Tải bản đầy đủ
3 CÁC YÊU CẦU VỀ HIỆU NĂNG CHO MẠNG MAN-E

3 CÁC YÊU CẦU VỀ HIỆU NĂNG CHO MẠNG MAN-E

Tải bản đầy đủ

51
2.3.2 Độ trễ khung
Là thời gian kể từ thời điểm bit đầu tiên của khung dịch vụ đi vào UNI đầu vào,
cho tới lúc bit cuối cùng của khung được nhận xong tại UNI đầu ra [4]. Đây là một tham
số quyết định và có tác động quan trọng đối với chất lượng dịch vụ đặc biệt đối với các
ứng dụng thời gian thực như thoại, video. Thời gian trễ khung được phân thành ba phần
A, B, C như được mô tả trên hình 2.18
Độ trễ A và B phụ thuộc vào tốc độ luồng dữ liệu tại UNI, và kích cỡ khung dịch
vụ Ethernet. Ví dụ, nếu như tốc độ dữ liệu qui định tại UNI bằng 10 Mbit/s và kích cỡ
khung là 1518 bytes thì cả A và B đều bằng 1.214 ms tại cả hai đầu thiết bị khách hàng
CE.
C là lượng trễ truyền tải dữ liệu qua mạng Metro Ethernet. Nó được nhà cung cấp
mạng mô tả theo kiểu thống kê đều đặn sau từng khoảng thời gian. Xem xét cho trường
hợp truyền khung giữa hai UNI với tốc độ 10Mbit/s, trong khoảng thời gian 5 phút có
1000 khung được truyền và độ trễ lớn nhất trường hợp này là 15ms, hay nói cách khác C
= 15ms.
Độ trễ khung bằng tổng của A, B và C. Theo giả thuyết ở trên, với tốc độ tại hai
UNI là 10Mbit/s, thì A = B = 1.214ms. Như vậy độ trễ khung tổng cộng là 17. 43ms.[2,7]

Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7

Luận văn thạc sĩ

52

Hình 2.18: Sự phân chia độ trễ trong mạng

2.3.3 Độ trôi khung
Độ trôi khung, hay còn được hiểu là độ biến động trễ, cũng là một tham số quyết
định cho các ứng dụng thời gian thực như điện thoại, video IP. Các ứng dụng thời gian
thực này yêu cầu độ trễ thấp và được giới hạn để đảm bảo chất lượng. Nói thế không phải
là phủ nhận vai trò của tham số này đối với các ứng dụng dữ liệu không yêu cầu thời gian
thực, với các ứng dụng này nó cũng có những ảnh hưởng nhất định .
Độ trôi được định nghĩa là sự hay đổi độ trễ của một tập các khung dịch vụ. Độ trôi
khung có thể được áp dụng cho tất cả các khung dịch vụ được truyền thành công trong
khoảng thời gian T tương ứng với môt lớp dịch vụ xác định của EVC điểm – điểm.
Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7

Luận văn thạc sĩ

53
Độ trôi khung có thể được tính toán trong khi đo độ trễ khung. Trong quá trình tính
toán độ trễ khung, ta phải sử dụng các mẫu trễ khung và giá trị độ trôi khung được xác
định bằng phép trừ giữa khung có độ trễ lớn nhất trong số các khung lấy mẫu (hay nói
cách khác là giá trị độ trễ khung) và khung có độ trễ nhỏ nhất. Mô tả ngắn gọn việc tính
toán độ trôi khung bằng công thức dưới đây:
Độ trễ nhỏ nhất trong số các độ
Độ trôi khung = Độ trễ khung –

trễ của các khung lấy mẫu

Ta lấy ngay ví dụ đã tính toán ở trên cho hai giao diện 10Mbps, với giả sử trong số
các khung lấy mẫu, giá trị độ trễ nhỏ nhất tính toán được là 13ms. Như vậy độ trôi khung
là: 17.43-13 = 4.43 ms.
2.3.4 Tỷ lệ tổn thất khung
Tỷ lệ tổn thất khung được định nghĩa là tỷ lệ phần trăm số khung dịch vụ tuân thủ
tốc độ thông tin thỏa thuận song không được truyền đi giữa các UNI trong một khoảng
thời gian cho trước. Hiện nay MEF mới chỉ đưa ra định nghĩa về tỷ lệ tổn thất khung cho
các kết nối EVC điểm - điểm. Tỷ lệ tổn thất khung cho EVC điểm - điểm được xác định
theo công thức sau:
L = [1-a/b] x 100

Trong đó: L là tỷ lệ tổn thất khung, a là số khung được chuyển đến đích thành công
và b là tổng số khung được gửi từ nguồn.
Ví dụ: có 1000 khung dịch vụ được truyền từ UNI nguồn tới UNI đích trong
khoảng thời gian 5 phút. Trong đó, có 990 số khung gửi đi là được truyền tới đích thành
công, như vậy tỷ lệ tổn thất khung trong trường hợp này sẽ là: [1-990/1000]x100 = 1%.
Tỷ lệ tổn thất khung có các tác động khác nhau tới chất lượng dịch vụ, phụ thuộc
vào kiểu dịch vụ, vào các giao thức lớp cao hơn mà dịch vụ sử dụng. Tỷ lệ tổn thất 1% là
chấp nhận được với dịch vụ thoại qua IP (VoIP), song nếu mất 3% thì không thể chấp
nhận được. Các ứng dụng truyền theo luồng có thể cho phép nhiều mức tổn thất khác
nhau, và được bù lại bằng cách điều chỉnh tốc độ truyền dẫn khi phát hiện mất gói. Các
Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7

Luận văn thạc sĩ

54
ứng dụng dựa trên giao thức TCP như trình duyệt Web HTTP cho phép nhiều mức tổn
thất vì nó truyền lại gói bị mất khi phát hiện ra có mất gói. Tuy nhiên, nếu như tỷ lệ mất
gói lớn thì ảnh hưởng xấu đến chất lượng dịch vụ của khách hàng .
Kết luận chương 2
Trong chương 2 đã trình bày các khái niệm về mạng MAN-E cũng như trình bày
chi tiết về các tham số hiệu năng mạng MAN-E. Các tham số về tì lệ mất khung, độ trễ
khung dựa theo định nghĩa của diễn đàn MEF (Metro Ethernet Forum), Với các tham số
trên, việc đánh giá và nhận biết chất lượng dịch vụ dễ dàng và thuận lợi hơn cho khách
hàng cũng như cho các nhà cung cấp dịch vụ. Trên cơ sở đó, nhà cung cấp sẽ đưa ra các
lớp dịch vụ với mức chất lượng khác nhau thỏa mãn những yêu cầu phức tạp của người
dùng.
Tại Việt Nam VNPT là một nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông lớn và đang trển khai
mạng MAN-E với quy mô lớn nhất Việt Nam. Trong chương 3 xin được trình bày về mô
hình triển khai mạng MAN-E tại VNPT – Thái Nguyên từ đó hình dung ra toàn thể mạng
MAN-E của VNPT.

Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7

Luận văn thạc sĩ

55
CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH TRIỂN KHAI MẠNG MAN-E TẠI VNPT
3.1 KIẾN TRÚC MẠNG
Mô hình triển khai hệ thống mạng của VNPT bao gồm các công ty truyền tải
(VTN, VTI), các công ty cung cấp dịch vụ (VDC, VASC) và các công ty cung cấp kết nối
đến khách hàng (các công ty viễn thông tỉnh, thành). Hệ thống mạng MAN-E được triển
khai tại các công ty viễn thông tỉnh, thành phố nhằm cung cấp kết nối đến khách hàng.
Hiên tại VNPT đang xây dựng hệ thống mạng NGN bao gồm mạng lõi, mạng biên, mạng
MAN-E và mạng access.
Về cơ bản, hạ tầng Mạng MAN-E bao gồm 5 phân lớp:
-

Lớp mạng trục (IP/MPLS – Core): hình thành một lõi chuyển mạch gói chung dựa
trên công nghệ MPLS, kết nối tất cả các tỉnh thành trong cả nước.

-

Lớp mạng biên (IP/MPLS Edge): xử lý thông tin trước khi core MPLS. Bóc tách
nhãn, gán nhãn, thực hiện prpvision dịch vụ, thiết lập QoS MPLS, traffic
engineering…

-

Lớp mạng tập trung lưu lượng (IP/MPLS Aggregation over Ethernet): đảm bảo tập
trung lưu lượng từ các mạng truy cập (IP – DSLAM, ETTx, UMTS…) tới mạng
trục (BRAS).

-

Lớp mạng truy cập (Access): cung cấp kết nối dịch vụ tới khách hàng (các dịch vụ
Cable, xDSL, PON hay ETTx…) thông qua các thiết bị truy cập như IP – DSLAM,
ETTx, UMTS hay Ethernet Switches).

-

Lớp mạng biên khách hàng (Subscriber Edge): đóng vai trò biên mạng phía khách
hàng, cung cấp kết nối tới lớp truy cập của nhà cung cấp dịch vụ và cung cấp dịch
vụ cho những người sử dụng bên trong mạng.

Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7

Luận văn thạc sĩ

56

Hình 3.1: Cấu trúc phân lớp mạng MAN-E
3.2 MẠNG MAN-E DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ MPLS
Không như cách thức định tuyến truyền thống, MPLS sử dụng các nhãn để di
chuyển lưu lượng qua các miền (domain) MPLS. Khi các gói đi vào domain MPLS, các
nhãn được gán vào các gói tín, và mỗi nhãn (không phải header IP) xác định chặng tiếp
theo. Các nhãn sẽ được loại bỏ tại lối ra của mỗi domain MPLS. Khi một gói tin có gán
nhãn đến một bộ phận định tuyến chuyển mạch nhãn LSR (Label Switching Router), nhãn
đến sẽ xác định đường dẫn của gói tin này trong mạng MPLS. Việc hướng tiếp đi theo
nhãn MPLS sẽ thay thế nhãn này bằng một nhãn ra thích hợp và gửi gói tin đến chặng tiếp
theo.
Các nhãn được gán vào các gói tin dựa trên việc phân nhóm hoặc theo các lớp
tương đương chuyển hướng đi FEC (Forwarding Equivalence Classes). Các gói tin thuộc
về cùng một lớp FEC sẽ được xử lý như nhau. Hệ thống hướng đi và tra cứu MPLS cho
phép phương thức định tuyến điều khiển xác định (Explicit Control Routing), dựa trên cơ
sở địa chỉ nguồn và đích, cho phép triển khai các dịch vụ IP mới trên mạng. Chuyển mạch
nhãn đã từng được sử dụng cho kỹ thuật chuyển đi. ATM sử dụng cùng một kỹ thuật để
hướng gói tin đi thông qua trường nhân dạng kênh ảo/ đường dẫn ảo VPI/ VCI mà không
cần quan tâm đến tải (payload) IP.

Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7

Luận văn thạc sĩ

57

Hình 3.2: Chèn header trong MPLS
Tiêu chuẩn MPLS được IETF phát hành, phát triển từ chuyển mạch nhãn Cisco
(Cisco Tag Switching). IETF khuyến nghị sử dụng chuyển mạch nhãn dựa trên header
chèn 32 bit bao gồm nhãn kích thước 20 bit, trường Exp 3 bit, trường Stack 1 bit, trường
TTL 8 bit như trên hình 3.2.

Hình 3.3: Gói tin gán nhãn MPLS
Trường stack 1 bit sử dụng để chỉ thị rằng đã đến đáy của stack sử dụng trong
trường hợp các nhãn được tổ chức theo ngăn xếp (tức là MPLS – VPN hoặc bảo vệ tuyến
kết nối). Các bit Exp sử dụng để Mang thông tin liên quan đến chất lượng dịch vụ. Các
nhãn được chèn thêm vào giữa header lớp 2 vào lớp 3 hoặc trong trường VCI/VPI trên
các mạng ZTM như hình 3.3.
3.2.1 Thiết kế lưu lượng MPLS
Mặc dù chuyển mạch nhãn cung cấp các công nghệ nền cho việc hướng đi gói tin
thông qua các mạng MPLS, thì cũng không thể cung cấp tất cả các thành phần để hỗ trợ
thiết kế lưu lượng như là chính sách thiết kế lưu lượng. Thiết kế lưu lượng TE (Traffic
Engineering) nhằm đến quá trình lựa chọn các đường dẫn được chọn bởi lưu lượng dữ
Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7

Luận văn thạc sĩ