I. NHU CẦU VỀ QOS VÀ CÁC MÔ HÌNH QOS:
1.1. Nhu cầu về QoS:
- Theo truyền thống, khi nhu cầu về băng thông tăng lên, hiện tượng nghẽn mạng có thể
xảy ra. Giải quyết hiện tượng này bằng cách tăng băng thông kết nối hoặc dùng thiết bị
phần cứng khác thay thế. Nhược điểm cách này là không chỉ ra cách thức để ưu tiên một
loại traffic này so với một traffic khác.
- QoS là một công cụ tổng thể được dùng để bảo vệ, ưu tiên một số traffic quan trọng
hoặc các traffic đòi hỏi xử lý nhanh về thời gian. QoS sẽ mô tả cách thức packet được
chuyển mạch như thế nào (yếu tố how). Nếu không có QuoS, các router hoặc switch chỉ
đơn thuần quyết định là một packet có được fw hay không. (yếu tố if)
- Các ứng dụng khác nhau sẽ có các nhu cầu khác nhau cho việc truyền dữ liệu. Ví dụ
web, video, audio…
- Khi một packets đi từ host này đến host kia, một gói tin (packet) có thể gặp các vấn đề:
• Delay: do routers xử lý tìm kiếm trong bảng routing table, thời gian packet truyền trên
đường truyền.
• Jitter: các packets không đến đúng như thời gian dự định. Các dữ liệu dạng audio sẽ bị
ảnh hưởng nhiều bởi vấn đề này.
• Loss: mất packets
1.2. Các mô hình QoS:
BEST-EFFORT DELIVERY:
- Một network chỉ đơn thuần forward những packets mà nó nhận được.
- Switch và routers chỉ cố gắng hết sức (best-effort) để forward packets đi mà không bận
tâm đến kiểu của traffic hay độ ưu tiên của dịch vụ.
INTEGRATED SERVICE MODEL
- Sắp xếp đường đi trước từ nguồn đến đích cho các dữ liệu được ưu tiên.
- RSVP (RFC 1633) là một protocol dạng này.
- RSVP sẽ yêu cầu trước băng thông và giữ (reserve) bw trên cả đường đi từ nguồn đến
đích.
- Mỗi thiết bị mạng trên đường đi phải kiểm tra xem nó có thể hỗ trợ cho yêu cầu trên
hay không. Khi yêu cầu tối thiểu được đáp ứng, ứng dụng nguồn sẽ được thông báo xác
nhận. Sau đó, ứng dụng có thể sử dụng đường truyền.

- Giá trị DSCP có cùng vị trí trong header giống như TOS nhưng sẽ được diễn dịch khác.
- Xem thêm bảng chuyển đổi trong giáo trình.
1. Các đặc điểm nổi bật của cơ chế RSVP trong mô hình tích hợp dịch vụ (IntServ
Model)
- RSVP sẽ yêu cầu và dự trữ tài nguyên trên đường đi từ nguồn tới đích.Tuy nhiên, việc
chiếm giữ tài nguyên trên mỗi router là “mềm”, nghĩa là trạng thái chiếm giữ tài nguyên
sẽ được cập nhật định kỳ lại do phía nhận (destination) đảm nhiệm.
- RSVP không phải là giao thức giao vận mà là giao thức điều khiển mạng hoạt động
cùng với các luồng dữ liệu của TCP/UDP.
- Quá trình dự trữ tài nguyên do phía thu quyết định để tăng hiệu quả hỗ trợ multicast.
- Lưu lượng RSVP có thể đi qua các router không hỗ trợ RSVP nên sẽ tạo ra các điểm
yếu (Tại các điểm này, dịch vụ chỉ được cung cấp theo mô hình best-effort delivery).
Do đó, RSVP đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai mô hình tích họp dịch vụ
(IntServ).
2. Các thành phần cơ bản trên router/switch để quản lý tài nguyên trong mạng
IntServ
- Bộ dự trữ tài nguyên (Reservation Setup Protocol): các ứng dụng yêu cầu QoS thông
qua bộ dự trữ tài nguyên sẽ thiết lập đường đi và dự trữ tài nguyên cho việc truyền dữ
liệu trên mạng.
- Bộ kiểm soát thu nhận (Admission Control): các hàm kiểm soát thu nhận sẽ xem xét tài
nguyên có đáp ứng được các yêu cầu RSVP hay không.
- Bộ phân loại (Classifier): khi router/switch nhận được một gói, bộ phân loại sẽ tiến
hành phân loại và đưa các gói vào hàng đợi riêng biệt tuỳ thuộc vào kết quả phân loại.
- Bộ lập lịch (Scheduler): bộ lập lịch sẽ tiến hành lập lịch trình để đáp ứng các yêu cầu
QoS.
3. Các đặc điểm của chính sách từng chặng (PHB: per-hop behavior) trong mô hình
phân biệt dịch vụ (DiffServ Model)
- Chính sách per-hop là cách xử lý gói tin dựa vào một số thông số trong header của gói
tin. Chính sách này được áp dụng trên router như sau:
. Bộ phân loại (Classifer): lưu lượng đầu vào sẽ được phân loại theo chính sách đã định

quan tâm đến yêu cầu của bên nhận (destination).
- Các ứng dụng multimedia/multicast cần đảm bảo chất lượng cho từng luồng nên
DiffServ sẽ xử lý không hiệu quả do quản lý theo kiểu per-hop.
4. Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
- Tương tự như DiffServ, MPLS cũng đánh dấu lưu lượng vào và bỏ dấu ở đầu ra. MPLS
sử dụng nhãn (label) để xác định trạm kế tiếp sẽ chuyển tiếp lưu lượng trong khi DiffServ
chỉ xác định mức ưu tiên xử lý trong một router.
- MPLS là một công nghệ lai kết hợp những đặc điểm tốt nhất của chuyển mạch kênh
ATM và chuyển mạch gói IP cho phép chuyển tiếp các gói rất nhanh trong mạng lõi
(core) và định tuyến bình thường ở mạng biên (edge).
- MPLS chỉ nằm trên các router và hoạt động độc lập nên tương thích với nhiều môi
trường như Frame Relay, ATM, IPX.
- MPLS không những hỗ trợ QoS mà còn hỗ trợ khả năng quản lý lưu lượng rất tốt.
Rõ ràng, mỗi công nghệ QoS đều có những đặc điểm bổ sung cho nhau nên cần triển
khai phối hợp một cách linh động, tương trợ lẫn nhau để đạt được hiệu quả tốt nhất.
C.1. Định nghĩa kỹ thuật lưu lượng và tổng quan về QoS
C.1.1. Kỹ thuật lưu lượng (TE)
Kỹ thuật lưu lượng bao gồm nhiều khía cạnh của hoạt động mạng, bao gồm cung cấp chất
lượng dịch vụ thích hợp (QoS), cải tiến tài nguyên mạng bằng cách phân phối lưu lượng
qua các liên kết, và cung cấp sự phục hồi nhanh chóng khi một node hoặc liên kết bị hỏng
hay còn gọi là bảo vệ đường truyền. Kỹ thuật lưu lượng còn được dùng để cân bằng tải
trên các liên kết, các router và switch trên mạng.
C.1.2. Tổng quan về QoS
QoS nhằm mục đích làm cho mạng có thể đáp ứng khác nhau đối với các dịch vụ khác
nhau cùng hoạt động trên mạng thông qua một hợp đồng lưu lượng cho từng dịch vụ
(SLA – Service Level Agreement).
QoS là kết quả của việc đo hiệu suất ảnh hưởng đến chất lượng của việc truyền dữ liệu và
tính sẵn sàng phục vụ của hệ thống truyền dữ liệu, đó là hạ tầng mạng phải được thiết kế
sao cho có tính sẵn sàng phục vụ cao trước khi cài đặt QoS cho một hệ thống.
• - Tính sẵn sàng: thời gian mà kết nối mạng giữa hai điểm đầu cuối đạt đến trạng thái sẵn

Tuy nhiên, IntServ có một điểm có lợi hơn so với DiffServ, đó là vì IntServ dọn dẹp sẵn
con đường trước khi gởi luồng đi nên nó có thể bảo vệ QoS trong mọi trường hợp.
C.1.2.b. DiffServ
DiffServ (RFC 2475) đánh dấu bit ToS, được xác định trong chuẩn IP, để cho các mức
dịch vụ khác nhau có thể được gán cho các luồng tích hợp khác nhau tại các điểm trên
mạng. Việc tích hợp được nhận dạng trong bit DSCP (DiffServ Control Point) nằm trong
tiêu đề gói tin. Các luồng ứng dụng khác nhau được ấn định vào các luồng tích hợp khác
nhau (được xem là hành vi tích hợp) bằng cách xem xét các bit này.
DiffServ có hai ưu điểm nổi bật hơn so với IntServ:
- Tất cả các quá trình xử lý diễn ra trước khi luồng đi vào mạng, tức là tại biên mạng
- Nó không yêu cầu là mỗi nút phải kích hoạt khả năng DiffServ. Các bit DSCP có thể
truyền trong suốt từ nút đó đến nút kế tiếp.
Nhưng DiffServ có các yếu điểm như:
- Nó không thể bảo đảm QoS đặc biệt là trên các liên kết điểm – điểm. Bởi vì nó không
có báo hiệu nên luồng dữ liệu của nó sẽ không được ưu tiên nhận một QoS một cách đầy
đủ, thậm chí nếu nó có đánh dấu ưu tiên.
- Nếu một router hay một lộ trình bị nghẽn nghiêm trọng thì tất cả các gói tin sẽ bị từ chối
cho dù nó có các gói tin được ưu tiên hay không. Một cách tương tự như thế, bởi vì
không có báo hiệu, các ứng dụng không thể điều chỉnh các yêu cầu cho phù hợp với tình
trạng mạng được.
C.1.2.c. Tích hợp dịch vụ
«Giới thiệu về IntServ/RSVP và DiffServ
Kiến trúc các dịch vụ tích hợp (IntServ) định nghĩa các dịch vụ QoS và các tham số dành
trước để được dùng để chứa giao thức báo hiệu được dùng để chuyển các tham số này từ
một hoặc nhiều nguồn tới một hoặc nhiều đích (unicast hoặc multicast). RSVP cho phép
gán QoS với các luồng ứng dụng. Một lưu lượng báo hiệu nặng được thay đổi giữa các bộ
định tuyến phụ thuộc vào vùng mạng lõi của Internet. IntServ classifier dựa trên gói
MultiField (Source IP address, Destination IP address, Protocol ID, Source transport port,
Destination transport port) để nhận dạng luồng.
«Tích hợp giữa RSVP và CR-LDP