Nghiên cứu về IP trên nền các mạng quang WDM

Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt
Nguyễn Thế Cương, D2001VT
v
SNMP Simple Network Management
Protocol
Giao thức quản lí mạng đơn giản
SNR Signal-to-Noise Ratio Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
SPF Shortest Path First Đường đi ngắn nhất trước tiên
SRLG Shared Risk Link Group Nhóm tuyến nối nguy hiểm chia sẻ
TCP Transmission Control
Protocol
Giao thức điều khiển truyền dẫn
TE Terminal Equipment, Traffic
Engineering
Thiết bị đầu cuối, kĩ thuật lưu
lượng
TECP Traffic Engineering to Control
Protocol
Kĩ thuật lưu lượng cho giao thức
điều khiển
TELNET Remote Telminal protocol Giao thức đầu cuối ở xa
TILDA Traffic Independent Logical
Topology Design Algorithm
Thuật toán thiết kế mô hình logic
độc lập lưu lượng
TMN Telecommunications
Management Network
Mạng quản lí viễn thông
TTL Time To Live Thời gian sống
UDP User Datagram Protocol Giao thức Datagram người sử
dụng
UNI User to Network Interface Giao diện người sử dụng-mạng
VPC Virtual Path Connection Kết nối đường ảo
VPN Virtual Private Network Mạng cá nhân ảo
WADM Wavelength Add/Drop
Multiplexer
Bộ ghép kênh xen/tách bước sóng
WAN Wide Area Network Mạng diện rộng
WDM Wavelength Amplifier Bộ khuếch đại bước sóng
WSXC Wavelength Selective Cross
Connect
Khối đấu chéo lựa chọn bước sóng









Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu
Nguyễn Thế Cương, D2001VT
1
LỜI NÓI ĐẦU
Xu hướng giao thức IP trở thành tầng hội tụ cho các dịch vụ viễn thông ngày
càng trở nên rõ ràng. Phía trên tầng IP, vẫn đang xuất hiện ngày càng nhiều các ứng
dụng và dịch vụ dựa trên nền IP. Những ưu thế nổi trội của lưu lượng IP đang đặt ra
vấn đề là các hoạt động thực tiễn kĩ thuật của hạ tầng mạng nên được tối ưu hoá cho
IP. Mặt khác, quang sợi, như một công nghệ phân tán, đang cách mạng hoá ngành
công nghiệp viễn thông và công nghiệp mạng nhờ dung lượng mạng cực lớn mà nó
cho phép, qua đó cho phép sự phát triển của mạng Internet thế hệ sau. Sử dụng công
nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM dựa trên nền mạng hiện tại sẽ có thể cho phép
nâng cao đáng kể băng thông mà vẫn duy trì được hiện trạng hoạt động của mạng. Nó
cũng đã được chứng minh là một giải pháp hiệu quả về mặt chi phí cho các mạng
đường dài.
Khi sự phát triển trên toàn thế giới của sợi quang và các công nghệ WDM, ví dụ
như các hệ thống điều khiển và linh kiện WDM trở nên chín muồi, thì các mạng quang
dựa trên WDM sẽ không chỉ được triển khai tại các đường trục mà còn trong các mạng
nội thị, mạng vùng và mạng truy nhập. Các mạng quang WDM sẽ không chỉ còn là các
các đường dẫn điểm-điểm, cung cấp các dịch vụ truyền dẫn vật lí nữa mà sẽ biến đổi
lên một mức độ mềm dẻo mới. Tích hợp IP và WDM để truyền tải lưu lượng IP qua
các mạng quang WDM sao cho hiệu quả đang trở thành một nhiệm vụ cấp thiết.
Khoá luận tốt nghiệp của em sẽ xem xét về IP trên nền các mạng quang WDM
đặc biệt sẽ tập trung vào kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Khoá luận sẽ tập trung trình bày
về các cơ chế cơ bản và kiến trúc phần cứng cũng như phần mềm để triển khai các
mạng quang WDM cho phép truyền dẫn lưu lượng IP và sẽ gồm có bốn chương:
• Chương I: Tổng quan về IP/WDM. Chương này sẽ trình bày khái niệm
mạng IP/WDM, đưa ra ba xu hướng chồng giao thức cho mạng này, các
ưu nhược điểm của từng xu hướng. Lí do vì sao IP/WDM lại được chọn là
giải pháp cho tương lai cũng sẽ được chỉ ra trong chương I
• Chương II: Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Chương II sẽ trình bày một số
vấn đề chung trong kĩ thuật lưu lượng, khái niệm kĩ thuật lưu lượng
IP/WDM, hai phương pháp triển khai, mô hình chức năng của kĩ thuật lưu
lượng IP/WDM và kĩ thuật lưu lượng MPLS áp dụng cho IP/WDM.
• Chương III: Tái cấu hình trong kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Chương
này sẽ tập trung đi sâu vào các vấn đề: tái cấu hình mô hình ảo đường đi
ngắn nhất, tái cấu hình cho mạng WDM chuyển mạch gói, mô tả và thảo
Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu
Nguyễn Thế Cương, D2001VT
2
luận về một thuật toán cụ thể và cuối cùng là dịch chuyển tái cấu hình
đường đi ngắn nhất.
• Chương IV: Phần mềm xử lí lưu lượng IP/WDM. Trong chương IV,
các kiến trúc phần mềm cho các xu hướng kĩ thuật lưu lượng, chi tiết về
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 trình bày.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng song do thời gian và trình độ có hạn nên khoá luận
này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến
đóng góp của các thầy cô và các bạn.
Nhân đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo T.S Lê Ngọc Giao đã
tạo mọi điều kiện và tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện đồ án.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Viễn Thông I đã giúp đỡ
em trong thời gian qua.
Xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và người thân - những người đã luôn
giúp đỡ, cổ vũ và kịp thời động viên tôi trong suốt thời gian qua.

Hà Nội, ngày tháng năm 2005
Sinh viên

Nguyễn Thế Cương







Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM
Nguyễn Thế Cương, D2001VT
3
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ IP/WDM
1.1 Khái niệm mạng IP/WDM
Mạng IP/WDM được thiết kế để truyền dẫn lưu lượng IP trong một mạng quang
cho phép WDM để tận dụng sự phổ biến của kết nối IP và dung lượng băng thông cực
lớn của WDM. Hình 1.1 dưới đây chỉ ra việc truyền dẫn các gói tin IP hoặc các tín
hiệu SONET/SDH thông qua mạng WDM. Một khối điều khiển bằng phần mềm sẽ
điều khiển ma trận chuyển mạch. Ở đây, IP, với vai trò là công nghệ ở lớp mạng, sẽ
dựa trên tầng dữ liệu để cung cấp:
• Đóng khung (ví dụ như SONET hay Ethernet)
• Phát hiện lỗi (ví dụ như kiểm tra CRC)
• Sửa lỗi (ví dụ như yêu cầu phát lại tự động ARQ)
Một vài các chức năng tầng liên kết được thể hiện trong giao diện ví dụ như các
giao diện khách xen/tách hay các giao diện truyền dẫn nhờ vật lí.
MUX
MUX

Hình 1.1 Truyền tải gói tin IP trên các kênh bước sóng
Một mục tiêu của mạng quang là cung cấp truyền dẫn trong suốt quang từ đầu
cuối tới đầu cuối để tối thiểu hoá trễ mạng. Điều này đòi hỏi các giao diện toàn quang
và các ma trận chuyển mạch toàn quang cho các thành phần mạng trung gian và biên
giới mạng. Bộ phát đáp được sử dụng để khuyếch đại tín hiệu quang. Tồn tại các bộ
phát đáp toàn quang (các laser biến đổi được) và các bộ phát đáp quang-điện-quang
(O-E-O). Hình cũng chỉ ra hai loại lưu lượng là IP (ví dụ như Gigabit Ethernet) và
SONET/SDH và do đó đòi hỏi các giao diện giữa Gigabit Ethernet và SONET/SDH.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM
Nguyễn Thế Cương, D2001VT
4
Trong trường hợp các kết nối đa truy nhập, một tầng con của tầng liên kết dữ liệu là
giao thức truy nhập môi trường (MAC) sẽ làm trung gian truy nhập để chia sẻ kết nối
sao cho tất cả các node đều có cơ hội truyền dữ liệu.
Hiện đang tồn tại ba xu hướng chính để truyền dẫn IP trên nền WDM (Hình 1.2).
Xu hướng thứ nhất là truyền dẫn IP trên ATM, sau đó qua SONET/SDH và cuối cùng
là sợi quang WDM. Ở đây WDM được dùng như là công nghệ truyền dẫn song song
với tầng vật lý. Ưu điểm chính của phương pháp này là nhờ việc sử dụng ATM, các
loại lưu lượng khác nhau với các đòi hỏi QoS khác nhau có thể được mang trên cùng
một sợi quang.






Hìn
h 1.2 Ba xu hướng cho IP/WDM (tầng dữ liệu)
Một ưu điểm khác khi dùng ATM là khả năng sử dụng kĩ thuật lưu lượng và độ
mềm dẻo trong việc giám sát mạng của ATM. Nó bổ sung cho định tuyến lưu lượng nỗ
lực tối đa (best effort) của IP truyền thống. Tuy nhiên, xu hướng này bị cho là phức
tạp, tăng chi phí mạng và có xu hướng tạo ra các nghẽn cổ chai tính toán ở các mạng
tốc độ cao. Nó được giải quyết bởi sự xuất hiện của kĩ thuật MPLS trong tầng IP. Các
đặc tính chính của MPLS như sau:
• Sử dụng một nhãn đơn giản và có độ dài cố định để xác định dòng/tuyến.
• Tách riêng dữ liệu chuyển tiếp và thông tin điều khiển. Thông tin điều
khiển được dùng để thiết lập đường đi ban đầu nhưng các gói tin được vận
chuyển tới node kế tiếp dựa theo nhãn trong bảng chuyển tiếp.
• Với một mô hình chuyển tiếp đồng nhất và được đơn giản hoá, các mào
đầu IP chỉ được xử lý và kiểm tra tại các biên giới của các mạng MPLS và
sau đó các gói tin MPLS được chuyển tiếp dựa theo các “nhãn” (thay vì
phải phân tích các mào đầu gói tin IP đã được đóng gói).
• MPLS cung cấp đa dịch vụ. Ví dụ một mạng riêng ảo VPN thiết lập bởi
MPLS có một mức độ ưu tiên cụ thể được xác định bởi trường tương
đương chuyển tiếp FEC (Forwarding Equivalence Class).
IP
ATM IP/MPLS
SONET/SDH SONET/SDH IP/MPLS
WDM WDM WDM
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM
Nguyễn Thế Cương, D2001VT
5
• Cho phép phân loại các gói tin dựa theo chính sách. Các gói tin được kết
hợp trong FEC nhờ việc sử dụng một nhãn. Việc sắp xếp gói tin vào FEC
được thực hiện tại biên giới mạng dựa theo trường dịch vụ hoặc địa chỉ
đích trong phần mào đầu của gói tin.
• Cung cấp các cơ chế cho phép kĩ thuật lưu lượng. Các cơ chế này được
triển khai để cân bằng tải tuyến nhờ giám sát lưu lượng và thực hiện chỉnh
các dòng một cách tích cực hoặc dự đoán trước. Trong mạng IP hiện tại, kĩ
thuật lưu lượng là rất khó nếu không nói là không thể vì chuyển đổi hướng
lưu lượng dùng các chỉnh sửa định tuyến không trực tiếp là không hiệu
quả và nó có thể gây ra tắc nghẽn nghiêm trọng hơn ở đâu đó trong mạng.
MPLS cho phép định tuyến hiện bởi nó cung cấp và tập trung chủ yếu vào
chuyển tiếp dựa trên trường. Ngoài ra MPLS cũng cung cấp các công cụ
cho điều khiển lưu lượng như kĩ thuật đường ngầm, kĩ thuật tránh và
phòng vòng lặp, kĩ thuật ghép dòng.
Xu hướng thứ hai là IP/MPLS trên nền SONET/SDH và WDM. SONET/SDH
cung cấp một số đặc tính hấp dẫn sau cho xu hướng này:
• SONET cung cấp một phân cấp ghép kênh tín hiệu quang tiêu chuẩn qua
đó các tín hiệu tốc độ thấp được ghép thành các tín hiệu tốc độ cao.
• SONET cung cấp một tiêu chuẩn khung truyền dẫn.
• Mạng SONET có khả năng bảo vệ/hồi phục hoàn toàn trong suốt đối với
các tầng cao hơn, ở đây là tầng IP.
Các mạng SONET thường sử dụng mô hình ring. Sơ đồ bảo vệ SONET có thể là:
• 1+1, nghĩa là dữ liệu được truyền dẫn trên hai hướng ngược nhau và ở
đích thì tín hiệu có chất lượng tốt hơn sẽ được lựa chọn.
• 1:1, chỉ ra rằng có một đường bảo vệ dành riêng cho đường chính
• n:1, thể hiện một số đường chính (n) chia sẻ chung một đường bảo vệ.
Thiết kế của SONET cũng tăng cường OAM&P để truyền các thông tin cảnh
báo, điều khiển và hiệu năng giữa các hệ thống và giữa các mức mạng. Tuy nhiên,
SONET mang quá nhiều thông tin mào đầu và chúng lại được mã hoá ở nhiều mức
khác nhau. Mào đầu đường (POH) được mang từ đầu cuối tới đầu cuối. Mào đầu tuyến
(LOH) được sử dụng cho tín hiệu giữa thiết bị kết cuối tuyến ví dụ như các bộ ghép
kênh OC-n. Mào đầu đoạn (SOH) được sử dụng để thông tin giữa các thành phần
mạng liền kề ví dụ như các bộ tái tạo. Với một OC-1 với tốc độ là 51,84 Mbps, phần
tải của nó chỉ có khả năng truyền dẫn một DS-3 với tốc độ bit là 44,736 Mbps.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM
Nguyễn Thế Cương, D2001VT
6
Xu hướng thứ ba ứng dụng IP/MPLS trực tiếp trên WDM và là giải pháp hiệu
quả nhất. Tuy nhiên, nó lại yêu cầu tầng IP có trách nhiệm bảo vệ và phục hồi tuyến.
Nó cũng yêu cầu một khuôn dạng khung được đơn giản hoá để điều khiển lỗi truyền
dẫn. Có một vài lựa chọn khuôn dạng khung cho IP trên nền WDM. Một vài công ty
đã phát triển một chuẩn mới là Slim SONET/SDH. Nó cung cấp các chức năng tương
tự như SONET/SDH nhưng với các kĩ thuật hiện đại để thay thế mào đầu và ghép kích
thước khung vào kích thước gói tin.
Một ví dụ khác là ứng dụng khuôn dạng khung Gigabit Ethernet. Chuẩn 10-
Gigabit Ethernet mới được thiết kế là để dành riêng cho các hệ thống WDM ghép chặt.
Sử dụng khuôn dạng Ethernet, các máy chủ ở bất kì hướng nào của kết nối cũng không
cần sắp xếp lên một khuôn dạng giao thức khác (ví dụ như ATM) để truyền dẫn.
Các mạng IP truyền thống sử dụng báo hiệu trong băng nên lưu lượng báo hiệu
và điều khiển được truyền dẫn trên cùng một đường và tuyến. Một mạng quang WDM
có một mạng truyền thông riêng rẽ dành cho các bản tin điều khiển. Như vậy nó sử
dụng báo hiệu ngoài băng như trong hình 1.3
Lưu lượng dữ liệu
Báo hiệu ngoài băng
Báo hiệu trong băng
Lưu lượng dữ liệu
và điều khiển
(a) Mạng WDM
(b) Mạng IP truyền thống

Hình 1.3 Lưu lượng dữ liệu và điều khiển trong mạng IP và WDM
Trong mặt phẳng điều khiển, IP trên nền WDM có thể hỗ trợ nhiều kiến trúc
mạng khác nhau và sự lựa chọn kiến trúc chỉ phụ thuộc vào môi trường mạng hiện có,
nhà quản trị và chủ sở hữu mạng.
1.2 Lí do chọn IP/WDM
IP là giao thức được thiết kế để xác định địa chỉ mạng lớp ba và từ đó định tuyến
qua các mạng con với các công nghệ lớp hai khác nhau. Phía trên tầng IP tồn tại rất
nhiều các dịch vụ và ứng dụng dựa trên nền tảng IP khác nhau. Trong khi đó phía dưới
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM
Nguyễn Thế Cương, D2001VT
7
lớp IP thì sợi quang sử dụng công nghệ WDM là công nghệ truyền dẫn hứa hẹn nhất,
cho phép dung lượng mạng vô cùng lớn để đáp ứng được sự phát triển của Internet.
Công nghệ này sẽ trở nên hấp dẫn hơn nhiều khi giá thành của các hệ thống WDM
giảm đi.
Mặt phẳng điều khiển có nhiệm vụ truyền dẫn các bản tin điều khiển để chuyển
đổi các thông tin sẵn có và có thể tiếp cận được, tính toán cũng như thiết lập đường
truyền dẫn dữ liệu. Mặt phẳng dữ liệu có nhiệm vụ truyền dẫn lưu lượng ứng dụng và
lưu lượng người sử dụng. Một chức năng điển hình của mặt phẳng dữ liệu là đệm và
chuyển tiếp gói tin. IP không phân tách mặt phẳng dữ liệu và mặt phẳng điều khiển và
do đó nó đòi hỏi các cơ chế QoS tại các bộ định tuyến để phân biệt các bản tin điều
khiển và các gói tin dữ liệu.
Một hệ thống điều khiển mạng WDM truyền thống sử dụng một kênh điều khiển
riêng biệt, còn được gọi là mạng truyền thông dữ liệu, để truyền dẫn các bản tin điều
khiển. Một hệ thống quản lý và điều khiển mạng WDM, theo TMN, được triển khai
theo cấu trúc tập trung. Để cho phép mở rộng địa chỉ, các hệ thống này dùng một phân
cấp quản lý. Kết hợp IP và WDM có nghĩa là, ở trong mặt phẳng dữ liệu ta có thể yêu
cầu các tài nguyên mạng WDM chuyển tiếp lưu lượng IP một cách hiệu quả còn trong
mặt phẳng điều khiển ta có thể xây dựng một mặt phẳng điều khiển đồng bộ. IP/WDM
cũng đánh địa chỉ tất cả các mức trung gian của các mạng quang intra- và inter-WDM
và các mạng IP.
Các động cơ thúc đẩy IP/WDM bao gồm:
• Các mạng quang WDM có thể đánh địa chỉ lưu lượng Internet đang phát
triển bằng cách khai thác cơ sở hạ tầng sợi quang sẵn có. Sử dụng công
nghệ WDM có thể tăng một cách đáng kể việc tận dụng băng thông sợi
quang.
• Hầu hết lưu lượng dữ liệu qua các mạng là IP. Gần như tất cả các ứng
dụng dữ liệu đầu cuối người sử dụng đều sử dụng IP. Lưu lượng thoại
truyền thống cũng có thể đóng gói nhờ các kĩ thuật VoIP.
• IP/WDM thừa hưởng sự mềm dẻo và khả năng thích ứng mà các giao thức
điều khiển IP cho phép.
• IP/WDM có thể đạt được hoặc nhắm vào sự phân bố băng thông động
theo nhu cầu (hay giám sát thời gian thực) trong các mạng quang. Bằng
cách phát triển từ các mạng quang điều khiển tập trung truyền thống sang
mạng tự điều khiển phân bố, mạng IP/WDM tích hợp không những giảm
thiểu chi phí quản lý mạng mà còn cung cấp phân bố tài nguyên động và
giám sát dịch vụ theo nhu cầu.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM
Nguyễn Thế Cương, D2001VT
8
• Với sự giúp đỡ của các giao thức IP, IP/WDM có thể hy vọng đánh địa chỉ
được WDM hay các nhà khai thác hoạt động trung gian NE.
 Các mạng quang WDM đòi hỏi mặt phẳng điều khiển thống nhất và có
khả năng phân cấp giữa các mạng con được cung cấp bởi các nhà khai
thác WDM khác nhau. Các giao thức điều khiển IP đã được triển khai
rất rộng rãi và được chứng minh là có khả năng phân cấp. Sự xuất
hiện của MPLS không chỉ bổ sung cho IP truyền thống kĩ thuật lưu
lượng và khả năng QoS biến đổi mà còn đưa ra một mặt phẳng điều
khiển trung tâm IP thống nhất giữa các mạng.
 Sự khác biệt giữa các thiết bị mạng WDM đòi hỏi sự liên kết giữa các
nhà khai thác trung gian. Ví dụ như các WADM không trong suốt đòi
hỏi các khuôn dạng tín hiệu nhất định ví dụ như tín hiệu SONET/SDH
ở các giao diện khách xen/tách của chúng. Sự liên kết hoạt động giữa
WDM đòi hỏi sự xuất hiện của tầng mạng mà ở đây là IP.
• IP/WDM có thể đạt được sự phục hồi động bằng cách phân mức các cơ
chế điều khiển phân tán được dùng trong mạng.
• Từ quan điểm dịch vụ, các mạng IP/WDM có thể lợi dụng các cơ chế,
chính sách, mô hình, cơ cấu QoS được đề nghị và phát triển trong mạng
IP.
• Rút kinh nghiệm từ tích hợp IP và ATM, IP và WDM cần một sự tích hợp
mạnh hơn nữa để tăng tính hiệu quả và khả năng mềm dẻo. Ví dụ như, IP
trên nền ATM cổ điển là tĩnh và phức tạp và chuyển đổi địa chỉ IP sang
ATM là bắt buộc phải chuyển đổi giữa các địa chỉ IP và các địa chỉ ATM.
Tích hợp IP/WDM sẽ cho phép truyền dẫn mạng quang một cách hiệu quả, làm
giảm chi phí cho lưu lượng IP và tăng cường sự tận dụng mạng quang.





Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II. Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM
Nguyễn Thế Cương, D2001VT
9
CHƯƠNG II KĨ THUẬT LƯU LƯỢNG IP/WDM
2.1 Mô hình hoá lưu lượng viễn thông
Kĩ thuật lưu lượng phải được thực hiện trên một mô hình cụ thể mà ở đây là mô
hình mạng viễn thông hoặc mạng máy tính. Do đó, không thể không xem xét các
phương pháp mô hình hoá mạng. Để mô hình hoá mạng viễn thông hay mạng máy tính
cần hai bước là mô hình hoá lưu lượng và mô hình hoá hệ thống. Mô hình hoá lưu
lượng được sử dụng để mô tả luồng lưu lượng đến hệ thống ví dụ như tốc độ đến, phân
bố lưu lượng và tận dụng tuyến nối trong khi mô hình hệ thống được sử dụng để mô tả
chính bản thân hệ thống kết mạng của nó ví dụ như cấu hình và mô hình hàng đợi.
Kiểu hệ thống hoàn toàn tổn thất có thể được sử dụng để làm mô hình cho các mạng
chuyển mạch kênh vì trong đó không có vị trí đợi. Vì thế, khi hệ thống đã đầy thì nếu
như khi đó có một khách hàng mới, anh/chị ta sẽ không được phục vụ. Hệ thống có tổn
thất dựa trên việc giám sát để chỉ ra nhu cầu của khách hàng. Còn hệ thống đợi hoàn
toàn được sử dụng để mô hình hoá các mạng chuyển mạch gói với giả thiết rằng hàng
đợi là vô hạn. Khi đó nếu tất cả các máy chủ đều đang bận thì một khách hàng đến vào
thời điểm đó sẽ chiếm một vị trí trong hàng đợi. Ở đây không có tổn thất nhưng khách
hàng phải đợi một khoảng thời gian nhất định trước khi được phục vụ. Lúc này mối
quan tâm sẽ chuyển sang kích thước của bộ đệm và chính sách được sử dụng trong
hàng đợi.
Ở đây, đồ án sẽ chỉ xem xét vấn đề mô hình hoá lưu lượng còn mô hình hoá hệ
thống phải dựa trên các hệ thống cụ thể. Báo cáo sẽ tìm hiểu các nguyên lí dự đoán lưu
lượng được sử dụng trong mô hình hoá lưu lượng cũng như các thông số để thực hiện
mô hình hoá.
2.1.1 Mô hình lưu lượng dữ liệu và thoại cổ điển
a) Mô hình lưu lượng thoại
Lưu lượng thoại có thể được mô hình hoá nhờ sử dụng mô hình Erlang. Đây là
mô hình tổn thất hoàn toàn. Giả thiết rằng tổng lưu lượng là α thì:
xh
λα
=

trong đó λ biểu thị tốc độ cuộc gọi đến và h biểu thị thời gian chiếm (gọi) trung
bình (thời gian dịch vụ). Đơn vị của cường độ lưu lượng là Erlang (erl). Lưu lượng
một erlang có nghĩa rằng trung bình thì kênh luôn bị chiếm. Nghẽn trong mô hình
Erlang xảy ra khi cuộc gọi bị tổn thất. Có hai đại lượng nghẽn là nghẽn cuộc gọi và
nghẽn thời gian. Nghẽn cuộc gọi là xác suất một cuộc gọi (một khách hàng) thực hiện
cuộc gọi khi tất cả các kênh đều đã bị chiếm. Nghẽn thời gian là xác suất mà tất cả các

Xem chi tiết: Nghiên cứu về IP trên nền các mạng quang WDM