Nghiên cứu định tuyến bước sóng và quản lý lưu lượng trong công nghệ GMPLS

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

Bảng danh sách các chữ viết tắt

Danh sách các hình

Danh sách các bảng

1. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về hƣớng nghiên cứu

1.2. Tính cấp thiết của đề tài

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.4. Mục đích nghiên cứu, khách thể và đối tƣợng nghiên cứu

1.5. Nhiệm vụ của đề tài và phạm vi nghiên cứu

1.6. Phƣơng pháp nghiên cứu

1.7. Cấu trúc của luận văn

2. CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Giới thiệu chƣơng

2.2. Tổng quan các công nghệ chuyển mạch hiện tại

2.2.1. Sơ lƣợc về các công nghệ mạng lõi Internet

2.2.1.1. Mạng lõi dùng router

2.2.1.2. Mạng lõi dùng switch

2.2.2. Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS

2.2.3. Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát (G-MPLS)

2.2.3.1. Sự phát triển của GMPLS trong IETF

2.2.3.2. Một số khái niệm trong GMPLS

2.2.3.2.1. Nhãn trong GMPLS

2.2.3.2.2. Loại chuyển mạch

2.2.3.2.3. Đƣờng chuyển mạch nhãn (LSP)

2.2.3.2.4. Báo hiệu gán địa chỉ

2.2.3.2.5. Nhãn và tài nguyên

2.2.3.2.6. Giao diện LSR

2.2.3.2.7. Phiên, đƣờng hầm và LSP

2.2.3.2.8. Kỹ thuật điều khiển phân tán trong GMPLS

2.2.4. Sơ lƣợc về bộ giao thức trong GMPLS

2.2.4.1. Các chức năng mặt phẳng điều khiển

2.2.4.2. Giao thức định tuyến trong GMPLS

2.2.5. Mở rộng giao thức định tuyến

2.2.6. Giao thức báo hiệu trong GMPLS

2.2.7. Mở rộng giao thức báo hiệu

2.2.8. Giao thức quản lý liên kết LMP trong GMPLS

2.2.9. Sự khác nhau giữa MPLS và GMPLS

2.3. Kết luận chƣơng

3. CHƢƠNG 3: GMPLS VÀ QUẢN LÝ LƢU LƢỢNG

3.1. Giới thiệu chƣơng

3.2. Khái niệm về kỹ thuật lƣu lƣợng

3.3. Quản lý lƣu lƣợng trong mạng IP/MPLS

3.4. Quản lý lƣu lƣợng trong mạng truyền dẫn

3.5. Quản lý lƣu lƣợng trong GMPLS

3.5.1. Các đặc tính của liên kết TE trong GMPLS

3.5.2. Cách thức quản lý lƣu lƣợng trong GMPLS

3.5.3. Các Vùng quản lý lƣu lƣợng và các Lớp chuyển mạch trong GMPLS

3.5.4. Mặt phẳng điều khiển trong GMPLS

3.6. Bộ giao thức GMPLS với quản lý lƣu lƣợng

3.6.1. Giao thức định tuyến OSPF mở rộng

3.6.1.1. Phân cấp đƣờng chuyển mạch nhãn LSP

3.6.1.2. Các liên kết không đánh số

3.6.1.3. Quảng bá liên kết TE

3.6.2. Giao thức báo hiệu RSVP-TE mở rộng

3.6.2.1. Cách thức thiết lập và quản lý LSP trong RSVP-TE

3.6.2.2. Báo hiệu thiết lập nhãn trong RSVP-TE mở rộng

3.6.3. Giao thức quản lý đƣờng kết nối – LMP

3.6.3.1. Đƣờng kết nối TE trong GMPLS

3.6.3.2. Các loại đƣờng liên kết dữ liệu

3.6.3.3. Các chức năng của LMP

3.6.3.4. Quản lý kênh điều khiển

3.6.3.5. Sự tƣơng quan thuộc tính đƣờng kết nối

3.6.3.6. Xác nhận kết nối

3.7. Kết luận chƣơng

4. CHƢƠNG 4:BẢO VỆ VÀ KHÔI PHỤC DỊCH VỤ TRONG GMPLS

4.1. Giới thiệu chƣơng

4.2. Bảo vệ và phục hồi dịch vụ trong GMPLS

4.2.1. Phục hồi mức liên kết

4.2.1.1. Mô hình đơn hƣớng dùng riêng 1+1

4.2.1.2. Mô hình song hƣớng dùng riêng 1+1

4.2.1.3. Mô hình dùng riêng 1:1 với lƣu lƣợng ngoài

4.2.1.4. Mô hình chia sẻ M:N

4.2.1.5. Mô hình bảo vệ nâng cao

4.2.2. Phục hồi mức đƣờng

4.2.2.1. Miền phục hồi đƣờng

4.2.2.2. Phục hồi đƣờng đầu cuối - đến - đầu cuối

4.2.2.3. Phục hồi chặng (nội bộ)

4.3. Kết luận chƣơng

5. CHƢƠNG 5: CÁC MÔ HÌNH DỊCH VỤ GMPLS VÀ ỨNG DỤNG

5.1. Giới thiệu chƣơng

5.2. Các mô hình dịch vụ GMPLS

5.2.1. Mô hình ngang hàng (Peer model)

5.2.2. Mô hình phủ lấp (Overlay model)

5.2.3. Mô hình lai ghép (Hybrid Model)

5.3. Mạng quang ASON

5.3.1. Sự phát triển của ASON trong ITU-T

5.3.2. Sự kết hợp cấu trúc ASON của ITU-T và bộ giao thức GMPLS của IETF

5.3.3. Cấu trúc vật lý hệ thống ASON

5.3.4. Các điểm tham chiếu giao diện mạng ASON

5.3.5. Phân lớp hệ thống mạng ASON

5.3.6. Cấu trúc node ASON

5.3.7. Các loại kết nối và liên kết trong ASON

5.3.8. Hoạt động của mạng quang với nền điều khiển GMPLS

5.3.9. Hoạt động của giao thức LMP trong ASON/GMPLS

5.3.10. Hoạt động của giao thức OSPF-TE trong ASON/GMPLS

5.3.11. Hoạt động của giao thức RSVP-TE trong ASON/GMPLS

5.4. Ứng dụng GMPLS của một số hãng

5.4.1. Giải pháp S-GMPLS của Cisco

5.4.2. Giải pháp CORE NODE của Alcatel

5.5. Mạng thông tin Quân sự và khả năng áp dụng GMPLS

5.5.1. Tổ chức mạng

5.5.2. Cấu trúc mạng hiện tại và hƣớng phát triển trong tƣơng lai

5.5.3. Đề xuất giải pháp ứng dụng GMPLS vào mạng truyền tải quang hiện tại

5.5.4. Một số khó khăn cần cân nhắc khi triển khai GMPLS

5.5.5. Hiệu quả sử dụng tài nguyên của mạng quang ASON/GMPLS

5.6. Kết luận chƣơng

6. CHƢƠNG VI: MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN MẠNG QUANG DWDM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GMPLS

6.1. Giới thiệu chƣơng

6.2. Đánh giá dựa trên kết quả mô phỏng

6.2.1. Thông lƣợng mạng (through put)

6.2.2. Hiệu suất sử dụng bƣớc sóng

6.2.3. Độ trễ truyền dẫn trung bình (delay)

6.2.4. độ biến thiên trễ (Jitter)

6.2.5. Lƣu đồ giải thuật tính toán các thông số QoS

6.2.5.1. Lựa chọn phần mềm mô phỏng

6.2.5.2. Mô hình và kịch bản mô phỏng

6.2.5.3. Kết quả mô phỏng và đánh giá

6.3. Kết luận chƣơng

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH SÁCH CÁC HÌNH

DANH SÁCH CÁC BẢNG

I. Tổng quan về nghiên cứu định tuyến bước sóng trong GMPLS

Nghiên cứu định tuyến bước sóng và quản lý lưu lượng trong công nghệ GMPLS đang trở thành một chủ đề nóng trong lĩnh vực viễn thông. GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) là một công nghệ tiên tiến cho phép quản lý và tối ưu hóa tài nguyên mạng quang. Việc hiểu rõ về GMPLS và các ứng dụng của nó trong định tuyến bước sóng là rất quan trọng để phát triển mạng quang hiện đại.

1.1. Khái niệm về GMPLS và định tuyến bước sóng

GMPLS là một công nghệ cho phép định tuyến và quản lý tài nguyên mạng quang. Định tuyến bước sóng là quá trình xác định các bước sóng quang để truyền tải dữ liệu, giúp tối ưu hóa băng thông và giảm thiểu tắc nghẽn.

1.2. Lợi ích của GMPLS trong mạng quang

Công nghệ GMPLS mang lại nhiều lợi ích cho mạng quang, bao gồm khả năng tự động hóa, tối ưu hóa tài nguyên và cải thiện chất lượng dịch vụ. Điều này giúp các nhà cung cấp dịch vụ đáp ứng nhanh chóng nhu cầu của khách hàng.

II. Thách thức trong quản lý lưu lượng và định tuyến bước sóng

Mặc dù GMPLS mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc quản lý lưu lượng và định tuyến bước sóng. Các vấn đề như tắc nghẽn mạng, độ trễ và khả năng phục hồi khi có sự cố là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Vấn đề tắc nghẽn trong mạng quang

Tắc nghẽn mạng xảy ra khi lưu lượng dữ liệu vượt quá khả năng xử lý của mạng. Điều này có thể dẫn đến giảm chất lượng dịch vụ và tăng độ trễ trong truyền tải dữ liệu.

2.2. Độ trễ và khả năng phục hồi trong GMPLS

Độ trễ trong mạng quang có thể ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng. Khả năng phục hồi khi có sự cố cũng là một yếu tố quan trọng, yêu cầu các giải pháp hiệu quả để đảm bảo tính liên tục của dịch vụ.

III. Phương pháp tối ưu hóa định tuyến bước sóng trong GMPLS

Để giải quyết các thách thức trong quản lý lưu lượng, nhiều phương pháp tối ưu hóa đã được phát triển. Các phương pháp này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mạng mà còn đảm bảo chất lượng dịch vụ.

3.1. Các thuật toán định tuyến hiệu quả

Sử dụng các thuật toán định tuyến thông minh giúp tối ưu hóa việc gán bước sóng và giảm thiểu tắc nghẽn. Các thuật toán này có thể dựa trên thông tin trạng thái mạng để đưa ra quyết định tốt nhất.

3.2. Kỹ thuật quản lý lưu lượng trong GMPLS

Quản lý lưu lượng trong GMPLS bao gồm việc phân bổ tài nguyên một cách hợp lý và điều chỉnh lưu lượng để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Các kỹ thuật này giúp duy trì chất lượng dịch vụ trong mạng quang.

IV. Ứng dụng thực tiễn của GMPLS trong mạng quang

GMPLS đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều mạng quang hiện đại. Các ứng dụng này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn nâng cao khả năng phục hồi và quản lý tài nguyên.

4.1. Ứng dụng trong mạng viễn thông

Nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đã triển khai GMPLS để tối ưu hóa mạng của họ. Việc này giúp cải thiện khả năng phục hồi và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

4.2. Ứng dụng trong mạng quân sự

Trong lĩnh vực quân sự, GMPLS được sử dụng để đảm bảo tính bảo mật và độ tin cậy cao trong truyền tải dữ liệu. Điều này rất quan trọng cho các hoạt động chiến lược và điều hành.

V. Kết luận và tương lai của GMPLS trong công nghệ mạng

GMPLS đang trở thành một phần quan trọng trong công nghệ mạng hiện đại. Tương lai của GMPLS hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến trong quản lý lưu lượng và định tuyến bước sóng.

5.1. Xu hướng phát triển của GMPLS

Xu hướng phát triển của GMPLS sẽ tập trung vào việc cải thiện khả năng tự động hóa và tối ưu hóa tài nguyên. Điều này sẽ giúp các nhà cung cấp dịch vụ đáp ứng nhanh chóng nhu cầu của thị trường.

5.2. Thách thức trong tương lai

Mặc dù GMPLS có nhiều tiềm năng, nhưng vẫn cần phải giải quyết các thách thức như bảo mật và khả năng mở rộng. Các nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực này sẽ đóng vai trò quan trọng trong tương lai.

Luận văn thạc sĩ về định tuyến bước sóng và quản lý lưu lượng theo công nghệ GMPLS