Luận văn tốt nghiệp
Trang 1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
MÔ HÌNH HỆ THỐNG QUẢN LÝ
MẠNG TẬP TRUNG MẠNG VIỄN
THÔNG THẾ HỆ SAU CỤC BƯU
ĐIỆN TRUNG ƯƠNG
Luận văn tốt nghiệp
Trang 2
MỞ ĐẦU
Mạng viễn thông thế hệ sau Cục Bưu Điện Trung ương được biết dưới tên gọi
“Mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan Đảng và Nhà nước”, hiện nay
dự án xây dựng mạng đã được Đảng, Nhà nước và các cơ quan có chức năng phê
duyệt và được Tổng Công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam và Cục Bưu Điện
Trung ương gấp rút triển khai. Mạng viễn thông thế hệ sau Cục Bưu điện Trung
ương có phạm vi rất rộng, phủ kín tất cả các tỉnh thành trong cả nước do đó vấn đề
đặt ra sau khi xây dựng xong là phải quản lý mạng đó như thế nào để đạt hiệu quả
cao nhất.
Hệ thống quản lý mạng là khối óc của mạng viễn thông. Với một hệ thống quản lý
tốt, mạng sẽ hoạt động hiệu quả, giảm thiểu sự cố và tăng lợi nhuận, uy tín của nhà
khai thác.
Trên cơ sở dự án mạng viễn thông thế hệ sau của Cục Bưu Điện Trung ương, đề tài
đã đưa ra mô hình hệ thống quản lý mạng tập trung có khả năng quản lý mạng trên
phạm vi toàn quốc.
Luận văn tốt nghiệp
Trang 3
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU CỦA CỤC BƯU ĐIỆN
TRUNG ƯƠNG
1.1.
SƠ LƯỢC VỀ CỤC BƯU ĐIỆN TRUNG ƯƠNG
Cục Bưu điện Trung ương là một đơn vị thành viên của Tổng công ty Bưu chính
Viễn thông Việt Nam được giao nhiệm vụ phục vụ thông tin cho các cơ quan Đảng,
Nhà nước. Mạng Viễn thông Cục BĐTW hiện đang được triển khai ở Hà Nội
(CP16) , Hồ Chí Minh (BĐT78) và 11 tỉnh Quảng Ninh, Hải phòng, Đà Nẵng, Thừa
thiên – Huế, Cần Thơ và Bà Rịa – Vũng Tàu, Lai Châu, Điện Biên, Đắc Lắc, Kon
Tum, Hậu Giang. Tại các điểm trên được lắp đặt các tổng đài đa dịch vụ băng hẹp
(N-ISDN) phục vụ thông tin cho các cơ quan Trung ương và cơ quan Đảng, chính
quyền địa phương.
Từ năm 2002, Cục Bưu điện Trung ương được Đảng, Nhà nước và Tổng công ty
Bưu chính Viễn thông Việt Nam giao nhiệm vụ xây dựng dự án “Xây dựng mạng
truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan Đảng và Nhà nước”, tiền đề để xây
dựng mạng viễn thông thế hệ sau Cục Bưu điện Trung ương.
Chương này sẽ giới thiệu một cái nhìn tổng quan về mạng viễn thông thế hệ sau mà
Cục Bưu điện Trung ương đang xây dựng.
1.2.
TỔNG QUAN MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU CỤC BƯU ĐIỆN
TRUNG ƯƠNG
1.2.1. MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI CỦA MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU
CỤC BƯU ĐIỆN TRUNG ƯƠNG
Mạng viễn thông thế hệ sau của Cục Bưu điện Trung ương được xây dựng dựa trên
dự án “Xây dựng mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan Đảng và Nhà
nước” với mục tiêu nhằm xây dựng một mạng đường trục truyền số liệu chuyên
dùng thống nhất cho mạng tin học diện rộng cũng như cung cấp một số cổng thoại
Luận văn tốt nghiệp
Trang 4
cho các cơ quan Đảng và Nhà nước. Mạng được xây dựng phải có tốc độ cao, dung
lượng lớn, dựa trên công nghệ IP, có kết nối với Internet.
1.2.1.1.
Mục tiêu:
Mục tiêu cụ thể và các yêu cầu đạt được thể hiện trên các mặt sau :
o
Xây dựng mạng kết nối từ trung ương đến các tỉnh/thành và đến tận cấp
quận, huyện, sở, ban, ngành; cung cấp các cổng kết nối tới mạng tin học
của các cơ quan Đảng, Nhà nước tại các cấp với tốc độ cao, công nghệ
mở, hiện đại, trực tuyến đặc biệt đồng nhất về giao diện; từ xã, phường có
thể truy nhập vào mạng diện rộng của các cơ quan Đảng, Nhà nước
thông qua mạng công cộng đến thiết bị truy nhập đặt tại nút mạng
tỉnh/thành phố.
o
Trên cơ sở hạ tầng mạng truyền số liệu chuyên dùng sẽ triển khai đa dịch
vụ viễn thông (thoại, truyền số liệu – liên kết mạng diện rộng và một số
dịch vụ khác tùy theo yêu cầu từ các cơ quan Đảng, Nhà nước cũng như
xu hướng phát triển của công nghệ).
o
Tạo thành các kết nối chiều dọc theo kiến trúc phân cấp của các cơ quan
hành chính Nhà nước cũng như tích hợp theo chiều ngang mạng thông tin
diện rộng của Đảng với mạng thông tin diện rộng của Chính phủ, Quốc
hội.
o
Mạng đường trục đảm bảo thông suốt, tin cậy và an toàn.
1.2.1.2.
Phạm vi:
Trên phương diện về phân bố hành chính của các cơ quan Đảng, Nhà nước, phạm vi
của mạng viễn thông thế hệ sau Cục Bưu điện Trung ương bao gồm :
o
Mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan Đảng và Nhà nước
phục vụ việc kết nối mạng diện rộng của Đảng, Nhà nước trên phạm vi
toàn quốc, từ cấp trung ương đến cấp tỉnh, thành phố và sở, ban, ngành,
quận, huyện.
Luận văn tốt nghiệp
Trang 5
o
Mạng cung cấp các cổng kết nối ra Internet tốc độ cao tại Hà Nội và Hồ
Chí Minh.
o
Mạng cung cấp các dịch vụ thoại, video cho các cơ quan Đảng, Nhà nước
trên phạm vi toàn quốc, từ cấp trung ương đến cấp tỉnh, thành phố và sở,
ban, ngành, quận, huyện..
1.2.1.3.
Đối tượng sử dụng dịch vụ:
Các cơ quan dưới đây là đối tượng được sử dụng các cổng kết nối của mạng truyền
số liệu chuyên dùng cũng như các dịch vụ gia tăng được triển khai trên nền mạng
chuyên dùng (thoại, video, Internet, ….) :
o
Các cơ quan Đảng, Chính phủ, Quốc hội cấp trung ương.
o
Văn phòng tỉnh, thành ủy (VPTU), ủy ban nhân dân (UBND), hội đồng
nhân dân (HĐND), các sở, ban, ngành tại các tỉnh/thành trên toàn quốc.
o
Văn phòng huyện/thị/thành ủy (VPHU, VPTU), ủy ban nhân dân
huyện/thị/thành (VP UBND huyện/thị/thành) trên toàn quốc.
1.2.1.4.
Các hạng mục cần thực hiện
Mạng truyền số liệu chuyên dùng của các cơ quan Đảng, Nhà nước bao gồm các
hạng mục sau :
o
Các nút mạng cho mạng truyền số liệu đường trục: ba nút tại Hà Nội, Hồ
Chí Minh và Đà Nẵng.
o
Xây dựng các nút mạng kết nối từ mạng truyền số liệu đường trục tới các
tỉnh, thành phố.
o
Xây dựng các nút mạng tại các quận, huyện, sở, ban, ngành kết nối về nút
mạng tại tỉnh, thành phố.
o
Xây dựng cổng kết nối Internet tại Hà Nội và Hồ Chí Minh.
o
Triển khai dịch vụ điện thoại hệ trung ương (tại một số tỉnh chưa có tổng
đài điện thoại mã 80) trên nền mạng truyền số liệu chuyên dùng.
o
Xây dựng hệ thống bảo mật đường truyền.
Luận văn tốt nghiệp
Trang 6
o
Xây dựng mới một số tuyến cáp quang/đồng, cải tạo nhà trạm (tại những
nơi không tận dụng được cơ sở hạ tầng hiện có).
o
Xây dựng hệ thống quản lý mạng đường truyền số liệu chuyên dùng tập
trung tại Hà Nội.
Trong các hạng mục trên, hạng mục cuối cùng chính là nội dung đề tài cần nghiên
cứu.
1.2.1.5.
Cấu trúc mạng
o
Mạng đường trục (Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng) đạt 155 Mbps. Từ nút
mạng đường trục vềcác tỉnh/thành phố tối thiểu đạt 2Mbps. Từ tỉnh/thành
phố về quận, huyện, sở, ban, ngành tối thiểu đạt 64Kbps.
o
Tại các tỉnh/thành phố các cổng kết nối vào mạng LAN của VPTU và
UBND được tách riêng và chạy trên các đuờng cáp quang riêng nhưng có
thể truy nhập lẫn nhau để khai thác số liệu khi lãnh đạo có thẩm quyền
yêu cầu.
o
Đối với các tỉnh/thành phố chưa có tổng đài hệ I, mạng truyền số liệu
chuyên dùng sẽ cung cấp thêm một số cổng điện thoại cho phép các đồng
chí lãnh đạo chủ chốt tại tỉnh/thành và trung ương có thể liên lạc với nhau
trong mạng riêng (hệ 5 số).
o
Mạng được xây dựng cho phép phương thức kết nối qua quay số (analog,
ISDN) vẫn được tiếp tục sử dụng đối với các cơ quan mà mạng chuyên
dùng chưa vươn tới được hay những người không ngồi tại phòng làm việc
có thể đăng nhập vào mạng nội bộ qua các kênh truy nhập dành riêng.
o
Cục Bưu điện Trung ương được ưu tiên kết nối vào chuyển mạch lõi của
VDC với tốc độ cao trên cáp quang tại Hà Nội và Hồ Chí Minh để phục
vụ nhu cầu truy nhập Internet của các cơ quan Đảng, Nhà nước tại hai
điểm này.
1.2.1.6.
Công nghệ
Luận văn tốt nghiệp
Trang 7
Mạng viễn thông thế hệ sau Cục Bưu điện Trung ương được xây dựng dựa trên
công nghệ IP, hỗ trợ đa phương thức kết nối (cáp quang, cáp đồng) và băng thông
linh hoạt (trực tiếp: xDSL, n 64Kbps, n E1, STM1, Fast Ethernet, Giga Ethernet
thông qua giao diện kết nối đồng nhất là cổng Ethernet; gián tiếp: quay số qua
mạng điện thoại analog, ISDN).
o
Sử dụng các công nghệ tiên tiến như MPLS, VLAN,…. để tách riêng các
mạng diện rộng của các cơ quan Đảng, Nhà nước tùy theo chức năng
nhiệm vụ của các cơ quan này.
o
Hỗ trợ đa dịch vụ viễn thông trên nền IP (thoại, truyền số liệu, Internet ,
EMail, và các dịch vụ khác) trên cơ sở tương thích với mạng điện thoại
chuyên dùng (mạng điện thoại hệ trung ương mã 80) hiện có.
o
Quản lý tập trung từ một trung tâm quản lý mạng duy nhất tại Hà Nội cho
toàn bộ mạng đường truyền số liệu, đảm bảo độ thông suốt, an toàn, tin
cậy của mạng đường truyền số liệu chuyên dùng.
o
Sử dụng các công nghệ mã hóa đường truyền tiên tiến để đảm bảo an toàn
cho đường truyền số liệu, dữ liệu trên đường truyền, chống mọi khả năng
có sự truy nhập trái phép vào hệ thống đường truyền.
o
Việc sử dụng các kênh vật lý riêng (tách từ kênh truyền dẫn liên tỉnh, nội
tỉnh của mạng công cộng) dành cho mạng đường trục đảm bảo tính ưu
tiên cao có tính đến đường truyền dự phòng (tính vu hồi), đảm bảo truyền
dữ liệu truyền trong mạng chuyên dùng, tránh khỏi bất cứ sự tắc nghẽn,
gián đoạn thông tin nào đồng thời vẫn đảm bảo tiết kiệm đầu tư ở mức
cao nhất.
o
Triển khai hai cổng ra Internet tại Hà Nội và Hồ Chí Minh: hai cổng ra
Internet này phục vụ nhu cầu kết nối Internet của các cơ quan Đảng, Nhà
nước cấp trung ương tại Hà Nội và Hồ Chí Minh. Từ các cơ quan cấp địa
phương (tỉnh, thành phố) có thể kết nối ra Internet thông qua các PoP
Internet của mạng công cộng tại địa phương.
Luận văn tốt nghiệp
Trang 8
1.2.1.7.
Cấu trúc phân lớp:
Mô hình mạng diện rộng của các cơ quan Đảng và Nhà nước được mô tả trên hình
1.1.
Hình 1.1. Mô hình mạng diện rộng của Đảng, Nhà nước
Trong đó:
o
Mức A : Cấp Trung ương.
o
Mức B : Cấp Bộ, Tỉnh.
o
Mức C : Cấp Sở, Ban, Ngành, quận, huyện, thị hoặc Cục, Vụ, đơn vị trực
thuộc Bộ.
o
Mức D : Cấp xã, phường.
Cấu trúc phân lớp của mạng thệ hệ sau Cục Bưu điện Trung ương như hình 1.2.
PA ( Trung ương)
PB (Tỉnh)
Tỉnh ủy,
PB (Bộ,
Ngành)
PC
(Sở)
PC
(Cục, Vụ, đơn vị tương
PD
(Xã,
PC
(Quận,
Chuyển mạch
lõi (HNI)
Chuyển mạch
lõi (DNG)
Chuyển mạch
lõi (HCM)
n x STM-1( n x 155Mbps)
Lớp lõi
Luận văn tốt nghiệp
Trang 9
Hình 1.2. Mô hình mạng theo cấu trúc phân cấp
Trong đó:
o
Lớp chuyển mạch lõi: Đặt tại Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng để làm nút tập
trung lưu lượng cho các tỉnh trong vùng đó, được kết nối với tốc độ STM-1
(155Mbps). Các nút chuyển mạch ở lớp này được đấu với nhau cấu trúc 2
hướng chọn (1+1) để đảm bảo an toàn.
o
Lớp truy nhập: Kết nối về lớp chuyển mạch lõi qua các cổng n x E1, Fast
Ethernet (100 Mbps) hoặc STM-1 (tùy theo lưu lượng dữ liệu và khả năng bố
trí kênh truyền dẫn).
o
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 kênh n xE1, xDSL,
STM-1, FastEthernet hay Giga Ethernet khi có yêu cầu. Lớp đầu cuối cung
Luận văn tốt nghiệp
Trang 10
cấp các giao diện để kết nối thẳng vào HUB, LAN Switch của mạng LAN
của các cơ quan Đảng, Nhà nước với tốc độ 10 Mbps, 100 Mbps hay 1000
Mbps (GE).
o
Lớp Extranet (cung cấp cổng ra Internet từ mạng nội bộ): việc cung cấp kết
nối ra Internet do 02 PoP đặt tại Hà Nội và Hồ Chí Minh đảm nhiệm.
o
Hệ thống quản lý giám sát mạng (NMS): đặt tại Hà Nội có khả năng giám
sát, vận hành, tính cước, …. toàn mạng truyền số liệu nội bộ và mạng cung
cấp cổng kết nối Internet, bên cạnh đó hệ thống quản lý mạng cũng phải hỗ
trợ khả năng giám sát, vận hành từ xa cho các trạm tại các nút mạng mức B,
C theo mô hình không sử dụng người trực thường xuyên. Đây chính là mục
tiêu của luận văn.
1.2.1.8.
Cấu trúc mạng đường trục (lớp A)
Mạng đường trục bao gồm các trung tâm Hà Nội, Hồ Chí Minh và Đà Nẵng bao
gồm:
a. Thiết bị chuyển mạch :
a. Là các chuyển mạch nhiều lớp hỗ trợ các giao tiếp 10/100/1000 Mbps,
chuyển mạch đa tầng 2/3/4 và chính sách lưu lượng để hỗ trợ tốt nhất
cho các dịch vụ trung tâm dữ liệu .
b. Đảm nhiệm chức năng chuyển mạch lưu lượng ở mức cao, đồng thời
cung cấp các cổng kết nối cho các trung tâm dữ liệu của các cơ quan
Đảng, Nhà nước (hosting), đấu trực tiếp vào lớp mạng B của khu vực
Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng.
b. Bộ định tuyến đường trục ( Backbone-Router ):
a. Cung cấp khả năng kết nối giữa các nút mạng trung tâm với nhau (đấu
chéo 1+1), kết nối về lớp mạng B.
b. Tạo thành một backbone giữa các nút mạng trung tâm (chuyển mạch
IP lớp lõi ), tốc độ kết nối là STM-1 trở nên.
Luận văn tốt nghiệp
Trang 11
c. Định tuyến ở mức đường trục.
Hình 1.3. Mô hình mạng đường trục
1.2.1.9.
Cấu trúc mạng lớp truy nhập (lớp B)
Như mô tả ở trên, lớp truy nhập sẽ bao gồm các thiết bị để đảm nhiệm các chức
năng sau :
o
Kết nối về lớp mạng đường trục.
o
Chuyển mạch nội bộ của khu vực (tỉnh/thành sở tại).
o
Cung cấp một số cổng điện thoại.
o
Cung cấp các giao tiếp kết nối đến lớp mạng C.
a. Lớp mạng B tại Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng
Lớp mạng B tại Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng được phân tích ở đây là thuộc
mạng Cục BĐTW nhằm phục vụ kết nối cho các cơ quan cấp trung ương để phân
biệt với phần mạng phục vụ cho các cơ quan cấp tỉnh/thành, …
Có một số điểm khác biệt so với mạng lớp B tại các tỉnh/thành khác là:
IP/MPLS
Ðà Nẵng
Hà Nội
Tp. Hồ Chí Minh
STM-1
STM-1
STM-1
LAN Switch
InterPoP-Router
Luận văn tốt nghiệp
Trang 12
o
Mạng tại Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng dựa trên cấu trúc vòng RING
cáp quang hiện có của Cục Bưu điện Trung ương để phục vụ nhu cầu kết
nối của các cơ quan Đảng, Nhà nước, Quốc hội đóng tại Hà Nội, Hồ Chí
Minh, Đà Nẵng.
o
Cung cấp các cổng kết nối về mạng tại các tỉnh/thành (ở đây lớp mạng B
của Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng đảm nhiệm một phần chức năng của
lớp lõi nhằm phân chia tải xử lý trên mạng).
o
Đấu trực tiếp vào thiết bị chuyển mạch của lớp lõi thông qua cổng
100/1000 Mbps.
Trong đó:
Trung kế kết nối từ Access Router đến tổng đài tại Hà Nội và Hồ Chí Minh gồm 2
nhóm :
o
Nhóm 1: kết nối cho phép các cuộc điện thoại vào/ra từ mạng điện thoại
bên ngoài (PSTN, các máy hệ 5 số Cục BĐTW của tổng đài MD110 hiện
có) với các máy điện thoại hệ 5 số do mạng truyền số liệu nội bộ cung
cấp.
o
Nhóm 2: để cho các kết nối vào mạng truyền số nội bộ qua truy nhập gián
tiếp (analog/ISDN). Các kết nối này có thể được áp dụng đối với cơ quan
có mạng LAN nhỏ hay chưa kịp chuyển sang sử dụng kết nối mới cũng
như cho người dùng đi công tác sang địa phương khác có thể truy nhập về
mạng LAN của mình.
Core LAN Switch
IP-MUX
RING cáp quang
Bộ tập trung
DSLAM
DSLAM
DSLAM
DSLAM
DSLAM
IP-MUX
cổng FE/GE
nxE1
Mạng đường trục
Access Router
Soft Switch
Thoại/video
Luận văn tốt nghiệp
Trang 13
Hình 1.4. Mô hình kết nối mạng lớp B tại Hà Nội, Hồ Chí Minh
b. Lớp mạng B tỉnh/thành phố khác
Từ hình 1.5, có thể liệt kê các thiết bị thuộc lớp mạng này như sau:
Bộ định tuyến (Uplink/Access Router): Định tuyến cho khu vực, kết nối về lớp
mạng trên. Tốc độ kết nối có thể là nxE1, E3, Fast Ethernet, STM-1. Đồng thời là
Router truy nhập, cung cấp khả năng kết nối đến lớp mạng C, cũng như cho phép
các kết nối thông qua cổng analog vào mạng truyền số liệu nội bộ.
Chuyển mạch LAN (LAN switch): Đảm nhiệm nhiệm vụ chuyển mạch cho phân
mạng, cung cấp các dịch vụ trung tâm dữ liệu cũng như hỗ trợ các cổng kết nối tốc
độ cao (FE/GE).
Thiết bị truy nhập:
o
Thiết bị DSLAM : cung cấp các cổng xDSL.
o
Thiết bị IP-MUX : cung cấp các cổng nx 64Kbps, 2 Mbps cho kết nối về
các nút mạng xa thông qua truyền dẫn nội tỉnh.
o
Thiết bị cung cấp các cổng điện thoại analog.
Tốc độ kết nối từ nút mạng thuộc lớp mạng này (lớp B) về lớp đường trục tại thời
điểm ban đầu là n x E1, tuy nhiên tùy theo yêu cầu về băng thông của mạng máy
Luận văn tốt nghiệp
Trang 14
tính các cơ quan Đảng, Nhà nước cũng như khả năng bố trí kênh truyền dẫn của
Ngành, có thể nâng cấp lên tốc độ cao hơn (E3, STM-1, …) mà không cần phải thay
thế bất cứ thiết bị nào (chỉ cần thay đổi bảng mạch giao tiếp kết nối có khả năng hỗ
trợ tốc độ cao hơn).
1.2.1.10. Cấu hình mạng truyền số liệu tại lớp C
Tại các nút mạng lớp C có một số phương thức kết nối sau :
1. Để kết nối vào các mạng LAN lớn ( VPCP, VPTW, VPQH hay UBND-
HĐND/VPTU của các tỉnh/thành,… ) sử dụng kết nối trên cáp quang tốc độ
cao ( nếu chưa có tuyến cáp quang thì xây dựng mới ), các thiết bị đầu cuối
sử dụng các thiết bị chuyển đổi quang /điện như Gigabit Interface Converter
hay Fast Ethernet Converter.
2. Với các sở, ban, ngành, quận, huyện nội thị hay khoảng cách phù hợp và có
thể bố trí được đôi cáp đồng thì dùng các thiết bị xDSL để kết nối.
3. Với các điểm mạng lớp C ở xa nút mạng lớp B hay phải sử dụng kênh truyền
dẫn nội tỉnh tốc độ n x 64 – 2Mbps thì dùng các thiết bị kết cuối mạng (NTU)
để kết nối.
Bộ định tuyến
( Uplink-Access
Router)
Thiết bị Chuyển mạch
Thiết bị truy nhập
( Access Devices)
Module
thoại
DSL FE
Điện thoại
Truy nhập quay sốLL
n x E1
( có thể nâng lên E3
hay cao hơn )
Mạng đường trục
Luận văn tốt nghiệp
Trang 15
Hình 1.5. Mô hình kết nối mạng lớp B tại các tỉnh/thành khác
Một số giao diện hỗ trợ các kết nối thông qua cổng quay số điện thoại
(analog/ISDN) để truy nhập vào mạng nội bộ, giao diện này được dùng cho các cơ
quan chưa kịp chuyển sang sử dụng hạ tầng truyền thông mới hay cho những người
dùng di động ( ví dụ đi công tác xa cơ quan), có thể kết nối về mạng máy tính của
cơ quan mình thông qua các cổng truy nhập sử dụng quay số điện thoại. Sau khi kết
nối thành công vào mạng truyền số liệu nội bộ, mạng sẽ tạo ra một kênh kết nối ảo
đến mạng diện rộng của cơ quan tương ứng (của VPTW hoặc VPCP ) và từ đó
người dùng phải nhập tiếp các thông tin xác thực để thực sự kết nối vào mạng máy
tính của cơ quan mình ).
1.2.1.11. Kết luận
Như đã trình bày ở trên, ta có thể khái quát về mạng viễn thông thế hệ sau của Cục
Bưu điện Trung ương như sau:
Công nghệ:
o
Giao thức: TCP/IP.
o
Công nghệ cho mạng đường trục: công nghệ MPLS.
o
Công nghệ cho mạng truy nhập:
Qua cáp quang FE/FO tốc độ 100/1000 Mbps đối với VPCP, VPTW,
VPQH, các bộ, cơ quan ngang bộ, tỉnh/thành ủy, UBND tỉnh/thành
phố.
Luận văn tốt nghiệp
Trang 16
Qua modem xDSL tốc độ 2Mbps đối với các Sở, Ban, Ngành.
Qua WAN (NTU) tốc độ nx64 Kbps tới các quận, huyện.
Giao diện kết nối đều là Ethernet.
Hình 1.6. Mô hình kết nối mạng lớp C
Kỹ thuật:
o
Mạng đường trục gồm 3 nút mạng tại Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng.
Tại Hà Nội và Hồ Chí Minh còn có thêm các tổng đài chuyển mạch mềm
cung cấp kết nối thoại/video và tại đây cũng cung cấp thêm các kết nối
Internet phục vụ hành chính công.
o
Mạng truy nhập tại các tỉnh, thành kết nối về các core PoP tại các miền
tương ứng.
o
Mạng kết cuối: Cung cấp kết nối đến người sử dụng.
Líp m¹ng B
xDSL or
leaseli
NTU hoặc xDSL modem
Router hoặc FE/GE
Converter
Mạng điện thoại
công cộng.
Người dùng sử dụng
kết nối quay số điện
thoại để kết nối
(analog/ISDN)
Kết nối mạng vào mạng
TSL qua mạng điện thoại
công cộng (PSTN).
Luận văn tốt nghiệp
Trang 17
1.2.2. CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG THẾ HỆ SAU CỤC
BƯU ĐIỆN TRUNG ƯƠNG
Mục tiêu của luận văn là xây dựng được hệ thống quản lý mạng thế hệ sau Cục Bưu
điện Trung ương trên nguyên tắc quản lý tập trung từ một trung tâm duy nhất. Các
yêu cầu về hệ thống quản lý mạng này như sau:
o
Quản lý sự cố: quan tâm đến các sự kiện mạng lưới như là các cảnh báo
và các quá trình cần thiết để xử lý chúng.
o
Quản lý tài nguyên: quản lý cấu trúc của tất cả các các lớp của mạng khi
có thay đổi các tài nguyên thiết bị và các phần mềm.
o
Quản lý cấu hình: sắp đặt các tìa nguyên lên toàn bộ mạng lưới và quản
lý sự cung cấp, di chuyển, thay đổi, định tuyến lại khi có hỏng hóc hay
tắc nghẽn…
o
Quản lý truy cập và an toàn: kiểm soát sự truy cập vào mạng lưới đối với
các đối tượng được phép.
o
Lưu trữ, sao lưu dữ liệu: đảm bảo sự an toàn dữ liệu.
Vì mạng thế hệ sau Cục Bưu điện Trung ương được xây dựng trên nền tảng công
nghệ IP/MPLS nên trong các chương tiếp theo sẽ trình bày rõ về các công nghệ này
cũng như các công nghệ quản lý trong mạng IP/MPLS.
Luận văn tốt nghiệp
Trang 18
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG TMN
2.1. CÁC NGUYÊN LÝ QUẢN LÝ MẠNG VIỄN THÔNG
Mạng viễn thông ngày càng trở nên đa dạng và được phổ biến rộng rãi. Trong suốt
những năm 90 người ta đã trông đợi mạng viễn thông cùng với hệ thống phần mềm
cơ sở sử dụng hàng ngàn phần tử mạng thông minh sẽ tiến triển tăng theo các dịch
vụ mà lại giảm được giá thành để duy trì hoạt động và quản lý mạng. Từ năm 1988
ITU-T đã công bố một số khuyến nghị về những thủ tục, cấu trúc, giao diện tiêu
chuẩn tập hợp thành bộ khuyến nghị M.3000 – đó chính là mạng quản lý viễn thông
TMN, một giải pháp đã và đang được triển khai rộng rãi.
TMN cung cấp những thông tin và chức năng quản lý mạng như: điều khiển hoạt
động, quản lý, vận hành trong môi trường đa phương tiện, phức tạp của mạng viễn
thông. Chức năng của TMN có thể được chia ra làm hai loại chính là chức năng cơ
bản và chức năng mở rộng.
Phần này sẽ đề cập tới mối quan hệ giữa TMN và mạng viễn thông; cấu trúc, các
giao diện chuẩn và phân bố của TMN.
Chương hai sẽ xem xét về hệ thống quản lý mạng TMN và đánh giá xem hệ thống
quản lý mạng TMN có thích hợp với việc xây dựng hệ thống quản lý mạng cho
mạng thế hệ sau của Cục Bưu điện Trung ương hay không. Trong mỗi mục đều có
các so sánh và đánh giá về sự phù hợp đó.
2.1.1.
QUAN HỆ GIỮA TMN VÀ MẠNG VIỄN THÔNG
TMN có thể ở dạng rất đơn giản là một kết nối giữa hệ điều hành (Operating
System) tới một thiết bị viễn thông nào đó, hoặc ở dạng rất phức tạp là mạng kết nối
Luận văn tốt nghiệp
Trang 19
nhiều hệ điều hành với nhiều hệ thống với các thiết bị đầu cuối khác nhau. Trên
hình 2.1 biểu diễn mối quan hệ giữa một mạng TMN với mạng viễn thông TN mà
nó quản lý.
Một mạng quản lý có thể cung cấp các chức năng quản lý và sự liên lạc giữa hệ điều
hành (OS) và các phần khác nhau của mạng viễn thông. TMN cũng cung cấp chức
năng quản lý và liên lạc tới các TMN khác hay các thực thể tương đương TMN để
hỗ trợ khả năng quản lý mạng toàn quốc hoặc quốc tế. Mạng viễn thông bao gồm
các loại thiết bị tương tự, số như thiết bị tổng đài, truyền dẫn, thiết bị đầu cuối, thiết
bị kiểm tra bảo dưỡng,… trong mạng quản lý các thiết bị này đều được xem là phần
tử mạng (NE – Network Element).
Một cách tổng quát, TMN là một mạng riêng độc lập về mặt logic với được quản lý,
giao tiếp với mạng viễn thông ở một số điểm để nhận hay gửi thông tin để điều
khiển hoạt động của nó. TMN sử dụng các thành phần của mạng viễn thông để cung
cấp các thông tin của mạng.
Hình 2.1: Quan hệ giữa TMN và mạng viễn thông
Tới TMN
khác
Mạng viễn thông
ChuyÓn
m¹ch
Hệ thống
truyền dẫn
Hệ thống
truyền dẫn
Chuyển
mạch
Chuyển
mạch
Mạng thông tin số liệu
Hệ thống
điều hành
Hệ thống
điều hành
Hệ thống
điều hành
Trạm
làm việc
TMN
Luận văn tốt nghiệp
Trang 20
2.1.2. CÁC LĨNH VỰC ỨNG DỤNG CỦA TMN
Theo khuyến nghị M.3010, sau đây là một số ví dụ về các mạng, các dịch vụ viễn
thông và một số thiết bị chính có thể quản lý bởi TMN:
o
Các mạng công cộng và mạng riêng bao gồm các mạng đa dịch vụ ISDN
băng rộng và băng hẹp (bao gồm cả ATM), các mạng thông tin di động,
các mạng thoại riêng, các mạng riêng ảo và các mạng thông minh.
o
Bản thân TMN.
o
Các thiết bị truyền dẫn (các bộ ghép kênh, các bộ phối luồng, thiết bị
chuyển kênh SDH…)
o
Các hệ thống truyền dẫn số và tương tự (cáp kim loại, cáp sợi quang, vô
tuyến, vệ tinh…)
o
Các hệ thống lưu trữ.
o
Các hệ điều hành và thiết bị ngoại vi của chúng.
o
Các bộ điều khiển nhóm, máy chủ, các bộ xử lý phụ cận, các máy tính
lớn.
o
Các tổng đài số và tương tự.
o
Các mạng WAN, LAN, MAN.
o
Các mạng chuyển mạch gói và chuyển mạch.
o
Các hệ thống và thiết bị đầu cuối báo hiệu bao gồm các điểm chuyển tín
hiệu (STP – Signal Transfer Point) và cơ sở dữ liệu thời gian thực.
o
Các dịch vụ viễn thông và các dịch vụ kèm theo.
o
PBXs, truy nhập PBX và đầu cuối người sử dụng (khách hàng).
o
Các đầu cuối người sử dụng ISDN.
Luận văn tốt nghiệp
Trang 21
o
Phần mềm được cung cấp bởi các dịch vụ viễn thông hoặc liên quan với
các dịch vụ viễn thông, phần mềm chuyển mạch, đường dẫn,cơ sở dữ liệu
báo hiệu.
o
Phần mềm ứng dụng hoạt động trong các máy tính lớn (siêu máy tính)…
bao gồm cả các ứng dụng cung cấp cho TMN.
o
Các hệ thống liên quan (các module đo kiểm tra, các hệ thống nguồn,
điều hòa nhiệt độ, các hệ thống cảnh báo của một toà nhà,…)
Như vậy, căn cứ vào các ứng dụng của TMN ta thấy rằng TMN phù hợp với việc
xây dựng hệ thống quản lý mạng của Cục Bưu điện Trung ương. Tuy nhiên, để xem
xét xem có thể áp dụng hay không cần phải nghiên cứu các đặc trưng khác của
mạng quản lý viễn thông TMN.
2.1.3 MỤC TIÊU CƠ BẢN CỦA TMN
Mục tiêu cơ bản của của TMN là cung cấp một cơ cấu tổ chức cho quản lý viễn
thông. Ngoài ra các mục tiêu để xây dựng TMN là:
o
Từ một hoặc một vài hệ thống quản lý, người điều hành có thể quản lý
nhiều mặt các loại thiết bị, mạng, dịch vụ phân bố rộng rãi.
o
Các cơ chế bảo mật và toàn vẹn dữ liệu ở nhiều mức như quản lý hệ
thống, các chức năng liên lạc bởi vì TMN có thể cho phép truy cập và
điều khiển từ các nguồn được coi là bên ngoài TMN.
o
Tương thích với các ứng dụng cơ bản của mô hình OSI.
o
Dùng kỹ thuật xử lý phân bố hướng đối tượng (ODP) với nhân là các đối
tượng để quản lý các tài nguyên trong môi trường TMN bởi môi trường
quản lý viễn thông phân bố.
2.1.4. LỢI ÍCH CỦA VIỆC SỬ DỤNG TMN
Việc triển khai mạng quản lý viễn thông TMN mang lại các ích lợi sau đây cho các
nhà khai thác, cho khách hàng và cả đối với các nhà sản xuất cung cấp thiết bị:
2.1.4.1.Các lợi ích chiến lược:
Luận văn tốt nghiệp
Trang 22
–
Liên kết các nhà sản xuất, cung cấp thiết bị.
–
Tác động lớn đến các hoạch định về chính sách trong kinh doanh.
–
Thực hiện tốt các chức năng bảo vệ, bảo mật cho mạng.
–
Cung cấp khả năng điều chỉnh kế hoạch khai thác và kinh doanh.
2.1.4.2.Các dịch vụ cho khách hàng được cải thiện:
–
Chất lượng dịch vụ được nâng cao.
–
Chuyển giao sản phẩm nhanh hơn.
–
Theo dõi và đáp ứng tốt các yêu cầu của khách hàng.
–
Khách hàng có thể tham gia vào việc quản lý dịch vụ.
2.1.4.3.Giá thành các dịch vụ và thiết bị được giảm đi:
–
Các thiết bị được chuẩn hoá.
–
Phân chia lại cơ sở hạ tầng.
–
Kiểm tra và thiết kế chi tiết.
2.1.4.4.Tăng lợi nhuận kinh doanh:
–
Quản lý chặt chẽ mạng khách hàng.
–
Bán lại các hệ thống.
–
Các giá trị được tái cải thiện.
Việc đáp ứng các tiêu chuẩn để đạt được các lợi ích trên phụ thuộc vào:
–
Tính năng và đặc điểm của các phương tiện được cung cấp trong hệ thống
quản lý.
–
Khả năng giám sát, kiểm soát các bộ phận của mạng quản lý.
– Cơ cấu tổ chức và phương thức điều hành được xây dựng để khai thác việc
quản lý mạng.
2.1.5. CẤU TRÚC MẠNG TMN
Luận văn tốt nghiệp
Trang 23
2.1.5.1. Các yêu cầu về cấu trúc TMN:
–
Tối thiểu hoá thời gian hoạt động quản lý đối với các sự cố trên mạng.
–
Khả năng điều khiển theo các hướng của việc vận hành mạng.
–
Cung cấp cơ cấu cô lập để tối thiểu hoá ảnh hưởng nguy hại đối với việc
bảo mật.
–
Xác định vị trí, nguyên nhân và nội dung của các lỗi mạng.
–
Cung cấp dịch vụ hỗ trợ và sự liên kết với khách hàng.
2.1.5.2. Cấu trúc của TMN:
Đối với cấu trúc tổng quan của TMN – khi lập kế hoạch và thiết kế – có 3 xu hướng
cấu trúc sau đây được nghiên cứu xem xét, đó là:
– Cấu trúc chức năng TMN: phân bố các chức năng trong TMN cho phép
khởi tạo các khối chức năng mà từ đó một TMN sẽ được tạo thành từ tổ hợp
các khối chức năng này. Định nghĩa về các khối chức năng và các điểm liên
quan giữa các khối chức năng sẽ dẫn tới các yêu cầu đối với các tính năng
giao diện được khuyến nghị đối với TMN.
– Cấu trúc thông tin TMN: Dựa trên cơ sở đối tượng là nguyên nhân cơ bản
để áp dụng kết nối hệ thống mở OSI. OSI và nguyên lý X500 là cơ sở để
đưa ra nguyên tắc TMN và được mở rộng để thích hợp với môi trường
TMN khi cần thiết.
– Cấu trúc vật lý TMN: trình bày các giao diện thực và các ví dụ về các thành
phần vật lý đối với TMN.
2.1.5.3. Cấu trúc chức năng TMN:
TMN cung cấp các phương tiện để truyền tải và xử lý thông tin liên quan đến việc
quản lý các mạng viễn thông. Cấu trúc chức năng của TMN được dựa trên một số
khối chức năng của TMN. Các khối chức năng cung cấp cho TMN các chức năng
giúp cho việc thực hiện các chức năng quản lý TMN. Chức năng truyền thông dữ
liệu DCF được sử dụng để chuyển đổi thông tin giữa các khối chức năng TMN. Các
Luận văn tốt nghiệp
Trang 24
khối chức năng khác nhau điển hình có thể là mức độ giới hạn về phạm vi thực hiện
tại cùng điểm chuẩn. Chức năng được cung cấp bởi các khối chức năng của TMN sẽ
được trình bày chi tiết hơn trong các bộ phận chức năng cấu thành TMN. Các khối
chức năng của TMN được minh hoạ như hình 2.2.
Hình 2.2: Các khối chức năng TMN
Trong đó:
OSF: Operation Systems Function – Chức năng hệ thống vận hành
MF: Media Funtion: Chức năng trung gian
WSF: Work Station Function – Chức năng trạm làm việc
NEF: Network Element Function – Chức năng phần tử mạng
QAF: Q Adaptor Function – Chức năng tương thích Q
——: Đường biên chức năng TMN.
WSF
MF
NEF
QAF
OSF
TMN
Luận văn tốt nghiệp
Trang 25
2.1.5.4. Các khối chức năng
* Khối chức năng điều hành (OSF):
OSF cung cấp chức năng lập kế hoạch và quản lý cho mạng TMN. OSF xử lý thông
tin liên quan đến việc quản lý viễn thông nhằm giám sát/phối hợp và có thể điều
khiển các chức năng viễn thông. Hiện tại có rất nhiều OSF cần thiết cho việc hoạt
động của TMN, các tổ chức chuẩn hoá đang cố gắng để định ra các loại OSF có thể
được thực hiện bởi các hệ thống vật lý. Theo tiêu chuẩn M.3010 của ITU thì có 4
loại OSF để cung cấp chức năng quản lý các lớp: lớp kinh doanh BML, lớp dịch vụ
SML, lớp mạng NML và lớp quản lý các thành phần mạng NEML.
* Khối chức năng phần tử mạng (NEF):
– NEF là một khối chức năng thông tin với TMN nhằm mục đích được giám
sát và/hoặc được điều khiển. NEF cung cấp các chức năng viễn thông và hỗ
trợ được yêu cầu bởi mạng viễn thông đang được quản lý.
– NEF gồm các chức năng viễn thông đó là các vấn đề quản lý. Các chức
năng này không phải là một phần của TMN nhưng đại diện cho TMN thông
qua NEF. Phần của NEF cung cấp sự biểu thị này trong việc hỗ trợ TMN là
một phần bản thân TMN trong khi đó bản thân các chức năng viễn thông là
nằm ngoài NEF.
* Khối chức năng trạm làm việc (WSF):
WSF cung cấp phương tiện để diễn giải thông tin TMN cho người sử dụng và
ngược lại. WSF chịu trách nhiệm chuyển đổi thông tin giữa điểm chuẩn TMN và
điểm chuẩn không thuộc TMN đóng vi trò như một “cổng” giao tiếp, do vậy một
phần của khối chức năng này nằm ngoài đường biên.
* Khối chức năng trung gian (MF):
Khối MF cho phép các khối chức năng khác trong TMN trao đổi thông tin với nhau
khi giao diện và điểm tham chiếu giữa chúng không giống nhau. Nói cách khác MF
có nhiệm vụ như các cổng làm nhiệm vụ chuyển tiếp. Theo các tiêu chuẩn
M30/3010 của ITU khối MF còn có nhiệm vụ xử lý và trao đổi thông tin qua lại
