Đang tải... (xem toàn văn)
Đề tài : GIẢI PHÁP TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VÙNG TÂY NGUYÊN Đồ án thu thập, phân tích thực trạng hạ tầng thông tin truyền thông của vùng Tây Nguyên, nghiên cứu lựa chọn công nghệ cho hạ tầng mạng thông tin truyền thông, qua đó đề xuất giải pháp tổ chức và kiểm soát lưu lượng mạng thông tin truyền thông vùng Tây Nguyên. Luận văn gồm 3 chương: Chương I: Tổng quang mạng thông tin truyền thông Việt Nam Chương II: Mạng thông tin truyền thông vùng Tây Nguyên Chương III: Giải pháp điều khiển lưu lượng mạng truyền tải đường trục
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG THÂN VĂN THÁI GIẢI PHÁP TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VÙNG TÂY NGUYÊN Chuyên ngành: KỸ THUẬT VIÊN THÔNG Mã số: 60.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2014 Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN THIỆN CHÍNH Phản biện 1: …TS HOÀNG ỨNG HUYỀN…………………………… Phản biện 2: ….TS LÊ NHẬT THĂNG……………………………… Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: 15 giờ ngày 15 tháng 02 năm 2014. Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 1 MỞ ĐẦU Tây Nguyên là vùng đất có nhiều tiềm năng về nông - lâm nghiệp, thủy điện, khoáng sản, du lịch và có nhiều thách thức về khai thác tài nguyên-môi trường văn hóa xã hội. Trong những năm gần đây, mặc dù đầu tư của Nhà nước vào Tây Nguyên không ngừng gia tăng, nhưng tăng trưởng kinh tế chưa bền vững, GDP đầu người thấp, tỷ lệ nghèo đói cao; khai thác tài nguyên ồ ạt và sử dụng đất không hợp lý, gia tăng dân số nhanh, sự xâm hại tài nguyên, môi trường, an ninh, quốc phòng mà không được phát hiện, cảnh báo, kiểm soát kịp thời. Vì vậy, cần thiết phải có những nghiên cứu xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin truyền thông hiện đại, thuận tiện phục vụ yêu cầu chỉ đạo, kiểm soát, ngăn chặn kịp thời, góp phần tạo môi trường phát triển bền vững cho vùng Tây Nguyên. Đồ án thu thập, phân tích thực trạng hạ tầng thông tin truyền thông của vùng Tây Nguyên, nghiên cứu lựa chọn công nghệ cho hạ tầng mạng thông tin truyền thông, qua đó đề xuất giải pháp tổ chức và kiểm soát lưu lượng mạng thông tin truyền thông vùng Tây Nguyên. Luận văn gồm 3 chương: Chương I: Tổng quang mạng thông tin truyền thông Việt Nam Chương II: Mạng thông tin truyền thông vùng Tây Nguyên Chương III: Giải pháp điều khiển lưu lượng mạng truyền tải đường trục Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô đặc biệt là TS Trần Thiện Chính đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này. Do hạn chế về thời gian và kiến thức, luận văn không tránh khỏi thiếu sót, tác giả rất mong được các thày cô cùng các bạn hướng dẫn và góp ý. Tác giả xin tiếp thu và chân thành cảm ơn. Học viên THÂN VĂN THÁI 2 Chương I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VIỆT NAM 1.1 Thực trạng sự phát triển mạng thông tin truyền thông ở nước ta 1.1.1 Khái quát mạng thông tin truyền thông Mạng thông tin truyền thông hay còn gọi là mạng truyền số liệu bao gồm hai hay nhiều hệ thống truyền (nhận) tin được ghép nối với nhau theo nhiều hình thức như phân cấp hoặc phân chia thành các trung tâm xử lý trao đổi tin với các chức năng riêng. DTE (Data terminal Equipment – thiết bị đầu cuối dữ liệu): Đây là thiết bị lưu trữ và xử lý thông tin. DCE (Data Circuit terminal Equipment – thiết bị cuối kênh dữ liệu): Đây là thuật ngữ dùng để chỉ các thiết bị dùng để nối các DTE với các đường (mạng) truyền thông nó có thể là modem, multiplexer, card mạng…. hoặc một thiết bị số nào đó như một máy tính nào đó là một nút mạng và DTE được nối với mạng qua nút mạng đó. Kênh truyền tin: là môi trường mà trên đó 2 thiết bị DTE trao đổi dữ liệu với nhau trong phiên làm việc. 1.1.2 Phân loại mạng thông tin truyền thông 1.1.2.1 Phân loại theo địa lý: Mạng nội bộ, mạng diện rộng, mạng toàn cầu. 1.1.2.2 Phân loại theo tính chất sử dụng: Mạng truyền số liệu dùng chung, mạng truyền số liệu chuyên dùng. 1.1.2.3 Phân loại theo topo mạng: Mạng tuyến tính, mạng hình sao, mạng vòng. 1.1.2.4 Phân loại theo kỹ thuật: Mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch gói, mạng chuyển mạch thông báo. 1.1.3 Phạm vi nghiên cứu của luận văn 3 - Mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan Đảng, Nhà nước. Mạng này được xây dựng để phục vụ cho kết nối truyền thông tin của các cơ quan nhà nước của Việt Nam. Cho đến nay, chỉ duy nhất mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan Đảng, Nhà nước được tổ chức thống nhất từ trung ương tới địa phương (tỉnh, thành) và cấp cơ sở (quận, huyện, phường, xã, ). Mạng này đã tổ chức kết nối các UBND và Tỉnh ủy của 63 tỉnh, thành, đồng thời kết nối mạng của các cơ quan quản lý nhà nước. Hiện tại và tương lai, với xu hướng phát triển ứng dụng công nghệ thông tin - truyền thông (ICT), thì mạng truyền số liệu chuyên dùng trở nên cực kỳ quan trọng. Do đó, trong khuôn khổ của luận văn này, sẽ tập trung nghiên cứu về giải pháp tổ chức và điều khiển lưu lượng mạng thông tin truyền thông (mạng truyền số liệu chuyên dùng) của vùng Tây Nguyên gồm 5 tỉnh: Gia Lai, Kon Tum, Lâm Đồng, Đắk Lắk, Đắk Nông. 1.1.4 Hiện trạng mạng truyền số liệu chuyên dùng của Việt Nam Dự án mạng thông tin truyền thông chuyên dùng được thực hiện theo 2 giai đoạn: - Giai đoạn I, kết nối mạng cho toàn bộ các cơ quan Đảng và Nhà nước ở Trung ương, các bộ, ban, ngành Trung ương và UBND tỉnh, thành phố, Tỉnh ủy, Thành ủy của 63 tỉnh/thành trên toàn quốc. - Giai đoạn II, thực hiện kết nối mạng cho tất cả các đơn vị sở, ban, ngành, quận, huyện trên toàn quốc. 1.1.4.1 Cấu trúc tổng thể hiện tại mạng thông tin truyền thông Mạng TSLCD sau giai đoạn II đã tổ chức được 03 nút mạng quan trọng tại Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh và Đà Nẵng kết nối với nhau qua đường kết nối STM4- POS để hình thành nên mạng đường trục cho toàn bộ mạng TSLCD. 4 Triển khai mặt phẳng Core 2 để dự phòng cho mạng đường trục cả về thiết bị và đường truyền (03 Core Router tại 03 Trung tâm vùng kết nối với nhau bằng đường kết nối STM4-POS). Kết nối Internet Gateway Router (IGR) tại 03 Trung tâm vùng sang Internet VDC để cung cấp truy cập Internet cho khách hàng mạng TSLCD trên toàn quốc (kết nối sang VDC tại Hà Nội và Tp. Hồ Chí Minh tốc độ 1Gbps, tại Đà Nẵng tốc độ 200Mbps). Kết nối từ tỉnh/thành phố lên Core router tại Trung tâm vùng có tốc độ STM-1, 50Mbps qua truyền dẫn VTN (mạng VNPT-SDH và VN2). Các tỉnh có kết nối 50Mbps hiện có kết nối 3E1 qua mạng VNPT-SDH để dự phòng. 1.1.4.2 Phân cấp và quy mô mạng thông tin truyền thông Mạng tin học diện rộng của các cơ quan Đảng và Nhà nước bao gồm 4 cấp: Mức A: Cấp Trung ương. Mức B: Cấp Bộ, Tỉnh. Mức C: Cấp Sở, Ban, Ngành, quận/huyện, hoặc Cục, Vụ, đơn vị thuộc Bộ. Mức D: Cấp xã, phường. 1.1.4.3 Tổ chức mạng thông tin truyền thông Mạng được tổ chức thành 3 lớp: Lớp mạng đường trục: Được đặt tại Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và Đà Nẵng. Lớp truy nhập: Kết nối về lớp chuyển mạch lõi qua các cổng E1, Fast Ethernet (100 Mbps) hoặc STM-1 (tùy theo lưu lượng dữ liệu và khả năng bố trí kênh truyền dẫn). Lớp đầu cuối: Bao gồm các đầu cuối đặt tại phía mạng của các cơ quan Đảng, Nhà nước; kết nối về lớp truy nhập thông qua cổng E1, xDSL, STM-1, Fast Ethernet hay Gigabit Ethernet khi có yêu cầu. 1.1.4.4 Công nghệ áp dụng cho mạng thông tin truyền thông 5 - Giao thức mạng: Giao thức xuyên suốt trong mạng là công nghệ IP. - Công nghệ mạng đường trục: Công nghệ sử dụng cho mạng đường trục là công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS). - Công nghệ cho mạng truy nhập: Sử dụng công nghệ truy nhập đường dây thuê bao số. - Công nghệ cho mạng WAN: thông qua sử dụng kênh truyền dẫn trên mạng SDH tận dụng được khả năng sẵn có của mạng truyền dẫn, khả năng tách ghép kênh 1.1.4.5 Hiện trạng kết nối mạng thông tin truyền thông - Kết nối qua kênh SHDSL. - Kết nối bằng cáp quang tốc độ cao. 1.1.4.6 Dịch vụ cung cấp mạng thông tin truyền thông - L2, L3 MPLS/VPN. - Internet IP/MPLS VPN. - Dịch vụ gia tăng trên mạng: - Hosting (Web /Email /DNS /Application, Data…). - Video Conference. - Datacenter: lưu trữ dữ liệu tập trung tại một máy chủ. 1.1.4.7 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối khu vực Hà Nội 1.1.4.8 Hiện trạng hạ tầng mạng truyền số liệu chuyên dùng kết nối khu vực thành phố Hồ Chí Minh 1.1.4.9 Hiện trạng hạ tầng mạng truyền số liệu chuyên dùng kết nối tại Đà Nẵng 1.2 Mạng thông tin truyền thông thế hệ mới NGN 1.2.1 Khái niệm và đặc điểm của mạng NGN 6 Khái niệm NGN (Next Generation Network) - Mạng thế hệ sau hay Mạng thế hệ kế tiếp là một khái niệm dùng để chỉ một xu hướng mới trong ngành viễn thông xuất hiện vào cuối những năm 90 của thế kỷ 20. Mạng NGN có 4 đặc điểm chính: Nền tảng là hệ thống mạng mở. NGN là do dịch vụ thúc đẩy, nhưng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới. NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất. Là mạng có dung lượng, tính thích ứng ngày càng tăng và có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu. 1.2.2 Kiến trúc NGN 1.2.2.1 Kiến trúc chức năng Cấu trúc mạng NGN có đặc điểm chung là bao gồm các lớp sau: - Lớp kết nối (Acess +Transport/Core) - Lớp kết nối trung gian hay lớp truyền thông (Media) - Lớp điều khiển (Control) - Lớp quản lý (Management) 1.2.2.2 Các phần tử mạng NGN NGN được hiểu là mạng thế hệ sau hay mạng thế hệ kế tiếp mà không phải là mạng hoàn toàn mới, nên khi xây dựng và phát triển mạng theo xu hướng NGN, người ta chú ý đến vấn đề kết nối NGN với mạng truyền thống và tận dụng các thiết bị viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả khai thác tối đa. Các mạng được kết nối tới mạng lõi IP thông qua các cổng - Cổng phương tiện (MG – Media Gateway) - Bộ điều khiển cổng phương tiện (MGC) - Cổng báo hiệu (SG – Signaling Gateway) 7 - Server phương tiện (MS – Media Server) 1.2.3 Các công nghệ trong NGN 1.2.3.1 Công nghệ truyền dẫn 1.2.3.2 Công nghệ mạng truy nhập Công nghệ truy nhập hữu tuyến Công nghệ truy nhập vô tuyến 1.2.3.3 Công nghệ chuyển mạch 1.3 Kết luận chương I. Chương I của luận văn đã nêu sơ lược về thực trạng mạng truyền thông ở nước ta và cụ thể ở các trung tâm như Hà Nội, Đà Nẵng, TP.HCM. Đồng thời tác giả cũng nêu khái quát về mạng thông tin truyền thông thế hệ mới (NGN): khái niệm, đặc điểm, kiến trúc, công nghệ…., qua đó cho thấy cái nhìn tổng quan nhất về thực trạng tình hình mạng thông tin truyền thông ở nước ta. 8 Chương II: MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VÙNG TÂY NGUYÊN 2.1 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông 5 tỉnh Tây Nguyên 2.1.1 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối trong phạm vi nội bộ tỉnh Lâm Đồng 2.1.2 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối trong phạm vi nội bộ tỉnh Gia Lai 2.1.3 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối trong phạm vi nội bộ tỉnh Kon Tum 2.1.4 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối trong phạm vi nội bộ tỉnh Đắk Lắk 2.1.5 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chuyên dùng kết nối trong phạm vi nội bộ tỉnh Đắk Nông 2.1.6 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin truyền thông chung của 5 tỉnh vùng Tây Nguyên Hiện tại các dịch vụ truyền số liệu và thuê kênh riêng sử dụng công nghệ kết nối mạng riêng ảo (VPN) của 5 tỉnh khu vực Tây Nguyên bao gồm: Dịch vụ Intranet IP/MPLS VPN; Dịch vụ Extranet IP/MPLS VPN; Dich vụ Internet IP/MPLS VPN; Dịch vụ IP VPN truy nhập từ xa; Dịch vụ VPN liên kết giữa các nhà cung cấp. Dịch vụ hội nghị truyền hình. Các dịch vụ giá trị gia tăng gồm: Dịch vụ truy nhập Internet; [...]... nghệ cho hạ tầng mạng thông tin truyền thông, qua đó đề xuất giải pháp tổ chức và kiểm soát lưu lượng mạng thông tin truyền thông vùng Tây Nguyên nói riêng và mạng đường trục nói chung Luận văn đã trình bày cụ thể với các thông tin và thông số chính xác và chân thực về mạng thông tin truyền thông của Việt Nam nói chung và của 5 tỉnh Tây Nguyên nói riêng Tác giả đã dựa trên các thông tin đó để đưa ra... trình điều khiển cách thức các luồng lưu lượng đi qua mạng sao cho tối ưu hoá việc sử dụng tài nguyên và hiệu năng của mạng Nó ứng dụng các nguyên lý khoa học công nghệ để đo lường, mô hình hoá, đặc trưng hoá và điều khiển lưu lượng nhằm đạt được các mục tiêu khác nhau Trong mạng truyền số liệu, kĩ thuật lưu lượng cung cấp 1 giải pháp tích hợp để điều khiển lưu lượng ở lớp 3 của mô hình OSI Phương pháp. .. thuật điều khiển lưu lượng áp dụng vào topo mạng Partial Mesh của 5 tỉnh Tây Nguyê Đồng thời đây cũng chính là đề xuất của tác giả nhằm giải quyết nhu cầu về lưu lượng, giúp cân bằng tải trong quá trình truyền tải lưu lượng, giảm bớt tình trạng tắc nghẽn và nâng cao chất lượng truyền tải trên mạng đường trục 5 tỉnh Tây Nguyên Trong thực tế, khi nhu cầu về dung lượng truyền ở nguồn quá lớn so với băng thông. .. nút mạng Lâm Đồng để có thể đáp ứng được yêu cầu truyền tải lưu lượng của nút mạng trung tâm Tuy nhiên, trong khuôn khổ luận văn tác giả sẽ không đi vào vấn đề đó mà tập trung vào xây dựng mạng truyền tải nội bộ vùng Tây Nguyên để tăng tính hỗ trợ giữa các tỉnh trong khu vực và sử dụng kỹ thuật điều khiển lưu lượng để nâng cao chất lượng và giảm tình trạng tắc nghẽn trong vùng 22 3.4 Mô phỏng lưu lượng. .. Đánh giá và đề xuất giải pháp nâng cao khả năng truyền dẫn trên mạng truyền tải vùng Tây Nguyên Để nâng cao khả năng truyền dẫn, hỗ trợ kết nối với mạng đường trục của 5 tỉnh Tây Nguyên chúng ta cần phân tích hai vấn đề chính: TE, NE (Network Engineering) Bên cạnh việc sử dụng MPLS và các kỹ thuật TE nhằm làm tăng cường khả năng truyền dẫn cũng như chất lượng dịch vụ trên mạng truyền tải vùng Tây Nguyên, ... Kỹ thuật lưu lượng đề cập đến khả năng điều khiển của những luồng lưu lượng trong mạng, với mục đích giảm thiểu tắc nghẽn và tạo ra mức sử dụng hiệu quả nhất cho các phương tiện sẵn có Lưu lượng IP truyền thống định tuyến theo 18 Hop by Hop cơ bản và theo IGP luôn sử dụng kỹ thuật đường dẫn ngắn nhất để truyền lưu lượng Lưu lượng đường dẫn IP có thể không đạt tối ưu vì nó phụ thuộc vào thông tin liên... 5 tỉnh vùng Tây Nguyên Kết quả đạt được trong giai đoạn II mạng Truyền số liệu Chuyên dùng sẽ là tiền đề cho việc thực hiện giai đoạn III, thực hiện kết nối từ Trung ương tới cấp xã, phường, thị trấn đảm bảo 100% số xã có đường kết nối mạng thông tin truyền thông tới UBND và HĐND các xã 11 2.2 Công nghệ GMPLS 2.2.1 Vài nét về công nghệ GMPLS 2.2.2 Một số giải pháp tổ chức mạng khu vực Tây nguyên. .. tương đương FEC ở bộ định tuyến đầu vào mà được đặt ở biên của miền MPLS FEC mà gói được gắn vào có thể phụ thuộc vào số lượng thuộc tính bao gồm tiền tố địa chỉ trong tiêu đề gói, hoặc cổng mà gói đến Kỹ thuật lưu lượng là quá trình kiểm soát luồng lưu lượng qua mạng như thế nào để tối ưu sử dụng tài nguyên mạng và tính thực thi của mạng Cơ chế điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Ý tưởng chính của MPLS... Lăk, Đăk Nông Qua đó để tăng hiệu quả, tính hỗ trợ thông tin liên lạc giữa 5 tỉnh và đánh giá để thấy được kết quả thực hiện 2 giai đoạn của mạng truyền số liệu chuyên dùng, xây dựng mạng thông tin truyền thông tốc độ cao, đa dịch vụ dựa trên yếu tố chính sử dụng công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức 13 Chương III: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG MẠNG TRUYỀN TẢI ĐƯỜNG TRỤC 3.1 Một số đặc điểm chính... giá hiện trạng mạng thông tin truyền thông kết nối trong phạm vi nội bộ 5 tỉnh vùng Tây Nguyên Với mục tiêu xây dựng mạng thông tin truyền thông là đảm bảo có một hạ tầng truyền thông tốc độ cao, đa dịch vụ, cung cấp các cổng kết nối để liên kết các mạng của các cơ quan Đảng, Nhà nước với công nghệ hiện đại - bảo mật - an toàn nhất, phục vụ hiệu quả các chương trình quản lý của Đảng và Nhà nước . tầng thông tin truyền thông của vùng Tây Nguyên, nghiên cứu lựa chọn công nghệ cho hạ tầng mạng thông tin truyền thông, qua đó đề xuất giải pháp tổ chức và kiểm soát lưu lượng mạng thông tin truyền. truyền thông vùng Tây Nguyên. Luận văn gồm 3 chương: Chương I: Tổng quang mạng thông tin truyền thông Việt Nam Chương II: Mạng thông tin truyền thông vùng Tây Nguyên Chương III: Giải pháp điều. I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VIỆT NAM 1.1 Thực trạng sự phát triển mạng thông tin truyền thông ở nước ta 1.1.1 Khái quát mạng thông tin truyền thông Mạng thông tin truyền thông