Với việc triển khai các công nghệ mới như 5G, Internet Vạn Vật (IoT) và Trí tuệ Nhân tạo (AI), nhu cầu gia tăng khả năng tính toán tại vùng biên mạng đang tiếp tục phát triển. Sự phát triển này đang đặt thêm nhiều áp lực lên phần kết nối IP và các giao thức "kết nối" Internet lại với nhau.

Việc hỗ trợ khả năng mở rộng cần thiết của các nút IP sẽ cần một kiến trúc mạng đột phá và mới mẻ.  Mạng IP cần phải phát triển tới mức độ khiến việc sở hữu và vận hành mạng trở nên đơn giản hơn rất nhiều trong khi tận dụng được tự động hóa và thông tin được kích hoạt thông qua việc vận dụng các khả năng Kết nối Mạng Do Phần mềm Định nghĩa (SDN). 

Cách tiếp cận truyền thống không cho phép mở rộng mạng IP một cách có hiệu quả kinh tế

Trước tiên, hãy cùng nhìn lại và tìm hiểu lí do vì sao cách tiếp cận hiện tại không thực sự hiệu quả. Ví dụ, trong một mạng dựa trên nền IP truyền thống, các quyết định chuyển tiếp gói được đưa ra dựa trên nền tảng hop-by-hop cùng với các bộ định tuyến riêng biệt thực hiện tác vụ tìm kiếm định tuyến tại từng nút. Các mạng dựa trên IP sử dụng Giao thức Máy cổng Nội bộ (IGP), được thiết kế nhằm đưa ra các quyết định chuyển tiếp gói dựa trên chi phí dịch chuyển trên mỗi đường định tuyến đã định sẵn. Các gói có điểm đầu và/hoặc điểm đích giống nhau sẽ đi theo cùng một đường định tuyến, gây nên tắc nghẽn, ngay cả khi các đường tùy chọn khác còn chưa được tận dụng hoặc đang để không.

Để cố gắng giải quyết vấn đề này, người ta đã đưa ra giải pháp Kỹ thuật Điều khiển Lưu lượng (TE) thay vì các quyết định chuyển tiếp được thực hiện dựa trên nền tảng hop-by-hop, các bộ định tuyến cổng vào quyết định đường dẫn từ điểm nguồn đến điểm đích cho từng luồng lưu lượng cụ thể. Theo cách này, lưu lượng dữ liệu lẽ ra trước đó đã chọn một đường có chi phí thấp hơn nhưng lại tắc nghẽn hơn giờ có thể được định tuyến thông qua các đường ít sử dụng hơn. Nói cách khác, thực hiện "cân bằng tải" lưu lượng.

Giao thức Dự trữ Tài nguyên (RSVP) cũng được đưa ra để dự trữ các nguồn tài nguyên trên một tuyến đường từ đầu đến cuối của luồng lưu lượng dữ liệu trong một mạng IP. Giao thức báo hiệu RSVP được mở rộng từ các tính năng Chuyển mạch Nhãn Đa Giao thức (MPLS) để hỗ trợ MPLS-TE, kích hoạt RSVP để thiết lập một Đường Chuyển Mạch Nhãn (LSP) trong một mạng MPLS-TE với phần mở rộng RSVP-TE.

Công nghệ cần được lựa chọn hiện tại dành cho các nhà điều hành mạng để thiết kế và triển khai các mạng MPLS kỹ thuật lưu lượng chính là thông qua việc sử dụng RSVP-TE.

Vấn đề là gì? Giao thức Phân bố Nhãn (LDP), cụ thể là RSVP-TE, là bộ giao thức phức tạp khi triển khai, bảo dưỡng, vận hành và xử lý lỗi khi có vấn đề xảy ra. Chúng tạo ra rất nhiều lưu lượng báo hiệu trên mạng, ít thông tin về topo mạng, và gửi quá nhiều dữ liệu trên các đường hầm MPLS.

Các nhà điều hành mạng do vậy cần nhiều nhân lực có tay nghề cao để hỗ trợ việc lên kiến trúc mạng RSVP-TE và mở rộng qui mô các mạng RSVP-TE có thể nhanh chóng trở thành một nhiệm vụ quá sức!

Đơn giản hóa mạng với công nghệ Định tuyến Phân đoạn

Định tuyến Phân đoạn (SR) là một xu hướng mới trong việc đơn giản hóa mạng IP. Đây không phải là một công nghệ mới, vì các nhà cung cấp thiết bị và các nhà cung cấp dịch vụ đã thảo luận về nó trong cả thập kỷ nay. Tuy vậy, các thảo luận ban đầu không bao gồm SDN và do vậy làm hạn chế đáng kể các lợi ích có thể đạt được.

SR là một cách linh hoạt và có khả năng mở rộng để triển khai định tuyến IP. Nguồn này lựa chọn một đường và đưa thông tin trực tiếp lên phần đầu của gói tin dưới dạng một danh sách theo thứ tự của các liên kết. Một đường SR không phụ thuộc vào báo hiệu theo nền tảng hop-by-hop, Giao thức Phân phối Nhãn (LDP), hoặc RSVP; thay vào đó, sử dụng "phân đoạn" để chuyển tiếp. Nói chung, việc sở hữu và vận hành mạng sẽ đơn giản hơn rất nhiều.

Định tuyến Phân đoạn cũng có thể thực hiện trên phân lớp dữ liệu MPLS hoặc IPv6, và nó tích hợp với các khả năng đa dịch vụ của MPLS, bao gồm VPN Lớp 3 (L3VPN) và VPN Ethernet (EVPN).

Triển khai Định tuyến Phân đoạn theo IP có Khả năng thích ứng của CienaTM

IP có Khả năng thích ứng của Ciena giới thiệu một kiến trúc hoàn hảo để phát triển mạng thành một kiến trúc có khả năng mở rộng, hiệu quả, đơn gián hóa và có hiệu quả kinh tế, vận dụng Định tuyến Phân đoạn. IP có Khả năng thích ứng được thiết kế để gộp SDN và tận dụng lợi thế từ việc cân đối giữa thông tin phân bố dựa trên mạng và thông tin dựa trên điều khiển tập trung.

Phát triển mạng IP thành một trạng thái đơn giản và hiệu quả hơn với SR không phải chỉ cần có hạ tầng mạng kích hoạt SR hoặc kích hoạt SR trong một cơ sở hạ tầng IP truyền thống. Nó cần tới một chiến lược rõ ràng và được chứng minh rộng rãi quanh việc triển khai một nền tảng tự động hóa thông minh. Yêu cầu các khả năng của IP có Khả năng thích ứng của Ciena với:

  • Mở cơ sở hạ tầng khả trình phân tách với khả năng cung cấp tính năng đo đạc từ xa trong thời gian thực, sử dụng các chuẩn mở như gRPC, OpenConfig và BGP-LS. Các nền tảng Ciena, như 5162, 5170, 6500-T và 6500PTS là các ví dụ tuyệt vời của các giải pháp kết hợp khả năng mở rộng, hiệu suất, khả năng và một tập IP tinh giản trong một dạng thức được tối ưu hóa.
  • Các phân tích với khả năng hiểu về các mạng đa nhà cung cấp và đa lớp, thực hiện điều tra mạng, khảm phá topo mạng, tận dụng nguồn lực mạng trong thời gian thực, yêu cầu QoS, và đóng vai trò là một Thành phần Tính toán Đường truyền SR (PCE). Tối ưu hóa và Đảm bảo Định tuyến Blue Planet (ROA) là một bộ công cụ hoàn hảo để hỗ trợ mọi hình thức triển khai SR.
  • Quản lý SDN đa miền và đa nhà cung cấp với khả năng tự động hóa và lập trình cơ sở hạ tầng mạng theo tính toán PCE, dùng các chuẩn như NETCONF/YANG để triển khai các chính sách Định tuyến Phân đoạn. Quản lý Dịch vụ Đa miền Blue Planet (MDSO) mang tới các khả năng SDN cần để triển khai SR một cách hiệu quả.
Bạn cần biết gì khi phát triển sang Định tuyến Phân đoạn?

Khi so sánh SR với các triển khai Định tuyến IP, LDP và RSVP-TE, các lợi ích là khá rõ ràng. Định tuyến Phân đoạn có tiềm năng lớn trở thành kiến trúc mạng IP chính hỗ trợ các trường hợp sử dụng như chuẩn bị triển khai mạng di động 5G.

Một vài điểm quan trọng cần chú ý khi thảo luận về bất kỳ việc vận dụng SR nào:

  • Quá trình phát triển các mạng IP không phải là một giải pháp lý tưởng. Đa số các nền tảng hiện có đã được triển khai không tương thích với SR. Mọi hình thức triển khai sẽ cần để hỗ trợ môi trường đa công nghệ.
  • Cách duy nhất để phát triển các mạng trở nên có khả năng thích ứng, có hiệu quả kinh tế và đảm bảo tương lai là cần chuẩn bị một tư tưởng mở và các giải pháp kết hợp hiện có trên thị trường. Tất cả các thành phần cấu thành trong triển khai SR phải hỗ trợ môi trường nhiều nhà cung cấp.
  • Cuối cùng, SR không phải là một triển khai dựa theo khối. Hiệu quả của nó phụ thuộc lớn vào nền tảng phần mềm tự động và thông minh tương ứng với các thực hành công nghiệp tiên tiến nhất và một chiến lược phát triển rõ ràng. 

Công nghệ Định tuyến Phân đoạn - triển khai IP có khả năng thích ứng

Các nhà điều hành mạng đang vận hành các mạng IP/MPLS cần khả năng phát triển cơ sở hạ tầng mạng hiện có để hỗ trợ dịch vụ mới và sự phát triển của các mạng IP, mà không làm tăng thêm độ phức tạp và ảnh hưởng tiêu cực tới Tổng Chi phí Sở hữu (TCO). IP có khả năng thích ứng của Ciena là một kết cấu hoàn hảo để triển khai SR thành công.