HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN
THÔNG
THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài : Nghiên cứu kĩ thuật quản lý hàng đợi
Đề tài : Nghiên cứu kĩ thuật quản lý hàng đợi
trong mạng IP
trong mạng IP
Giáo viên hướng dẫn : Ths Nguyễn Văn Đát
Giáo viên hướng dẫn : Ths Nguyễn Văn ĐátSinh viên thực hiện : Đỗ Thị Thanh Huyền
Sinh viên thực hiện : Đỗ Thị Thanh HuyềnLớp : D2001VT
Lớp : D2001VT

Nội dung đề tài
Nội dung đề tài

Chất lượng dịch vụ(QoS) trong mạng
Chất lượng dịch vụ(QoS) trong mạng
gói và các kiểu mạng hỗ trợ QoS
gói và các kiểu mạng hỗ trợ QoS

Kiến trúc CQS trong router

NP(network performance) : là năng lực của
NP(network performance) : là năng lực của
mạng(hoặc một phần của mạng) cung cấp các
mạng(hoặc một phần của mạng) cung cấp các
chức năng liên quan tới truyền thông tin giữa
chức năng liên quan tới truyền thông tin giữa
những người sử dụng
những người sử dụng
A
NP
QoS

NET

NET
NET
NET
CEQ
CEQ
NP NP
B
Hình 1.1: Mô hình tổng quan QoS
Net 1 xử lý gói
tin tuỳ theo cấu
trúc mạng. Mạng
1 có NP1
Net n xử lý gói


Availabily (Độ khả dụng)
Availabily (Độ khả dụng)
Dịch vụ phân biệt (DiffServ)
Dịch vụ phân biệt (DiffServ)
Ưu điểm :
•
Không yêu cầu báo hiệu cho
từng luồng
•
Không yêu cầu thay đổi tại
các máy chủ hay các ứng dụng
để hỗ trợ dịch vụ ưu tiên
Nhược điểm :
+Không có khả năng
cung cấp băng thông
và độ trễ đảm bảo
+Yêu cầu bộ classìier
chất lượng cao tại biên

Dịch vụ tích hợp (Interserv)
Dịch vụ tích hợp (Interserv)
Ưu điểm :

Tối ưu hoá hiệu suất sử dụng tài nguyên

Cung cấp dịch vụ tốt nhất

Các router phải duy trì trạng thái cho mỗi
luồng thông tin
luồng thông tin

Tối ưu về sử dụng tài nguyên mạng
Tối ưu về sử dụng tài nguyên mạng

Sử dụng cho mạng truy nhập
Sử dụng cho mạng truy nhập

Diffserv :
Diffserv :

Đảm bảo QoS từng chặng
Đảm bảo QoS từng chặng

Gánh nặng xử lý router nhẹ hơn, đơn giản
Gánh nặng xử lý router nhẹ hơn, đơn giản

Sử dụng trong mạng lõi
Sử dụng trong mạng lõi

Cấu trúc Router
Cấu trúc Router

Router là thiết bị hoạt động tại lớp 3 (mô
Router là thiết bị hoạt động tại lớp 3 (mô
hình OSI) có chức năng định tuyến và
hình OSI) có chức năng định tuyến và
chuyển mạch gói tin tới giao diện đầu ra.

IP header IP payload
Input
Output

Kiến trúc CQS trong router
Kiến trúc CQS trong router
Gồm 3 tầng :
Gồm 3 tầng :

Tầng phân loại (Classification)
Tầng phân loại (Classification)

Hàng đợi (Queue)
Hàng đợi (Queue)

Tầng lập lịch (Schedular)
Tầng lập lịch (Schedular)

Kiến trúc CQS
Kiến trúc CQS
Phân loại gói
tin dựa trên
trường TOS,
DS, TC trong
header
Xử lý gói tin
dựa vào các
kĩ thuật
quản lý
Queue

Phân
loại gói
theo độ
ưu tiên
Lập lịch
theo độ
ưu tiên
của gói

Các loại hàng đợi trong Router
Các loại hàng đợi trong Router
3. Hàng đợi cân bằng FQ
3. Hàng đợi cân bằng FQ
Queue 1
Queue 2
Queue 3
Lựa chọn
gói ở hàng
đợi tiếp
theo

Kĩ thuật quản lý hàng đợi : Droptail
Kĩ thuật quản lý hàng đợi : Droptail
Chiều dài hàng đợi
Max
P
100%
0 nếu q<max
P(q)=
1 nếu q>max

Không sử dụng với lưu lượng có độ ưu tiên
Không sử dụng với lưu lượng có độ ưu tiên

Thu
Thu
ật toán RED (Random Early
ật toán RED (Random Early
Detection)
Detection)

Phát hiện tắc nghẽn trước khi xảy ra
Phát hiện tắc nghẽn trước khi xảy ra

Tránh đồng bộ trên toàn thể luồng TCP
Tránh đồng bộ trên toàn thể luồng TCP

Tránh tắc nghẽn bằng cách điều khiển kích
Tránh tắc nghẽn bằng cách điều khiển kích
thước hàng đợi trung bình
thước hàng đợi trung bình

Kích thước hàng đợi trung bình(avg)
Kích thước hàng đợi trung bình(avg)avg
avg
i
i
= avg

)/(max
)/(max
th
th
-min
-min
th
th
) (2)
) (2)

Thuật toán : RED(Random Early
Thuật toán : RED(Random Early
Detection)
Detection)
P
b
avg
1
max
p
min
th
max
th
Không
loại bỏ
gói
Loại bỏ
các gói

th
, max
, max
th
th

Xác suất loại bỏ gói lớn nhất max
Xác suất loại bỏ gói lớn nhất max
p
p
Thuật toán RIO(RED In/Output)
Thuật toán RIO(RED In/Output)
1. Cấu trúc Router đầu vào
1. Cấu trúc Router đầu vào
TC
TC
Rate
controller
QoS controller hander
T
r
a
f
f
i
c


l
a
s
s
i
f
i
e
r
TC
TC
QoS controller hander
Traffic from
Core Router
QoS control packet
To ingress router

Thuật toán RIO (tiếp)
Thuật toán RIO (tiếp)
max
th
P
b
1
max
p
min
th
avg
max

in
in
)
)

Pha 3 : điều khiển tắc nghẽn [max
Pha 3 : điều khiển tắc nghẽn [max
in
in
, ∞)
, ∞)

RIO loại bỏ gói Out đầu tiên khi có dấu hiệu
RIO loại bỏ gói Out đầu tiên khi có dấu hiệu
tắc nghẽn
tắc nghẽn

Loại bỏ toàn bộ gói Out khi tắc nghẽn xảy ra
Loại bỏ toàn bộ gói Out khi tắc nghẽn xảy ra

Kích thước hàng đợi bé độ thông qua cao
Kích thước hàng đợi bé độ thông qua cao