Công nghệ IP version 6

I. C«ng nghÖ IP 1.1 Tæng quan. ViÖc thùc hiÖn truyÒn ®a tin tøc trªn m¹ng Internet dùa trªn giao thøc TCP/IP cã nghÜa lµ c¸c m¸y tÝnh kÕt nèi ®Õn m¹ng cÇn ph¶i cã mét sè hiÖu ®Ó nhËn d¹ng, sè hiÖu nµy ®­îc gäi lµ ®Þa chØ IP cña m¸y tÝnh ®ã. Tin tøc truyÒn ®a trªn m¹ng ®­îc thÓ hiÖn d­íi d¹ng c¸c gãi tin, mçi gãi tin ®Òu ®­îc g¸n c¸c ®Þa chØ IP cña m¸y tÝnh cÇn nhËn th«ng tin ®ã. Trong c«ng nghÖ IP mét vÊn ®Ò ®¸ng quan t©m n÷a lµ c¸c bé ®Þnh tuyÕn, ®Ó c¸c gãi tin ®Õn ®Ých mét c¸ch chÝnh x¸c cÇn ph¶i thùc hiÖn viÖc ®Þnh tuyÕn (router). Do c¸c m¸y tÝnh trong m¹ng ®Òu cã mét ®Þa chØ IP duy nhÊt nªn c¸c bé router sÏ tÝnh to¸n vµ t×m ra h­íng truyÒn phï hîp. 1.2 C«ng nghÖ IP version 6 (IP phiªn b¶n 6). IP version 6 (IPv.6) lµ phiªn b¶n míi cña giao thøc Internet vèn ®· trë nªn hÕt søc phæ biÕn víi chóng ta ngµy nay, lµ giao thøc Internet Protocol (IP hay TCP/IP). Sù ra ®êi cña IPv.6 b¾t nguån tõ chç ng­êi ta ph¸t hiÖn ra nh÷ng vÊn ®Ò n¶y sinh trong m¹ng IP khi mµ Internet ®· ph¸t triÓn v­ît bËc. Bëi vËy IPv.6 ®­îc ®­a ra nh­ mét gi¶i ph¸p cho nh÷ng vÊn ®Ò trªn còng nh­ ®Ó t¹o ra giao thøc ­u viÖt h¬n giao thøc TCP/IP. Chóng ta cã thÓ nhËn thÊy r»ng b»ng c¸ch sö dông giao thøc IP phiªn b¶n 4 hiÖn nay râ rµng kh«ng ®¹t hiÖu qu¶ cao. Bëi v× t¹i thêi ®iÓm ®­a ra giao thøc IP, nh÷ng nhµ thiÕt kÕ vµ quy ho¹ch m¹ng ®· cho r»ng con sè 4 tû nót m¹ng (c¸c ®Þa chØ IP cña m¸y tÝnh) cã thÓ cïng trao ®æi th«ng tin víi nhau lµ qu¸ ®ñ cho m¹ng truyÒn th«ng cho dï cã ph©n c¸c nót m¹ng trªn thµnh c¸c líp A, B, C ®i ch¨ng n÷a. Tuy nhiªn gÇn 75% trong sè ®Þa chØ nµy ®· bÞ chiÕm gi÷ bëi nh÷ng ng­êi khæng lå trong viÔn th«ng nh­ MIT hay AT&T. C¸c c«ng ty nµy ®Òu cã ë vÞ trÝ A trong c¸c ph©n líp IP, mçi h·ng hiÖn nay ®ang ®iÒu khiÓn kho¶ng h¬n 16 triÖu ®Þa chØ. Bëi vËy c¸c c«ng ty kh¸c ngµy nay chØ cã thÓ chia sÎ víi nhau nh÷ng ®Þa chØ thuéc líp C mµ th«i . Ng­îc l¹i víi IPv.4 (chØ sö dông 32 bÝt dÓ ®¸nh ®Þa chØ), IPv.6 sö dông ®Õn 128 bÝt do ®ã cã thÓ ®a sè ®Þa chØ IP lªn tíi 340 tû tû tû tû ®Þa chØ. Nãi c¸c kh¸c nÕu mçi ng­êi trªn hµnh tinh chóng ta ®Òu së h÷u mét m¹ng IPv.6 víi 18 tû nót th× IPv.6 vÉn thõa kh¶ n¨ng ®Ó ®¸nh ®Þa chØ cho tÊt c¶ c¸c nót ®ã. VÊn ®Ò thø hai x¶y ra ®èi víi giao thøc IPv.4 lµ khã kh¨n cña viÖc chän ®­êng trong mét hÖ thèng m¹ng lu«n thay ®æi nh­ Internet. VÊn ®Ò nµy cµng trë nªn râ rµng khi chóng ta xÐt ®Õn c¸c chøc n¨ng cña internet t¹i nh÷ng møc øng dông cao nhÊt. HiÖn t¹i, ng­êi ta sö dông hai gi¶i ph¸p sau ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò trªn: Sö dông nh÷ng kü thuËt ®Ó chuyÓn ®æi ®Þa chØ (Network Address Translation) ®Ó c¶i thiÖn kh¶ n¨ng ®¸nh ®Þa chØ. Sö dông c¬ chÕ chän ®­êng liªn m¹ng kiÓu kh«ng ph©n líp (Classles Interdomain Routing) ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò chän ®­êng. Tuy nhiªn, c¶ hai gi¶i ph¸p trªn míi chØ lµ t¹m thêi. Bëi vËy ng­êi ta ®· ®­a ra IPv.6 ®Ó gi¶i quyÕt triÖt ®Ó c¸c vÊn ®Ò trªn. Kh¶ n¨ng ®¸nh gi¸ ®Þa chØ còng nh­ chän ®­êng chØ lµ hai trong sè rÊt nhiÒu tÝnh n¨ng cña IPv.6. Nh÷ng kh¶ n¨ng nµy ph¸t triÓn dùa trªn nh÷ng nhu cÇu cña c¸c doanh nghiÖp cho m«t cÊu tróc m¹ng cã kh¶ n¨ng chuyÓn ®æi cao, t¨ng c­êng b¶o mËt vµ toµn vÑn d÷ liÖu, tÝch hîp víi c¸c tiªu chuÈn chÊt l­îng dÞch vô cã kh¶ n¨ng tù ®éng cÊu h×nh m¹ng, tÝch hîp víi c«ng nghÖ di ®éng, truyÒn th«ng d÷ liÖu... T¹i héi nghÞ th­êng niªn cña SIGCOMM n¨m 1999, bµ Sandy Fraser - gi¸m ®èc kü thuËt cña AT&T ®· bµy tá mèi quan t©m cña m×nh tíi cÊu tróc m¹ng Internet hiÖn nay. Liªu cã ®ñ kh¶ n¨ng ®Ó ®¸p øng tèc ®é ph¸t triÓn cña ViÔn th«ng vµ C«ng nghÖ truyÒn th«ng nh­ hiÖn nay hay kh«ng? T¹i sao chóng ta ch­a chuyÓn ®æi tõ IPv.4 sang IPv.6 ? Ph¶i ch¨ng tæ chøc chÞu tr¸ch nhiÖm nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn Internet IETF ®ang tá ra cøng nh¾c trong ho¹t ®éng cña m×nh? Mét trong nh÷ng vÊn ®Ò xung quanh viÖc phá cËp IPv.6 lµ chóng ta kh«ng thÓ x¸c ®Þnh ®­îc khi nµo chóng ta míi cã thÓ ®Æt dÊu chÊm hÕt cho c¸c ®Þa chØ kiÓu IPv.4. Nh÷ng ng­êi l¹c quan cho r»ng IPv.4 sÏ chØ cßn tån t¹i trong vµi thËp kû n÷a mµ th«i. Bëi v× cã mét thøc tÕ lµ nh÷ng quèc gia chØ ®­îc ph©n phèi ®Þa chØ IPv.4 nh­: Trung Quèc, NhËt B¶n.... l¹i ®ang lµ nh÷ng n­íc cã nhu cÇu vÒ ®Þa chØ IP t¨ng m¹nh trong thêi gian tíi. Nh÷ng nhµ cung cÊp dÞch vô IP thÕ hÖ míi nh­: C«ng nghÖ ®iÖn tho¹i sè di ®éng vµ nh÷ng nhµ cung cÊp thiÕt bÞ m¹ng còng nãi r»ng hé cÇn tíi hµng triÖu ®Þa chØ IP cho hµng triÖu thiÕt bÞ tíi cña hä. Chóng ta còng cÇn ghi nhËn nh÷ng ®éng th¸i tÝch cùc tõ phÝa IETF, nhãm nghiªn cøu vÒ giao thøc IP thÕ hÖ míi cña tæ chøc nµy ®ang cè g¾ng ®­a ra nh÷ng ®Æc t¶ vÒ IPv.6 còng nh­ thiÕt lËp ra mét diÔn ®µn míi nh»m môc ®Ých ph¸t triÓn giao thøc nµy. 1.3 ChuyÓn ®æi tõ IPv.4 sang IPv.6. Mét yªu cÇu tèi cÇn thiÕt víi IPv.6 lµ tr­íc khi cã thÓ chuyÓn ®æi hoµn toµn m¹ng Internet sang sö dông IPv.6, th× giao thøc nµy ph¶i “chung sèng hoµ b×nh” víi IPv.4. Thùc tÕ th× IPv.6 hoµn toµn cã thÓ hç trî kh¶ n¨ng nµy, chóng ta cã thÓ n©ng cÊp cÊu tróc m¹ng theo kiÓu n©ng cÊp tõng nót m¹ng råi míi n©ng cÊp router, hay ng­îc l¹i n©ng cÊp router lªn IPv.6 råi míi n©ng cÊp nót m¹ng. ThËm chÝ chóng ta cã thÓ chØ n©ng cÊp mét sè nót m¹ng vµ router, sè cßn l¹i gi÷ nguyªn. Cho ®Õn khi nhµ cung cÊp dÞch vô cã thÓ x©y dùng ®­îc Backbone IPv.6 riªng vµ b¾t ®Çu cung cÊp c¸c dÞch vô IPv.6, c¸c nót m¹ng ®Çu cuèi vÉn trao ®æi th«ng tin qua m¹ng IPv.4 ®iÒu nµy cã thÓ ®­îc thùc hiÖn dÔ dµng bëi c¸c gãi tin IPv.6 ®­îc ®ãng gãi trong phÇn d÷ liÖu cña IPv.4. T¹i mét ®iÓm dõng, gãi tin IPv.4 sÏ ®­îc ph©n tÝch ®Ó lÊy l¹i gãi tin IPv.6 råi tiÕp tôc ®­îc göi cho tíi ®iÓm ®Ých. 1.4 Nh÷ng thuËn lîi cña m¹ng IP thÕ hÖ míi sö dông IPv.6. Víi viÖc ®¸p øng ®­îc c¸c nhu cÇu doanh nghiÖp vÒ kh¶ n¨ng t­¬ng t¸c d÷ liÖu ®a ph­¬ng tiÖn còng nh­ hç trî cho c¸c øng dông truyÒn th«ng chÊt l­îng cao, IPv.6 ®ang lµ gi¶i ph¸p ®Çy triÓn väng cho c¸c liªn m¹ng cña c¸c doanh nghiÖp nãi riªng còng nh­ toµn Internet nãi chung. TÝnh tin cËy vµ kh¶ chuyÓn: M«t trong nh÷ng kh¸c biÖt quan träng gi÷a m¹ng Internet ngµy nay vµ m¹ng Internet trong t­¬ng lai sÏ lµ ®é tin cËy cña nã Internet sÏ trì nªn lu«n s½n sµng khi chung ta muèn sö dông nã. Ng­êi dïng sÏ dÔ dµng kÕt nèi vµo m¹ng mµ kh«ng cÇn thùc hiÖn mét lo¹t c¸c thñ tôc quay sè ®¨ng nhËp phøc t¹p nh­ ngµy nay n÷a vµ hä cã thÓ truy nhËp vµo bÊt cø side nµo hay m«t øng dông nµo trªn m¹ng mµ kh«ng ph¶i quan t©m ®Õn nh÷ng vÊn ®Ò nh­ biÕn ®æi th«ng l­îng m¹ng dÉn ®Õn mÊt kÕt nèi. TÝnh an toµn vµ b¶o mËt: Ng­êi dïng trong m¹ng IP thÕ hÖ míi cã thÓ hoµn toµn tin cËy vµo nh÷ng d÷ liÖu trªn m¹ng gièng nh­ nh÷ng d÷ liÖu mµ hä l­u tr÷ trong tñ hå s¬ cña m×nh víi sù trî gióp cña th«ng tin sè lóc ®ã ®· trë nªn phæ biÕn, c¸c d÷ liÖu cña ng­êi dïng sÏ ®­îc b¶o mËt vµ l­u tr÷ hÕt søc an toµn. §Æc biÖt, chóng ta sÏ cã ®­îc nh÷ng ph­¬ng ph¸p ®¶m b¶o an toµn ®Ó: B¶o ®¶m tÝnh bÝ mËt cña d÷ liÖu ®­îc göi ®i trªn m¹ng Internet. B¶o ®¶m r»ng nh÷ng th«ng ®iÖp ®­îc göi ®i vµ nhËn vÒ hoµn toµn chÝnh x¸c. L­u tr÷ vµ b¶o ®¶m an toµn cho c¸c th«ng tin c¸ nh©n trªn m¹ng. Cung cÊp ch÷ ký ®iÖn tö cho c¸c v¨n b¶n l­u hµnh trªn m¹ng. B¶o ®¶m r»ng c¸c giao dÞch sÏ ®­îc thùc hiÖn ®óng víi thêi gian quy ®Þnh. ChÊt l­îng dÞch vô: C¶ IPv.4 vµ IPv.6 ®Òu hç trî nh÷ng tr­êng trong phÇn header ®Ó ®¶m b¶o cung cÊp c¸c dÞch vô kh¸c biÖt ®¬n gi¶n. C¶ IPv.4 vµ IPv.6 ®Òu cã thÎ hç trî giao thøc l­u tr÷ tµi nguyªn cho nh÷ng dÞch vô t­¬ng ®èi phøc t¹p h¬n. Khu«n d¹ng gãi tin trong IPv.6 bao gåm mét tr­êng 24 bÝt ®Ó x¸c ®Þnh trafficflow cho phÐp c¸c nhµ cung cÊp cã thÓ thùc hiÖn nh÷ng tiªu chuÈn chÊt l­îng dÞch vô cña m×nh. MÆc dï nh÷ng dÞch vô nµy ®ang cßn ë giai ®o¹n thö nghiÖm nh÷ng IPv.6 ®· ®îc ®Æt nÒn mãng cho phÐp triÓn khai nh÷ng øng dông ®¶m b¶o chÊt l­îng dÞch vô cho phÐp ph­¬ng thøc míi cã tÝnh kh¶ thi. Mét ®iÓm lîi kh¸c cña IPv.6 lµ cung cÊp tr­êng flow label còng cã thÓ ®­îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh gi¶i th«ng ngay c¶ khi phÇn d÷ liÖu gãi tin ®· bÞ m· ho¸. Nhê th«ng tin trong tr­êng flow label, chóng ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc nh÷ng gãi tin nµo cÇn ph¶i ®­îc thao t¸c mét c¸ch ®Æc biÖt. VÝ dô nh­: d÷ liÖu h×nh ¶nh, ©m thanh cã thÓ g¾n víi mét nh·n flow label còng cã thÓ ®­îc sö dông ®Ó g¾n cho mét luång d÷ liªô nh÷ng møc ­u tiªn vÒ ®¶m b¶o an toµn vÒ ®é trÔ hay vÒ chi phÝ truyÒn th«ng. Hç trî c¸c øng dông di ®éng: V× nhiÒu lý do, hiÖn nay IPv.4 tá ra rÊt khã kh¨n trong viÖc qu¶n lý nót m¹ng di ®éng. Mçi nót m¹ng di ®éng cÇn sö dông mét ®Þa chØ chuyÓn tiÕp t¹i mçi thêi ®iÓm mµ nã kÕt nèi víi Internet. IPv.4 thùc hiÑn viÖc nµy mét c¸ch khã kh¨n. IPv.4 kh«ng hç trî nh÷ng c¬ chÕ ®· ®¨ng ký vµ qu¶n lý thuª bao tèt mµ nh÷ng c¬ chÕ nµy l¹i rÊt cÇn thiÕt trong m¹ng di ®éng ®Ó c¸c agent cã thÓ ®­îc th«ng tin vÒ vÞ trÝ míi cña c¸c nót di ®éng. C¸c nót m¹ng di ®éng th­êng gÆp nhiÒu khã kh¨n ®Ó x¸c ®Þnh xem chóng cã cïng thuéc mét m¹ng IPv.4 hay kh«ng. Trong IPv.4 c¸c nót m¹ng di ®éng th­êng kh«ng thÓ th«ng b¸o cho ®èi t¸c truyÒn th«ng cña nã sù thay ®æi vÞ trÝ. CÊu tróc IPv.6 cho phÐp hç trî tèi ®a cho viÖc thiÕt lËp vµ qu¶n lý c¸c nót m¹ng di ®éng. ViÖc t¨ng c­êng kh¶ n¨ng xö lý vÒ lùa chän ®Þa chØ ®Ých tù ®éng cÊu h×nh, routing header, ®ãng gãi gãi tin, ®¶m b¶o an toµn vµ cã thÓ truyÒn th«ng anycast ®¸p øng ®­îc yªu cÇu cña m¹ng di ®éng. 2. C¸c dÞch vô cña Internet 2.1 Th­ ®iÖn tö (E-mail). Lµ dÞch vÞ c¬ b¶n, ®­îc sö dông nhiÒu nhÊt vµ cã hiÖu qu¶ nhÊt. Ng­êi göi n¹p th«ng tin cÇn so¹n th¶o trªn m¸y tÝnh, khi khai b¸o ®Þa chØ m¸y tÝnh cña ng­êi nhËn trong Internet, råi thùc hiÖn mét sè thao t¸c ®¬n gi¶n theo mÉu h­íng dÉn. Bøc th­ ®iÖn tö ®­îc tù ®éng chuyÓn ®Õn vµ l­u tr÷ trong hép th­ cña ngêi nhËn. Khi bËt m¸y tÝnh cña m×nh, còng thùc hiÖn mét sè thao t¸c h­íng dÉn ®¬n gi¶n, ng­êi nhËn sÏ thÊy trªn mµn h×nh xuÊt hiÖn c¸c th­ ®iÖn tö míi ®­îc chuyÓn ®Õn. C¸ch göi th­ ®iÖn tö thuËn tiÖn h¬n nhiÒu so víi göi th­ qua hÖ thèng b­u ®iÖn tr­íc ®©y hoÆc qua FAX, l¹i rÎ h¬n vµ nhanh h¬n nhiÒu lÇn. DÞch vô th­ ®iÖn tö lµ mét ph­¬ng thøc ®¸ng tin cËy ®Ó göi vµ nhËn c¸c th«ng ®iÖp nµy tíi ®óng ®Þa chØ vµ cßn nguyªn vÑn. 2.2 DÞch vô trao ®æi c¸c tÖp d÷ liÖu còng ®­îc thùc hiÖn t­¬ng tù ®èi víi th­ ®iÖn tö. DÞch vô trao ®æi tÖp FPT (File Transfer Protocol: Giao thøc chuyÓn tÖp) cho phÐp chuyÓn tÖp tõ mét m¸y tÝnh nµy tíi mét m¸y tÝnh kh¸c. PhÇn nhiÒu ng­êi ta dïng dÞch vô FTP chÐp tÖp trªn mét m¸y chñ tõ xa vµo m¸y tÝnh cña m×nh. ViÖc xö lý nµy gäi lµ t¶i xuèng (Downloading) vµ ng­îc l¹i gäi lµ ®a lªn m¹ng (uploading). 2.3 Th«ng tin d­íi d¹ng tiÕng nãi vµ h×nh ¶nh ®­îc truyÒn ®i th«ng qua dÞch vô siªu v¨n b¶n (Hypertext) nh­ MO-SAIC vµ WWW (World Wide Web). 2.4 DÞch vô Telnet: Cho phÐp thiÕt lËp mét phiªn lµm viÖc d¹ng tr¹m ®Çu cuèi (terminal session) víi mét m¸y tÝnh tõ xa. VÝ dô, chóng ta cã thÓ sö dông Telnet ®Ó kÕt nèi víi mét m¸y chñ ë mét miÒn kh¸c cña thÕ giíi. ChØ khi nèi kÕt ®­îc thiÕt lËp, chóng ta míi cã thÓ th©m nhËp vµo (log in) m¸y tÝnh ®ã theo nh­ lÖ th­êng (tÊt nhiªn chóng ta ph¶i cã tµi kho¶n ng­êi dïng (User Account) hîp lÖ vµ mËt khÈu (Password). Telnet cßn cho phÐp hai ch­¬ng tr×nh phèi hîp lµm viÖc b»ng c¸ch trao ®æi d÷ liÖu trªn Internet. 2.5 Usenet: Lµ lo¹i dÞch vô trong ®ã c¸c lo¹i th«ng tin mµ chØ cã thÓ trao ®æi trong mét nhãm ng­êi theo kiÓu héi th¶o chuyªn ®Ò, th«ng qua dÞch vô gäi lµ nhãm tin tøc (New Groups). Internet cã h¬n 1000 nhãm kh¸c nhau víi ph¹m vi vµ chñ ®Ò rÊt réng, nh­ c¸c së thÝch c«ng viÖc, së thÝch vµ c¸ch sèng... 2.6 Truy nhËp th«ng tin tõ xa (Remote Login): X©m nhËp vµo mét m¸y tÝnh bÊt kú trªn m¹ng ®Ó t×m kiÕm c¸c th«ng tin cÇn biÕt vµ ®­îc phÐp. HiÖn nay trong Internet cã rÊt nhiÒu kho d÷ liÖu ®å sé lu«n lu«n më cöa phôc vô miÔn phÝ cho mäi ngêi. 3.C¸c øng dông c«ng nghÖ IP t¹i ViÖt Nam. ë ViÖt Nam, c«ng nghÖ IP ®· ®­îc øng dông phôc vô c«ng t¸c ho¹t ®éng gi¶ng d¹y vµ nghiªn cøu tõ kh¸ sím chñ yÕu d­íi d¹ng c¸c m¹ng côc bé LAN t¹i c¸c c«ng së, tr­êng häc, viÖn nghiªn cøu... Cho ®Õn cuèi n¨m 1997, c«ng nghÖ IP cho m¹ng WAN b¾t ®Çu ®­îc ph¸t triÓn réng r·i víi sù ra ®êi vµ ph¸t triÓn cña Internet t¹i ViÖt Nam. §Õn nay hÖ th«ng m¹ng IP ®· trë nªn phæ biÕn trªn toµn quèc tuy nhiªn kh¶ n¨ng ®¸p øng vÒ chÊt l­îng còng nh­ d¶i th«ng vÉn cßn h¹n chÕ (HÇu hÕt lµ 10Mbps cho m¹ng LAN vµ 2Mbps cho m¹ng WAN back bone). HiÖn nay, m¹ng truy nhËp VNN ®· cã mÆt t¹i 61 tØnh thµnh phè, ®­îc chia lµm 3 vïng t­¬ng thÝch víi m¹ng PSTN ®ang tån t¹i. Ba vïng nµy ®­îc kÕt nèi b»ng backbone 2MBps, t¹i Hµ Néi cã c¸c cæng kÕt nèi ra Internet quèc tÕ. Mçi vïng cã mét Inter Domain Router HN- gateway cisco 7531. Nh×n s¬ ®å h×nh 1.1 chóng ta cã thÓ nhËn thÊy r»ng m¹ng nµy ®­îc cÊu t¹o nªn tõ 5 ph©n líp chÝnh, ph©n líp trªn cïng chÝnh lµ m¹ng Internet quèc tÕ. C¸c nhµ cung cÊp dÞch vô Internet trong n­íc sÏ truy nhËp tíi m¹ng Internet quèc tÕ b»ng nh÷ng cæng riªng sö dông ®­êng truyÒn tèc ®é cao. T¹i mçi cæng truy nhËp Internet quèc tÕ c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô cã thÓ ®Æt mét Domain router lµm nhiÖm vô ®Þnh tuyÕn cho toµn bé thuª bao trong n­íc muèn truy nhËp Internet quèc tÕ qua cæng trªn. V× mét Router t¹i mét cæng truy nhËp quèc tÕ cã thÓ lµ kh«ng ®ñ cho nhu cÇu thuª bao c¶ n­íc, c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô cã thÓ sö dông nhiÒu Domain router, nÕu mét trong c¸c router nµy bÞ qu¸ t¶i, c«ng viÖc cña nã cã thÓ sÏ ®­îc chia sÎ trong mét router kh¸c cßn rçi. Domain router cã thÓ ®­îc kÕt nèi víi c¸c router ph©n cÊp, c¸c router cã nhiÖm vô chuyÓn ®æi giao diÖn m¹ng WAN - LAN. Mçi router nµy ®­îc kÕt nèi mét Access server t¹i ®iÓm truy nhËp cña c¸c m¹ng PSTN B­u ®iÖn tØnh. Tõ ®©y c¸c kÕt nèi Inernet gi÷a c¸c thuª bao vµ nhµ cung cÊp dÞch vô sÏ ®­îc thiÕt lËp. §iÓm truy nhËp phÝa thuª bao Access Server PSTN néi tØnh PSTN néi tØnh PSTN néi tØnh PC PC §iÓm truy nhËp dÞch vô §­êng kÕt nèi internet quèc tÕ Backbone Internet domain router M¹ng Internet quèc tÕ Internet quèc tÕ WAN LAN PSTN user Web Server Mail Server H×nh 1.1: CÊu tróc m¹ng Internet t¹i ViÖt Nam. 4. M¹ng ®iÖn tho¹i c«ng céng trªn m¹ng ViÔn th«ng ViÖt Nam DÞch vô tho¹i lµ mét trong nh÷ng dÞch vô c¬ b¶n cña ViÔn th«ng, do ®ã vÒ cÊu tróc th× m¹ng ®iÖn tho¹i c«ng céng n»m trong cÊu tróc m¹ng ViÔn th«ng bao gåm m¹ng néi h¹t, m¹ng liªn tØnh, m¹ng quèc tÕ vµ kÕt hîp thµnh ba miÒn trung t©m: Hµ Néi, §µ N½ng, TP Hå ChÝ Minh. M¹ng viÔn th«ng lµ tæ hîp c¸c nót m¹ng ®­îc nèi víi nhau b»ng c¸c ®­êng truyÒn dÉn. Nót m¹ng ®­îc ph©n thµnh nhiÒu thø cÊp vµ tõ ®ã kÕt hîp víi c¸c ®­êng truyÒn t¹o thµnh c¸c cÊp m¹ng kh¸c nhau. Nót m¹ng th­êng lµ c¸c tæng ®µi, ®­êng truyÒn lµ c¸c tuyÕn truyÒn dÉn. ë m¹ng l­íi, c¸c thuª bao ®­îc ®Êu nèi vµo c¸c tæng ®µi néi h¹t hoÆc c¸c tæng ®µi nh¸nh.Th«ng qua m¹ng l­íi, c¸c thuª bao ®­îc ®Êu nèi víi nhau dÓ thùc hiÖn c¸c dÞch vô th«ng tin nh­ ®iÖn tho¹i, truyÒn sè liÖu, Fax vµ c¸c dÞch vô kh¸c. §Ó t¹o kÕt nèi gi÷a c¸c thuª bao víi nhau, c¸c nót m¹ng ph¶i trao ®æi th«ng tin trªn c¬ së th«ng tin yªu cÇu dÞch vô vµ ®Þa chØ m¹ng l­íi (danh b¹) cña c¸c thuª bao, m¹ng l­íi trao ®æi th«ng tin ®Þa chØ vµ dÞch vô gäi lµ m¹ng b¸o hiÖu. Nót m¹ng cÊp 1: bao gåm c¸c nót m¹ng quèc tÕ (Gateway QT) c¸c nót m¹ng nµy lµm nhiÖm vô giao tiÕp vµ kÕt nèi m¹ng quèc gia víi m¹ng quèc tÕ. Chóng bao gåm thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch vµ thiÕt bÞ truyÒn dÉn ®Ó t¹o tuyÕn kÕt nèi cho thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch vÒ c¸c nót m¹ng quèc gia vµ ®i quèc tÕ. ThiÕt bÞ thuyÒn dÉn th­êng lµ c¸p quang vµ vÖ tinh. Nót m¹ng cÊp 2: lµ nót m¹ng chuyÓn tiÕp quèc gia. Nã bao gåm c¸c tæng ®µi ®­êng dµi vµ hÖ thèng truyÒn dÉn ®­êng trôc. C¸c tæng ®µi lµm nhiÖm vô chuyÓn m¹ch ®Ó kÕt hîp víi c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn t¹o ra tuyÕn nèi ®­êng dµi cho c¸c thuª bao qua m¹ng cÊp 4 vµ cÊp 5 Nót m¹ng cÊp 3: Lµ nót m¹ng chuyÓn tiÕp néi h¹t hoÆc néi tØnh. Chóng bao gåm nh÷ng tæng ®µi Tandem còng nh­ c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn ®Ó kÕt nèi c¸c tæng ®µi Tandem víi c¸c nót cho cuéc gäi tõ thuª bao trong khu vùc néi h¹t hoÆc néi tØnh víi nhau vµ c¸c cuéc gäi liªn tØnh quèc tÕ chiÒu ®i vµ chiÒu ®Õn. C¸c hÖ th«ng truyÒn dÉn lµm nhiÖm vô t¹o ®­êng truyÒn nèi c¸c tæng ®µi Tadem c¸c víi nót 2 vµ 4, chóng th­êng lµ hÖ thèng c¸p quang hay viba. Nót m¹ng cÊp 4: Lµ nót m¹ng néi h¹t, bao gåm c¸c hÖ thèng tæng ®µi néi h¹t (Local Exchange) vµ hÖ thèng ®Êu nèi c¸c tæng ®µi néi h¹t víi c¸c tæng ®µi Tandem, vµ c¸c tæng ®µi néi h¹t víi c¸c tæng ®µi nh¸nh (t«ng ®µi vÖ tinh vµ c¸c tæng ®µi ®éc lËp dung l­îng nhá, cßn gäi lµ tæng ®µi thuª bao). C¸c hÖ thèng ë ®©y lµ c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn c¸p quang vµ viba dung l­îng nhá. Nót m¹ng cÊp 5: §©y lµ nót m¹ng g¾n liÒn víi truy cËp thuª bao vµ kÕt nèi trùc tiÕp víi c¸c thuª bao.Chóng th­êng lµ tæng ®µi ®éc lËp dung l­îng nhá kÕt nèi víi c¸c nót m¹ng phÝa trªn qua ®­êng truyÒn trung kÕ sö dông b¸o hiÖu. C¸c kiÓu nèi m¹ng chñ yÕu trong m¹ng ViÔn th«ng hiÖn nay lµ c¸c m¹ng h×nh sao, m¾t l­íi, m¹ng hçn hîp. M¹ng ViÔn th«ng ®­îc kÕt nèi víi nhau bëi c¸c ®­êng nèi c¬ b¶n vµ c¸c ®­êng nèi trùc tiÕp l­u l­îng cao. C¸c ®­êng nèi c¬ b¶n t¹o ra m¹ng ®¶m b¶o l­u tho¸t l­u l­îng c¬ b¶n vµ ®Þnh h×nh m¹ng sao cho mäi thuª bao trªn m¹ng cã thÓ ®­îc thiÕt lËp tuyÕn nèi víi nhau. Ngoµi ra c¸c tuyÕn nèi trùc tiÕp l­u l­îng cao h×nh thµnh gi÷a hai nót m¹ng cã l­u l­îng hÊp dÉn (nhiÒu thuª bao), ®¶m b¶o hiÖu suÊt sö dông vµ chÊt l­îng truyÒn dÉn cao còng nh­ c¸c ý nghÜa vÒ mÆt kinh tÕ. DÞch vô tho¹i c«ng céng hiÖn nay ®ang sö dông c«ng nghÖ sè ho¸ truyÒn thèng yªu cÇu tèc ®é 64Kbps th­êng ®­îc gäi lµ m¹ng tho¹i PCM 64 Kbps. PCM lµ tÝn hiÖu ®iÒu xung m·, tÝn hiÖu tho¹i PCM trong suèt thêi gian ®µm tho¹i vµ chiÕm toµn bé b¨ng tÇn. §©y lµ b¶n chÊt cña viÖc ghÐp kªnh ph©n chia theo thêi gian (TDM) sö dông trong m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh. D­íi ®©y lµ s¬ ®å cÊu tróc m¹ng ®iÖn tho¹i c«ng céng. Hµ néi §µ n½ng TP. HCM International Gateway SW. National transit SW Local Tanden SW Local SW Remote Supscriber Unit H×nh 1.2: CÊu tróc m¹ng ®iÖn tho¹i c«ng céng ViÖt Nam. II. C«ng nghÖ Voice over IP 1. Kh¸i niÖm vÒ c«ng nghÖ Voice over IP (VoIP) C«ng nghÖ Voice over IP (VoIP) hay ®iÖn tho¹i Internet lµ mét dÞch vô ®iÖn tho¹i sö dông m¹ng c«ng nghÖ IP kÕt hîp víi kh¶ n¨ng tÝnh to¸n vµ sö lý d÷ liÖu cña c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi ®Ó thùc hiÖn truyÒn t¶i c¸c cuéc ®µm tho¹i. Trong ®ã luång th«ng tin sÏ ®­îc truyÒn trong c¸c gãi (packets). C¸c thuËt ng÷ nh­ IP telephony, Internet telephony, packet-voice, packetized voice vµ Voice over IP ®­îc sö dông víi nghÜa t­¬ng tù nhau. Voice over IP (VoIP) lµ sù ph©n bè thêi gian thùc cña tÝn hiÖu tho¹i (vµ cã thÓ lµ c¸c kiÓu sè liÖu cña c¸c thiÕt bÞ multimedia kh¸c) gi÷a hai hoÆc nhiÒu bªn tham gia qua m¹ng dïng giao thøc Internet vµ trao ®æi th«ng tin yªu cÇu ®Ó ®iÒu khiÓn sù ph©n phèi nµy. VoIP lµ c¬ héi tèt ®Ó thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng truyÒn th«ng multimedia toµn cÇu cã thÓ thay thÕ c¬ së h¹ tÇng m¹ng hiÖn t¹i mµ kh«ng lµm trë ng¹i ®Õn di s¶n c«ng nghÖ cò hµng thÕ kû tr­íc. : PSTN H.323 Gatekeeper H.323 GateWay H.323 GateWay PSTN M¹ng IP H×nh 2.1: M« h×nh cung cÊp dÞch vô tho¹i IP theo chuÈn H.323. Trong ®ã: H.323 Gatekeeper: Gi¸m s¸t cæng theo chuÈn H.323. PSTN: M¹ng chuyÓn m¹ch ®iÖn tho¹i c«ng céng. 2. Sù kh¸c nhau gi÷a VoIP vµ m¹ng chuyÓn m¹ch ®iÖn tho¹i c«ng céng chung (GSTN). VoIP cã mét sè khÝa c¹nh kh¸c víi GSTN c¶ thuËt ng÷, cÊu tróc vµ c¸c giao thøc. Sù kh¸c nhau lµ ¶nh h­ëng ®Õn thiÕt kÕ cña c¸c dÞch vô VoIP. VÒ c¬ b¶n VoIP dùa vµo m« h×nh ®Çu cuèi ®Õn ®Çu cuèi (end to end) cho sù ph©n phèi dÞch vô. C¸c giao thøc b¸o hiÖu n»m gi÷a c¸c hÖ thèng ®Çu cuèi bao hµm trong c¸c cuéc gäi; C¸c bé ®Þnh tuyÕn m¹ng xem c¸c gãi b¸o hiÖu nµy gièng nh­ bÊt kú sè liÖu kh¸c. Tuy nhien ®Ó VoIP cã thÓ lîi dông c¸c bé ®Þnh tuyÕn b¸o hiÖu hoÆc proxy ®Ó hç trî chøc n¨ng nh­ x¸c ®Þnh vÞ trÝ ng­êi sö dông. Trong tr­êng hîp nµy, c¸c proxy chØ sö dông cho ®inh tuyÕn cña c¸c th«ng ®iÖp b¸o hiÖu khëi ®éng. C¸c th«ng ®iÖp b¸o hiÖu khëi ®éng tiÕp theo cã thÓ trao ®æi end to end, do tÝnh liªn tiÕp cña m« ×nh b¸o hiÖu end to end, tr¹ng th¸i cuéc gäi end to end ®­îc xem nh­ lµ sù minh ho¹ cña nhiÒu ®Æc tr­ng ®iÖn tho¹i. Internet b¶n th©n nã lµ da dÞch vô vµ ®éc lËp dÞch vô. Nã cung cÊp truyÒn t¶i møc gãi end to end cho c¸c dÞch vô nµo ®· triÓn khai t¹i c¸c hÖ thèng ®Çu cuèi qua giao thøc vµ phÇn mÒm ë tÇng cao h¬n. §iÒu nµy lµm nã dÉn ®Çu trong kh¶ n¨ng mÒm dÎo vµ më réng. VoIP t¸ch rêi thiÕt lËp cuéc gäi víi gi÷ tr­íc tµi nguyªn. Trong Internet c¸c giao thøc RSVP (giao thøc thiÕt lËp tµi nguyªn dù tr÷) dïng ®Ó gi÷ tr­íc tµi nguyªn,c¸c giao thøc nµy lµ ®éc lËp øng dông, sù gi÷ tr­íc cã thÎ x¶y ra tr­íc hoÆc sau khi b¾t ®Çu cña ®ãng sè liÖu thøc tÕ. Khi giao thøc nµy dïng sau khi dßng sè liÖu thøc tÕ ®· b¾t ®Çu, sè liÖu ®­îc xem nh­ víi sù cè g¾ng tèt nhÊt (best effort). Do ®ã dÉn tíi VoIP cã thÓ ®­îc dïng cho mét cuéc gäi mµ kh«ng cÇn gi÷ tr­íc tµi nguyªn trong m¹ng khi kh¶ n¨ng cña m¹ng lµ ®ñ. MÆc dï kh¶ n¨ng bµo hiÖu cña hÖ thèng ®Çu cuèi GSTN (General Switching Telephone Network) bÞ giíi h¹n. C¸c ®Þa chØ cña GSTN (lµ sè ®iÖn tho¹i) lµ qu¸ t¶i víi Ýt nhÊt bèn chøc n¨ng: nhËn diÖn ®iÓm ®Çu cuèi, nhËn diÖn dÞch vô, nhËn diÖn ai tr¶ c­íc cho cuéc gäi vµ nhµ cung cÊp dich vô truyÒn t¶i. GSTN còng trãi buéc nguån gèc cuéc gäi víi viÖc thanh to¸n c­íc phÝ, ngo¹i trõ nh­ thay ®æi mét sè ®Þa chØ (nh­ sè 800) trong m¹ng th«ng minh hoÆc c¸c ®Æc tr­ng nh©n c«ng cô thÓ (collect call). C¸c ®Þa chØ VoIP ®­a vµo c«ng thøc gièng nh­ d¹ng URL (Uniform Resource Loctor- ®¬n vÞ ®Þnh vÞ tµi nguyªn), chóng ®­îc sö dông duy nhÊt ®Ó nhËn diÖn ®iÓm ®Çu cuèi vµ nhËn diÖn chØ dÉn dÞch vô c¬ b¶n. C¸c chøc n¨ng kh¸c nh­ thanh to¸n c­íc vµ chän nhµ cung cÊp dÞch vô truyÒn t¶i lµ dÔ dµng h¬n, lîi dông bëi c¸c giao thøc nh­ RSVP vµ RTSP theo c¸c ®Þa chØ. VoIP ®­a ra møc tù do lín h¬n ®Ó t×m c¸c chøc n¨ng gi÷a c¸c server m¹ng víi ng­êi ®­îc cung cÊp vµ c¸c hÖ thèng ®Çu cuèi ®· khai th¸c. VÝ dô: v× b¸o hiÖu end to end, c¸c dÞch vô ®iÖn tho¹i nh­ ph©n biÖt chu«ng dùa trªn cuéc gäi khÈn cÊp, lùa chän ®Çu cuèi trªn c¬ së ph­¬ng thøc vµ m· thµnh mËt m· x¸c nhËn, nhËn diÖn ng­êi gäi (them vµo ®Æc tr­ng s½n cã cña ®iÖn tho¹i truyÒn th«ng nh­ quay sè nhanh vµ nhËn diÖn ng­êi gäi) cã thÓ hoµn thµnh mét c¸ch b×nh th­êng bëi ngay c¶ víi hÖ th«ng VoIP riªng rÏ, chÝnh v× vËy nã cho nhiÒu kÕt qu¶ mÒm dÎo h¬n. HÖ thèng diÖn tho¹i dïng c¸c giao thøc b¸o hiÖu kh¸c nhau gi÷a mét ng­êi dïng vµ m¹ng (User Network Interface- UNI) gièng nh­ so s¸nh gi÷a c¸c phÇn tö m¹ng (Network-Network Interface – NNI). §iÒu nµy t¹o ra mét sè ®Æc tr­ng nµo ®ã (nh­ sù chuyÓn dÞch c¸c sè) lµ kh«ng s½n sµng ®èi víi ®Çu cuèi ng­êi dïng, hoÆc dÉn ®Õn ph©n líp ®Çu cuèi ng­êi dïng nh­ lµ “m¹ng”, víi c¸c øng dông an toµn më réng trong qu¸ tr×nh truy nhËp ®Õn c¬ së d÷ liÖu vµ tµi nguyªn m¹ng. Sù ph©n biÖt gi÷a UNI vµ NNI lµ kh«ng tån t¹i trªn Internet, c¶ hai t¹i møc truyÒn t¶i sè liÖu vµ b¸o hiÖu. SIP cã thÓ thiÕt lËp c¸c cuéc gäi gi÷a hai hÖ thèng ®Çu cuèi mét c¸ch dÔ dµng t¹o mét “kªnh” trªn sù gép c¸c RTP (Realtime Protocol) l¹i. TÝnh më, ®a dÞch vô, end to end mét c¸ch tù nhiªn cña Internet còng cã nghÜa r»ng c¸c thµnh phÇn kh¸c nhau cña dÞch vô ®iÖn tho¹i sÏ ®­îc cung cÊp bëi c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô ®iÖn tho¹i kh¸c nhau hoµn toµn. §iÒu nµy thuËn tiÖn cho ®Çu vµo còng nh­ sù c¹nh tranh cao h¬n trªn thÞ tr­êng cña c¸c dÞch vô Internet nh­ lµ VoIP. Sù kh¸c biÖt cña c¸c chøc n¨ng còng nh­ sù ®¬n gi¶n tiÖn lîi cho c¸c kh¶ n¨ng chuyÓn ®æi sè. Do mét tæ chøc cã thÓ cung cÊp ¸nh x¹ tªn dÞch vô, mét ng­êi sö dông cã thÓ thay ®æi c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô mµ kh«ng cÇn thay ®æi trong tªn. Tù ®éng ho· c¸c dÞch vô trang tr¾ng, cho phÐp c¸c tÇng kh¸c gi¸n tiÕp lµm gi¶m h¬n n÷a vÊn ®Ò di chuyÓn sè. 3. C¸c ®Æc tr­ng cña VoIP. Sù kh¸c nhau vÒ kiÕn tróc ®­îc m« t¶ trong phÇn tr­íc dÉn ®Õn mét sè lîi ®iÓm tõ khÝa c¹nh c¶ ng­êi dïng vµ nhµ cung cÊp dÞch vô truyÒn t¶i, tiÕn tíi “c¸c cuéc ®iÖn tho¹i rÎ tiÒn h¬n”: ChÊt l­îng cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc: Trong khi VoIP hiÖn t¹i chÊt l­îng cßn phô thuéc tõng phÇn (tin-can Quality) dï m· ho¸ vµ gi¶i m· tèc ®é bÝt thÊp, riªng tõng phÇn kh«ng cã lý do (ngo¹i trõ thiÕu cña b¨ng th«ng). Bëi v× Internet kh«ng ph¶i lµ mét m¹ng dÞch vô cô thÓ, ph­¬ng thøc trao ®æi lµ ®­îc b×nh chän hoµn toµn bëi c¸c hÖ thèng ®Çu cuèi. Do vËy, c¸c hÖ thèng ®Çu cuèi cã thÓ ®iÒu khiÓn sè l­îng nÐn trªn c¬ së b¨ng th«ng cña m¹ng hoÆc néi dung ®Ó truyÒn. Sù an toµn: Internet cã tiÕng lµ kh«ng an toµn, ngay c¶ mét m¾c rÏ nghe trém mét hép ®iÖn tho¹i dÔ dµng h¬n lµ mét router. HiÖn t¹i SIP (Session Initiation Protocol) cã thÓ m· thµnh mËt m· cña nh÷ng ph­¬ng thøc truyÒn th«ng. Trªn toµn tr×nh ®­îc m· ho¸ thµnh mËt m· ®¶m b¶o truyÒn th«ng an toµn. NhËn diÖn ng­êi sö dông: C¸c dÞch vô ®iÖn tho¹i truyÒn th«ng ®¬n gi¶n vµ ISDN ®­a ra nhËn diÖn ng­êi gäi chØ ra mét sè (rÊt hiÕm khi lµ tªn) cña ng­êi gäi, nh÷ng trong khi cÇu nèi héi tho¹i nhiÒu bªn, kh«ng x¸c ®Þnh ®­îc ai ®ang nãi. Giao thøc trao ®æi thêi gian thùc RTP dïng cho VoIP hç trî dÔ dµng ®Ó chØ ra ng­êi nãi trong c¶ ®a ph¸t ®¸p (Multicast) vµ c¸c cÊu h×nh ghÐp nèi vµ cã thÓ truyÒn th«ng tin chi tiÕt h¬n theo mong muèn cña ng­êi gäi. Giao diÖn ng­êi sö dông: C¸c hÖ thèng ®Çu cuèi VoIP cã nhiÒu kh¶ n¨ng b¸o hiÖu phong phó h¬n, giao diÖn ®å häa cung cÊp bëi