Đồ án Các giải pháp truyền ip trên mạng quang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: CÁC GIẢI PHÁP TRUYỀN IP TRÊN MẠNG QUANG Giáo viên hướng dẫn : ThS Lê Thị Cẩm Hà Sinh viên thực hiện : Đào Anh Ngọc Lớp : ĐTVT – K28-B Quy Nhơn, 6/2010 TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự do –Hạnh phúc NHIEÄM VUÏ THIEÁT KEÁ ĐỒ ÁN TOÁT NGHIEÄP Họ và tên : Đào Anh Ngọc Khóa : 28 Ngành : Điện tử - Viễn thông Bộ môn : Điện tử - Viễn thông Khoa : Kỹ thuật & Công nghệ 1. Tên đề tài thiết kế: Các giải pháp truyền IP trên mạng quang 2. Các số liệu ban đầu: 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 4. Các bản vẽ (ghi rõ các loại bản vẽ, kích thước bản vẽ): 5. Cán bộ hướng dẫn: Họ tên cán bộ hướng dẫn Phần hướng dẫn ThS Lê Thị Cẩm Hà Toàn phần 6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 15/3/2010 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 10/6/2010 Quy Nhơn, ngày … tháng… năm 2010 TRƯỞNG bỘ MÔN CÁN bỘ hưỚng dẪn TRƯỞNG KHOA Sinh viên đã hoàn thành Ngày … tháng .... năm 2010 Sinh viên ký tên MỤC LỤC š@&?› Trang DANH MỤC BẢNG BIỂU V DANH MỤC HÌNH VẼ VI THUẬT NGỮ VIẾT TẮT VIII LỜI MỞ ĐẦU 1 Chương 1: TỔNG QUAN 3 1.1. Xu hướng tích hợp IP trên quang 3 1.2. Quá trình phát triển 4 1.2.1. Các giai đoạn phát triển 4 1.2.1.1. Giai đoạn I: IP over ATM 5 1.2.1.2. Giai đoạn II: IP over SDH 6 1.2.1.3. Giai đoạn III: IP over Optical 6 1.2.2. Mô hình phân lớp của các giai đoạn phát triển 7 1.3. Các yêu cầu đối với truyền dẫn IP trên quang 10 Chương 2: CÔNG NGHỆ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG 11 2.1. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM 11 2.2. Các đặc điểm của công nghệ WDM 13 2.3. Một số công nghệ then chốt 14 2.3.1. Bộ tách ghép bước sóng quang 14 2.3.2. Bộ lọc quang 16 2.3.3. Bộ đấu nối chéo quang OXC 18 2.3.4. Bộ xen/rẽ quang OADM 20 2.3.5. Chuyển mạch quang 21 2.3.6. Sợi quang 24 2.3.7. Bộ khuếch đại quang sợi 26 2.4. Một số điểm lưu ý 27 Chương 3: INTERNET PROTOCOL – IP 30 3.1. IPv4 30 3.1.1. Phân lớp địa chỉ 30 3.1.2. Các kiểu địa chỉ phân phối gói tin 32 3.1.3. Mobile IP 33 3.1.4. Địa chỉ mạng con (subnet) 33 3.1.5. Cấu trúc tổng quan của một IP datagram trong IPv4 34 3.1.6. Phân mảnh và tái hợp 39 3.1.7. Định tuyến 41 3.2. IPv6 44 3.2.1. Tại sao lại có IPv6? 44 3.2.2. Khuôn dạng datagram IPv6 45 3.2.3. Các tiêu đề mở rộng của IPv6 46 3.2.4. Các loại địa chỉ IPv6 51 3.2.5. Các đặc tính vượt trội của IPv6 52 3.2.6. Sự chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 52 3.2.7. IPv6 cho IP/WDM 56 Chương 4: CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN IP TRÊN QUANG 57 4.1. Kiến trúc IP/PDH/WDM 59 4.2. Kiến trúc IP/ATM/SDH/WDM 59 4.2.1. Mô hình phân lớp 59 4.2.2. Ví dụ 64 4.3. Kiến trúc IP/ATM/WDM 66 4.4. Kiến trúc IP/SDH/WDM 67 4.4.1. Kiến trúc IP/PPP/HDLC/SDH 68 4.4.2. Kiến trúc IP/LAPS/SDH 71 4.5. Công nghệ Ethernet quang (Gigabit Ethernet- GbE) 72 4.6. Kỹ thuật MPLS để truyền dẫn IP trên quang 74 4.6.1. Mạng MPLS trên quang 74 4.6.1.1. Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS 74 4.6.1.2. MPLS trên quang 76 4.6.2. Kỹ thuật lưu lượng MPLS trên quang 77 4.6.2.1. Các bó liên kết và các kênh điều khiển 78 4.6.2.2. Giao thức quản lý liên kết LMP 78 4.6.2.3. Mở rộng giao thức báo hiệu 78 4.6.2.4. Mở rộng báo hiệu 79 4.6.3. Mặt điều khiển MPLS 80 4.7. GMPLS và mạng chuyển mạch quang tự động (ASON) – Hai mô hình cho mảng điều khiển quang tích hợp với công nghệ IP. 80 4.7.1. MPLS trong mạng quang hay GMPLS (Generalized MPLS) 81 4.7.1.1. Sự khác nhau giữa MPLS và GMPLS 81 4.7.1.2. Các chức năng mảng điều khiển 82 4.7.1.3. Dịch vụ mảng điều khiển 83 4.7.1.4. Các giao thức mảng điều khiển 83 4.7.1.5. Giao thức báo hiệu 83 4.7.1.6. Mở rộng định tuyến thiết kế lưu lượng 84 4.7.1.7. Giao thức quản lý tuyến (LMP) 84 4.7.2. Mạng quang chuyển mạch tự động (ASON) 84 4.7.2.1 Kiến trúc ASON 85 4.7.2.2. Các giao diện CP ASON 85 4.7.2.3. Các yêu cầu chung của ASON 86 4.8. Công nghệ truyền tải gói động (DPT) 87 4.9. Phương thức truyền tải gói đồng bộ động (DTM) 88 4.9.1. Truyền tải IP qua mạng DTM 88 4.9.2. Cấu trúc định tuyến 89 4.9.3. Phân đoạn IPOD 89 4.9.4. Tương tác với OSPF 90 4.10. Kiến trúc IP/SDL/WDM 90 4.11. Kiến trúc IP/WDM 91 4.11.1. IP over WDM 91 4.11.1.1. Nguyên lý hệ thống 91 4.11.1.2. Định tuyến tại tầng quang 92 4.11.1.3. Vì sao chọn OXC làm nhân tố cơ bản? 94 4.11.1.4. Mô hình kiến trúc mạng IP over WDM 95 4.11.1.5. Các yêu cầu đối với mạng IP/WDM 97 4.11.2. IP over Optical 101 Chương 5: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ ỨNG DỤNG IP TRÊN MẠNG QUANG TRONG NGN CỦA TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM (VNPT) 106 5.1. Mạng thế hệ sau (NGN) 106 5.1.1. Khái niệm về NGN 106 5.1.2. Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ sau (NGN) 108 5.1.3. Các đặc điểm của NGN 108 5.1.4. Các công nghệ nền tảng cho NGN 109 5.1.5. Mạng thế hệ sau của VNPT 110 5.2. Phân tích và đánh giá các phương thức tích hợp IP trên quang 114 5.2.1. Các chỉ tiêu phân tích và đánh giá 114 5.2.2. Phân tích và đánh giá 116 5.3. Tình hình triển khai IP trên quang của VNPT 120 5.3.1. Giai đoạn trước năm 2004 120 5.3.2. Giai đoạn từ năm 2004 đến 2005 121 5.3.3. Giai đoạn 2005-2007 122 5.3.4. Giai đoạn 2007-2010 123 5.4. Đề xuất phương án IP trên quang cho những năm tới 125 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC BẢNG BIỂU š@&?› Số hiệu bảng Tên bảng Trang 3.1 Miền giá trị của từng lớp địa chỉ 32 3.2 Cấu trúc bảng định tuyến 41 4.1 Giá trị của SAPI tương ứng với các dịch vụ lớp trên 71 5.1 Các tham số đánh giá ngăn giao thức mạng 114 DANH MỤC HÌNH VẼ š@&?› Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang 1.1 Tiến trình phát triển của tầng mạng 5 1.2 Mô hình phân lớp của các giai đoạn phát triển 7 2.1 Hệ thống WDM 12 2.2 Thiết bị phân tán góc 15 2.3 Thiết bị ghép sợi 16 2.4 Bộ lọc màng mỏng điện môi có nhiều khoang cộng hưởng 17 2.5 Bộ lọc Fabry - Perot 17 2.6 Sơ đồ mạch của bộ OXC 19 2.7 Kết cấu chức năng của OADM 21 2.8 Ví dụ về chuyển mạch quang không gian loại sợi quang 22 2.9 Cấu trúc module vi gương 23 3.1 Mô hình phân lớp địa chỉ IP 31 3.2 Địa chỉ mạng con của địa chỉ lớp B 34 3.3 Định dạng datagram của IPv4 35 3.4 Trường TOS 35 3.5 Trường Flags 37 3.6 Định dạng datagram của IPv6 45 3.7 Lựa chọn mã hoá TLV 47 3.8 Khuôn dạng của Hop – by – Hop Options Header 48 3.9 Khuôn dạng của Routing Header 49 3.10 Tiêu đề Fragment IPv6 49 3.11 Các phương thức chuyển đổi IPv4 sang IPv6. 53 3.12 Ngăn kép. 53 3.13 Đường hầm tự động. 54 3.14 Đường hầm sắp xếp. 54 3.15 Sự chuyển đổi tiêu đề. 55 4.1 Ngăn giao thức của các kiểu kiến trúc. 58 4.2 Ngăn giao thức IP/ATM/SDH. 59 4.3 Đóng gói LLC/SNAP. 60 4.4 Xử lý tại lớp thích ứng ATM AAL5. 61 4.5 Sắp xếp các tế bào ATM vào VC-3/VC-4. 61 4.6 Sắp xếp các tế bào ATM vào VC-4-Xc. 62 4.7 Sắp xếp các tế bào ATM vào 63 4.8 Khung STM-N. 64 4.9 Ví dụ về IP/ATM/SDH/WDM. 65 4.10 Ngăn giao thức IP/ATM/SDH. 66 4.11 Ngăn xếp giao thức IP/SDH. 67 4.12 Khuôn dạng khung PPP. 69 4.13 Khung HDLC chứa PPP. 70 4.14 Khung LAPS chứa IP datagram. 71 4.15 Ví dụ về mạng IP/SDH/WDM. 72 4.16 Khung Gigabit Ethernet. 73 4.17 Mạng MPλS. 78 4.18 Phân cấp phát chuyển của GMPLS. 82 4.19 ASON Kiến trúc mảng điều khiển. 85 4.20 Mô hình xếp chồng của mạng ASON. 86 4.21 Định tuyến hop-by-hop hay thiết lập shortcut. 90 4.22 Cấu trúc mào đầu SDL. 91 4.23 Mô hình overlay và peer. 96 4.24 Sơ đồ khối thiết bị chuyển mạch gói quang. 101 4.25 Khe thời gian cho truyền dẫn theo gói tin. 102 4.26 Tái sinh quang luồng dữ liệu mã RZ. 103 4.27 Bộ đệm khi có và không có TWC. 105 5.1 Cấu trúc mạng NGN 107 5.2 Các lớp và thiết bị NGN trong giải pháp SURPASS 110 5.3 Cấu trúc mạng thế hệ sau giai đoạn hai của VNPT năm 2008. 112 5.4 Giai đoạn trước năm 2004. 120 5.5 Giai đoạn từ năm 2004 đến 2005. 121 5.6 Giai đoạn 2005-2007. 123 5.7 Giai đoạn sau năm 2010. 125 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT š@&?› AAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATM ADM Add/Drop Multiplexer Bộ xe/rẽ kênh quang ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng APD Avalanche PhotoDetector Bộ tách quang thác APS Automatic Protection Switch Chuyển mạch bảo vệ tự động AR Asynchronous Regernation Tái sinh cận đồng bộ ARP Address Resolution Protocol Giao thức chuyển đổi địa chỉ ASE Amplified Spontanous Emission Bức xạ tự phát có khuếch đại ATM Asychronous Transfer Mode Phương thức truyền tải không đồng bộ BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit không đổi CR-LDP Constain-based Routing using Lable Distribution Protocol Định tuyến và sử dụng giao thức phân phối nhãn DBR Distribute Bragg Reflect Laser phản xạ Bragg phân bố DFB Distribute FeedBack Laser phản hồi phân bố DVA Distance Vector Algorithm Thuật toán vector khoảng cách DWDM Dense Wavelength Division Multiplex Ghép kênh bước sóng mật độ cao DXC Digital Cross-Connect Kết nối chéo số EGP External Gateway Protocol Giao thức ngoài cổng FCS Frame Check Sequence Chuỗi kiểm tra khung FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước FPA Fabry-Perot Amplifier Bộ khuếch đại Fabry-Perot FR Frame Relay Trễ khung FWM Four Wavelength Mix Hiệu ứng trộn bốn bước sóng HDLC High-level Data Link Control Điều khiển liên kết dữ liệu mức cao Host ID Host Identification Phần chỉ thị host ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển Internet ICT Information and Communication Technologies Công nghệ thông tin và truyền thông IGMP Internet Group Management Protocol Giao thức quản lý nhóm IGP Internal Gateway Protocol Giao thức trong cổng IP Internet Protocol Giao thức Internet IS - IS Intermediate System – to – Intermadiate System Giao thức node trung gian-node trung gian ITU International Telecommunication Union Liên hiệp viễn thông quốc tế LAN Local Area Network Mạng địa phương LCP Link Control Protocol Giao thức điều khiển liên kết LEAF Larger Effect Area Fiber Sợi quang có diện tích hiệu dụng Cao LMP Link Management Protocol Giao thức quản lý liên kết LSA Link State Algorithm Thuật toán trạng thái liên kết LSP Lable Switch Path Đường chuyển mạch nhãn LSR Lable Switched Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn MF More Fregment Còn mảnh MG Media Gateway Cổng truyền thông MPLS MultiProtocol Lable-Switch Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLSTE MPLS Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng MPLS MPλS MultiProtocol Lambda Switching Chuyển mạch bước sóng đa giao thức MSOH Multiplex Section OverHead Mào đầu đoạn ghép MTU Maximum Transmission Unit Đơn vị truyền dẫn lớn nhất Net ID Network Identification Chỉ thị mạng NGN Next Generation Network Mạng thế hệ tiếp theo NMS Network Management Station Trạm quản lý mạng NNI Network-Network Interface Giao diện mạng-mạng OADM Optical ADM ADM quang OAM&P Operation, Administation, Maintaince and Provisioning Các chức năng vận hành, quản lý, bảo dưỡng và giám sát Och Optical Channel Kênh quang OCHP Optical CHannel Protection Bảo vệ kênh quang ODSI Optical Domain Service Interconnect Kết nối dịch vụ miền quang OIF Optical Internetworking Forum Diễn đàn kết nối mạng quang OMS Optical Multiplex Section Đoạn ghép kênh quang OMSP OMS Protection Bảo vệ đoạn ghép kênh quang OSS/BSS Operations Support System / Business Support System Hệ thống hỗ trợ hoạt động / Hệ thống hỗ trợ doanh nghiệp OSPF Open Shortest Path First Lựa chọn đường đi ngắn nhất OTN Optical Transport Network Mạng truyền tải quang OTS Optical Transmission Section Đoạn truyền dẫn quang O-UNI Optical User-Network Interface Giao diện mạng-người sử dụng OXC Optical Cross-connect Kết nối chéo quang PCM Pulse Code Modulaion Điều chế xung mã PDH Plesiochronous Digital Hierarche Phân cấp số cận đồng bộ PIN Positive Intrinsic Negative Bộ tách sóng quang loại PIN POH Path OverHead Mào đầu đường truyền PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm nối điểm PSTN Public Switching Telephone Network Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PVC Permanent Virtual Channel Kênh ảo cố định QoS Quality of Service Chất lượng của dịch vụ RARP Reverse ARP Giao thức chuyển đổi địa chỉ ngược RIP Routing Information Protocol Giao thức thông tin định tuyến RSOH Regeneration Section OverHead Mào đầu đoạn lặp RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức chiếm tài nguyên RTCP RTP Control Protocol Giao thức điều khiển RTP RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực SAPI Service Access Point Identifier Chỉ thị điểm truy cập dịch vụ SDH Synchronous Digital Hierarche Phân cấp số đồng bộ SLA Semiconductor Laser Amplifier Bộ khuếch đại laser bán dẫn SNMP Simple Network Management Protocol Giao thức quản lý mạng đơn giản SPM Self Pulse Modulation Hiệu ứng tự điều chế pha SRS Stimulated Raman Scattering Hiệu ứng tán xạ bị kích thích Raman SVC Switched Vitual Channel Kênh chuyển mạch ảo TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TE Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng TMN Telecommunications Management Network Quản lý mạng viễn thông TNMS The management system for next generation optics Quản lý hệ thống cho mạng quang thế hệ tiếp theo TLV Type Length Value Kiểu mã hoá loại-độ dài-giá trị UBR Unspecified Bit Rate Tốc độ bit không xác định UCP Unified Control Plane Mặt điều khiển chung UDP User Datagram Protocol Giao thức gói dữ liệu người dùng UNI User-Network Interface Giao diện mạng-người dùng VBR-rt Variable Bit Rate-real time Tốc độ bit khả biến-thời gian thực VC Virtual Channel Kênh ảo VCI VC Identification Nhận dạng kênh ảo VP Virtual Path Đường ảo VT Virtual Tributary Luồng ảo WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WP Wavelength Path Đường bước sóng LỜI MỞ ĐẦU š@&?› Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông đặc biệt là Internet trong những năm gần đây đã làm một cuộc cách mạng hoá đến rất nhiều khía cạnh trong cuộc sống của chúng ta. Nó làm thay đổi hẳn các hoạt động mang tính chất truyền thống của con người. Bằng cách sử dụng Internet người ta có thể đọc một tờ báo ở một thành phố rất xa, hoặc tìm kiếm một bộ phim hành động đang chiếu ở đâu đó, người ta có thể gửi mail, trao đổi dữ liệu, nói chuyện với một người lạ ở bất kỳ nơi nào người ta muốn. Chính sự đơn giản trong sử dụng, đa dạng trong số các dịch vụ cung cấp và tương đối rẻ so với các loại hình thức dịch vụ khác, Internet đã phát triển một cách mạnh mẽ và nhanh chóng tại các quốc gia trên thế giới. Bên cạnh đó, các nhà cung cấp dịch vụ ngày càng cung cấp các loại hình dịch vụ khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Các loại hình dịch vụ như: thoại, âm thanh, hình ảnh đều có thể sử dụng giao thức Internet (IP) nhờ tính phổ thông và giá thành rẻ của nó. Mỗi loại dịch vụ đều có một yêu cầu về băng thông, tốc độ truyền dẫn, chất lượng dịch vụ…phục vụ nhu cầu của người sử dụng. Trong những năm gần đây, lưu lượng qua mạng Internet tăng trưởng đột biến, những nhà cung cấp dịch vụ ICT, đặc biệt là các công ty sở hữu và khai thác hạ tầng mạng phải liên tục nâng cấp mạng để đáp ứng nhu cầu về băng thông và dịch vụ. Tuy vậy, hầu như tất cả các dự án giải quyết về lưu lượng mạng đều chậm hơn so với thực tế. Trong tình huống này đã có một sự đột phá về công nghệ nhằm giải quyết vấn đề dung lượng và chất lượng mạng cho xã hội thông tin, đó chính là công nghệ chuyển mạch dựa trên bước sóng (D)WDM, và với sự tiến bộ nhanh chóng, công nghệ DWDM xứng đáng là giải pháp hợp lý cho vấn đề này hiện nay và cả trong tương lai. Đó là kỳ vọng đáp ứng cho sự tăng trưởng hàm mũ của lưu lượng qua mạng (như Internet) và sự cam kết khắt khe ngày càng cao về chất lượng dịch vụ. Khái niệm IP over DWDM mô tả công nghệ cho phép chuyển gói tin IP thô trên lớp DWDM, mở ra một số định hướng mới cho mạng tốc độ siêu cao Terabit, đồng thời cũng là nền móng vững chắc tiến đến kỷ nguyên mạng thuần quang (all-optical network). Do đó, việc ứng dụng kỹ thuật IP trên quang là một xu hướng tất yếu của các mạng viễn thông hiện nay. Để tìm hiểu và nghiên cứu kỹ thuật này, đồ án tốt nghiệp của em với đề tài “Các giải pháp truyền IP trên mạng quang” sẽ trình bày tổng quan các phương thức hướng đến công nghệ IP trên quang bằng cách sử dụng lại các công nghệ hiện có như: PDH, SDH, ATM…và sử dụng các công nghệ mới như: DTM, SDL…Qua đó đánh giá về QoS của các phương thức và trình bày công nghệ được ứng dụng trong mạng viễn thông hiện nay. Nội dung của đề tài được chia thành 5 chương như sau: - Chương 1: Giới thiệu chung về sự phát triển của Internet, xu hướng tích hợp IP trên quang. Đánh giá sơ bộ về ưu điểm và nhược điểm của các mô hình truyền dẫn IP trên quang. Yêu cầu đối với việc truyền dẫn IP trên quang. - Chương 2: Trình bày về công nghệ ghép kênh theo bước sóng, các thiết bị của hệ thống và yêu cầu đối với các thiết bị này. Và một số chú ý khi sử dụng công nghệ DWDM. - Chương 3: Tìm hiểu về giao thức IP với hai phiên bản là IPv4 và IPv6. Bao gồm: khuôn dạng gói tin, quá trình phân mảnh và tái hợp, định tuyến, đặc tính vượt trội của IPv6 so với IPv4 và sự chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6. - Chương 4: Nghiên cứu các phương thức truyền dẫn IP trên quang. Đặc biệt lưu ý giai đoạn cuối cùng - truyền dẫn IP datagram trực tiếp trên quang: nguyên lý, kiến trúc, các yêu cầu đối với hệ thống. - Chương 5: Phân tích và đánh giá các giải pháp đã trình bày ở chương 4. Tìm hiểu nguyên tắc tổ chức và phương thức ứng dụng trong NGN của Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam - VNPT. Do hạn chế về thời gian và năng lực nên nội dung của đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót và nhầm lẫn. Em mong quý Thầy, Cô giáo và các bạn quan tâm, đóng góp ý kiến thêm. Chương 1: TỔNG QUAN š@&?› Khoa học công nghệ trong thời đại ngày nay đặc biệt công nghệ thông tin và viễn thông đã phát triển vô cùng mạnh mẽ và đã có những ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống kinh tế xã hội. Sự phát triển này làm thay đổi hẳn cách sống và cách làm việc của con người và đã đưa loài người sang một kỷ nguyên mới - kỷ nguyên của nền kinh tế tri thức. Khi công nghệ viễn thông và tin học phát triển đến trình độ cao, chúng luôn luôn tác động và hỗ trợ cho nhau cùng phát triển. Quá trình này dẫn đến sự hội tụ của công nghệ viễn thông và tin học, tạo nên một mạng truyền thông thống nhất đáp ứng mọi nhu cầu dịch vụ đa dạng, phong phú của xã hội. Mạng viễn thông thống nhất có xu thế toàn cầu hoá với mục tiêu phát triển: - Công nghệ hiện đại. - Chất lượng tiên tiến. - Khai thác đơn giản, thuận tiện. - Chuẩn hoá quốc tế và đạt được hiệu quả kinh tế cao. Chính vì thế, cần có một phương thức truyền dẫn mới ra đời có khả năng đáp ứng được các yêu cầu này. 1.1. Xu hướng tích hợp IP trên quang Nhu cầu truyền tải IP qua mạng ngày càng tăng. Trong khi IP được xem như là công nghệ lớp mạng phổ biến thì công nghệ WDM cung cấp khả năng dung lượng truyền dẫn lớn. DWDM cho phép ghép STM-16 (2,5Gbps) hay STM-64 (10Gbps) kênh thoại trên các bước sóng để truyền dẫn song song trên một sợi cáp quang. Hơn nữa, khả năng cấu hình mềm dẻo của các bộ OXC đã cho phép xây dựng mạng linh hoạt hơn, nhờ đó các đường quang (lightpath) có thể lập theo nhu cầu. Một trong những thách thức quan trọng đó là vấn đề điều khiển các lightpath này, tức là phát triển các cơ chế và thuật toán cho phép thiệt lập các lightpath nhanh và cung cấp khả năng khôi phục khi có sự cố, trong khi vẫn đảm bảo được tính tương tác giữa các nhà cung cấp thiết bị. Đã có nhiều phương pháp để cung cấp dịch vụ gói IP trên mạng quang được đề nghị: IP/ATM/SDH over WDM, IP/SDH over WDM, v.v.v. Tuy nhiên việc quản lý mạng theo các phương pháp trên gặp không ít khó khăn. Nguyên nhân chủ yếu gây nên sự phức tạp trong quản lý chính là sự phân lớp theo truyền thống của giao thức mạng. Các mạng truyền thống có rất nhiều lớp độc lâp, do đó có nhiều chức năng chồng chéo nhau ở các lớp và thường xuyên có sự mâu thuẫn lẫn nhau