20 pháp QoS trên mạng sẽ sử dụng kết hợp giữa MPLS, DiffServ và kỹ
thuật lưu lượng TE.
Cuối cùng, vấn đề thực hiện QoS cho mạng IP là bài toán
lớn, đòi hỏi sự phối hợp giải quyết từ nhiều giải pháp khác nhau.
Việc triển khai các giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ là việc rất
cần thiết, tuy nhiên phải cân đối giữa chi phí triển khai và nhu cầu
của khách hàng. Luận văn đã đưa ra bước đầu triển khai để nâng cao
chất lượng dịch vụ, chi phí lớn do đó cần có nhiều thời gian nghiên
cứu để đưa ra từng bước triển khai cho phù hợp với thực tế.
Hướng nghiên cứu tiếp theo:
Sẽ đi nghiên cứu sâu hơn về các kỹ thuật quản lý chất lượng dịch
vụ mạng truyền thông đa phương tiện nói chung, tìm hiểu về chất
lượng dịch vụ mạng sử dụng IP version 6. 1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG LÊ HỒNG CHUNG
NGHIÊN CỨU VỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ MẠNG IP VÀ
đây. Cho nên các nhu cầu về dịch vụ không còn đơn điệu như trước
và trên thực tế các ứng dụng đòi hỏi QoS xuất hiện ngày càng nhiều.
Những thành tựu gần đây của công nghệ truyền dẫn giúp cho băng
thông khả dụng trên môi trường truyền dẫn vật lý gia tăng nhanh
chóng, khả năng cung ứng đường truyền tốc độ cao cho đa dịch vụ
hoàn toàn khả thi. Bối cảnh này đã đặt ra cho mạng IP nhiều thách
thức mới, đòi hỏi mạng IP phải có các cơ chế QoS hoàn chỉnh để đáp
ứng nhu cầu đa dịch vụ đang gia tăng Chính vì lẽ đó, để dịch vụ này
được sự chấp nhận của khách hàng hơn nữa, tôi quyết định lựa chọn
Luận văn tốt nghiệp cao học của tôi là đề tài: “NGHIÊN CỨU VỀ
CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ MẠNG IP VÀ ỨNG DỤNG NÂNG
CAO CHẤT LƯỢNG TRONG DỊCH VỤ VIDEO
CONFERENCE” 19 để đảm bảo hiệu quả hơn. IntServ không thể thay đổi các tuyến nếu
đường dẫn ngắn nhất không có dung lượng cho mỗi kết nối mới. Tất
cả những điều đó chứng tỏ các hệ thống IntServ qui mô lớn là không
thể khả thi. Ngày nay xu thế hỗ trợ các ứng dụng thời gian thực trong
mạng IP là ưu tiên hoá các dịch vụ và người dùng, trong đó cơ chế
DiffServ là tiêu biểu. Các nhu cầu về QoS được chuyển sang một
khái niệm mới gọi là cấp dịch vụ GoS. Ý tưởng ở đây là cung cấp các
loại dịch vụ khác nhau cho từng loại lưu lượng khác nhau, đó là cung
cấp một dịch vụ tốt hơn các ứng dụng nhạy cảm với trễ. Hơn nữa, các
cơ chế khác nhau để tương tác với các phiên TCP bằng quản lý bộ
đệm hay lập lịch được tạo ra để giảm khả năng tắc nghẽn và chia sẻ
tài nguyên công bằng hơn. Tuy nhiên, phương thức cho các ứng dụng
Đã nghiên cứu các giải pháp chính cải thiện QoS trong mạng
IP. Trong đó giải pháp ban đầu cho IP QoS là dùng cơ chế vượt cầu,
đây là giải pháp đơn giản dễ thực hiện nhưng tốn kém và hiệu suất
thấp. Cơ chế quan trọng kế tiếp cung cấp QoS cho các ứng dụng
trong mạng IP là IntServ, thuộc loại cơ chế đăng ký trước tài nguyên.
Ý tưởng chính của cơ chế này là dùng một giao thức đặc biệt RSVP
để đang ký và quản lý tài nguyên mạng cho mỗi phiên. Tuy nhiên cơ
chế này sớm tỏ ra nặng nề và phức tạp thậm chí còn phức tạp hơn cả
các cơ chế QoS của ATM. RSVP dùng khái niệm gọi là trạng thái
mềm, một cho mỗi kết nối, trạng thái mềm phải được làm tươi định
kỳ. Ngoài ra, IntServ cũng đòi hỏi thiết kế lại các giao thức IP chính
3
2. Mục đích nghiên cứu
Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu các tiêu chí đánh giá
chất lượng dịch vụ và các giải pháp cải thiện chất lượng dịch vụ
mạng IP nói chung, đề xuất phương án triển khai ứng dụng giải pháp
nâng cao chất lượng dịch vụ Video Conference trên mạng MAN - E.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Mạng IP, dịch vụ Video Conference truyền tải trên mạng
MAN-E, QoS của các dịch vụ thời gian thực.
4. Phương pháp nghiên cứu
Tổng hợp phân tích các kết quả nghiên cứu của các công trình
liên quan; có hướng đề xuất với khách hành hoặc doanh nghiệp sử dụng
dịch vụ Video Conference có hiệu quả.
5. Kết cấu của luận văn
Luận văn bao gồm 3 chương:
trong một giây.
17 3.3.2. Đề xuất giải pháp QoS
3.3.2.1. Đặt vấn đề
3.3.2.2. Khuyến nghị
3.3.2.3. Xây dựng các Profile QoS cơ bản và quy ước sử dụng DSCP
3.3.2.4. Network control profile
3.3.2.5. Reatime Voice profile
3.3.2.6. Realtime Video profile
3.3.2.7. Data 1 Profile (Crictical)
3.3.2.8. Data 2 Profile
3.3.2.9. Standard Profile
3.3.3. Cấu hình QoS trong MAN-E
Để đảm bảo dịch vụ, khuyến nghị cấu hình QoS trên 2 loại interface:
Interface kết nối đến các thiết bị khác trong mạng MAN
Interface kết nối đến các thiết bị khách hàng
3.4. Kết luận chương 3
Luận văn đã đưa ra bước đầu triển khai để nâng cao chất
lượng dịch vụ Video Conference và vấn đề triển khai các giải pháp
nâng cao chất lượng dịch vụ là việc rất cần thiết, tuy nhiên phải cân
đối giữa chi phí triển khai và nhu cầu của khách hàng. Chất lượng
dịch vụ là một vấn đề rất phức tạp, chi phí lớn do đó cần có nhiều
thời gian nghiên cứu để đưa ra từng bước triển khai cho phù hợp với
thực tế.
chất lượng dịch vụ của một mạng. Lý tưởng thì một mạng phải khả
dụng trong 100% thời gian.
1.3. Kết luận chương 1
Để các hệ thống truyền thoại và video qua IP làm việc hiệu
quả thì băng thông phải càng lớn càng tốt trong khi đỗ trễ, độ tổn thất
gói và độ biến động trễ phải ở mức tối thiểu. 6 CHƯƠNG II
NHỮNG GIẢI PHÁP CƠ BẢN NHẮM NÂNG CAO QoS
TRONG MẠNG IP
2.1. Phương thức cơ bản cung ứng QoS trong mạng IP
2.1.1. Cung ứng có dự phòng cho mạng
Giải pháp phổ biến nhất cho QoS ngày nay là cung cấp băng
thông đầy đủ cho mạng. Dự phòng chỉ đơn giản là xây dựng mạng có
lượng băng thông nhiều hơn nhu cầu thực tế của dịch vụ âm thanh,
video và các dịch vụ khác thường xuyên chạy trên mạng.
2.1.2. Xếp hàng
Các hàng đợi riêng biệt cho phép truyền số liệu có yêu cầu
nghiêm ngặt về thời gian như âm thanh và video theo phương thức
ưu tiên.
2.1.3. Phân loại
Kỹ thuật xếp hàng được tiến hành nhờ vào một số cơ chế
phân loại hay ưu tiên gói. Một vài cơ chế khác nhau dược dùng hiện
nay bao gồm RSVP, IP precedence, DiffServ và MPLS.
2.2. Các cơ chế kiểm soát chất lượng phổ biến trong mạng IP
Cho đến nay có ba nhóm cơ chế chính nhằm đạt được một
Khác
Video Videophone Two-
way
16-
384
kbit/s
<150ms
preferred
<1%
packet
loss
ratio
(PLR)
Lip-
synch:
<80ms
Video One-way One-
way
16-
384
kbit/s
<10s <1%
PLR 3.2.2. Khuyến nghị của Cisco
Hiện tại có 2 kiểu lưu lượng video cơ bản là Interactive-
Các tổ chức viễn thông đưa ra các bộ tiêu chí và chỉ tiêu kỹ
thuật cho dịch vụ. Sau khi triển khai các giải pháp QoS trên mạng
cần đối chiếu so sánh với bộ tiêu chí và chỉ tiêu kỹ thuật này
7 Cung cấp lượng băng thông vượt mức yêu cầu là cơ chế kém
nhất, vì hai cơ chế kia hoạt động theo nguyên lý chỉ dùng một số tối thiểu
dung lượng để đáp ứng cho các hợp đồng dịch vụ.
2.2.2. Đăng ký trước tài nguyên
IntServ là kiến trúc đầu tiên được đặc tả bởi IETF để hỗ trợ QoS
theo cơ chế đăng ký trước tài nguyên. IntServ dùng giao thức RSVP để
đăng ký tài nguyên cho từng luồng lưu lượng.
2.2.3. Ưu tiên hoá các dịch vụ và người dùng
Thực chất QoS rất phong phú về ưu tiên. Việc hỗ trợ QoS
đúng mực cần có: một phương tiện để đánh dấu các luồng theo
ưu tiên và cơ chế mạng để nhận dạng và tác động lên luồng theo
ưu tiên đó.
2.3. Mô hình tích hợp dịch vụ IntServ
Mô hình IntServ được IETF giới thiệu vào giữa thập niên 90
với mục đích hỗ trợ chất lượng dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối. Các
ứng dụng sẽ nhận được băng thông đúng yêu cầu và truyền đi trong
mạng với độ trễ cho phép.
2.3.1. Các lớp dịch vụ
Có hai lớp dịch vụ: đảm bảo dịch vụ và kiểm soát tải.
8
CONFERENCE TRÊN MẠNG MAN-E
3.1. Mô hình kiến trúc mạng MAN-E
3.1.1. Giới thiệu chung
Mạng MAN-E là mạng đô thị trên nền tảng công nghệ
Ethernet. Nhiệm vụ chính của MAN-E là mạng thu gom lưu lượng từ
lớp truy nhập tới lớp biên rồi chuyển lên lớp Core
Hình 3.1. Cấu trúc mạng
12 Ngày nay xu thế hỗ trợ các ứng dụng thời gian thực trong
mạng IP là ưu tiên hoá các dịch vụ và người dùng, trong đó cơ chế
DiffServ là tiêu biểu. DiffServ không đủ khả năng giải quyết bài toán
chia sẻ tài nguyên giữa các luồng TCP đang hoạt động. Tài nguyên
vẫn bị chia sẻ không công bằng bên trong mỗi tập hợp lưu lượng
khác nhau. DiffServ đang rất cần một hệ thống điều khiển nghẽn
hoàn hảo hơn với các cơ chế lập lịch, quản lý bộ đệm, phản hồi
nghẽn và cả điều chỉnh đầu cuối. 9 2.4. Mô hình phân biệt dịch vụ DiffServ
2.4.1. Mô hình
IETF đã đề xuất DiffServ như là giải pháp thay thế, khắc
phục được nhược điểm của IntServ vì có tính khả triển rất tốt. Tuy
nhiên, kiến trúc được triển khai cần phải có các giải thuật quản lý lưu
lượng nào đó.
2.4.3.2. Giải pháp quản lý tài nguyên RMD:
RMD là một kỹ thuật nhằm bổ sung điều khiển chấp nhận và
chức năng đăng ký cho mạng DiffServ. RMD điều khiển lưu lượng
bằng hai cách: điều khiển chấp nhận luồng mới và giải thuật loại bỏ
một số luồng nếu mạng bị nghẽn.
* Hoạt động quản lý trên cơ sở đo lường
* Hoạt động quản lý trên cơ sở đăng ký
2.4.3.3. Giải pháp PCN
Giải pháp thông báo tiền nghẽn PCN là một giải pháp
DiffServ trong đó các nút bên trong cố gắng phát hiện nghẽn.
PCN tương tự như ECN là giải pháp đánh dấu các gói khi mạng
thực sự bị nghẽn.
11 2.4.4. Phát triển IP QoS trên nền MPLS
2.4.4.1. MPLS hỗ trợ QoS cho IP
MPLS là một giải pháp để tăng tốc độ truyền số liệu qua
mạng được để xuất bởi IETF.
2.4.4.2. Kết hợp DiffServ và MPLS
MPLS có khả năng khôi phục và bảo vệ nhanh chóng hơn
khi cấu hình mạng thay đổi so với các hệ thống IP chuẩn. Khả năng
này được gọi là sự bảo vệ MPLS và chúng có thể cung cấp các mức
bảo vệ khác biệt cho các đường dẫn khác nhau.
2.4.4.3. Những tồn tại trong việc dùng MPLS