Xem mẫu
- Chương 14: Kiến trúc phần mềm cho kĩ
thuật lưu lượng tích hợp
Hình 4.2 miêu tả kiến trúc phần mềm cho kĩ thuật lưu lượng
tích hợp. Trong xu hướng này, mỗi node IP/WDM có thể có hỗ trợ
hoàn toàn cho điều khiển và kĩ thuật lưu lượng mạng. Mỗi node sở
hữu hiểu biết mô hình một cách đầy đủ, nghĩa là một W-MIB
(bước sóng MIB). Nó bao gồm không những chỉ mô hình sợi
quang mà cả các đường đi ngắn nhất nằm trên đó và tình trạng gán
các bước sóng.
Thành phần chính của phần mềm vẫn giống với các thành
phần trong kiến trúc kĩ thuật lưu lượng chồng lấn, nhưng chúng
được cấu trúc theo kiểu tích hợp. Điều khiển mạng bao gồm bốn
thành phần là: định tuyến bước sóng, báo hiệu bước sóng, truy cập
bước sóng và OSCP.
Định tuyến bước sóng (bao gồm LMP trong trường hợp các
kênh điều khiển riêng rẽ so với các kênh dữ liệu) cho phép tất cả
các node mạng thiết lập một cái nhìn thống nhất về mạng, và kết
hợp các quyết định định tuyến bước sóng để làm thuận tiện các kết
nối đường đi ngắn nhất yêu cầu. Các chức năng cụ thể bao gồm
phát hiện mô hình mạng ảo/vật lí, phổ biến và duy trì thông tin
trạng thái tuyến nối (sợi, bước sóng và đường đi ngắn nhất) và định
tuyến nỗ lực tối đa mặc định. Các chức năng định tuyến bước sóng
có thể được hỗ trợ thông qua các giao thức trạng thái tuyến nối
tăng cường, chẳng hạn như OSPF mở rộng. Thông tin trạng thái
tuyến nối liên quan tới WDM có thể được triển khai theo cơ sở dữ
liệu TE riêng rẽ hoặc được tích hợp vào cơ sở dữ liệu trạng thái
- tuyến nối bộ định tuyến tiêu chuẩn. Thông tin yêu cầu cho kĩ thuật
lưu lượng có thể được thu thập thông qua tràn ngập LSA mờ
OSPF.
Kĩ thuật lưu lượng
IP/WDM GUI Lập thời gian biểu
dịch chuyển
IP
W-MIB Thuật toán tái cấu
hình
Lập thời gian biểu
dịch chuyển
M
Lập thời gian biểu
D
dịch chuyển
W
Truy cập λ TECP
Định tuyến λ Báo hiệu λ OSCP
Hình 4.2 Kiến trúc phần mềm cho kĩ thuật lưu lượng tích hợp trong
mạng IP/WDM
Báo hiệu bước sóng có thể hoàn thành các quyết định định
tuyến bước sóng bằng cách triển khai ít nhất một trong số các chức
năng sau: gán bước sóng, quyết định độ ưu tiên đường đi ngắn
nhất, bước sóng đã được làm rỗng từ trước, bảo vệ/tái tạo đường đi
ngắn nhất, và thiết lập/loại bỏ đấu chéo. Một chức năng cơ bản
được hỗ trợ bởi báo hiệu là thiết lập và loại bỏ đấu chéo. Gán bước
sóng đòi hỏi giao thức báo hiệu cục bộ phải có hiểu biết nhất định
về sự sử dụng bước sóng và các điều kiện ràng buộc tính liên tục.
Một chức năng tiên tiến của giao thức báo hiệu là hỗ trợ khái niệm
các đường đi ngắn nhất đã được gán ưu tiên. Trong trường hợp như
- vậy, báo hiệu bước sóng có trách nhiệm phân xử tài nguyên nếu
như xảy ra trường hợp hai đường đi ngắn nhất cùng muốn một
bước sóng trong cùng một sợi quang. Hơn nữa, nó cũng có thể làm
rỗng từ trước một bước sóng đang được sử dụng bởi một đường đi
ngắn nhất có độ ưu tiên thấp để hỗ trợ đường đi ngắn nhất mới có
độ ưu tiên cao hơn. Hơn thế, báo hiệu cũng có thể được sử dụng để
hỗ trợ QoS thích ứng trong quá trình thiết lập đường đi ngắn nhất.
Ví dụ như khi một phần của đường định tuyến lambda không hỗ
trợ tốc độ bit yêu cầu, các vấn đề về QoS có thể được đàm phán
nhờ việc sử dụng một giao thức báo hiệu bước sóng.
Điều khiển truy nhập bước sóng được sử dụng để ánh xạ các
gói tin IP lên bước sóng và quản lí bộ định tuyến IP lên tuyến nối
WDM NE. Một mối quan tâm quan trọng là làm cách nào để thiết
kế hàm ánh xạ gói tin lên bước sóng. Nói chung, nhiều đường đi
ngắn nhất có thể tồn tại hoặc được xây dựng cho một node cho
trước. Do vậy, cần phải có một quyết định xem mỗi gói tin IP sẽ sử
dụng đường đi ngắn nhất nào. Hàm ánh xạ sẽ ánh xạ (sắp xếp) các
gói tin riêng rẽ được phân biệt bởi các đặc tính IP (thông tin trong
các mào đầu IP như là địa chỉ đích, địa chỉ nguồn, và loại dịch
vụ…) lên các kênh bước sóng hoặc các đường đi ngắn nhất được
đặc trưng bởi các đặc tính tầng vật lí WDM (ví dụ như tốc độ dữ
liệu kết nối, OSNR của kênh quang, các hop sợi quang và tải
kênh). Điều khiển truy nhập bước sóng cũng có trách nhiệm quản
lí liên kết giữa các chức năng IP và WDM, ví dụ như trong quá
trình tái cấu hình để tránh ảnh hưởng lên lưu lượng người sử dụng.
- Khi kĩ thuật lưu lượng được xem xét, mỗi node cần được trang
bị các thành phần chức năng NE: bộ thu thập và phân tích dữ liệu
thống kê, thuật toán tái cấu hình, lập thời gian biểu dịch chuyển và
thuật toán CSPF quang. Chức năng của các thành phần này thì
tương tự như các thành phần trong xu hướng chồng lấn. Tuy nhiên,
chúng có thể được cấu hình theo một cách thức có tính phân tán
cao hơn. Ví dụ như, một node có thể tập trung vào trạng thái của
các đường đi ngắn nhất (xuất phát từ chính nó) trong quá trình lập
thời gian biểu dịch chuyển.
4.4 Kĩ thuật lưu lượng IP - giao thức điều khiển mạng (IP
TECP)
Trong ba phần kế tiếp, giao diện giữa điều khiển mạng và kĩ
thuật lưu lượng và giữa kĩ thuật lưu lượng IP và kĩ thuật lưu lượng
WDM trong trường hợp kĩ thuật lưu lượng chồng lấn sẽ được miêu
tả. Các giao diện này sẽ được giới thiệu trong ngữ cảnh mạng
IP/WDM chồng lấn.
Hình 4.3 Sơ đồ khối kĩ thuật lưu lượng cho tầng IP
Hình 4.3 miêu tả các khối và các giao diện kĩ thuật lưu lượng
cho tầng IP. Các khối kĩ thuật lưu lượng thông tin với các bộ định
tuyến IP tham gia vào mạng ảo IP được xử lí kĩ thuật lưu lượng để
nhận các thông tin tóm tắt định tuyến và các số liệu thống kê từ
- mỗi bộ định tuyến. Thông tin tóm tắt định tuyến bao gồm các mô
tả chi tiết về mỗi bộ định tuyến biên IP và tất cả các giao diện IP
của nó mà có thể kết nối tới một thiết bị cạnh mạng WDM. Các
thuộc tính ví dụ của một cơ sở dữ liệu tóm tắt định tuyến là:
ID bộ định tuyến
ID giao diện
Địa chỉ IP giao diện (nếu có)
Địa chỉ cho điểm neo móc WDM (nếu có)
Bước sóng hay sử dụng
Các khuôn dạng tín hiệu được hỗ trợ
Băng thông được hỗ trợ
Trên đây là các thuộc tính cơ bản tương ứng với một giao diện
IP. Có thể có các thông số liên quan tới dịch vụ và các thông số
hướng chính sách nữa được xem xét. Khi một bộ định tuyến IP đã
được kết nối với một bộ định tuyến IP khác thông qua mạng WDM
mà mạng WDM này tham gia vào một mạng ảo IP được xử lí kĩ
thuật lưu lượng thì khối kĩ thuật lưu lượng cần biết thông tin về các
kết nối đang tồn tại. Tuy nhiên trong một vòng điều khiển đóng, cố
định, hiểu biết đầy đủ về mô hình ảo IP hiện tại không dựa vào bất
cứ một thực thể nào nằm ngoài khối kĩ thuật lưu lượng. Có điều
này là bởi vì mô hình hiện tại là kết quả cuối cùng của thuật toán
thiết kế mô hình. Các liên lạc giữa khối kĩ thuật lưu lượng và các
bộ định tuyến IP có thể tuân theo SNMP.
Kĩ thuật lưu lượng IP cũng cần giao tiếp với các node cạnh
WDM hoặc thực thể kĩ thuật lưu lượng WDM. Khối kĩ thuật lưu
lượng IP sẽ gửi các bản tin UNI thay mặt cho các bộ định tuyến IP
- tới các node cạnh WDM khác nhau theo một trật tự được xác định
bởi khối lập thời gian biểu dịch chuyển. Các bản tin UNI này hoặc
là sẽ dùng để xoá một đường đi ngắn nhất hoặc là sẽ tạo một
đường đi ngắn nhất. Vì các mạng IP truyền thống đòi hỏi kết nối
hai hướng giữa các bộ định tuyến liền kề và tầng máy khách là IP
nên các hoạt động đối với đường đi ngắn nhất được yêu cầu bởi
các bản tin UNI sẽ luôn áp dụng đối với một cặp đường đi ngắn
nhất. Hai đường đi ngắn nhất đơn hướng của một cặp đường đi
ngắn nhất cung cấp các kết nối theo các hướng ngược nhau giữa
cùng cặp bộ định tuyến IP đó. Giả thiết tương tự được hỗ trợ bởi
cơ chế báo hiệu đường đi ngắn nhất trong tầng WDM.
IP TECP được sử dụng bởi kĩ thuật lưu lượng IP để thu thập
thông tin từ mỗi bộ định tuyến IP cùng liên kết tới bộ chuyển mạch
cạnh WDM. Ba loại thông tin được thu thập là: thông tin tóm tắt
định tuyến, thông tin số liệu thống kê lưu lượng và thông tin kết
nối ảo hiện tại. Thu thập thông tin được hỗ trợ bởi các bản tin IP
TECP sẽ được định nghĩa trong phần dưới. Tất cả các bản tin
TECP sử dụng chung một mào đầu được vẽ trên hình 4.4.
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 01 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
Phiên bản Chiều dài PDU
Loại bản tin ID giao dịch
(Tiếp tục)
ID phía gửi
- ID phía nhận
Hình 4.4 Khuôn dạng mào đầu TECP chung
Định nghĩa các trường bản tin trong mào đầu TECP như sau:
Version: giá trị phiên bản. Trường này sử dụng hai octet.
PDU length: chiều dài tổng của PDU dưới dạng octet.
Nó bao gồm cả mào đầu. Trường này sử dụng hai octet.
Message type: trường này xác định kiểu bản tin và sử
dụng hai octet. IP TECP đã định nghĩa các kiểu bản tin
sau:
InventoryReq: Loại bản tin này được gửi bởi khối kĩ
thuật lưu lượng IP tới một bộ định tuyến để truy vấn
tóm tắt bộ định tuyến.
InventoryResp: Loại bản tin được gửi bởi một bộ định
tuyến tới khối kĩ thuật lưu lượng IP tương ứng với
một bản tin InventoryReq và để thông báo thông tin
tóm tắt của bộ định tuyến gửi nó đi.
TrafficReq: Loại bản tin này được gửi bởi khối kĩ
thuật lưu lượng IP tới bộ định tuyến để truy vấn nhu
cầu lưu lượng bộ định tuyến.
TrafficResp: Loại bản tin này được gửi bởi một bộ
định tuyến tới khối kĩ thuật lưu lượng tương ứng với
một TrafficReq và để thông báo thông tin nhu cầu lưu
lượng của bộ định tuyến gửi nó đi.
ConnectionReq: Loại bản tin này được gửi bởi khối kĩ
thuật lưu lượng tới một bộ định tuyến để truy vấn kết
nối ảo hiện tại.
- ConnectionResp: Loại bản tin này được gửi bởi bộ
định tuyến tới khối kĩ thuật lưu lượng tương ứng với
ConnectionReq và để thông báo thông tin kết nối ảo
hiện tại của bộ định tuyến gửi nó đi.
ID giao dịch: trường này chỉ ra một bộ nhận dạng đặc
biệt thể hiện sự quản lí để kết hợp các đáp ứng cho các
yêu cầu tương ứng của chúng. Trường này sử dụng sáu
octet.
ID phía gửi: trường này chỉ ra nhận dạng của phía gửi
bản tin. Nó sử dụng bốn octet.
ID phía thu: trường này chỉ ra nhận dạng của phía nhận
bản tin. Nó cũng sử dụng bốn octet.
Bản tin yêu cầu tóm tắt và bản tin trả lời
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2
ID giao diện
Địa cấu hình IP giao diện
Địa chỉ điểm truy nhập WDM
Các khuôn dạng tín hiệu hỗ trợ
Băng thông hỗ trợ
Lambda dưới Lambda trên
Hình 4.5 Khuôn dạng bản tin cho các bản tin tóm tắt
Bản tin yêu cầu tóm tắt là bản tin InventoryReq. Loại bản tin
này chỉ có phần mào đầu (nghĩa là không có phần tải tin). Bản tin
trả lời tóm tắt là bản tin InventoryResp. Với loại bản tin này, ngoài
- mào đầu bản tin thông thường thì tải tin của bản tin này có khuôn
dạng như trên hình 4.5. Các trường trong bản tin được định nghĩa
như sau:
ID giao diện: trường này chỉ ra nhận dạng của giao diện
bộ định tuyến. Giao diện này kết nối giữa bộ định tuyến
với mạng WDM tại địa chỉ điểm truy nhập WDM.
Trường này có bốn octet.
Địa chỉ IP giao diện: đây là địa chỉ của giao diện và nó
gồm bốn octet.
Địa chỉ điểm truy nhập WDM: đây là địa chỉ của điểm
truy nhập WDM mà giao diện phía gửi có giá trị ID giao
diện và địa chỉ IP giao diện kết nối với nhau. Trường này
có bốn octet.
Khuôn dạng tín hiệu được hỗ trợ: trường này chỉ ra tất
cả các khuôn dạng tín hiệu được hỗ trợ bởi giao diện nhờ
một vectơ bit. Nó sử dụng bốn octet.
Băng thông được hỗ trợ: trường này chỉ ra băng thông
lớn nhất có thể được hỗ trợ bởi giao diện dưới dạng
Mbps. Trường này cũng có bốn octet.
ID lambda cận trên: trường này cùng với trường dưới
đây sẽ chỉ ra dải bước sóng ưa thích. Trường này chỉ ra
giới hạn trên của dải bước sóng này nhờ sử dụng một
nhận dạng lambda. Nếu như không có một tham chiếu
nào thì trường này sẽ được đặt bằng ‘0’ và trường phía
dưới sẽ bị bỏ qua. Trường này gồm hai octet.
- ID lambda cận dưới: trường này cùng với trường trên
chỉ ra dải bước sóng ưa thích. Nó chỉ ra giới hạn dưới
của dải nhờ sử dụng nhận dạng lambda. Nó gồm hai
octet.
Bản tin yêu cầu dữ liệu thống kê lưu lượng
01234567012345670123456701234567
Loại thống kê Tốc độ lấy mẫu
Cửa sổ trung bình
Khoảng thời gian báo cáo
Hình 4.6 Khuôn dạng bản tin cho các bản tin yêu cầu dữ liệu
thống kê lưu lượng
Mã của loại bản tin này là TrafficReq. Khuôn dạng phần thân
tải tin của bản tin này được vẽ trên hình 4.6. Các trường trong bản
tin này được định nghĩa như sau:
Trường thống kê: trường này chỉ ra cho phía nhận biết
thứ cần giám sát bằng cách chỉ định kiểu thống kê. Nó có
thể là mật độ lưu lượng tổng hoặc mật độ lưu lượng được
ưu tiên khi diffserv được hỗ trợ. Trường gồm có hai
octet.
Tốc độ lấy mẫu: trường này cho phía thu biết phương
thức thu thập các dữ liệu thống kê bằng cách chỉ ra một
tốc độ lấy mẫu khuyến cáo. Phía thu có thể chọn bất cứ
một tốc độ lấy mẫu nào không thô hơn tốc độ được
- khuyến cáo (nghĩa là tốc độ được chọn phải lớn hơn tốc
độ được khuyến cáo). Trường này có hai octet.
Cửa sổ trung bình: các bộ định tuyến thường mong chờ
tiền xử lí các dữ liệu thống kê mà chúng thu thập cục bộ.
Trường này chỉ ra cho mỗi phía thu (bộ định tuyến) một
kích thước cửa sổ trung bình phù hợp theo thời gian.
Trường này gồm có bốn octet.
Khoảng thời gian báo cáo: trường này chỉ ra cho phía
thu thời gian báo cáo dữ liệu thống kê cho khối kĩ thuật
lưu lượng bằng cách chỉ ra khoảng thời gian giữa hai báo
cáo. Trường này sử dụng bốn octet.
Bản tin trả lời dữ liệu thống kê lưu lượng
Mã của loại bản tin này là TrafficResp. Thân của loại bản tin
này bao gồm hai phần. Một nửa đầu là bản tin TrafficReq nhận
được, và nửa còn lại là thông tin dữ liệu thống kê. Khuôn dạng của
nửa thứ hai thay đổi tuỳ theo loại dữ liệu thống kê. Trong kĩ thuật
lưu lượng thì yêu cầu là một ma trận nhu cầu lưu lượng. Khuôn
dạng bản tin tương ứng của nó được vẽ trên hình 4.7.
01234567012345670123456701234567
Loại dữ liệu thống kê Tốc độ lấy mẫu
Cửa sổ trung bình
Khoảng thời gian báo cáo
ID bộ định tuyến lối ra
- Các dữ liệu thống kê
...
Hình 4.7 Khuôn dạng bản tin cho các bản tin trả lời dữ liệu thống
kê lưu lượng
Các định nghĩa về trường trong bản tin như sau:
Nhận dạng bộ định tuyến lối ra i: trường này chỉ ra bộ
định tuyến lối ra cho lưu lượng, trong đó điểm vào của
lưu lượng là phía gửi bản tin này đi. Trường này sử dụng
bốn octet.
Thống kê: trường này gắn vào dữ liệu thống kê. Nó có
bốn octet.
Bản tin yêu cầu và trả lời tình trạng kết nối ảo
01234567012345670123456701234567
ID chủ sở hữu đường đi ngắn nhất
ID bộ định tuyến điểm đầu A
ID giao diện điểm đầu A
Địa chỉ IP điểm đầu A
Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm đầu A
ID bộ định tuyến điểm cuối Z
ID giao diện điểm cuối Z
Địa chỉ IP điểm cuối Z
Địa chỉ điểm truy nhập WDM điểm cuối Z
- Bước sóng ưa thích Các khuôn dạng tín hiệu
Băng thông hỗ trợ
Hình 4.8 Khuôn dạng bản tin cho các bản tin trả lời tình trạng kết
nối ảo hiện tại
Mã của loại bản tin yêu cầu tình trạng kết nối ảo là
ConnectionReq. Bản tin này chỉ chứa mào đầu bản tin TECP
chung. Mã của loại bản tin trả lời tình trạng kết nối ảo là
ConnectionResp. Khuôn dạng phần tải tin của nó được vẽ trên hình
4.8. Vì thực ra kết nối ảo liên quan tới các giao diện và node biên
WDM và các bản tin UNI nên định nghĩa các trường của bản tin sẽ
được trình bày trong phần IP/WDM UNI dưới đây.
nguon tai.lieu . vn
