lớp địa chỉ 30 3.1.2. Các kiểu địa chỉ phân phối gói tin 32 3.1.3. Mobile IP 33 3.1.4. Địa chỉ mạng con (subnet) 33 3.1.5. Cấu trúc tổng quan của một IP datagram trong IPv4 34 3.1.6. Phân mảnh và tái hợp 39 3.1.7. Định tuyến 41 3.2. IPv6 44 3.2.1. Tại sao lại có IPv6? 44 3.2.2. Khuôn dạng datagram IPv6 45 3.2.3. Các tiêu đề mở rộng của IPv6 46 3.2.4. Các loại địa chỉ IPv6 51 3.2.5. Các đặc tính vượt trội của IPv6 52 3.2.6. Sự chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 52 3.2.7. IPv6 cho IP/WDM 56 Chương 4: CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN IP TRÊN QUANG 57 4.1. Kiến trúc IP/PDH/WDM 59 4.2. Kiến trúc IP/ATM/SDH/WDM 59 4.2.1. Mô hình phân lớp 59 4.2.2. Ví dụ 64 4.3. Kiến trúc IP/ATM/WDM 66 4.4. Kiến trúc IP/SDH/WDM 67 4.4.1. Kiến trúc IP/PPP/HDLC/SDH 68 4.4.2. Kiến trúc IP/LAPS/SDH 71 4.5. Công nghệ Ethernet quang (Gigabit Ethernet- GbE) 72 4.6. Kỹ thuật MPLS để truyền dẫn IP trên quang 74 4.6.1. Mạng MPLS trên quang 74 4.6.1.1. Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS 74 4.6.1.2. MPLS trên quang 76 4.6.2. Kỹ thuật lưu lượng MPLS trên quang 77 4.6.2.1. Các bó liên kết và các kênh điều khiển 78 4.6.2.2. Giao thức quản lý liên kết LMP 78 4.6.2.3. Mở rộng giao thức báo hiệu 78 4.6.2.4. Mở rộng báo hiệu 79 4.6.3. Mặt điều khiển MPLS 80 4.7. GMPLS và mạng chuyển mạch quang tự động (ASON) – Hai mô hình cho mảng điều khiển quang tích hợp với công nghệ IP. 80 4.7.1. MPLS trong mạng quang hay GMPLS (Generalized MPLS) 81 4.7.1.1. Sự khác nhau giữa MPLS và GMPLS 81 4.7.1.2. Các chức năng mảng điều khiển 82 4.7.1.3. Dịch vụ mảng điều khiển 83 4.7.1.4. Các giao thức mảng điều khiển 83 4.7.1.5. Giao thức báo hiệu 83 4.7.1.6. Mở rộng định tuyến thiết kế lưu lượng 84 4.7.1.7. Giao thức quản lý tuyến (LMP) 84 4.7.2. Mạng quang chuyển mạch tự động (ASON) 84 4.7.2.1 Kiến trúc ASON 85 4.7.2.2. Các giao diện CP ASON 85 4.7.2.3. Các yêu cầu chung của ASON 86 4.8. Công nghệ truyền tải gói động (DPT) 87 4.9. Phương thức truyền tải gói đồng bộ động (DTM) 88 4.9.1. Truyền tải IP qua mạng DTM 88 4.9.2. Cấu trúc định tuyến 89 4.9.3. Phân đoạn IPOD 89 4.9.4. Tương tác với OSPF 90 4.10. Kiến trúc IP/SDL/WDM 90 4.11. Kiến trúc IP/WDM 91 4.11.1. IP over WDM 91 4.11.1.1. Nguyên lý hệ thống 91 4.11.1.2. Định tuyến tại tầng quang 92 4.11.1.3. Vì sao chọn OXC làm nhân tố cơ bản? 94 4.11.1.4. Mô hình kiến trúc mạng IP over WDM 95 4.11.1.5. Các yêu cầu đối với mạng IP/WDM 97 4.11.2. IP over Optical 101 Chương 5: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ ỨNG DỤNG IP TRÊN MẠNG QUANG TRONG NGN CỦA TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM (VNPT) 106 5.1. Mạng thế hệ sau (NGN) 106 5.1.1. Khái niệm về NGN 106 5.1.2. Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ sau (NGN) 108 5.1.3. Các đặc điểm của NGN 108 5.1.4. Các công nghệ nền tảng cho NGN 109 5.1.5. Mạng thế hệ sau của VNPT 110 5.2. Phân tích và đánh giá các phương thức tích hợp IP trên quang 114 5.2.1. Các chỉ tiêu phân tích và đánh giá 114 5.2.2. Phân tích và đánh giá 116 5.3. Tình hình triển khai IP trên quang của VNPT 120 5.3.1. Giai đoạn trước năm 2004 120 5.3.2. Giai đoạn từ năm 2004 đến 2005 121 5.3.3. Giai đoạn 2005-2007 122 5.3.4. Giai đoạn 2007-2010 123 5.4. Đề xuất phương án IP trên quang cho những năm tới 125 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC BẢNG BIỂU ((((( Số hiệu bảng  Tên bảng  Trang   3.1  Miền giá trị của từng lớp địa chỉ  32   3.2  Cấu trúc bảng định tuyến  41   4.1  Giá trị của SAPI tương ứng với các dịch vụ lớp trên  71   5.1  Các tham số đánh giá ngăn giao thức mạng  114   DANH MỤC HÌNH VẼ ((((( Số hiệu hình vẽ  Tên hình vẽ  Trang   1.1  Tiến trình phát triển của tầng mạng  5   1.2  Mô hình phân lớp của các giai đoạn phát triển  7   2.1  Hệ thống WDM  12   2.2  Thiết bị phân tán góc  15   2.3  Thiết bị ghép sợi  16   2.4  Bộ lọc màng mỏng điện môi có nhiều khoang cộng hưởng  17   2.5  Bộ lọc Fabry - Perot  17   2.6  Sơ đồ mạch của bộ OXC  19   2.7  Kết cấu chức năng của OADM  21   2.8  Ví dụ về chuyển mạch quang không gian loại sợi quang  22   2.9  Cấu trúc module vi gương  23   3.1  Mô hình phân lớp địa chỉ IP  31   3.2  Địa chỉ mạng con của địa chỉ lớp B  34   3.3  Định dạng datagram của IPv4  35   3.4  Trường TOS  35   3.5  Trường Flags  37   3.6  Định dạng datagram của IPv6  45   3.7  Lựa chọn mã hoá TLV  47   3.8  Khuôn dạng của Hop – by – Hop Options Header  48   3.9  Khuôn dạng của Routing Header  49   3.10  Tiêu đề Fragment IPv6  49   3.11  Các phương thức chuyển đổi IPv4 sang IPv6.  53   3.12  Ngăn kép.  53   3.13  Đường hầm tự động.  54   3.14  Đường hầm sắp xếp.  54   3.15  Sự chuyển đổi tiêu đề.  55   4.1  Ngăn giao thức của các kiểu kiến trúc.  58   4.2  Ngăn giao thức IP/ATM/SDH.  59   4.3  Đóng gói LLC/SNAP.  60   4.4  Xử lý tại lớp thích ứng ATM AAL5.  61   4.5  Sắp xếp các tế bào ATM vào VC-3/VC-4.  61   4.6  Sắp xếp các tế bào ATM vào VC-4-Xc.  62   4.7  Sắp xếp các tế bào ATM vào  63   4.8  Khung STM-N.  64   4.9  Ví dụ về IP/ATM/SDH/WDM.  65   4.10  Ngăn giao thức IP/ATM/SDH.  66   4.11  Ngăn xếp giao thức IP/SDH.  67   4.12  Khuôn dạng khung PPP.  69   4.13  Khung HDLC chứa PPP.  70   4.14  Khung LAPS chứa IP datagram.  71   4.15  Ví dụ về mạng IP/SDH/WDM.  72   4.16  Khung Gigabit Ethernet.  73   4.17  Mạng MPλS.  78   4.18  Phân cấp phát chuyển của GMPLS.  82   4.19  ASON Kiến trúc mảng điều khiển.  85   4.20  Mô hình xếp chồng của mạng ASON.  86   4.21  Định tuyến hop-by-hop hay thiết lập shortcut.  90   4.22  Cấu trúc mào đầu SDL.  91   4.23  Mô hình overlay và peer.  96   4.24  Sơ đồ khối thiết bị chuyển mạch gói quang.  101   4.25  Khe thời gian cho truyền dẫn theo gói tin.  102   4.26  Tái sinh quang luồng dữ liệu mã RZ.  103   4.27  Bộ đệm khi có và không có TWC.  105   5.1  Cấu trúc mạng NGN  107   5.2  Các lớp và thiết bị NGN trong giải pháp SURPASS  110   5.3  Cấu trúc mạng thế hệ sau giai đoạn hai của VNPT năm 2008.  112   5.4  Giai đoạn trước năm 2004.  120   5.5  Giai đoạn từ năm 2004 đến 2005.  121   5.6  Giai đoạn 2005-2007.  123   5.7  Giai đoạn sau năm 2010.  125   THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ((((( AAL  ATM Adaptation Layer  Lớp thích ứng ATM   ADM  Add/Drop Multiplexer  Bộ xe/rẽ kênh quang   ADSL  Asymmetric Digital Subscriber Line  Đường dây thuê bao số bất đối xứng   APD  Avalanche PhotoDetector  Bộ tách quang thác   APS  Automatic Protection Switch  Chuyển mạch bảo vệ tự động   AR  Asynchronous Regernation  Tái sinh cận đồng bộ   ARP  Address Resolution Protocol  Giao thức chuyển đổi địa chỉ   ASE  Amplified Spontanous Emission  Bức xạ tự phát có khuếch đại   ATM  Asychronous Transfer Mode  Phương thức truyền tải không đồng bộ   BGP  Border Gateway Protocol  Giao thức cổng biên   CBR  Constant Bit Rate  Tốc độ bit không đổi   CR-LDP  Constain-based Routing using Lable Distribution Protocol  Định tuyến và sử dụng giao thức phân phối nhãn   DBR  Distribute Bragg Reflect  Laser phản xạ Bragg phân bố   DFB  Distribute FeedBack  Laser phản hồi phân bố   DVA  Distance Vector Algorithm  Thuật toán vector khoảng cách   DWDM  Dense Wavelength Division Multiplex  Ghép kênh bước sóng mật độ cao   DXC  Digital Cross-Connect  Kết nối chéo số   EGP  External Gateway Protocol  Giao thức ngoài cổng   FCS  Frame Check Sequence  Chuỗi kiểm tra khung   FEC  Forward Error Correction  Sửa lỗi trước   FPA  Fabry-Perot Amplifier  Bộ khuếch đại Fabry-Perot   FR  Frame Relay  Trễ khung   FWM  Four Wavelength Mix  Hiệu ứng trộn bốn bước sóng   HDLC  High-level Data Link Control  Điều khiển liên kết dữ liệu mức cao   Host ID  Host Identification  Phần chỉ thị host   ICMP  Internet Control Message Protocol  Giao thức bản tin điều khiển Internet   ICT  Information and Communication Technologies  Công nghệ thông tin và truyền thông   IGMP  Internet Group Management Protocol  Giao thức quản lý nhóm   IGP  Internal Gateway Protocol  Giao thức trong cổng   IP  Internet Protocol  Giao thức Internet   IS - IS  Intermediate System – to – Intermadiate System  Giao thức node trung gian-node trung gian   ITU  International Telecommunication Union  Liên hiệp viễn thông quốc tế   LAN  Local Area Network  Mạng địa phương   LCP  Link Control Protocol  Giao thức điều khiển liên kết   LEAF  Larger Effect Area Fiber  Sợi quang có diện tích hiệu dụng Cao   LMP  Link Management Protocol  Giao thức quản lý liên kết   LSA  Link State Algorithm  Thuật toán trạng thái liên kết   LSP  Lable Switch Path  Đường chuyển mạch nhãn   LSR  Lable Switched Router  Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn   MF  More Fregment  Còn mảnh   MG  Media Gateway  Cổng truyền thông   MPLS  MultiProtocol Lable-Switch  Chuyển mạch nhãn đa giao thức   MPLSTE  MPLS Traffic Engineering  Kỹ thuật lưu lượng MPLS   MPλS  MultiProtocol Lambda Switching  Chuyển mạch bước sóng đa giao thức   MSOH  Multiplex Section OverHead  Mào đầu đoạn ghép   MTU  Maximum Transmission Unit  Đơn vị truyền dẫn lớn nhất   Net ID  Network Identification  Chỉ thị mạng   NGN  Next Generation Network  Mạng thế hệ tiếp theo   NMS  Network Management Station  Trạm quản lý mạng   NNI  Network-Network Interface  Giao diện mạng-mạng   OADM  Optical ADM  ADM quang   OAM&P  Operation, Administation, Maintaince and Provisioning  Các chức năng vận hành, quản lý, bảo dưỡng và giám sát   Och  Optical Channel  Kênh quang   OCHP  Optical CHannel Protection  Bảo vệ kênh quang   ODSI  Optical Domain Service Interconnect  Kết nối dịch vụ miền quang   OIF  Optical Internetworking Forum  Diễn đàn kết nối mạng quang   OMS  Optical Multiplex Section  Đoạn ghép kênh quang   OMSP  OMS Protection  Bảo vệ đoạn ghép kênh quang   OSS/BSS  Operations Support System / Business Support System  Hệ thống hỗ trợ hoạt động / Hệ thống hỗ trợ doanh nghiệp   OSPF  Open Shortest Path First  Lựa chọn đường đi ngắn nhất   OTN  Optical Transport Network  Mạng truyền tải quang   OTS  Optical Transmission Section  Đoạn truyền dẫn quang   O-UNI  Optical User-Network Interface  Giao diện mạng-người sử dụng   OXC  Optical Cross-connect  Kết nối chéo quang   PCM  Pulse Code Modulaion  Điều chế xung mã   PDH  Plesiochronous Digital Hierarche  Phân cấp số cận đồng bộ   PIN  Positive Intrinsic Negative  Bộ tách sóng quang loại PIN   POH  Path OverHead  Mào đầu đường truyền   PPP  Point to Point Protocol  Giao thức điểm nối điểm   PSTN  Public Switching Telephone Network  Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng   PVC  Permanent Virtual Channel  Kênh ảo cố định   QoS  Quality of Service  Chất lượng của dịch vụ   RARP  Reverse ARP  Giao thức chuyển đổi địa chỉ ngược   RIP  Routing Information Protocol  Giao thức thông tin định tuyến   RSOH  Regeneration Section OverHead  Mào đầu đoạn lặp   RSVP  Resource Reservation Protocol  Giao thức chiếm tài nguyên   RTCP  RTP Control Protocol  Giao thức điều khiển RTP   RTP  Real Time Protocol  Giao thức thời gian thực   SAPI  Service Access Point Identifier  Chỉ thị điểm truy cập dịch vụ   SDH  Synchronous Digital Hierarche  Phân cấp số đồng bộ   SLA  Semiconductor Laser Amplifier  Bộ khuếch đại laser bán dẫn   SNMP  Simple Network Management Protocol  Giao thức quản lý mạng đơn giản   SPM  Self Pulse Modulation  Hiệu ứng tự điều chế pha   SRS  Stimulated Raman Scattering  Hiệu ứng tán xạ bị kích thích Raman   SVC  Switched Vitual Channel  Kênh chuyển mạch ảo   TCP  Transmission Control Protocol  Giao thức điều khiển truyền dẫn   TE  Traffic Engineering  Kỹ thuật lưu lượng   TMN  Telecommunications Management Network  Quản lý mạng viễn thông   TNMS  The management system for next generation optics  Quản lý hệ thống cho mạng quang thế hệ tiếp theo   TLV  Type Length Value  Kiểu mã hoá loại-độ dài-giá trị   UBR  Unspecified Bit Rate  Tốc độ bit không xác định   UCP  Unified Control Plane  Mặt điều khiển chung   UDP  User Datagram Protocol  Giao thức gói dữ liệu người dùng   UNI  User-Network Interface  Giao diện mạng-người dùng   VBR-rt  Variable Bit Rate-real time  Tốc độ bit khả biến-thời gian thực   VC  Virtual Channel  Kênh ảo   VCI  VC Identification  Nhận dạng kênh ảo   VP  Virtual Path  Đường ảo   VT  Virtual Tributary  Luồng ảo   WAN  Wide Area Network  Mạng diện rộng   WP  Wavelength Path  Đường bước sóng   LỜI MỞ ĐẦU ((((( Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông đặc biệt là Internet trong những năm gần đây đã làm một cuộc cách mạng hoá đến rất nhiều khía cạnh trong cuộc sống của chúng ta. Nó làm thay đổi hẳn các hoạt động mang tính chất truyền thống của con người. Bằng cách sử dụng Internet người ta có thể đọc một tờ báo ở một thành phố rất xa, hoặc tìm kiếm một bộ phim hành động đang chiếu ở đâu đó, người ta có thể gửi mail, trao đổi dữ liệu, nói chuyện với một người lạ ở bất kỳ nơi nào người ta muốn. Chính sự đơn giản trong sử dụng, đa dạng trong số các dịch vụ cung cấp và tương đối rẻ so với các loại hình thức dịch vụ khác, Internet đã phát triển một cách mạnh mẽ và nhanh chóng tại các quốc gia trên thế giới. Bên cạnh đó, các nhà cung cấp dịch vụ ngày càng cung cấp các loại hình dịch vụ khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Các loại hình dịch vụ như: thoại, âm thanh, hình ảnh đều có thể sử dụng giao thức Internet (IP) nhờ tính phổ thông và giá thành rẻ của nó. Mỗi loại dịch vụ đều có một yêu cầu về băng thông, tốc độ truyền dẫn, chất lượng dịch vụ…phục vụ nhu cầu của người sử dụng. Trong những năm gần đây, lưu lượng qua mạng Internet tăng trưởng đột biến, những nhà cung cấp dịch vụ ICT, đặc biệt là các công ty sở hữu và khai thác hạ tầng mạng phải liên tục nâng cấp mạng để đáp ứng nhu cầu về băng thông và dịch vụ. Tuy vậy, hầu như tất cả các dự án giải quyết về lưu lượng mạng đều chậm hơn so với thực tế. Trong tình huống này đã có một sự đột phá về công nghệ nhằm giải quyết vấn đề dung lượng và chất lượng mạng cho xã hội thông tin, đó chính là công nghệ chuyển mạch dựa trên bước sóng (D)WDM, và với sự tiến bộ nhanh chóng, công nghệ DWDM xứng đáng là giải pháp hợp lý cho vấn đề này hiện nay và cả trong tương lai. Đó là kỳ vọng đáp ứng cho sự tăng trưởng hàm mũ của lưu lượng qua mạng (như Internet) và sự cam kết khắt khe ngày càng cao về chất lượng dịch vụ. Khái niệm IP over DWDM mô tả công nghệ cho phép chuyển gói tin IP thô trên lớp DWDM, mở ra một số định hướng mới cho mạng tốc độ siêu cao Terabit, đồng thời cũng là nền móng vững chắc tiến đến kỷ nguyên mạng thuần quang (all-optical network). Do đó, việc ứng dụng kỹ thuật IP trên quang là một xu hướng tất yếu của các mạng viễn thông hiện nay. Để tìm hiểu và nghiên cứu kỹ thuật này, đồ án tốt nghiệp của em với đề tài “Các giải pháp truyền IP trên mạng quang” sẽ trình bày tổng quan các phương thức hướng đến công nghệ IP trên quang bằng cách sử dụng lại các công nghệ hiện có như: PDH, SDH, ATM…và sử dụng các công nghệ mới như: DTM, SDL…Qua đó đánh giá về QoS của các phương thức và trình bày công nghệ được ứng dụng trong mạng viễn thông hiện nay. Nội dung của đề tài được chia thành 5 chương như sau: - Chương 1: Giới thiệu chung về sự phát triển của Internet, xu hướng tích hợp IP trên quang. Đánh giá sơ bộ về ưu điểm và nhược điểm của các mô hình truyền dẫn IP trên quang. Yêu cầu đối với việc truyền dẫn IP trên quang. - Chương 2: Trình bày về công nghệ ghép kênh theo bước sóng, các thiết bị của hệ thống và yêu cầu đối với các thiết bị này. Và một số chú ý khi sử dụng công nghệ DWDM. - Chương 3: Tìm hiểu về giao thức IP với hai phiên bản là IPv4 và IPv6. Bao gồm: khuôn dạng gói tin, quá trình phân mảnh và tái hợp, định tuyến, đặc tính vượt trội của IPv6 so với IPv4 và sự chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6. - Chương 4: Nghiên cứu các phương thức truyền dẫn IP trên quang. Đặc biệt lưu ý giai đoạn cuối cùng - truyền dẫn IP datagram trực tiếp trên quang: nguyên lý, kiến trúc, các yêu cầu đối với hệ thống. - Chương 5: Phân tích và đánh giá các giải pháp đã trình bày ở chương 4. Tìm hiểu nguyên tắc tổ chức và phương thức ứng dụng trong NGN của Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam - VNPT. Do hạn chế về thời gian và năng lực nên nội dung của đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót và nhầm lẫn. Em mong quý Thầy, Cô giáo và các bạn quan tâm, đóng góp ý kiến thêm. Chương 1: TỔNG QUAN ((((( Khoa học công nghệ trong thời đại ngày nay đặc biệt công nghệ thông tin và viễn thông đã phát triển vô cùng mạnh mẽ và đã có những ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống kinh tế xã hội. Sự phát triển này làm thay đổi hẳn cách sống và cách làm việc của con người và đã đưa loài người sang một kỷ nguyên mới - kỷ nguyên của nền kinh tế tri thức. K