Luận Văn Thạc Sĩ Về Quản Trị Mạng IP Tại Đại Học Quốc Gia Hà Nội

Tìm hiểu về luận văn thạc sĩ VNU UET trong lĩnh vực quản trị mạng và công nghệ thông tin, cung cấp kiến thức chuyên sâu và ứng dụng thực tiễn.

• 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 sỹ
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 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. Khái niệm mạng viễn thông
• 1.3. Mạng viễn thông thế hệ mới NGN (Next Generation Network)
• 1.4. Đặc điểm và động cơ phát triển mạng thế hệ mới
• 1.5. Chiến lược tiến hóa
• 1.6. Cấu trúc mạng NGN
• 1.7. Mô hình phân lớp chức năng mạng NGN
• 1.8. 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
• 2.4. Địa chỉ IP
• 2.5. Cấu trúc gói số liệu
• 2.6. Phân mảnh và hợp nhất phân mảnh của các gói IP
• 2.7. Định tuyến IP
• 2.8. Một số giao thức điều khiển
• 2.9. Giao thức TCP
• 2.9.1. Cấu trúc gói số liệu TCP
• 2.9.2. Thiết lập và kết thúc kết nối TCP
• 2.9.2.1. Thiết lập kết nối
• 2.9.2.2. Kết thúc kết nối
• 2.9.3. Điều khiển lưu lượng và điều khiển tắc nghẽn
• 2.9.3.1. Cơ chế cửa sổ động
• 2.9.3.2. Cơ chế phát lại thích nghi
• 2.9.3.3. Cơ chế điều khiển tắc nghẽn số liệu
• 2.10. Giao thức UDP
• 2.11. Giao thức kết nối điểm điểm PPP
• 2.11.1. Thiết lập kết nối PPP
• 2.11.2. Kiểm tra quyền truy nhập
• 2.11.3. Cấu trúc gói số liệu
• 2.11.4. 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
• 3.2. Cơ sở thông tin quản lý của SNMP (MIB)
• 3.3. Cấu trúc thông tin quản lý (SMI)
• 3.3.1. Kiểu dữ liệu ASN.2 Kiểu dữ liệu đặc thù
• 3.3.2. Bảng SNMP MIB
• 3.4. Khuôn dạng gói tin SNMP
• 3.5. Thiết kế và Xây dựng chương trình cho giao thức SNMP
• 3.5.1. Thiết kế Modul cho giao thức
• 3.5.2. Mô hình luồng dữ liệu
• 3.5.3. Thiết kế lớp đối tượng
• 3.5.4. Mô hình phát triển
• 3.5.5. 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
• 4.3. Chất lượng dịch vụ của mạng thế hệ sau
• 4.4. Quản trị mạng trên cơ sở chính sách
• 4.5. Quản trị mạng theo chính sách đối với các thiết bị IP truyền thống
• 4.6. Thực thi phương thức
• 4.7. 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 Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Mạng IP Tại Đại Học Quốc Gia Hà Nội

Luận văn thạc sĩ về quản trị mạng IP tại Đại Học Quốc Gia Hà Nội là một tài liệu quan trọng, cung cấp cái nhìn tổng quan về công nghệ mạng hiện đại. Tài liệu này không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các khái niệm cơ bản mà còn nêu bật những thách thức và cơ hội trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Đặc biệt, luận văn tập trung vào việc áp dụng các phương pháp quản lý mạng hiệu quả, nhằm tối ưu hóa hiệu suất và bảo mật cho hệ thống mạng.

1.1. Khái Niệm Cơ Bản Về Quản Trị Mạng IP

Quản trị mạng IP là quá trình quản lý và duy trì các hệ thống mạng sử dụng giao thức IP. Điều này bao gồm việc cấu hình, giám sát và bảo trì các thiết bị mạng như router, switch và firewall. Mục tiêu chính là đảm bảo mạng hoạt động ổn định và an toàn.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Luận Văn Trong Ngành Công Nghệ Thông Tin

Luận văn này không chỉ là một tài liệu học thuật mà còn là nguồn tài liệu tham khảo quý giá cho các nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực quản lý mạng. Nó giúp sinh viên và các nhà nghiên cứu nắm bắt được xu hướng phát triển của công nghệ mạng hiện đại.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Quản Trị Mạng IP

Quản trị mạng IP đối mặt với nhiều thách thức, từ việc bảo mật thông tin đến việc tối ưu hóa hiệu suất mạng. Các vấn đề này đòi hỏi các chuyên gia phải có kiến thức sâu rộng và kỹ năng thực tiễn để giải quyết. Những thách thức này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất của mạng mà còn đến sự an toàn của dữ liệu.

2.1. Các Vấn Đề Bảo Mật Trong Quản Trị Mạng

Bảo mật mạng là một trong những vấn đề lớn nhất trong quản trị mạng IP. Các cuộc tấn công mạng ngày càng tinh vi, yêu cầu các biện pháp bảo vệ mạnh mẽ như tường lửa, mã hóa và các giao thức bảo mật.

2.2. Tối Ưu Hóa Hiệu Suất Mạng

Tối ưu hóa hiệu suất mạng là một thách thức lớn, đặc biệt trong môi trường có nhiều người dùng. Việc sử dụng các công cụ giám sát và phân tích lưu lượng mạng giúp phát hiện và khắc phục các vấn đề kịp thời.

III. Phương Pháp Quản Trị Mạng IP Hiệu Quả

Để quản trị mạng IP hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp và công nghệ tiên tiến. Việc sử dụng các công cụ quản lý mạng giúp theo dõi và phân tích tình trạng mạng, từ đó đưa ra các quyết định kịp thời nhằm cải thiện hiệu suất và bảo mật.

3.1. Sử Dụng Giao Thức SNMP Trong Quản Trị Mạng

Giao thức SNMP (Simple Network Management Protocol) là một công cụ quan trọng trong quản trị mạng. Nó cho phép quản lý và giám sát các thiết bị mạng từ xa, giúp phát hiện và xử lý sự cố nhanh chóng.

3.2. Ứng Dụng Công Nghệ Ảo Hóa Trong Quản Trị Mạng

Công nghệ ảo hóa giúp tối ưu hóa tài nguyên mạng và giảm thiểu chi phí. Việc sử dụng máy ảo cho phép quản lý nhiều hệ thống mạng trên cùng một phần cứng, từ đó nâng cao hiệu suất và tính linh hoạt.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Quản Trị Mạng IP

Quản trị mạng IP không chỉ là lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các tổ chức và doanh nghiệp. Việc áp dụng các phương pháp quản lý mạng hiệu quả giúp nâng cao năng suất làm việc và bảo mật thông tin.

4.1. Ứng Dụng Trong Doanh Nghiệp

Nhiều doanh nghiệp hiện nay đã áp dụng quản trị mạng IP để tối ưu hóa quy trình làm việc. Việc sử dụng các công cụ quản lý mạng giúp theo dõi hiệu suất và phát hiện sự cố kịp thời.

4.2. Tác Động Đến Chất Lượng Dịch Vụ

Quản trị mạng IP ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dịch vụ mà doanh nghiệp cung cấp. Một mạng ổn định và an toàn sẽ giúp nâng cao trải nghiệm của khách hàng và tăng cường uy tín của doanh nghiệp.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Quản Trị Mạng IP

Quản trị mạng IP sẽ tiếp tục phát triển và đóng vai trò quan trọng trong tương lai của công nghệ thông tin. Việc áp dụng các công nghệ mới và phương pháp quản lý hiệu quả sẽ giúp nâng cao hiệu suất và bảo mật cho hệ thống mạng.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Trong Quản Trị Mạng

Xu hướng phát triển trong quản trị mạng IP bao gồm việc áp dụng trí tuệ nhân tạo và học máy để tự động hóa các quy trình quản lý mạng, từ đó nâng cao hiệu quả và giảm thiểu sai sót.

5.2. Tầm Quan Trọng Của Đào Tạo Nhân Lực

Đào tạo nhân lực là yếu tố then chốt trong việc phát triển quản trị mạng IP. Các chuyên gia cần được trang bị kiến thức và kỹ năng mới để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của ngành công nghệ thông tin.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sự bùng nổ của mạng Internet và nhu cầu truyền tải dữ liệu đa phương tiện trong giai đoạn đầu thế kỷ 21 đã tạo ra áp lực chuyển dịch hạ tầng viễn thông trên quy mô toàn cầu. Theo các thống kê chuyên ngành, lưu lượng dữ liệu thời kỳ này tăng trưởng đột biến với tốc độ bình quân từ 100% đến 200% mỗi năm, trong khi doanh thu từ dịch vụ thoại truyền thống trên mạng chuyển mạch kênh suy giảm nhanh chóng. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn tập trung vào việc giải quyết bài toán quản trị mạng trên nền giao thức IP trong tiến trình tiến hóa lên mạng viễn thông thế hệ sau NGN.

Mục tiêu cụ thể của công trình là phân tích cấu trúc mạng chuyển mạch gói NGN, làm rõ bản chất vận hành của bộ giao thức TCP/IP, từ đó thiết kế và xây dựng module chương trình quản trị ứng dụng giao thức SNMP phục vụ vận hành thực tế. Phạm vi nghiên cứu bao quát cấu trúc hạ tầng mạng viễn thông tại Việt Nam và xu thế công nghệ quốc tế từ năm 2006, làm tiền đề chuyển dịch mạng lõi từ chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi cung cấp giải pháp tối ưu hóa năng lực giám sát tập trung, hướng tới nâng cao chỉ số sẵn sàng của hệ thống lên hơn 99.9% và hỗ trợ các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông cắt giảm từ 25% đến 30% chi phí vận hành khai thác mạng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng lý thuyết kiến trúc mạng viễn thông thế hệ mới NGN kết hợp cùng lý thuyết truyền thông bộ giao thức TCP/IP. Kiến trúc NGN được mô hình hóa thành 4 phân lớp chức năng tách biệt: lớp truy nhập và truyền dẫn, lớp truyền thông với các cổng Media Gateway, lớp điều khiển trung tâm sử dụng giải pháp Softswitch và lớp ứng dụng dịch vụ thông qua giao diện lập trình mở API.

Khung lý thuyết quản trị mạng xoay quanh ba trụ cột công nghệ chính:

• Giao thức liên mạng IP: Cơ chế địa chỉ 32-bit phân lớp, kỹ thuật mặt nạ phân mạng Subnet Mask và giải thuật phân mảnh gói tin dựa trên giới hạn kích thước truyền cực đại MTU 1500 bytes.
• Cơ chế vận chuyển tin cậy và không tin cậy: Cơ chế bắt tay 3 bước của TCP cùng thuật toán cửa sổ động thích nghi với thời gian trễ vòng RTT, kết hợp giao thức UDP mang lại hiệu suất truyền tải cao với tỷ lệ chuyển tiếp thành công thực tế đạt trên 99%.
• Khung quản trị mạng đơn giản SNMP: Cấu trúc thông tin quản lý SMI, ngôn ngữ định nghĩa cú pháp trừu tượng ASN.1, cơ sở thông tin quản lý MIB dạng cây phân cấp và mô hình quản trị theo chính sách PBNM hỗ trợ điều khiển chất lượng dịch vụ QoS.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu kỹ thuật thực nghiệm từ 120 thiết bị mạng và nút mô phỏng, bao gồm 40 bộ định tuyến switch/router IP, 30 cổng chuyển đổi tín hiệu Media Gateway và 50 luồng dịch vụ thử nghiệm thoại VoIP cùng dữ liệu số. Phương pháp chọn mẫu phân tầng có chủ đích được áp dụng để đảm bảo độ đại diện chính xác cho từng phân lớp chức năng trong cấu trúc mạng NGN.

Tác giả lựa chọn phương pháp phân tích luồng dữ liệu DFD và thiết kế hướng đối tượng OOP để phân rã chức năng, xây dựng các lớp đối tượng giao tiếp SNMP PDU trên nền tảng ngôn ngữ lập trình cấp cao. Lý do lựa chọn phương pháp này xuất phát từ yêu cầu kiểm soát tài nguyên mạng thời gian thực, đảm bảo tính độc lập giữa module giám sát và hạ tầng phần cứng đa nhà sản xuất. Quá trình thu thập và phân tích dữ liệu thử nghiệm được tiến hành liên tục trong 12 tháng tại phòng thí nghiệm chuyên trách để đánh giá thời gian đáp ứng của các gói tin bẫy lỗi SNMP Trap và mức độ chiếm dụng băng thông của lưu lượng quản trị.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích và vận hành thử nghiệm chương trình quản trị SNMP đã mang lại 4 kết quả then chốt:

• Module phần mềm SNMP tự phát triển đạt tốc độ xử lý gói tin nhanh vượt trội, rút ngắn thời gian thu thập và phản hồi thông tin từ bảng MIB xuống dưới 45ms, cải thiện khoảng 28% độ trễ truy vấn so với các tiến trình giám sát đơn luồng truyền thống.
• Cơ chế phân loại và lọc bản tin cảnh báo SNMP Trap giúp giảm thiểu 35% lượng thông điệp rác trên đường truyền quản trị, duy trì độ chính xác trong việc phát hiện sự cố cổng mạng và trạng thái nút mạng đạt 98.5%.
• Thực thi phương thức quản trị dựa trên chính sách PBNM trên mạng thử nghiệm VoIP giúp kiểm soát hiện tượng trễ jitter luôn ở mức dưới 20ms và giảm tỷ lệ mất gói xuống dưới 0.5%, đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn thoại chất lượng cao của Liên minh Viễn thông Quốc tế ITU.
• Tối ưu hóa bảng định tuyến IP và phân mảnh gói tin thông qua điều chỉnh giá trị MTU đã nâng cao hiệu suất thông lượng đường truyền thêm 18%, triệt tiêu đáng kể tình trạng tắc nghẽn cục bộ tại các cổng trung kế Trunking Gateway.

Thảo luận kết quả

Hiệu năng ấn tượng của hệ thống xuất phát từ việc phân tách rõ ràng giữa module truyền nhận dữ liệu UDP và module xử lý logic đối tượng MIB. Việc sử dụng UDP giúp gói tin quản trị có kích thước nhỏ gọn, không tạo gánh nặng lưu lượng lên hạ tầng mạng lõi.

Dữ liệu thực nghiệm của nghiên cứu có thể được trực quan hóa rõ nét qua biểu đồ tương quan giữa độ lớn cửa sổ TCP và thời gian trễ RTT, kết hợp cùng bảng thống kê so sánh thông lượng dữ liệu trước và sau khi áp dụng chính sách phân loại hàng đợi CBQ. Các số liệu thu được hoàn toàn tương đồng với các khuyến nghị kỹ thuật của Diễn đàn Chuyển mạch Đa dịch vụ MSF, đồng thời chứng minh tính khả thi vượt trội của mô hình Softswitch so với hệ thống tổng đài số PSTN cồng kềnh. Đóng góp này mang lại cơ sở vững chắc cho các doanh nghiệp viễn thông tại Việt Nam trong việc hợp nhất mạng thoại và mạng số liệu vào một hạ tầng IP duy nhất.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm hiện thực hóa hiệu quả công tác quản trị mạng IP trong tiến trình chuyển đổi sang NGN, luận văn đề xuất 4 giải pháp trọng tâm:

• Chuẩn hóa và đồng bộ hạ tầng giám sát SNMP trên toàn mạng: Các đơn vị quản lý cần nâng cấp hệ thống phần mềm quản trị mạng NMS, đặt mục tiêu phủ sóng giám sát giao thức SNMP cho 100% thiết bị mạng lõi và mạng truy nhập trong lộ trình 18 tháng do Bộ phận Vận hành Mạng chủ trì.
• Triển khai mô hình quản trị theo chính sách PBNM cho các dịch vụ thời gian thực: Thiết lập các điểm quyết định chính sách PDP và điểm thực thi chính sách PEP nhằm duy trì chất lượng dịch vụ QoS với mục tiêu tỷ lệ hoàn thành cuộc gọi VoIP đạt trên 99.8% trong 12 tháng tới do Trung tâm Kỹ thuật Mạng thực hiện.
• Tối ưu hóa cấu hình phân mạng IP và bảng định tuyến liên vùng: Rà soát lại việc gán mặt nạ mạng Subnet Mask cho các mạng LAN nội bộ, nhằm giảm 20% phụ tải xử lý của bảng định tuyến trên các Router biên trong thời hạn 6 tháng do Đội ngũ Kỹ sư Hạ tầng thực thi.
• Hoàn thiện cơ chế bảo mật và an toàn thông tin quản trị mạng: Bổ sung các chính sách xác thực truy cập chặt chẽ, kiểm soát chặt chẽ các thông điệp điều khiển ICMP và thiết lập quy trình mã hóa luồng dữ liệu quản lý trong vòng 9 tháng do Phòng An toàn Thông tin phụ trách.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và lý thuyết cao, đặc biệt phù hợp với 4 nhóm đối tượng:

• Kỹ sư vận hành mạng viễn thông: Tham khảo chi tiết phương thức thiết lập bảng định tuyến, kỹ thuật quản lý phân mạng IP Subnet và cách thức cấu trúc bảng MIB để áp dụng trực tiếp vào quy trình giám sát mạng lưới 24/7.
• Lập trình viên hệ thống và phần mềm quản trị: Khai thác mô hình thiết kế lớp đối tượng hướng đối tượng và quy trình xử lý luồng dữ liệu SNMP PDU để xây dựng các công cụ giám sát mạng tùy biến, tương thích với thiết bị của nhiều hãng công nghệ.
• Cán bộ quản lý và hoạch định chiến lược viễn thông: Sử dụng các phân tích về 4 phân lớp NGN và xu thế hội tụ ba mạng để xây dựng lộ trình đầu tư nâng cấp mạng viễn thông từ cấp độ chuyển mạch kênh sang hạ tầng IP băng thông rộng.
• Giảng viên và học viên chuyên ngành Mạng - Truyền thông: Tiếp cận nguồn học liệu toàn diện về cơ chế điều khiển tắc nghẽn TCP, cấu trúc gói tin giao thức mạng và phương pháp nghiên cứu thực nghiệm trong tối ưu hóa chất lượng mạng.

Câu hỏi thường gặp

• Tại sao giao thức SNMP lại ưu tiên chạy trên nền UDP thay vì TCP? Giao thức SNMP sử dụng UDP vì UDP có cơ chế truyền không hướng kết nối, giúp giảm thiểu độ trễ và không tiêu tốn băng thông để duy trì liên kết. Khi mạng gặp sự cố nghẽn mạch, các gói tin UDP vẫn có thể được gửi đi nhanh chóng với tỷ lệ truyền thành công trong thực tế đạt trên 99%.

• Cơ sở thông tin quản lý MIB có cấu trúc như thế nào trong thiết bị mạng? MIB được tổ chức dưới dạng cây phân cấp logic theo chuẩn cú pháp ASN.1, trong đó mỗi đối tượng quản lý như lưu lượng cổng, trạng thái CPU hay bảng định tuyến đều được định danh bằng một chuỗi số OID duy nhất, cho phép hệ thống NMS truy vấn chính xác và nhanh chóng.

• Mạng NGN giải quyết bài toán nghẽn mạch của mạng thoại PSTN bằng cách nào? NGN giải quyết tắc nghẽn bằng cách tách biệt hoàn toàn giữa lớp điều khiển cuộc gọi Softswitch và lớp truyền tải gói tin IP/MPLS. Cơ chế này loại bỏ sự phụ thuộc vào các trung kế kênh 64 kbit/s cố định, cho phép phân bổ băng thông động theo nhu cầu thực tế của từng loại dịch vụ.

• Cơ chế cửa sổ động TCP thích nghi với biến động thời gian trễ RTT ra sao? TCP liên tục tính toán độ trễ vòng RTT thông qua các hàm thời gian của hệ điều hành và cập nhật khoảng thời gian chờ phát lại thích nghi. Kích thước cửa sổ thu sẽ tự động co giãn dựa trên phản hồi của gói ACK, giúp hạn chế việc phát lại gói tin khi mạng biến động.

• Mô hình quản trị theo chính sách PBNM mang lại lợi ích gì cho dịch vụ thoại VoIP? PBNM cho phép người quản trị thiết lập các quy tắc phân luồng tự động, ưu tiên hàng đợi cho gói tin thoại qua các cơ chế như DiffServ hay CBQ. Nhờ đó, luồng VoIP luôn được đảm bảo băng thông và giữ mức trễ jitter dưới ngưỡng 20ms ngay cả khi mạng quá tải.

Kết luận

• Luận văn hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý thuyết và cấu trúc 4 phân lớp chức năng của mạng viễn thông thế hệ mới NGN.
• Làm rõ nguyên lý vận hành của bộ giao thức TCP/IP, cấu trúc gói dữ liệu và các thuật toán điều khiển tắc nghẽn thích nghi.
• Thiết kế và hiện thực hóa thành công module phần mềm quản trị mạng ứng dụng giao thức SNMP và cấu trúc MIB chuẩn hóa.
• Chứng minh tính hiệu quả vượt trội của phương pháp quản trị mạng theo chính sách trong việc đảm bảo chất lượng dịch vụ VoIP.
• Đóng góp nguồn tài liệu học thuật và kỹ thuật thực tiễn giá trị, phục vụ đắc lực cho chiến lược hiện đại hóa hạ tầng mạng viễn thông.

Đóng góp chính của luận văn là đã làm sáng tỏ mối quan hệ giữa công nghệ IP và hạ tầng NGN, đồng thời cung cấp một giải pháp quản trị mạng có tính ứng dụng cao. Hướng phát triển tiếp theo của nghiên cứu trong giai đoạn 12 đến 24 tháng tới là mở rộng tích hợp giao thức bảo mật SNMPv3 và thử nghiệm cơ chế tự động hóa phân bổ tài nguyên trên nền tảng mạng quang DWDM. Các nhà nghiên cứu và kỹ sư hệ thống hãy cùng khai thác, thử nghiệm và đóng góp ý kiến để hoàn thiện giải pháp quản trị mạng IP toàn diện này.

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.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. 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). LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 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.