Hiện nay chúng ta đang sống trong thời đại giao thoa các công nghệ hiện đại, mà chủ yếu đó là cuộc cách mạng diễn ra trên mạng điện thoại công cộng. Cuộc cách mạng này bắt đầu từ mong ước dùng một máy tính cá nhân để truyền các gói chứa tiếng nói đi qua mạng chuyển mạch gói. Đó là một ý tưởng đột phá dẫn đến sự bùng nổ của VoIP, hình thức truyền thoại qua giao thức Internet. Sức hấp dẫn của VoIP đã khiến nó từng bước phát triển trong những năm gần đây.
Tuy nhiên, việc chuyển từ dịch vụ thoại truyền thống với chất lượng toll đảm bảo sang VoIP quả là điều không tầm thường. Bởi các gói thoại được truyền độc lập và chung với các loại dữ liệu khác. Với sự ra đời của MPLS, ứng dụng khả năng chuyển mạch nhãn nhanh, đảm bảo các thông số trên đường truyền dựa trên nền IP hay khả năng tận dụng được hạ tầng mạng cung cấp nhiều loại hình dịch vụ mới, cơ chế dành sẵn nguồn tài nguyên dường như khắc phục được phần nào nhược điểm của VoIP, hình thành bước phát triển mới_công nghệ truyền dẫn thoại qua mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức VoMPLS.
Ngày nay, có lẽ không ai còn lạ lẫm gì với VoIP cũng như cách thức hoạt động của nó. Như vậy thì công nghệ VoMPLS là gì? Cơ chế hoạt động của nó như thế nào? Nó có khả năng đảm bảo gì về chất lượng thoại, đặc biệt so với chất lượng thoại của VoIP? Có thể nói VoMPLS là hình thức vận chuyển thoại trực tiếp trong môi trường MPLS, không qua đóng gói bằng giao thức IP. Nó được thừa hưởng những ưu điểm tuyệt vời của MPLS: thiết lập trước các LSP, kết hợp cơ chế đảm QoS, dành sẵn nguồn tài nguyên, khả năng chuyển mạch nhãn, khả năng đa hợp những cuộc gọi khác nhau Rất nhiều khả năng nữa sẽ được phát triển trong tương lai.
Với những nét độc đáo đó, đã thôi thúc em quyết định đi sâu tìm hiểu công nghệ mới mẻ này với đề tài luận văn “Voice over MPLS” Đây là vấn đề còn khá mới mẻ trong hệ thống thông tin thoại của ta lẫn thế giới. Vì nó đang trong giai đoạn nghiên cứu nhưng tương lai sẽ có nhiều điều kiện cơ hội để phát triển sau này.
Cấu trúc đề tài được chia thành 5 chương, với nội dung chính của từng chương được mô tả như sau:
Chương 1: Các giao thức Internet
Đây là chương đầu tiên nhưng cũng không kém phần quan trọng. Chương này cho chúng ta cái nhìn khái quát về sự phát triển cũng như các vấn đề có liên quan đến giao thức IP. Mục đích của chương này là nhằm hướng người đọc nắm được các khái niệm cơ bản để làm nền tảng cho những chương sau.
Chương 2: Giới thiệu về VoIP
Sau khi đã tìm hiểu khái quát về các giao thức Internet. Chúng ta bước sang chương 2 để hiểu rõ hơn bản chất của đề tài cũng như các vấn đề mà chúng ta cần giải quyết. Mở đầu chương là lời giới thiệu về công nghệ VoIP? Các khái niệm, các giao thức báo hiệu được dùng, cùng với các giao thức điều khiển hỗ trợ. Đây cũng là cái nhìn ban đầu dẫn dắt ta tìm hiểu đề tài hiệu quả hơn. Có thể nói, nó sẽ giúp ích rất nhiều để đưa ra nhận định, ước lượng nào đó giữa công nghệ VoIP đang phát triển hiện tại với công nghệ VoMPLS sẽ phát triển trong tương lai, không xa.
Chương 3: QoS cho lưu lượng thoại
Trên mạng Internet cũng như tất cả loại hình mạng khác, QoS là một thông số đặc trưng cho tốc độ truyền dẫn, xác suất lỗi Nói cách khác, QoS của một kết nối được xác định thông qua các thông số truyền trên kết nối đó với một yêu cầu chất lượng dịch vụ nào đó của user. Đặc biệt, QoS quan tâm đến dữ liệu thoại, video các thông tin hỗ trợ thời gian thực. Như vậy, mục đích của chương 3 này là nhằm giới thiệu tổng quan về QoS, các khái niệm cũng như các cấp độ hỗ trợ QoS khác nhau tương ứng với mô hình OSI.
Chương 4: Công nghệ MPLS
Như chúng ta biết VoMPLS, tức là thoại được vận chuyển qua môi trường MPLS.Vì vậy, để hiểu hơn về cách đóng gói cũng như cách vận chuyển thoại trong môi trường MPLS như thế nào, chúng ta sẽ bước sang chương 4 nhằm tìm hiểu cách thức hoạt động của môi trường mạng này_môi trường mạng sử dụng công nghệ MPLS.
Chương 5 : VoMPLS
Đây là chương trọng tâm của đề tài, bước sang chương này chúng ta sẽ tìm hiểu cách chi tiết hơn về cấu trúc các khung thoại MPLS cũng như các vấn đề có liên quan đến VoMPLS: vấn đề đa hợp các cuộc gọi, vấn đề QoS Sau đó là ước lượng, so sánh giữa VoMPLS với công nghệ VoIP đang phát triển và chiếm ưu thế như hiện nay? Cuối cùng sẽ là kết luận và hướng phát triển của đề tài trong lĩnh vực vô tuyến_thông tin di động.
88 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2072 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Voice over MPLS, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay chúng ta đang sống trong thời đại giao thoa các công nghệ hiện đại, mà chủ yếu đó là cuộc cách mạng diễn ra trên mạng điện thoại công cộng. Cuộc cách mạng này bắt đầu từ mong ước dùng một máy tính cá nhân để truyền các gói chứa tiếng nói đi qua mạng chuyển mạch gói. Đó là một ý tưởng đột phá dẫn đến sự bùng nổ của VoIP, hình thức truyền thoại qua giao thức Internet. Sức hấp dẫn của VoIP đã khiến nó từng bước phát triển trong những năm gần đây.
Tuy nhiên, việc chuyển từ dịch vụ thoại truyền thống với chất lượng toll đảm bảo sang VoIP quả là điều không tầm thường. Bởi các gói thoại được truyền độc lập và chung với các loại dữ liệu khác. Với sự ra đời của MPLS, ứng dụng khả năng chuyển mạch nhãn nhanh, đảm bảo các thông số trên đường truyền dựa trên nền IP hay khả năng tận dụng được hạ tầng mạng cung cấp nhiều loại hình dịch vụ mới, cơ chế dành sẵn nguồn tài nguyên… dường như khắc phục được phần nào nhược điểm của VoIP, hình thành bước phát triển mới_công nghệ truyền dẫn thoại qua mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức VoMPLS.
Ngày nay, có lẽ không ai còn lạ lẫm gì với VoIP cũng như cách thức hoạt động của nó. Như vậy thì công nghệ VoMPLS là gì? Cơ chế hoạt động của nó như thế nào? Nó có khả năng đảm bảo gì về chất lượng thoại, đặc biệt so với chất lượng thoại của VoIP? Có thể nói VoMPLS là hình thức vận chuyển thoại trực tiếp trong môi trường MPLS, không qua đóng gói bằng giao thức IP. Nó được thừa hưởng những ưu điểm tuyệt vời của MPLS: thiết lập trước các LSP, kết hợp cơ chế đảm QoS, dành sẵn nguồn tài nguyên, khả năng chuyển mạch nhãn, khả năng đa hợp những cuộc gọi khác nhau… Rất nhiều khả năng nữa sẽ được phát triển trong tương lai.
Với những nét độc đáo đó, đã thôi thúc em quyết định đi sâu tìm hiểu công nghệ mới mẻ này với đề tài luận văn “Voice over MPLS” Đây là vấn đề còn khá mới mẻ trong hệ thống thông tin thoại của ta lẫn thế giới. Vì nó đang trong giai đoạn nghiên cứu nhưng tương lai sẽ có nhiều điều kiện cơ hội để phát triển sau này.
Cấu trúc đề tài được chia thành 5 chương, với nội dung chính của từng chương được mô tả như sau:
Chương 1: Các giao thức Internet
Đây là chương đầu tiên nhưng cũng không kém phần quan trọng. Chương này cho chúng ta cái nhìn khái quát về sự phát triển cũng như các vấn đề có liên quan đến giao thức IP. Mục đích của chương này là nhằm hướng người đọc nắm được các khái niệm cơ bản để làm nền tảng cho những chương sau.
Chương 2: Giới thiệu về VoIP
Sau khi đã tìm hiểu khái quát về các giao thức Internet. Chúng ta bước sang chương 2 để hiểu rõ hơn bản chất của đề tài cũng như các vấn đề mà chúng ta cần giải quyết. Mở đầu chương là lời giới thiệu về công nghệ VoIP? Các khái niệm, các giao thức báo hiệu được dùng, cùng với các giao thức điều khiển hỗ trợ. Đây cũng là cái nhìn ban đầu dẫn dắt ta tìm hiểu đề tài hiệu quả hơn. Có thể nói, nó sẽ giúp ích rất nhiều để đưa ra nhận định, ước lượng nào đó giữa công nghệ VoIP đang phát triển hiện tại với công nghệ VoMPLS sẽ phát triển trong tương lai, không xa.
Chương 3: QoS cho lưu lượng thoại
Trên mạng Internet cũng như tất cả loại hình mạng khác, QoS là một thông số đặc trưng cho tốc độ truyền dẫn, xác suất lỗi… Nói cách khác, QoS của một kết nối được xác định thông qua các thông số truyền trên kết nối đó với một yêu cầu chất lượng dịch vụ nào đó của user. Đặc biệt, QoS quan tâm đến dữ liệu thoại, video… các thông tin hỗ trợ thời gian thực. Như vậy, mục đích của chương 3 này là nhằm giới thiệu tổng quan về QoS, các khái niệm cũng như các cấp độ hỗ trợ QoS khác nhau tương ứng với mô hình OSI.
Chương 4: Công nghệ MPLS
Như chúng ta biết VoMPLS, tức là thoại được vận chuyển qua môi trường MPLS.Vì vậy, để hiểu hơn về cách đóng gói cũng như cách vận chuyển thoại trong môi trường MPLS như thế nào, chúng ta sẽ bước sang chương 4 nhằm tìm hiểu cách thức hoạt động của môi trường mạng này_môi trường mạng sử dụng công nghệ MPLS.
Chương 5 : VoMPLS
Đây là chương trọng tâm của đề tài, bước sang chương này chúng ta sẽ tìm hiểu cách chi tiết hơn về cấu trúc các khung thoại MPLS cũng như các vấn đề có liên quan đến VoMPLS: vấn đề đa hợp các cuộc gọi, vấn đề QoS… Sau đó là ước lượng, so sánh giữa VoMPLS với công nghệ VoIP đang phát triển và chiếm ưu thế như hiện nay? Cuối cùng sẽ là kết luận và hướng phát triển của đề tài trong lĩnh vực vô tuyến_thông tin di động.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng vẫn không thể tránh khỏi được thiếu sót. Em hy vọng sẽ nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô để em có thể hoàn chỉnh đề tài hơn.
Sinh viên thực hiện
Liêu Thị Mộng Tuyền
MỤC LỤC
MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1: Mô hình OSI 3
Hình 1.2: Header của IPv6 5
Hình 1.3: Header của IPv4 5
Hình 2.1: Datagram UDP 9
Hình 2.2: Header của RTP 10
Hình 2.3: Header của RTP trước và sau khi nén 11
Hình 2.4: Hai máy tính kết nối trực tiếp 13
Hình 2.5 : Mô tả cuộc gọi VoIP đơn giản. 14
Hình 2.6: Tổng quan về VoIP. 14
Hình 3.1: Mô hình OSI. 16
Hình 3.2: QoS cho lớp vật lý 17
Hình 3.3: Vai trò của bộ đệm playback 21
Hình 4.1: Kiến trúc cơ bản của một node MPLS 24
Hình 4.2 : Ví dụ về nhóm chuyển tiếp tương đương. 25
Hình 4.3: Mô tả con đường chuyển mạch nhãn 26
Hình 4.4: Mô tả giao thức phân phối nhãn 27
Hình 4.5: Yêu cầu xuôi dòng 27
Hình 4.6: Tự nguyện xuôi dòng 27
Hình 4.7: Hoạt động của MPLS 29
Hình 4.8 : Kĩ thuật lưu lượng của IP 31
Hình 4.9: Kĩ thuật lưu lượng của ATM 32
Hình 4.10: Minh họa quá trình tính toán lại đường hầm 33
Hình 4.11: Quá trình thiết lập đường đi dùng RSVP 36
Hình 5.1: MPLS Voice Type 1 40
Hình 5.2: MPLS Voice Type 2 41
Hình 5.3: Kiến trúc lớp VoP/VoMPLS 41
Hình 5.4:Kiến trúc tham khảo dành cho các cuộc gọi VoMPLS 42
Hình 5.5: Cấu trúc của frame MPLS được ghép bởi các primary subframe 44
Hình 5.6: Cấu trúc frame MPLS với nhiều giá trị CID 44
Hình 5.7: Cấu trúc frame MPLS có nhãn trong 45
Hình 5.8: Cấu trúc frame MPLS của control subframe 46
Hình 5.9 : Cấu trúc của một primay payload. 48
Hình 5.10: Định dạng khung của SID chung 49
Hình 5.11: Định dạng khung của Control header 50
Hình 5.12 : Định dạng khung của CAS 50
Hình 5.13: Định dạng khung của Dialed Digits 51
Hình 5.14: Định dạng khung của mẫu thoại G.711 52
Hình 5.15: G.711 Primary Subframe 53
Hình 5.16: Định dạng khung của mẫu thoại G.726 53
Hình 5.17 : Hình G.726 primary subframe 54
Hình 5.18: Định dạng khung của G.729 54
Hình 5.19: G.729 primary subframe với M=1 55
Hình 5.20: G.729 primary subframe với M=2 55
Hình 5.21: Định dạng SID dành cho G.729 55
Hình 5.22: Tổng quan mạng end to end với mạng đường trục MPLS 56
Hình 5.23: Hoạt động căn bản của mạng MPLS 59
Hình 5.24: Ảnh hưởng của trễ đối với người sử dụng 61
Hình 5.25: Cấu trúc đa hợp của frame MPLS 61
Hình 5.26: Header của MPLS 62
Hình 5.27: Giao thức hỗ trợ VoIP 69
Hình 5.28: Chồng giao thức hỗ trợ VoMPLS. 70
MỤC LỤC BẢNG
Bảng 3.1: QoS cho một số ứng dụng phổ biến 21
Bảng 5.1: Bảng giá trị của trường CID 47
Bảng 5.2: Bảng giá trị của trường Payload Type 47
Bảng 5.3: Bảng Mức nhiễu trong SID chung 49
Bảng 5.4: Bảng dành cho giá trị của Digit Type 51
Bảng 5.5: Bảng giá trị của digit code 52
Bảng 5.6: Bảng các giao thức phân phối nhãn 66
TỪ VIẾT TẮT
ATM
Asynchronous Transfer Mode
CID
Channel Identifier
CoS
Class of Service
CRTP
Compressed Real Time Protocol
CR-LDP
Constrained based Routing - Label Distribution Protocol
CSPF
Constrained Shortest Path First
DSCP
DiffServ Code Point
DTMF
Dual Tone Multi Frequency
FTP
File Tranfer Protocol
FEC
Forward Equivalence Class
IP
Internet Protocol
IPv4
Internet Protocol version 4
IPv6
Internet Protocol version 6
LDP
Label Distribution Protocol
LER
Label Edge Router
LSP
Label Switch Path
LSR
Label Switch Router
LAN
Local Area Network
MAN
Metro Area Network
ME
Mobile Equipment
MPLS
Multi Protocol Label Switching
QoS
Quality of Service
RTCP
Real Time Control Protocol
RTP
Real Time Transport Protocol
RSVP
Resource Reservation Protocol
RSVP-TE
Resource Reservation Protocol - Traffic Engineering
SLA
Service Level Agreement
SIP
Session Initiation Protocol
SMTP
Simple Mail Tranfer Protocol
TDP
Tag Distribution Protocol
TDM
Time Division Multiplexing
TE
Traffic Engineer
TCP
Transmission Control Protocol
ToS
Type of Service
UMTS
Universal Mobile telecommunications System
UDP
User Datagram Protocol
VPN
Virtual Private Network
VoATM
Voice over Asynchronous Tranfer Mode
VoFR
Voice over Frame Relay
VoIP
Voice over Internet Protocol
VoIPoMPLS
Voice over Internet Protocol over Multi Protocol Label Switching
VoMPLS
Voice over Multi Protocol Label Switching
WAN
Wide Area Network
CÁC GIAO THỨC INTERNET
Đây là chương đầu tiên nhưng cũng không kém phần quan trọng. Chương này cho chúng ta cái nhìn khái quát về sự phát triển cũng như các vấn đề có liên quan đến giao thức IP. Mục đích của chương này là nhằm hướng người đọc nắm được các khái niệm cơ bản để làm nền tảng cho những chương sau.
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
Mạng đã trở thành nền tảng, nếu không muốn nói là thành phần quan trọng nhất trong hệ thống thông tin hiện nay. Chúng tạo nên cốt lỗi trong việc chia sẻ thông tin trong các doanh nghiệp, chính phủ và các nhóm nghiên cứu khoa học. Thông tin đó có thể tồn tại dưới nhiều hình thức. Nó có thể được biểu diễn dưới dạng tài liệu, dữ liệu được xử lý bởi các máy tính khác, những tập tin hay thậm chí những dạng dữ liệu khác.
Hầu hết những mạng này ra đời từ cuối những năm 60 và đầu những năm 70. Nó là kết quả của nhiều mô hình mạng chẳng hạn như mạng chuyển mạch gói, kĩ thuật tránh tắc nghẽn trong mạng LAN, cơ sở hạ tầng mạng doanh nghiệp và nhiều kĩ thuật tiên tiến khác nữa.
Từ sớm những năm 70, xét khía cạnh khác về mạng thì vấn đề quan trọng được đặt ra đó chính là các lớp giao thức, cho phép các ứng dụng có thể làm việc với nhau. Nhiều nhà nghiên cứu đã bổ sung và đưa ra một mô hình kiến trúc hoàn tất nhằm giải quyết vấn đề trên. Kết quả là ngày nay nhiều user có thể lựa chọn các mô hình mạng phù hợp với yêu cầu của mình.
Bên cạnh đó, vấn đề chia sẻ thông tin cũng là một trở ngại không kém. Khi một nhóm user muốn chia sẻ thông tin của mình cho một nhóm user khác nhưng không cùng một hệ thống mạng. Mặc dù, họ chấp nhận có kết nối vật lý trực tiếp giữa hai địa điểm với nhau. Nhưng các ứng dụng vẫn không thể liên lạc với nhau, bởi vì chúng khác giao thức.
Trong tình huống đó, đầu những năm 70 một nhóm nhà nghiên cứu ở Mỹ đã đưa ra một khái niệm mới: Internetworking, tức làm việc liên mạng. Những tổ chức chính phủ đã quan tâm đến vấn đề này và họ đã cố gắng định nghĩa một tập các giao thức, sao cho các ứng dụng có thể làm việc với nhau mà không cần biết đến kĩ thuật mạng hiện có và các hệ điều hành mà các ứng dụng này đang chạy trên.
GIỚI THIỆU
Giao thức IP được dùng để gửi dữ liệu từ một máy tính này đến một máy tính khác trên Internet. Mỗi một máy tính, được xem như là một host sẽ có một địa chỉ IP, đó là số nhận diện duy nhất để phân biệt nó với các máy tính khác trên Internet. Khi chúng ta nhận hay là gửi dữ liệu, chẳng hạn e-mail hay trang web thì các bản tin sẽ được phân chia thành từng chunk mà ta gọi đó là gói (packet). Mỗi gói sẽ chứa thông tin về địa chỉ của người gửi và người nhận. Khi gửi các gói đi, đầu tiên nó sẽ đến gateway của máy tính. Gateway sẽ đọc địa chỉ đích và gửi gói đến các gateway lân cận. Các gateway này cũng đọc địa chỉ đích trên gói và cứ như thế thông qua mạng Internet. Cho đến khi một gateway nhận biết được gói đó thuộc máy tính mà cùng một domain hay lân cận với mình. Gateway đó sẽ gửi gói trực tiếp đến máy tính với địa chỉ cần tìm.
Vì một bản tin được chia thành nhiều gói, mỗi gói có thể được gửi theo nhiều đường khác nhau trên mạng Internet. Cho nên các gói đến đích với thời gian khác nhau. Vì vậy, cần phải có một giao thức điều khiển việc truyền nhận dữ liệu chẳng hạn là TCP (Transmission Control Protocol) thiết lập, nhằm điều khiển lỗi và truyền tải thông tin hướng kết nối và nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng truyền thống như www, thư tín điện tử SMTP.
IP là một giao thức không kết nối, tức là không thiết lập kết nối trước giữa hai đầu cuối. Mỗi gói khi truyền qua mạng Internet sẽ được đối xử độc lập, không phụ thuộc nhau. Điều này trái với giao thức định hướng kết nối trao đổi thông tin điều khiển giữa các host để thành lập kết nối trước khi dữ liệu được truyền. IP cũng không đảm bảo phân phát dữ liệu một cách tin cậy. Các gói có thể đến đích sai thứ tự, trùng dữ liệu hay các trường hợp khác. IP dựa trên những lớp khác như lớp vận chuyển TCP để cung cấp đặc tính tin cậy.
Có một giao thức khác cũng thuộc lớp vận chuyển, đó chính là UDP, đây cũng chính là giao thức không kết nối. UDP (User Datagram Protocol), giao thức dữ liệu người sử dụng. UDP được sử dụng trong trường hợp không cần độ tin cậy cao về mặt dữ liệu hoặc khi mà giao thức TCP không đáp ứng được yêu cầu về độ trễ tối thiểu do phải mất nhiều thời gian để thiết lập kết nối và kiểm soát lỗi. Điều này có nghĩa là những chương trình ứng dụng sử dụng UDP thì toàn bộ bản tin đến đích phải đảm bảo đúng thứ tự. Các ứng dụng mạng muốn tiết kiệm thời gian bởi vì chúng là các đơn vị dữ liệu rất nhỏ hoặc là các ứng dụng thời gian thực như thoại, video thì sử dụng UDP thích hợp hơn là TCP nhiều.
Hầu hết ngày nay các version của IP là IPv4. Tuy nhiên, IPv6 đã bắt đầu được triển khai. IPv6 cung cấp địa chỉ dài hơn. Do đó sẽ có nhiều user sử dụng Internet hơn. IPv6 bao gồm IPv4 và bất cứ server nào hỗ trợ gói IPv6 thì hiển nhiên phải hỗ trợ IPv4.
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Hình 1.1: Mô hình OSI
GIAO THỨC IP
Giao thức IP là một công cụ chủ yếu được sử dụng phổ biến ngày nay nhằm xây dựng, thiết kế các mạng hoạt động trong hình thức liên mạng với nhau. Một hướng khác có thể hiểu rằng IP hoạt động trên tất cả các node (host lẫn các router), chúng định ra một cơ sở hạ tầng cho phép các node mạng làm việc hợp lý trong mô hình liên mạng. Lớp IP bao gồm hai thành phần cơ bản:
Địa chỉ IP để phân biệt các host trong mạng.
Gói datagram.
Datagram
Đơn vị cơ bản xây dựng nên IP là các datagram. Mỗi datagram có địa chỉ nguồn và địa chỉ đích. Định tuyến dữ liệu được thưc hiện ở mức datagram. Khi một datagram được định tuyến từ mạng này đến mạng khác, nó có thể chia gói dữ liệu thành nhiều phần nhỏ hơn. Quá trình này gọi là quá trình phân mảnh và cũng là nhiệm vụ của lớp IP.
Phân mảnh được yêu cầu ở một số mạng vì các thành phần phần cứng tạo nên mạng có các kích thước gói lớn nhất khác nhau. Ở phía nhận, IP phải ghép các gói lại sao cho các host đích nhận được dữ liệu ban đầu.
Nhãn
Là thành phần chủ yếu của lớp IP. Nó mô tả loại dữ liệu được truyền. Một gói datagram bao gồm một nhãn header + payload.
Địa chỉ IP
Cần một địa chỉ chung để đảm bảo nhận diện được tất cả các host trong mạng, và địa chỉ này là duy nhất. Địa chỉ IP bao gồm hai phần: phần mạng + phần host.
Phần mạng: nhận diện được mạng mà có các host tham gia.
Phần host: nhận diện được mỗi host trong mạng đó.
Quá trình truyền các gói datagram
Truyền chính là quá trình tiếp diễn của các gói từ các ngõ vào, sau đó được chuyển tiếp đến các ngõ ra thích hợp. Trong khi đó, định tuyến chính là quá trình xây dựng nên bảng định tuyến để phục vụ cho quá trình truyền trên. Có một số điểm cần lưu ý khi chúng ta truyền các gói datagram:
Mỗi gói datagram sẽ chứa địa chỉ IP đích. Còn phần địa chỉ mạng chứa host đó là giá trị duy nhất.
Tất cả các host và router đều biết thông tin về mạng này và chúng quảng bá thông tin đó đến các mạng kế cận.
Mỗi mạng vật lý là một thành phần của mạng Internet, và phải có ít nhất là một router trong hệ thống mạng đó. Router đó có nhiệm vụ trao đổi thông tin định tuyến.
Vì thế quá trình truyền các gói datagram có thể được hiểu như sau: Khi truyền một gói datagram, chúng sẽ mang thông tin về địa chỉ IP đích và IP nguồn, hiển nhiên có thể nó sẽ đi qua nhiều router. Điều này có nghĩa là nó sẽ thông qua nhiều mạng để đến được mạng đích. Các router, tại các node mạng sẽ kiểm tra gói qua phần địa chỉ mạng đích, rồi dựa vào bảng định tuyến sau đó lại gửi ra interface thích hợp. Cho đến khi gói được gửi đến router kết nối trực tiếp với mạng đích. Nếu địa chỉ IP đích không tồn tại, khi gói đến router thì nó sẽ gửi gói qua đường default route của nó.
IPv6
IPv6 (Internet Protocol Version 6) là phiên bản gần đây nhất của giao thức IP. IPv6 được gọi là IP Next Generation. IPv6 được chuẩn hóa bởi IETF. Chúng được phát triển dựa trên IPv4, với chiều dài là 128bit. Sự ra đời của IPv6 nhằm giải quyết vấn đề thiếu hụt địa chỉ của IPv4 hiện nay, cùng nhiều ưu điểm nổi bật cũng như khả năng cải tiến, nâng cấp của nó so với IPv4.
Hình 1.2: Header của IPv6
Hình 1.3: Header của IPv4
IPv6 mô tả ba loại địa chỉ: unicast (từ 1 host đến 1 host), anycast (từ 1 host đến nhiều host lân cận), và multicast (từ 1 host đến nhiều host).
Ưu điểm của IPv6:
Phần option được thêm vào để mở rộng cho header, nhằm tăng tốc độ mạng.
Giới thiệu phần địa chỉ anycast, nhằm hỗ trợ việc gửi các bản tin cần thiết đến gateway của các host lân cận, giúp quản lý hiệu quả hơn công việc truyền gói đến những host khác. Ngoài ra, bản tin anycast còn có thể được dùng cho quá trình xây dựng bản định tuyến.
Các gói còn có thể được hỗ trợ QoS qua trường “flow”. Ví dụ những gói mang thông tin thời gian thực…
IPv6 còn cho phép gói chỉ định kĩ thuật dành cho quá trình xác thực, bảo đảm tính toàn vẹn dữ liệu và tính bảo mật.
MỘT VÀI ĐẶC ĐIỂM CỦA IPv4
Hỗ trợ truyền dữ liệu.
Hỗ trợ CIDR (Class InterDomain Routing).
Cung cấp dịch theo hình thức “Best effort”.
Điều khiển lỗi bằng giao thức ICMP.
Chức năng phân đoạn và tái hợp: phân đoạn chỉ có ý nghĩa nếu mạng đích quy định số MTU nhỏ hơn mạng của bên gửi.
Hỗ trợ tính không ổn định của mạng: dữ liệu có thể đi qua hai hay nhiều loại hình mạng khác nhau.
Hỗ trợ RSVP (Resource Reservation Protocol)_Giao thức dự trữ nguồn tài nguyên mạng.
Đáp ứng dịch vụ tích hợp: có nghĩa là một mạng chuyển mạch gói thực tế vẫn có thể hỗ trợ truyền cả dữ liệu, lẫn thoại và video hay audio.
Scalability: tức khả năng thay đổi kích thước mạng tùy ý, nhằm đáp ứng các dịch vụ mới trong tương lai.
Hỗ trợ IPsec: tính xác thực, bảo mật và tính toàn vẹn dữ liệu trong môi trường Internet.
SO SÁNH GIỮA IPv4 VÀ IPv6
Dung lượng địa chỉ: Như đã nói IPv6 mở rộng kích thước địa chỉ IP từ 32bit lên đến 128bit, nâng dung lượng địa chỉ lên đáng kể so với IPv4. Ngoài ra còn có thêm phần định nghĩa địa chỉ anycast dùng để gửi gói đến các host lân cận. Đồng thời giúp cho việc xây dựng bảng định tuyến nhanh hơn.
Đơn giản hóa Header: IPv6 đơn giản hóa header giúp quá trình điều khiển gói dễ dàng hơn.
Hỗ trợ mở rộng và chức năng Option: Các IP header được mã hóa để đáp ứng đường truyền, chiều dài của phần option ít bị giới hạn chặt chẽ_phần này cung cấp các phương tiện kiểm lỗi, đo lường. Ngoài ra, còn có khả năng linh động hỗ trợ nhiều chức năng khác.
Khả năng dán nhãn cho gói: Một chức năng mới được thêm vào nhằm hỗ trợ cho các loại hình dịch vụ, khả năng dán nhãn cho gói, chẳng hạn như gói không yêu cầu chất lượng dịch vụ, hoặc gói đòi hỏi đáp ứng thời gian thực… Chức năng này có thể được gọi là TC (Traffic Class) chính là phiên bản cũ của ToS (Type of Service) trong IPv4.
Khả năng xác thực và tính bảo toàn dữ liệu: IPv6 hỗ trợ khả năng xác thực, tính toàn vẹn và bảo mật dữ liệu.
GIỚI THIỆU VỀ VoIP.
Sau khi đã tìm hiểu khái quát về các giao thức Internet. Chúng ta bước sang chương 2 để hiểu rõ hơn bản chất của đề tài cũng như các vấn đề mà chúng ta cần giải quyết. Mở đầu chương là lời giới thiệu về công nghệ VoIP? Các khái niệm, các giao thức báo hiệu được dùng, cùng với các giao thức điều khiển hỗ trợ. Đây cũng là cái nhìn ban đầu dẫn dắt ta tìm hiểu đề tài hiệu quả hơn. Có thể nói, nó sẽ giúp ích rất nhiều để đưa ra nhận định, ước lượng nào đó giữa công nghệ VoIP đang phát triển hiện tại với công nghệ VoMPLS sẽ phát tr
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- VoMPLS.doc
- VoMPLS.ppt