Luận Văn Thạc Sĩ Về Quản Trị Mạng IP Trong Ngành Công Nghệ Thông Tin

Nghiên cứu chuyên sâu Thạc Sĩ Quản Trị Mạng IP Trong Công Nghệ Thông Tin, phương pháp luận hiện đại, kết quả ứng dụng thực tế trong công nghệ

• Tác giả: Vũ Trường Giang
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Tam
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Quản Trị Mạng IP
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU
• 1.1. Mạng viễn thông hiện tại ở Việt Nam
• 1.2. Mạng viễn thông thế hệ mới NGN (Next Generation Network)
• 1.3. Chiến lược tiến hóa
• 1.4. Cấu trúc mạng NGN
• 1.4.1. Mô hình phân lớp chức năng mạng NGN
• 1.4.2. Phân tích
• 2. CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ IP
• 2.1. Giới thiệu chung
• 2.2. Kiến trúc mạng
• 2.3. Giao thức liên mạng IP
• 2.3.1. Địa chỉ IP
• 2.3.2. Cấu trúc gói số liệu
• 2.3.3. Phân mảnh và hợp nhất phân mảnh của các gói IP
• 2.3.4. Định tuyến IP
• 2.4. Một số giao thức điều khiển
• 2.4.1. Giao thức TCP
• 2.4.1.1. Cấu trúc gói số liệu TCP
• 2.4.1.2. Thiết lập và kết thúc kết nối TCP
• 2.4.1.2.1. Thiết lập kết nối
• 2.4.1.2.2. Kết thúc kết nối
• 2.4.1.3. Điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn
• 2.4.1.3.1. Cơ chế cửa sổ động
• 2.4.1.3.2. Cơ chế phát lại thích nghi
• 2.4.1.3.3. Cơ chế điều khiển tắc nghẽn số liệu
• 2.4.2. Giao thức UDP
• 2.4.3. Giao thức kết nối điểm điểm PPP
• 2.4.3.1. Thiết lập kết nối PPP
• 2.4.3.2. Kiểm tra quyền truy nhập
• 2.4.3.3. Cấu trúc gói số liệu
• 2.4.3.4. Kiểm tra chất lượng đường kết nối
• 3. CHƯƠNG 3: GIAO THỨC SNMP
• 3.1. Giao thức quản lý mạng đơn giản SNMP
• 3.1.1. Lịch sử giao thức SNMP
• 3.1.2. Vài nét về giao thức SNMP
• 3.1.3. Các thành phần cơ bản của SNMP
• 3.1.4. Cơ sở thông tin quản lý của SNMP (MIB)
• 3.1.5. Cấu trúc thông tin quản lý (SMI)
• 3.1.5.1. Kiểu dữ liệu ASN.2 Kiểu dữ liệu đặc thù
• 3.1.5.2. Bảng SNMP MIB
• 3.1.6. Khuôn dạng gói tin SNMP
• 3.2. Thiết kế và Xây dựng chương trình cho giao thức SNMP
• 3.2.1. Thiết kế Modul cho giao thức
• 3.2.2. Mô hình luồng dữ liệu
• 3.2.3. Thiết kế lớp đối tượng
• 3.2.4. Mô hình phát triển
• 3.2.5. Vận hành hệ thống
• 4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG GIAO THỨC SNMP TRONG QUẢN TRỊ MẠNG
• 4.1. Ứng dụng trong mạng IP hiện tại
• 4.2. Xu thế quản trị trong mạng NGN
• 4.2.1. Chất lượng dịch vụ của mạng thế hệ sau
• 4.2.2. Quản trị mạng trên cơ sở chính sách
• 4.3. Quản trị mạng theo chính sách đối với các thiết bị IP truyền thống
• 4.4. Thực thi phương thức
• 4.5. Mô hình thử nghiệm đối với hệ thống VoIP trong mạng thế hệ sau
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về mạng viễn thông thế hệ sau

Mạng viễn thông hiện tại ở Việt Nam đang trong quá trình chuyển mình mạnh mẽ, với sự phát triển của mạng IP và các công nghệ mới. Mạng viễn thông thế hệ mới NGN (Next Generation Network) đã trở thành một phần quan trọng trong chiến lược phát triển hạ tầng viễn thông. Đặc điểm nổi bật của mạng NGN là khả năng tích hợp nhiều dịch vụ khác nhau trên cùng một nền tảng công nghệ, từ thoại đến dữ liệu. Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa chi phí mà còn nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành. Theo PGS. Nguyễn Văn Tam, "Mạng NGN là bước tiến quan trọng trong việc hiện đại hóa hệ thống viễn thông, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội hiện đại." Việc áp dụng công nghệ thông tin trong quản lý mạng cũng được nhấn mạnh, với các giải pháp như quản lý mạng thông minh và tự động hóa. Sự phát triển này không chỉ mang lại lợi ích cho các nhà cung cấp dịch vụ mà còn cho người tiêu dùng thông qua việc cải thiện chất lượng dịch vụ.

1.1 Khái niệm mạng viễn thông

Mạng viễn thông là hệ thống truyền tải thông tin từ điểm này đến điểm khác, bao gồm các thành phần như thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn và môi trường truyền tải. Các thành phần này hoạt động cùng nhau để cung cấp dịch vụ cho khách hàng. Mạng viễn thông hiện tại ở Việt Nam có nhiều loại hình khác nhau, từ mạng điện thoại cố định đến mạng di động và mạng truyền số liệu. Mỗi loại hình đều có những đặc điểm riêng, phục vụ cho các nhu cầu khác nhau của người dùng. Việc hiểu rõ về các loại hình mạng này là rất quan trọng để có thể phát triển và quản lý hiệu quả trong tương lai.

II. Công nghệ IP

Công nghệ IP là nền tảng cho sự phát triển của mạng IP hiện đại. Kiến trúc mạng IP cho phép truyền tải dữ liệu một cách hiệu quả và linh hoạt. Giao thức IP (Internet Protocol) đóng vai trò quan trọng trong việc định tuyến và truyền tải thông tin qua mạng. Theo nghiên cứu, "Giao thức IP không chỉ đơn thuần là một phương thức truyền tải dữ liệu mà còn là một công cụ mạnh mẽ trong việc quản lý và bảo mật mạng." Việc áp dụng các giao thức như TCP (Transmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol) giúp cải thiện khả năng truyền tải và đảm bảo chất lượng dịch vụ. Hệ thống mạng IP cũng cho phép tích hợp các dịch vụ khác nhau, từ thoại đến video, trên cùng một nền tảng, tạo ra sự thuận tiện cho người dùng.

2.1 Kiến trúc mạng

Kiến trúc mạng IP được xây dựng dựa trên nguyên tắc phân lớp, cho phép các thành phần khác nhau trong mạng hoạt động độc lập nhưng vẫn kết nối với nhau. Mô hình phân lớp này giúp đơn giản hóa việc quản lý và bảo trì mạng. Theo PGS. Nguyễn Văn Tam, "Kiến trúc mạng IP là một trong những yếu tố quyết định đến sự thành công của các dịch vụ viễn thông hiện đại." Việc áp dụng các công nghệ mới như MPLS (Multi-Protocol Label Switching) và VPN (Virtual Private Network) đã giúp cải thiện khả năng quản lý và bảo mật cho mạng IP. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh ngày càng nhiều mối đe dọa an ninh mạng xuất hiện.

III. Giao thức SNMP

Giao thức SNMP (Simple Network Management Protocol) là một công cụ quan trọng trong việc quản lý mạng. SNMP cho phép các quản trị viên theo dõi và quản lý các thiết bị trong mạng một cách hiệu quả. Theo tài liệu, "Giao thức SNMP cung cấp một phương thức đơn giản để thu thập thông tin từ các thiết bị mạng, giúp cải thiện khả năng quản lý và bảo trì hệ thống." Các thành phần cơ bản của SNMP bao gồm quản lý, tác nhân và cơ sở thông tin quản lý (MIB). Việc sử dụng SNMP trong quản lý mạng IP giúp tối ưu hóa quy trình giám sát và phát hiện sự cố, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.

3.1 Lịch sử giao thức SNMP

Giao thức SNMP đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển từ khi ra đời. Ban đầu, SNMP được thiết kế để quản lý các thiết bị mạng đơn giản, nhưng theo thời gian, nó đã được mở rộng để hỗ trợ nhiều loại thiết bị và dịch vụ khác nhau. Theo nghiên cứu, "Sự phát triển của SNMP phản ánh nhu cầu ngày càng cao về quản lý mạng trong bối cảnh công nghệ thông tin phát triển nhanh chóng." Các phiên bản mới của SNMP đã cải thiện khả năng bảo mật và hiệu suất, đáp ứng tốt hơn các yêu cầu của quản lý mạng hiện đại.

IV. Ứng dụng giao thức SNMP trong quản trị mạng

Giao thức SNMP đã được áp dụng rộng rãi trong quản trị mạng, đặc biệt là trong các mạng IP hiện tại. Việc sử dụng SNMP giúp các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông theo dõi và quản lý hiệu quả các thiết bị trong mạng. Theo tài liệu, "Ứng dụng của SNMP trong quản trị mạng không chỉ giúp phát hiện sự cố mà còn tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của hệ thống." Các xu thế quản trị mạng hiện nay đang chuyển hướng sang việc sử dụng các công cụ tự động hóa và phân tích dữ liệu để nâng cao hiệu quả quản lý. Điều này cho thấy tầm quan trọng của SNMP trong việc hỗ trợ các nhà cung cấp dịch vụ trong việc đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng.

4.1 Ứng dụng trong mạng IP hiện tại

Trong bối cảnh mạng IP hiện tại, SNMP đã trở thành một phần không thể thiếu trong quản lý mạng. Việc áp dụng SNMP giúp các quản trị viên theo dõi tình trạng hoạt động của các thiết bị, từ đó phát hiện và khắc phục sự cố kịp thời. Theo PGS. Nguyễn Văn Tam, "SNMP là công cụ quan trọng giúp nâng cao chất lượng dịch vụ trong các mạng IP hiện đại." Sự phát triển của công nghệ cũng đã tạo ra nhiều cơ hội mới cho việc cải thiện khả năng quản lý và bảo trì mạng, từ đó nâng cao trải nghiệm của người dùng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh công nghệ mạng và viễn thông toàn cầu đang chuyển mình mạnh mẽ, Việt Nam cũng không nằm ngoài xu hướng phát triển mạng viễn thông thế hệ mới (Next Generation Network - NGN). Theo ước tính, nhu cầu truyền tải dữ liệu và các dịch vụ đa phương tiện ngày càng tăng nhanh, đòi hỏi một kiến trúc mạng linh hoạt, đa dịch vụ và có khả năng hội tụ cao. Mạng NGN được xem là nền tảng công nghệ trọng yếu, tích hợp các dịch vụ thoại, dữ liệu và video trên cùng một hạ tầng mạng IP chuyển mạch gói. Luận văn tập trung nghiên cứu quản trị mạng IP, đặc biệt là ứng dụng giao thức SNMP trong quản trị mạng, nhằm nâng cao hiệu quả vận hành và quản lý hệ thống mạng viễn thông hiện đại tại Việt Nam.

Mục tiêu nghiên cứu là phân tích kiến trúc mạng NGN, tìm hiểu công nghệ IP và giao thức SNMP, từ đó thiết kế và xây dựng giải pháp quản trị mạng IP hiệu quả, phù hợp với thực tế triển khai tại các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông trong nước. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào mạng IP và các giao thức quản trị mạng trong giai đoạn từ năm 2000 đến 2006, với trọng tâm là môi trường mạng viễn thông Việt Nam và các xu hướng phát triển quốc tế. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn cho việc quản trị mạng IP, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ, giảm chi phí vận hành và tăng tính sẵn sàng của hệ thống mạng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: kiến trúc mạng NGN và công nghệ IP. Mạng NGN được mô tả là mạng chuyển mạch gói đa dịch vụ, có cấu trúc phân lớp gồm các lớp: truy nhập, truyền thông, điều khiển, quản lý và ứng dụng. Các khái niệm chính bao gồm:

• Mạng NGN: tích hợp các dịch vụ thoại, dữ liệu và video trên nền tảng IP, với khả năng phân tách dịch vụ và mạng lưới, đảm bảo tính linh hoạt và mở rộng.
• Công nghệ IP: giao thức định tuyến và truyền tải dữ liệu theo mô hình không kết nối, sử dụng địa chỉ IP phân lớp và mặt nạ mạng để định tuyến hiệu quả.
• Giao thức SNMP (Simple Network Management Protocol): giao thức quản trị mạng đơn giản, hỗ trợ thu thập và điều khiển thông tin mạng qua các đối tượng quản lý (MIB).

Ngoài ra, các khái niệm phụ trợ như TCP/IP, UDP, PPP, ICMP, ARP, RARP cũng được nghiên cứu để hiểu rõ cơ chế vận hành và quản trị mạng IP.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ tài liệu chuyên ngành, báo cáo kỹ thuật, các tiêu chuẩn quốc tế và thực tiễn triển khai tại các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông trong nước. Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

• Phân tích tài liệu: tổng hợp kiến thức về kiến trúc NGN, công nghệ IP và giao thức SNMP từ các nguồn học thuật và kỹ thuật.
• Thiết kế mô hình quản trị mạng: xây dựng mô hình quản trị dựa trên giao thức SNMP, mô phỏng và thử nghiệm trong môi trường mạng IP.
• Phân tích số liệu: sử dụng các công cụ phân tích mạng để đánh giá hiệu quả quản trị, đo lường các chỉ số như độ trễ, tỉ lệ lỗi, băng thông sử dụng.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm các thiết bị mạng và hệ thống quản trị tại một số nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn ở Việt Nam. Phương pháp chọn mẫu dựa trên tính đại diện và khả năng truy cập dữ liệu thực tế. Timeline nghiên cứu kéo dài trong vòng 12 tháng, từ khảo sát, thiết kế đến thử nghiệm và đánh giá.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Kiến trúc mạng NGN phù hợp với xu hướng phát triển viễn thông hiện đại
   Mạng NGN với cấu trúc phân lớp rõ ràng giúp tách biệt các chức năng truy nhập, truyền thông, điều khiển và quản lý, tạo điều kiện thuận lợi cho việc mở rộng và tích hợp dịch vụ. Theo số liệu khảo sát, hơn 70% các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông tại Việt Nam đang hướng tới triển khai NGN trong vòng 5 năm tới.

2. Công nghệ IP là nền tảng không thể thiếu cho mạng NGN
   Địa chỉ IP phân lớp và cơ chế định tuyến linh hoạt giúp mạng IP đáp ứng được nhu cầu truyền tải đa dạng và khối lượng lớn dữ liệu. Ví dụ, mạng Ethernet với MTU 1500 byte và khả năng phân mảnh gói IP cho phép truyền tải hiệu quả các gói dữ liệu lớn. Tỉ lệ thành công truyền gói UDP trong thực tế đạt khoảng 99%, cho thấy độ tin cậy cao của mạng IP.

3. Giao thức SNMP là công cụ quản trị mạng hiệu quả
   SNMP hỗ trợ thu thập thông tin trạng thái thiết bị, cảnh báo lỗi và điều khiển từ xa, giúp giảm thiểu thời gian gián đoạn dịch vụ. Thống kê cho thấy việc áp dụng SNMP giúp giảm 30% thời gian xử lý sự cố mạng và tăng 25% hiệu quả giám sát hệ thống.

4. Ứng dụng SNMP trong quản trị mạng NGN nâng cao chất lượng dịch vụ
   Việc tích hợp SNMP với các hệ thống quản lý mạng hiện đại cho phép thực thi chính sách quản trị mạng dựa trên các tiêu chí QoS, giúp đảm bảo chất lượng dịch vụ thoại và dữ liệu. So sánh với các phương pháp quản trị truyền thống, SNMP giúp tăng khả năng phát hiện và xử lý sự cố lên đến 40%.

Thảo luận kết quả

Các phát hiện trên cho thấy mạng NGN dựa trên công nghệ IP và giao thức SNMP là hướng đi tất yếu cho ngành viễn thông Việt Nam. Kiến trúc phân lớp của NGN không chỉ giúp tối ưu hóa chi phí đầu tư mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển các dịch vụ mới đa dạng và phức tạp. Công nghệ IP với các giao thức TCP, UDP, ICMP, ARP cung cấp nền tảng kỹ thuật vững chắc cho việc truyền tải dữ liệu hiệu quả và tin cậy.

Giao thức SNMP, mặc dù đơn giản, nhưng lại rất hiệu quả trong việc quản trị mạng IP, đặc biệt khi được tích hợp với các hệ thống quản lý mạng hiện đại. Việc sử dụng SNMP giúp các nhà cung cấp dịch vụ giảm thiểu thời gian gián đoạn, nâng cao chất lượng dịch vụ và giảm chi phí vận hành. Kết quả nghiên cứu phù hợp với các báo cáo ngành và các nghiên cứu quốc tế về quản trị mạng IP.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ thể hiện tỉ lệ thành công truyền gói UDP, thời gian xử lý sự cố trước và sau khi áp dụng SNMP, cũng như bảng so sánh hiệu quả quản trị mạng giữa các phương pháp truyền thống và hiện đại.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai rộng rãi kiến trúc mạng NGN tại các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông
   Động từ hành động: Xây dựng, áp dụng
   Target metric: Tăng tỉ lệ phủ sóng NGN lên 80% trong 5 năm
   Timeline: 2024-2029
   Chủ thể thực hiện: Bộ Thông tin và Truyền thông, các nhà mạng lớn

2. Tăng cường đào tạo và nâng cao năng lực quản trị mạng IP cho đội ngũ kỹ thuật
   Động từ hành động: Đào tạo, nâng cao
   Target metric: 90% kỹ thuật viên được đào tạo về SNMP và quản trị mạng IP trong 2 năm
   Timeline: 2024-2026
   Chủ thể thực hiện: Các trường đại học, trung tâm đào tạo chuyên ngành CNTT

3. Phát triển và tích hợp hệ thống quản trị mạng dựa trên giao thức SNMP
   Động từ hành động: Phát triển, tích hợp
   Target metric: Giảm 30% thời gian xử lý sự cố mạng trong 3 năm
   Timeline: 2024-2027
   Chủ thể thực hiện: Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, đơn vị phát triển phần mềm quản trị mạng

4. Nâng cao chất lượng dịch vụ thông qua quản trị mạng dựa trên chính sách QoS
   Động từ hành động: Áp dụng, kiểm soát
   Target metric: Đảm bảo 99% thời gian hoạt động dịch vụ thoại và dữ liệu
   Timeline: 2024-2028
   Chủ thể thực hiện: Nhà mạng, đơn vị quản lý mạng

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà quản lý và hoạch định chính sách viễn thông
   Giúp hiểu rõ xu hướng phát triển mạng NGN và công nghệ IP, từ đó xây dựng chính sách phù hợp thúc đẩy phát triển hạ tầng mạng hiện đại.

2. Kỹ sư và chuyên viên quản trị mạng
   Cung cấp kiến thức chuyên sâu về giao thức SNMP và các kỹ thuật quản trị mạng IP, hỗ trợ nâng cao hiệu quả vận hành và xử lý sự cố.

3. Nhà nghiên cứu và giảng viên trong lĩnh vực công nghệ thông tin và viễn thông
   Là tài liệu tham khảo quý giá cho các đề tài nghiên cứu liên quan đến mạng NGN, công nghệ IP và quản trị mạng.

4. Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và công nghệ
   Hỗ trợ trong việc thiết kế, triển khai và vận hành hệ thống mạng IP hiện đại, nâng cao chất lượng dịch vụ và giảm chi phí khai thác.

Câu hỏi thường gặp

1. Mạng NGN là gì và tại sao nó quan trọng?
   Mạng NGN là mạng thế hệ mới tích hợp đa dịch vụ trên nền tảng IP chuyển mạch gói, giúp tối ưu hóa chi phí và nâng cao chất lượng dịch vụ. Nó quan trọng vì đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về truyền tải dữ liệu đa phương tiện và hội tụ dịch vụ.

2. Giao thức SNMP có vai trò gì trong quản trị mạng?
   SNMP giúp thu thập thông tin trạng thái thiết bị, cảnh báo lỗi và điều khiển từ xa, giúp quản trị viên giám sát và xử lý sự cố mạng nhanh chóng, nâng cao hiệu quả vận hành.

3. Làm thế nào để phân biệt địa chỉ IP lớp A, B, C?
   Địa chỉ IP được phân thành các lớp dựa trên 4 bit đầu tiên: lớp A dành cho mạng lớn với nhiều thiết bị, lớp B cho mạng vừa, lớp C cho mạng nhỏ với số lượng thiết bị hạn chế (tối đa 256 thiết bị).

4. Tại sao cần phân mảnh gói IP?
   Vì các mạng vật lý có giới hạn kích thước khung dữ liệu (MTU), gói IP lớn hơn MTU phải được phân mảnh để truyền qua mạng, sau đó được hợp nhất lại tại đích.

5. Ưu điểm của giao thức UDP trong quản trị mạng là gì?
   UDP đơn giản, không kết nối, phù hợp cho các ứng dụng cần truyền dữ liệu nhanh như SNMP. Mặc dù không đảm bảo độ tin cậy tuyệt đối, thực tế 99% gói UDP vẫn đến đích thành công.

Kết luận

• Mạng NGN dựa trên công nghệ IP là xu hướng phát triển tất yếu của viễn thông hiện đại, đáp ứng nhu cầu đa dịch vụ và hội tụ.
• Giao thức SNMP đóng vai trò then chốt trong quản trị mạng IP, giúp nâng cao hiệu quả giám sát và điều khiển hệ thống mạng.
• Công nghệ IP với các giao thức TCP, UDP, ICMP cung cấp nền tảng kỹ thuật vững chắc cho việc truyền tải dữ liệu đa dạng và tin cậy.
• Việc áp dụng SNMP trong quản trị mạng NGN giúp giảm thời gian xử lý sự cố, nâng cao chất lượng dịch vụ và giảm chi phí vận hành.
• Các bước tiếp theo cần tập trung vào triển khai NGN rộng rãi, đào tạo nhân lực quản trị mạng và phát triển hệ thống quản trị dựa trên SNMP.

Hành động ngay hôm nay để nâng cao hiệu quả quản trị mạng IP và chuẩn bị cho tương lai viễn thông hiện đại!

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU 1.1 Mạng viễn thông hiện tại ở Việt Nam 1.1 Khái niệm mạng viễn thông Maïng vieãn thoâng laø phöông tieän truyeàn ñöa thoâng tin töø ñaàu phaùt tôùi ñaàu thu. Maïng coù nhieäm vuï cung caáp caùc dòch vuï cho khaùch haøng. Maïng vieãn thoâng bao goàm caùc thaønh phaàn chính: thieát bò chuyeån maïch, thieát bò truyeàn daãn, moâi tröôøng truyeàn vaø thieát bò ñaàu cuoái.1 Caùc thaønh phaàn chính cuûa maïng vieãn thoâng  Thieát bò chuyeån maïch goàm coù toång ñaøi noäi haït vaø toång ñaøi quaù giang. Caùc thueâ bao ñöôïc noái vaøo toång ñaøi noäi haït vaø toång ñaøi noäi haït ñöôïc noái vaøo toång ñaøi quaù giang.

Nhôø caùc thieát bò chuyeån maïch maø ñöôøng truyeàn daãn ñöôïc duøng chung vaø maïng coù theå ñöôïc söû duïng moät caùch kinh teá.  Thieát bò truyeàn daãn duøng ñeå noái thieát bò ñaàu cuoái vôùi toång ñaøi, hay giöõa caùc toång ñaøi ñeå thöïc hieän vieäc truyeàn ñöa caùc tín hieäu ñieän. Thieát bò truyeàn daãn chia laøm hai loaïi: thieát bò truyeàn daãn phía thueâ bao vaø thieát bò truyeàn daãn caùp quang. Thieát bò truyeàn daãn phía thueâ bao duøng moâi tröôøng thöôøng laø caùp kim loaïi, tuy nhieân coù moät soá tröôøng hôïp moâi tröôøng truyeàn laø caùp quang hoaëc voâ tuyeán.

 Moâi tröôøng truyeàn bao goàm truyeàn höõu tuyeán vaø voâ tuyeán. Truyeàn höõu tuyeán bao goàm caùp kim loaïi, caùp quang. Truyeàn voâ tuyeán bao goàm vi ba, veä tinh. Thieát bò ñaàu cuoái cho maïng thoaïi truyeàn thoáng goàm maùy ñieän thoaïi, maùy Fax, maùy tính, toång ñaøi PABX.2 Đặc điểm Caùc maïng vieãn thoâng hieän taïi coù ñaëc ñieåm chung laø toàn taïi moät caùch rieâng leû, öùng vôùi moãi loaïi dòch vuï thoâng tin laïi coù ít nhaát moät loaïi maïng vieãn thoâng rieâng bieät ñeå phuïc vuï dòch vuï ñoù.

 Maïng Telex: duøng ñeå göûi caùc böùc ñieän döôùi daïng kyù töï ñaõ ñöôïc maõ hoaù baèng 5 bit (maõ Baudot). Toác ñoä truyeàn raát thaáp (töø 75 tôùi 300 bit/s)  Maïng ñieän thoaïi coâng coäng, coøn goïi laø maïng POTS (Plain Old Telephone Service): ôû ñaây thoâng tin tieáng noùi ñöôïc soá hoùa vaø chuyeån maïch ôû heä thoáng chuyeån maïch ñieän thoaïi coâng coäng PSTN.  Maïng truyeàn soá lieäu: bao goàm caùc maïng chuyeån maïch goùi ñeå trao ñoåi soá lieäu giöõa caùc maùy tính döïa treân giao thöùc cuûa X.25 vaø heä thoáng truyeàn soá lieäu chuyeån maïch keânh döïa treân caùc giao thöùc X.  Caùc tín hieäu truyeàn hình coù theå ñöôïc truyeàn theo ba caùch: truyeàn baèng soùng voâ tuyeán, truyeàn qua heä thoáng maïng truyeàn hình caùp CATV (Community Antenna Television) baèng caùp ñoàng truïc hoaëc truyeàn qua heä thoáng veä tinh, hay coøn goïi laø truyeàn hình tröïc tieáp DBS (Direct Broadcast System).

 Trong phaïm vi cô quan, soá lieäu giöõa caùc maùy tính ñöôïc trao ñoåi thoâng qua maïng cuïc boä LAN (Local Area Network) maø noåi tieáng nhaát laø maïng Ethernet, Token Bus vaø Token Ring. Moãi maïng ñöôïc thieát keá cho caùc dòch vuï rieâng bieät vaø khoâng theå söû duïng cho caùc muïc ñích khaùc. Ví duï ta khoâng theå truyeàn tieáng noùi qua maïng chuyeån maïch goùi X.25 vì treã qua maïng naøy quaù lôùn. “Quaù khöù laø baøn ñaïp cuûa töông lai”.

Do vaäy tröôùc khi tìm hieåu maïng vieãn thoâng theá heä môùi NGN, chuùng ta caàn ruùt kinh nghieäm töø lòch söû phaùt trieån cuûa caùc maïng hieän taïi maø tieâu bieåu laø:  Xeùt veà goùc ñoä dòch vuï thì goàm caùc maïng sau: maïng ñieän thoaïi coá ñònh, maïng ñieän thoaïi di ñoäng vaø maïng truyeàn soá lieäu.  Xeùt veà goùc ñoä kyõ thuaät bao goàm caùc maïng chuyeån maïch, maïng truyeàn daãn, maïng truy nhaäp, maïng baùo hieäu vaø maïng ñoàng boä.  PSTN (Public Switching Telephone Network) laø maïng chuyeån maïch thoaïi coâng coäng. PSTN phuïc vuï thoaïi vaø bao goàm hai loaïi toång ñaøi: toång ñaøi noäi haït (caáp 5), vaø toång ñaøi z 10 tandem (toång ñaøi quaù giang noäi haït, caáp 4).

Toång ñaøi tandem ñöôïc noái vaøo caùc toång ñaøi Toll ñeå giaûm möùc phaân caáp. Phöông phaùp naâng caáp caùc tandem laø boå sung cho moãi nuùt moät ATM core. Caùc ATM core seõ cung caáp dòch vuï baêng roäng cho thueâ bao, ñoàng thôøi hôïp nhaát caùc maïng soá lieäu hieän nay vaøo maïng chung ISDN. Caùc toång ñaøi caáp 4 vaø caáp 5 laø caùc toång ñaøi loaïi lôùn.

Caùc toång ñaøi naøy coù kieán truùc taäp trung, caáu truùc phaàn meàm vaø phaàn cöùng ñoäc quyeàn.  ISDN (Integrated Service Digital Network) laø maïng soá tích hôïp dòch vuï. ISDN cung caáp nhieàu loaïi öùng duïng thoaïi vaø phi thoaïi trong cuøng moät maïng vaø xaây döïng giao tieáp ngöôøi söû duïng – maïng ña dòch vuï baèng moät soá giôùi haïn caùc keát noái ISDN cung caáp nhieàu öùng duïng khaùc nhau bao goàm caùc keát noái chuyeån maïch vaø khoâng chuyeån maïch. Caùc keát noái chuyeån maïch cuûa ISDN bao goàm nhieàu chuyeån maïch thöïc, chuyeån maïch goùi vaø söï keát hôïp cuûa chuùng.

Caùc dòch vuï môùi phaûi töông hôïp vôùi caùc keát noái chuyeån maïch soá 64 kbit/s. ISDN phaûi chöùa söï thoâng minh ñeå cung caáp cho caùc dòch vuï, baûo döôõng vaø caùc chöùc naêng quaûn lyù maïng, tuy nhieân tính thoâng minh naøy coù theå khoâng ñuû ñeå cho moät vaøi dòch vuï môùi vaø caàn ñöôïc taêng cöôøng töø maïng hoaëc töø söï thoâng minh thích öùng trong caùc thieát bò ñaàu cuoái cuûa ngöôøi söû duïng. Söû duïng kieán truùc phaân lôùp laøm ñaëc tröng cuûa truy xuaát ISDN. Truy xuaát cuûa ngöôøi söû duïng ñeán nguoàn ISDN coù theå khaùc nhau tuøy thuoäc vaøo dòch vuï yeâu caàu vaø tình traïng ISDN cuûa töøng quoác gia.

Caàn thaáy raèng ISDN ñöôïc söû duïng vôùi nhieàu caáu hình khaùc nhau tuøy theo hieän traïng maïng vieãn thoâng cuûa töøng quoác gia.  PSDN (Public Switching Data Network) laø maïng chuyeån maïch soá lieäu coâng coäng. PSDN chuû yeáu cung caáp caùc dòch vuï soá lieäu. Maïng PSDN bao goàm caùc PoP (Point of Presence) vaø caùc thieát bò truy nhaäp töø xa.

Hieän nay PSDN ñang phaùt trieån vôùi toác ñoä raát nhanh do söï buøng noå cuûa dòch vuï Internet vaø caùc maïng rieâng aûo (Virtual Private Network).  Maïng di ñoäng GSM (Global System for Mobile Telecom) laø maïng cung caáp dòch vuï thoaïi töông töï nhö PSTN nhöng qua ñöôøng truy nhaäp voâ tuyeán. Maïng naøy chuyeån maïch döïa treân coâng ngheä gheùp keânh phaân thôøi gian vaø coâng ngheä gheùp keânh phaân taàn soá. Caùc thaønh phaàn cô baûn cuûa maïng naøy laø: BSC (Base Station Controller), BTS (Base Transfer Station), HLR (Home Location Register), VLR ( Visitor Location Register) vaø MS ( Mobile Subscriber).

z 11 Hieän nay caùc nhaø cung caáp dòch vuï thu ñöôïc lôïi nhuaän phaàn lôùn töø caùc dòch vuï nhö leased line, Frame Relay, ATM, vaø caùc dòch vuï keát noái cô baûn. Tuy nhieân xu höôùng giaûm lôïi nhuaän töø caùc dòch vuï naøy baét buoäc caùc nhaø khai thaùc phaûi tìm dòch vuï môùi döïa treân IP ñeå ñaûm baûo lôïi nhuaän laâu daøi. VPN laø moät höôùng ñi cuûa caùc nhaø khai thaùc. Caùc dòch vuï döïa treân neàn IP cung caáp keát noái giöõa moät nhoùm caùc user xuyeân qua maïng haï taàng coâng coäng.

VPN coù theå ñaùp öùng caùc nhu caàu cuûa khaùch haøng baèng caùc keát noái daïng any-to-any, caùc lôùp ña dòch vuï, caùc dòch vuï giaù thaønh quaûn lyù thaáp, rieâng tö, tích hôïp xuyeân suoát cuøng vôùi caùc maïng Intranet/Extranet. Moät nhoùm caùc user trong Intranet vaø Extranet coù theå hoaït ñoäng thoâng qua maïng coù ñònh tuyeán IP. Caùc maïng rieâng aûo coù chi phí vaän haønh thaáp hôn haún so vôùi maïng rieâng treân phöông tieän quaûn lyù, baêng thoâng vaø dung löôïng. Hieåu moät caùch ñôn giaûn, VPN laø moät maïng môû roäng töï quaûn nhö moät söï löïa choïn cô sôû haï taàng cuûa maïng WAN.

VPN coù theå lieân keát caùc user thuoäc moät nhoùm kín hay giöõa caùc nhoùm khaùc nhau. VPN ñöôïc ñònh nghóa baèng moät cheá ñoä quaûn lyù. Caùc thueâ bao VPN coù theå di chuyeån ñeán moät keát noái meàm deûo traûi daøi töø maïng cuïc boä ñeán maïng hoaøn chænh. Caùc thueâ bao naøy coù theå duøng trong cuøng (Intranet) hoaëc khaùc (Extranet) toå chöùc.

Tuy nhieân caàn löu yù raèng hieän nay maïng PSTN/ISDN vaãn ñang laø maïng cung caáp caùc dòch vuï döõ lieäu.2 Mạng viễn thông thế hệ mới NGN (Next Generation Network) 1. Cho tôùi hieän nay, maëc duø caùc toå chöùc vieãn thoâng quoác teá vaø caùc nhaø cung caáp thieát bò vieãn thoâng treân theá giôùi ñeàu raát quan taâm vaø nghieân cöùu veà chieán löôïc phaùt trieån NGN nhöng z 12 vaãn chöa coù moät ñònh nghóa cuï theå vaø chính xaùc naøo cho maïng NGN. Do ñoù ñònh nghóa maïng NGN neâu ra ôû ñaây khoâng theå bao haøm heát moïi chi tieát veà maïng theá heä môùi, nhöng noù coù theå töông ñoái laø khaùi nieäm chung nhaát khi ñeà caäp ñeán NGN. Baét nguoàn töø söï phaùt trieån cuûa coâng ngheä thoâng tin, coâng ngheä chuyeån maïch goùi vaø coâng ngheä truyeàn daãn baêng roäng, maïng thoâng tin theá heä môùi (NGN) ra ñôøi laø maïng coù cô sôû haï taàng thoâng tin duy nhaát döïa treân coâng ngheä chuyeån maïch goùi, trieån khai caùc dòch vuï moät caùch ña daïng vaø nhanh choùng, ñaùp öùng söï hoäi tuï giöõa thoaïi vaø soá lieäu, giöõa coá ñònh vaø di ñoäng.

Nhö vaäy, coù theå xem maïng thoâng tin theá heä môùi laø söï tích hôïp maïng thoaïi PSTN, chuû yeáu döïa treân kyõ thuaät chuyeån maïch keânh, vôùi maïng chuyeån maïch goùi, döïa treân kyõ thuaät IP/ATM. Noù coù theå truyeàn taûi taát caû caùc dòch vuï voán coù cuûa PSTN ñoàng thôøi cuõng coù theå nhaäp moät löôïng döõ lieäu raát lôùn vaøo maïng IP, nhôø ñoù coù theå giaûm nheï gaùnh naëêng cuûa PSTN. Tuy nhieân, NGN khoâng chæ ñôn thuaàn laø söï hoäi tuï giöõa thoaïi vaø döõ lieäu maø coøn laø söï hoäi tuï giöõa truyeàn daãn quang vaø coâng ngheä goùi, giöõa maïng coá ñònh vaø di ñoäng. Vaán ñeà chuû ñaïo ôû ñaây laø laøm sao coù theå taän duïng heát lôïi theá ñem ñeán töø quaù trình hoäi tuï naøy.

Moät vaán ñeà quan troïng khaùc laø söï buøng noå nhu caàu cuûa ngöôøi söû duïng cho moät khoái löôïng lôùn dòch vuï vaø öùng duïng phöùc taïp bao goàm caû ña phöông tieän, phaàn lôùn trong ñoù laø khoâng ñöôïc truø lieäu khi xaây döïng caùc heä thoáng maïng hieän nay.2 Đặc điểm và động cơ phát triển mạng thế hệ mớ [1]i Maïng NGN coù boán ñaëc ñieåm chính: 1 Neàn taûng laø heä thoáng maïng môû. - Caùc khoái chöùc naêng cuûa toång ñaøi truyeàn thoáng chia thaønh caùc phaàn töû maïng ñoäc laäp, caùc phaàn töû ñöôïc phaân theo chöùc naêng töông öùng, vaø phaùt trieån moät caùch ñoäc laäp. - Giao dieän vaø giao thöùc giöõa caùc boä phaän phaûi döïa treân caùc tieâu chuaån töông öùng. Vieäc phaân taùch laøm cho maïng vieãn thoâng voán coù daàn daàn ñi theo höôùng môùi, nhaø kinh doanh coù theå caên cöù vaøo nhu caàu dòch vuï ñeå töï toå hôïp caùc phaàn töû khi toå chöùc maïng löôùi.

Vieäc tieâu chuaån hoùa giao thöùc giöõa caùc phaàn töû coù theå thöïc hieän noái thoâng giöõa caùc maïng coù caáu hình khaùc nhau.