Đồ án tốt nghiệp Mục Lục
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .......................................................................... ii
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................. 5
CHƯƠNG 1 .................................................................................................. 1
TỔNG QUAN VỀ QoS ............................................................................... 1
CHƯƠNG 2 ................................................................................................ 37
KIẾN TRÚC CQS ..................................................................................... 37
CHƯƠNG 3 ................................................................................................ 61
SCHEDULING ......................................................................................... 61
CHƯƠNG 4 ................................................................................................ 91
ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG VIỄN THÔNG ........................ 91
VIỆT NAM ................................................................................................. 91
KẾT LUẬN .............................................................................................. 100
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
i
Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
A
ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải không đồng bộ
ACLs Access Control Lists Bảng điều khiển truy nhập
B
BGP4 Border Gateway Protocol version
4
Giao thức cổng biên version 4
C
CoS Class of service Lớp dịch vụ
CAC Connection Admission Control Điều khiển thu nhận kết nối
CAR Committed Access Rate Tốc độ truy nhập được qui định
CIR Commited Information Rate Tốc độ thông tin được giao ước
CQ Custom Queuing Hàng đợi khách

ISP Internet Service Provider Cung cấp dịch vụ mạng
ISDN Integrated Services Digital
Network
Mạng số tích hợp đa dịch vụ
L
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
M
MPLS MultiProtocol LabelSwitching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MTU Maximum Transmission Unit Khối truyền dẫn lớn nhất
N
NP Net Performane Mạng thực thi
O
OSPF Open Shortest Path First giao thức tìm đường dẫn đầu tiên
ngắn nhất
P
PVC Permanent Virtual Circuit kênh ảo cố định
PSTN Public Switched Telephone
Network
Mạng điện thoại công cộng
PQ Priority Queuing Hàng đợi ưu tiên PQ
PHB Per-Hop Behavior Xử lý trên từng Hop
Q
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
R
RED Random Early Detection Phát hiện trước ngẫu nhiên
RSVP Resource Reservation Protocol Giao Thức dự trữ tài nguyên
RSpec Request Specification Mô tả yêu cầu
RCSP Rate-Contrlled Static Priority Ưu tiên tốc độ điều khiển cố định
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
iii

Ngày nay nghành công nghiệp viễn thông đã đạt được những thành tựu to
lớn và trở thành một ngành không thể thiếu trong đời sống con người. Nhờ sự
phát triển của kỹ thuật số, kỹ thuật phần cứng và các công nghệ phần mềm đã và
đang đem lại cho người sử dụng các dịch vụ mới đa dạng và phong phú.
Mạng IP và các dịch vụ ứng dụng công nghệ IP với các ưu điểm như tính
linh hoạt, khả năng mở rộng dễ dàng và đạt hiệu quả cao … đã và đang dần
chiếm ưu thế trên thị trường viễn thông thế giới. Nhiều nghiên cứu về công nghệ
IP đã được thực hiện để đưa ra các giải pháp tiến đến một mạng hội tụ toàn IP.
Tuy nhiên mạng IP hiện nay mới chỉ là mạng “Best Effort” -một mạng nỗ lực tối
đa, mà không hề có bất kì một sự bảo đảm nào về chất lượng dịch vụ của mạng.
Đồ án này nghiên cứu về QoS với mong muốn hiểu them về chất lượng dịch vụ
trong mạng IP và đưa QoS vào mạng để có được một mạng IP có QoS chứ không
chỉ là mạng “Best Effort”. Đồ án gồm bốn chương :
• Chương 1. Tổng quan về QoS: Trình bày các khái niệm cơ bản, các
tham số QoS, thực trạng QoS trong các mạng viễn thông hiện nay và cách đưa
QoS vào trong mạng IP bằng cách sử dụng các giao thức và các thuật toán QoS.
• Chương 2. Kiến trúc CQS:trình bày tổng quan về kiến trúc CQS, đặc
điểm, khái niệm, các ứng dụng và các dịch vụ mạng của kiến trúc CQS.
• Chương 3. Scheduling: Trình bày về bộ lập lịch với các khái niệm các
thuật toán và ứng dụng của chương trình lập lịch trong việc điều khiển lưu lượng,
điều khiển tắc nghẽn nhằm giăi quyết vấn đề QoS trong mạng IP.
• Chương 4. Định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam: Trình
bày mạng Viễn thông trong tương lai và các ứng dụng để đưa chất lượng dịch vụ
vào trong mạng tương lai.
Em xin chân thành cảm ơn Th. s Nguyễn Văn Đát đã tận tình hướng dẫn
em hoàn thành đồ án này. Em xin cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn Mạng Viễn
Thông I cùng các anh chị trong trung tâm VTN đã cung cấp tài liệu, cảm ơn
những góp ý quí báu của các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này.

Ngày 25 tháng 10 năm 2005

thông có sẵn.
Việc đầu tiên là phải xác định cách thức cải tiến chất lượng dịch vụ được cung
cấp bởi hệ thống đường sá. Điều này có nghĩa là phải làm giảm hay tránh các chậm
trễ, dự báo các loại hình lưu thông, và tạo các thứ tự ưu tiên sao cho một số các lưu
thông có thể truyền tải gấp.
Một giải pháp hiển nhiên là tăng thêm các tuyến, tương đương việc nâng cao
băng thông bằng cách nâng cấp thành mạng ATM hay mạng Gigabit Ethernet. Một
giải pháp khác là tạo ra thêm các bộ định tuyến trực tiếp tới nơi đến quan trọng, tương
đương việc tạo ra một môi trường mạng chuyển mạch mà các mạch chuyên biệt có thể
được thiết lập để nối kết giữa hai hệ thống.
Những quy luật không thể tránh khỏi của hệ thống đường sá cũng như các
mạng là các đường truyền mới hoặc việc gia tăng băng thông sẽ nhanh chóng được
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
1
Đồ án tốt nghiệp Chương 1. Tổng quan về QoS
dùng hết. Trong môi trường mạng, các ứng dụng multimedia sẽ dùng hết băng thông
được cung cấp thêm. Nếu mở rộng băng thông, bạn cũng cần phải có các dịch vụ quản
lý nó. Đây là lúc các giao thức mạng QoS đóng vai trò của nó.
Cũng tương tự như trong hệ thống đường sá, khi bạn đặt một làn xe chuyên
dụng chẳng hạn cho những xe cần đi gấp và cho xe buýt. Một làn xe khác được đặt
riêng cho người được quyền sử dụng nó chẳng hạn như những làn xe có hình thoi
(diamond lanes) có thể được sử dụng bởi những xe với hai hoặc nhiều hành khách
hơn. Trên mạng, ta có thể dành riêng một băng thông và chỉ cho phép những người sử
dụng được cấp quyền như những người quản lý hoặc như những ứng dụng đặc biệt
như hội thảo qua video hoặc như những nghi thức đặc biệt như SNA (System Network
Architecture) là những nghi thức mà phải được phân phối trong một khoảng thời gian
nhất định để ngăn chặn việc quá thời hạn.
Sự cấp quyền nầy giả định là có một người nào đó đang quản lý quyền ưu tiên.
Nếu có nhiều người hơn được quyền đi thì kể cả những làn xe hình thoi cũng bị tắt
nghẽn. Vì vậy có lẽ bạn muốn thiết lập một vài hình thức điều khiển truy cập khác

gian thực. Trước khi gửi dữ liệu, một mạch ảo phải được thiết lập. Mạch ảo này có thể
được thiết lập trước hoặc cài đặt theo yêu cầu (bằng cách chuyển mạch). Trong trường
hợp sau, mạng sẽ cung cấp mạch nếu nó có thể đáp ứng đòi hỏi của người sử dụng.
Chất lượng dịch vụ QoS cho những mạng trong văn phòng được thiết lập dựa trên giải
pháp thuộc về quản trị hoặc các giải pháp khác. Nếu mạng được nối với mạng ATM
của nhà truyền thông thì những thông số của chất lượng dịch vụ QoS cũng có thể được
chuyển cho mạng đó.
Những ứng dụng vừa mới hình thành có thể đòi hỏi chất lượng dịch vụ (QoS)
của mạng ATM cho những dịch vụ như những mạch mô phỏng tạo với một băng
thông cụ thể. Những thông số của chất lượng dịch vụ mạng ATM thường gặp bao gồm
peak cell rate - tốc độ truyền cell cao nhất (tốc độ truyền cell cao nhất trong mỗi giây
để phân phối dữ liệu tới người sử dụng), minimum cell rate - tốc độ truyền cell thấp
nhất (tốc độ truyền cell thấp nhất có thể chấp nhận được mà mạng ATM phải cung
cấp; nếu mạng không thể cung cấp đến mức độ nầy, đòi hỏi về mạch sẽ bị từ chối),
cell loss ratio - tỉ lệ mất cell (cell mất có thể chấp nhận được), cell transfer delay - sự
chậm trễ trong việc chuyển tải các cell (sự trì hoãn có thể chấp nhận được), cell error
ratio - tỉ lệ lỗi của truyền cell (mức độ lỗi có thể chấp nhận được).
Trong suốt giai đoạn cài đặt, ATM chỉ thi hành một tập các thủ tục gọi là CAC
(connection admission control - điều khiển thu nhận kết nối) để xác định xem nó có thể
cung cấp sự kết nối ATM hay không. Quá trình thu nhận được xác định bằng cách tính
toán các yêu cầu về băng thông cần để thỏa mãn những đòi hỏi của người sử dụng về
dịch vụ. Nếu mạch được thừa nhận thì mạng sẽ giám sát mạch để bảo đảm rằng những
thông số được yêu cầu không được vượt quá mức cho phép. Nếu lưu lượng vượt quá
qua cấp độ đã giao ước cho mạch, thì mạng có thể sẽ bỏ những gói tin trong mạch đó ra
thay vì trong những mạch khác.
Băng thông và chất lượng dịch vụ QoS trong mạng chuyển tải
Việc có đủ băng thông luôn là một vấn đề trong môi trường dạng diện rộng
(WAN). Trên những đường truyền thuê bao với mức cố định, những gói tin bị bỏ bớt
khi lưu lượng vượt quá mức đo có thể. Những kỹ thuật dùng cho việc cung cấp băng
thông theo yêu cầu đã phần nào giải quyết được những vấn đề này. Nhờ cảm ứng với

cho tất cả người dùng. Các dịch vụ này có những đặc điểm sau:
Quyền ưu tiên IP (IP Precedence) dùng để chia lưu thông thành sáu lớp dịch vụ.
Vì vậy việc xử lý tắc nghẽn và cấp phát băng thông được điều khiển ở mỗi lớp dựa trên
các danh sách điều khiển truy nhập mở rộng ACL (extended access control list). Quyền
ưu tiên này có thể được thiết lập bởi khách hàng hoặc bởi các chính sách đã được xác
định. Những ứng dụng của khách hàng thiết lập loại dịch vụ trong các gói bằng cách
thay đổi các bit trong trường loại dịch vụ (Type of Service field) của tiêu đề IP. Trong
các môi trường không thuần nhất nơi mà mạng có các kỹ thuật khác nhau (frame relay,
ATM, chuyển thẻ), quyền ưu tiên có thể được chuyển vào khung hoặc vào đơn vị truyền
(cell) để cung cấp chất lượng dịch vụ QoS. Vì vậy, quyền ưu tiên có thể được thiết lập
không cần có tín hiệu từ bên ngoài hoặc không cần những thay đổi quan trọng đối với
các ứng dụng.
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
4
Đồ án tốt nghiệp Chương 1. Tổng quan về QoS
Mức độ truy nhập được qui định CAR (Committed Access Rate). Những
người quản trị mạng sử dụng CAR để xác lập những qui định và giới hạn về băng
thông và để xử lý lưu thông vượt quá độ rộng của đường truyền đã xác lập. Giới hạn
của CAR được áp dụng dựa trên địa chỉ IP, cổng hoặc các luồng ứng dụng.
Sự chuyển đổi luồng mạng (Netflow Switching) làm tăng hiệu quả của các
hoạt động trên mạng bằng cách dò tìm gói đầu tiên trong một “luồng” và bắt lấy thông
tin cần thiết cho việc gởi gói này qua mạng. Những gói gửi sau dựa vào những thông
tin trên vùng đệm (cache) sẽ làm giảm quá trình xử lý các gói. Luồng mạng cũng thu
thập dữ liệu về các luồng để thanh toán cước phí và cung cấp bảo mật.
Sự phát hiện trước ngẫu nhiên RED (Random Early Detection) cho phép
những người điều khiển mạng quản lý lưu thông trong suốt những khoảng thời gian
tắc nghẽn dựa trên các chính sách. RED sử dụng giao thức TCP để làm giảm lưu
lượng trên mạng sao cho thích hợp với băng thông đang được sử dụng. WRED (RED
có độ đo) đi với quyền ưu tiên IP để xử lý lưu thông ưu tiên cho những gói có độ ưu
tiên cao hơn.

bộ định tuyến khác dành riêng một băng thông xác định cho một sự truyền tải nào đó.
Mỗi bộ định tuyến dọc theo lộ trình từ nguồn tới đích bị đòi hỏi phải dành riêng băng
thông. RSVP sẽ được bàn kỹ trong phần “RSVP (Resource Reservation Protocol)”
Một vài nhóm IETF (Internet Engineering Task Force) đang làm việc trên
những giao thức mạng có liên quan đến chất lượng dịch vụ QoS, như được trình bày
dưới đây:
Nhóm làm việc IETF về định tuyến QoS (The IETF QoS Routing (qosr)
Working Group) đang định nghĩa những kỹ thuật định tuyến chất lượng dịch vụ cho
Internet. Việc định tuyến QoS liên quan đến việc tìm những con đường chuyển các gói
tin mà cung cấp các dịch vụ được yêu cầu. Những con đường nầy có thể không phải là
những con đường ngắn nhất theo cách nghĩ thông thường mà là những con đường mà
đáp ứng được loại và chất lượng dịch vụ theo yêu cầu của người dùng. Những kỹ thuật
xử lý gói mới thì rất cần thiết cho việc tìm ra những con đường cung cấp các dịch vụ
này.
Nhóm làm việc IETF về chuyển tải hình ảnh hay âm thanh (the IETF
Audio/Video Transport (avt) Working Group) đang phát triển những giao thức mới
nhằm cung cấp hình ảnh và âm thanh qua mạng sử dụng giao thức gói dữ liệu người
dùng UDP (User Datagram Protocol) và IP multicast. Nhóm nầy chịu trách nhiệm đối
với các giao thức vận chuyển theo thời gian thực RTP (Real-time Transport Protocol)
và đối với những RFC (requests for comment) (là những đòi hỏi mà xác định định
dạng sức tải đối với JPEG, MPEG và những chuẩn của videoconferencing).
Nhóm làm việc IETF về các dịch vụ tích hợp (The IETF Integrated Services
(intserv) Working Group) liên quan tới việc vận chuyển hình ảnh, âm thanh và những
dữ liệu khác qua mạng Intenet. Nhóm này đang định nghĩa và cung cấp tư liệu cho
những dịch vụ sẽ được cung cấp bởi mô hình dịch vụ mạng Internet nâng cao. Nó
cũng định nghĩa giao diện ứng dụng và tập những yêu cầu định tuyến mới là những
yêu cầu sẽ bảo đảm rằng mạng Internet có thể hỗ trợ mô hình dịch vụ mới.
Nhóm làm việc IETF về những dịch vụ tích hợp qua những lớp liên kết cụ thể
(the Integrated Services over Specific Link Layers (issll) Working Group) đang phát
triển các mở rộng cho cấu trúc IP là cấu trúc cho phép những ứng dụng yêu cầu và thu

đường truyền. Chẳng hạn, thông tin đồ họa có thể lưu trú trong một hàng đợi tạm thời
trước khi được truyền đi. Nếu những phần của bức ảnh đang chờ đợi thay đổi trong
khi nó vẫn còn trong hàng đợi thì chỉ có những thông tin mới được gởi và thông tin cũ
bị loại bỏ mà không được gởi đi. Sau đó nó lại được chồng lên bởi hình ảnh mới.
1. 2. Khái niệm
Khuyến nghị của CCITT, E800 đưa ra một tính chất chung của QoS:”Hiệu
ứng chung của đặc tính chất lượng dịch vụ là xác định mức độ hài lòng của người sử
dụng đối với chất lượng dịch vụ”.
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
NET
NP NP
NP
QoS
7
Đồ án tốt nghiệp Chương 1. Tổng quan về QoS
Khuyến nghị ETR300003 của ETSI chia và cải tiến định nghĩa của ITU thành
các định nghĩa nhỏ hơn, nó phù hợp với các yêu cầu và quan điểm của các nhóm khác
nhau trong viễn thông. Đó là:
 Yêu cầu QoS của người sử dụng
 Đề nghị QoS của nhà cung cấp dịch vụ
 Sự cảm nhận QoS từ phía khách hang
 Việc thực hiện QoS của nhà cung cấp dịch vụ
 Yêu cầu QoS của nhà cung cấp dịch vụ
Như vậy một cách tổng quan QoS mang ý nghĩa là “Khả năng của mạng đảm
bảo và duy trì các mức thực hiện nhất định cho mỗi ứng dụng theo như các yêu cầu đã
chỉ rõ của mỗi người sử dụng”. Một ý trong định nghĩa này chính là chìa khoá để hiểu
được QoS là gì từ góc nhìn của nhà cung cấp dịch vụ mạng. Nhà cung cấp dịch vụ
mạng đảm bảo QoS cung cấp cho người sử dụng và thực hiện các biện pháp duy trì
mức QoS khi điều kiện mạng bị thay đổi vì các nguyên nhân như nghẽn, hỏng hóc
thiết bị hay lỗi đường truyền v. v…QoS cần được cung cấp cho mỗi ứng dụng để

chất lượng dịch vụ và chất lượng mạng.
QoS giúp cho các dịch vụ viễn thông và nhà cung cấp mạng đáp ứng được
các nhu cầu dịch vụ của khách hàng. Còn NP được đo trực tiếp hiệu năng trên mạng
không chịu ảnh hưởng của khách hàng và các thiết bị đầu cuối. Thêm nữa các giá trị
của QoS đo được rất khác so với các giá trị NP đo được do một kết nối từ đầu cuối A
đến đầu cuối B có thể phải chuyển qua nhiều kết nối trong mạng, hay phải qua rất
nhiều mạng và các thiết bị đầu cuối. Do đó để đo được QoS là rất khó. Việc đo đạc
NP đơn giản hơn nhiều.
Ta có thể so sánh QoS và NP như sau:
Theo khuyến nghị E800 của ITU QoS còn được xem như : “chất lượng dịch vụ
viễn thông là kết quả tổng hợp của các chỉ tiêu dịch vụ, thể hiện ở mức độ hài lòng
của đối tượng sử dụng dịch vụ đó ”. Dịch vụ viễn thông là các hoạt động trực tiếp
hoặc gián tiếp của các doanh nghiệp cung cấp cho khác hàng khả năng truyền, đưa và
nhận các loại các thông tin thông qua mạng lưới viễn thông công cộng.
QoS dược xác định bằng các chỉ tiêu định tính và định lượng. Chỉ tiêu định tính
thể hiện sự cảm nhận của khách hàng còn chỉ tiêu định lượng được thực hiện bằng các
số liệu đo cụ thể.
Theo khuyến nghị E800 của ITU : NP là năng lực của mạng(hoặc một phần
của mạng) cung cấp các chức năng liên quan tới truyền thông tin giữa những người sử
dụng.
Mạng viễn thông bao gồm các hệ thống chuyển mạch và truyền dẫn, mạng cáp
ngoại vi, được kéo dài từ điểm truy nhập tới thiết bị đầu cuối của khách hàng. Do đó
đánh giá chất lượng của mạng chính là đánh giá các chỉ tiêu, các thông số kĩ thuật có
liên quan tới khả năng truyền thông tin của mạng cùng các chủng loại thiết bị bên
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
A
B
NET
NET
CE

đến 64 Mb/s. Truy nhập Web và truyền tập tin sử dụng băng thông càng nhiều càng tốt
trong phạm vi có thể, nhưng lại không cần liên tục…Tuy nhiên, băng thông trên PSTN
và của mạng dữ liệu nhận được từ các đường thuê riêng dựa trên PSTN lại chỉ phục
vụ giới hạn tại tốc độ 64 kb/s hoặc là bỏ phí 28 kb/s trong 128 kb/s. Đây là mặt hạn
chế của các mạng chuyển mạch kênh. Một mạng chuyển mạch gói có thể chia băng
thông thành nhiều thành phần thích hợp cho các ứng dụng dữ liệu bùng nổ, nhưng đó
không phải là tất cả. Một mạng cần phải có khả năng cung cấp QoS yêu cầu cho mỗi
ứng dụng, không cần biết băng thông cần thiết có cố định hay không. Khả năng về
phía mạng cấp cho các ứng dụng các bảo đảm về QoS ví dụ như là bảo đảm về băng
thông, được xem như là phân cấp QoS của mạng. Phân cấp là một khía cạnh quan
trọng khác của QoS. Phân cấp xác định các thông số QoS tốt đến mức nào mà người
sử dụng có thể định rõ cho các ứng dụng cụ thể. Nếu mạng cung cấp QoS không đủ
tiêu chuẩn thì nó có thể giới hạn người sử dụng truy nhập vào mạng. Ví dụ đơn giản,
xét một nhà cung cấp dịch vụ mạng thiết lập nhiều loại lớp dịch vụ cho các ứng dụng
của người sử dụng . Có nhiều lúc lớp dịch vụ được dùng với đầy đủ các tham số của
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
10
Đồ án tốt nghiệp Chương 1. Tổng quan về QoS
QoS, nhà cung cấp có thể đưa ra một lớp dịch vụ thoại trên một mạng gói mà nó đảm
bảo băng thông 64kb/sử dụng giữa các đầu cuối và trễ 100ms với jitter nhỏ hơn 10 ms.
Điều này tốt miễn là tất cả người sử dụng thoại đều cần 64kb/s. Nhưng nếu một ứng
dụng thoại chỉ yêu cầu 8kb/s thôi thì sao?Hay thậm chí là chỉ 4kb/s. Bởi vì người sử
dụng được đảm bảo ở 64kb/sử dụng nên lượng băng thông này nói chung là phải được
chia ra từ toàn bộ băng thông trên mạng. Tuy nhiên mạng có thể sẽ không bao giờ chỉ
ra được khi nào 64kb/s có thể được yêu cầu. Theo đó người sử dụng không sử dụng và
nhà cung cấp dịch vụ dự trữ băng thông có thể cung cấp nó cho những người sử dụng
khác.
Phân cấp tôt QoS sẽ cho phép người sử dụng thậm chí trong cùng một lớp dịch
vụ xác định băng thông họ yêu cầu chính xác hơn. Sự chính xác này muốn đạt được
thì phải trả giá bằng độ phức tạp của mạng, đây là lý do chính trong việc giới hạn các

vụ do các nhà cung cấp khác nhau đưa ra. Vậy trong phân cấp dịch vụ, đảm bảo chất
lượng và SLA, điều nào phải được thực hiện các dịch vụ thời gian thực trên môi
trường IP?. Tuy rằng bảo đảm và điều chỉnh QoS trở thành một lĩnh vực khảo sát tích
cực giữa các nhà cung cấp dịch vụ mạng công cộng nhưng Internet nhìn chung vẫn
tương đối không bị ảnh hưởng bởi QoS bởi bản chất định hướng IP là một mạng nỗ
lực tối đa, do đó “không tin cậy” khi yêu cầu nó đảm bảo về QoS, thậm chí nếu tất cả
các ISP (Internet Service Provider) đột ngột quan tâm tới QoS thì cũng không dễ gì
thêm QoS vào một mạng IP tại một mức IP.
Cách tiếp cận gần nhất để các nhà cung cấp dịch vụ IP có thể đảm bảo QoS hay
SLA giữa khách hàng và ISP là mạng IP được quản lý. Thuật ngữ quản lý ở đây là bất
cứ cái gì mà nhà cung cấp dịch vụ quản ký thay mặt cho khách hàng . Vậy cái gì đang
thực sự được quản lý trên mạng IP? Đó là QoS mà mạng cung cấp . Điều này được
thực hiện bằng cách cách ly các bộ định tuyến, các liên kết …. sử dụng để cung cấp
dịch vụ IP cho một khách hàng cụ thể và sử dụng các tài nguyên này trên một nền tảng
dành riêng một phần phục vụ cho mình khách hàng đó. Trong vài trường hợp các bộ
định tuyến và các liên kết cần được chia sẻ nhưng chỉ giữa những khách hàng chung
vốn có hợp đồng cho quản lý dịch vụ IP.
Hấu hết các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) lớn đưa ra cả kết nối Internet
công cộng dùng chung và dịch vụ IP được quản lý. Phần IP được quản lý của các ISP
thường sử dụng để kết nối địa chỉ với các vị trí được điều khiển bởi khách hàng .
Không ai có thể dễ dàng đảm bảo băng thông hay bất kỳ một thông số QoS nào khác
trên mạng Internet công cộng, nó cơ bản bao gồm các “đám mây” ISP liên kết của
băng thông và tài nguyên biến đổi trong phạm vi lớn. Chỉ có thể giới hạn các kết nối
đến một ISP thì ISP mới có thể đưa ra thực tế một dịch vụ IP được quản lý. Các liên
kết đến một mạng Internet toàn cầu có thể được cung cấp như một phần của dịch vụ
IP được quản lý, nhưng tất nhiên là đảm QoS không xuất hiện trong phần này của
mạng. Tuy nhiên, liên kết giới hạn đặc trưng bởi các dịch vụ IP được quản lý này vẫn
có thể được sử dụng đem lại lợi ích cho khách hàng . Ví dụ mạng riêng ảo
(VPN:Virtual Private Network) thực sự được lợi từ việc bảo đảm QoS và hạn chế các
kết nối và đây chính là dấu hiệu xác nhận chất lượng của các dịch vụ mạng IP được

quả.
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
Thông số QoS Các giá trị ví dụ
Băng thông (nhỏ nhất) 64kb/s, 1. 5Mb/s, 45Mb/s
Trễ(Lớn nhất) 50ms trễ vòng, 150ms trễ vòng
Jitter (Biến động trễ) 10%của trễ lớn nhất, 5ms biến động
Loss (Mất thông tin)-các ảnh
hưởng của lỗi
1 trong 1000 gói chưa chuyển giao
Tính sẵn sàng (tin cậy) 99. 99%
Bảo mật
Mã hoá và nhận thực trên tất cả các luồng lưu
lượng
13
Đồ án tốt nghiệp Chương 1. Tổng quan về QoS
1. 2. 3. 2. Trễ
Trễ liên quan chặt chẽ với băng thông . Với các ứng dụng giới hạn băng thông
thì băng thông càng lớn trễ sẽ càng nhỏ. Đối với các ứng dụng giới hạn trễ như là tín
hiệu thoại 64kb/s, tham số QoS trễ lớn nhất các bit gặp phải khi truyền qua mạng. Tất
nhiên là các bit có thể đến với độ trễ nhỏ hơn. . Mối quan hệ giữa băng thông và trễ
trong mạng được chỉ ra trong hình vẽ sau:
Hình 1. 2 (a)Trễ và (b) băng thông trong mạng
Trong phần (a), t2 – t1 = số giây trễ. Trong phần (b), X bit/( t2 – t1)=bit/s băng
thông. Nếu có nhiều băng thông hơn tức là có nhiều bit đến hơn trong một đơn vị thời
gian thì trễ tổng thể nhỏ hơn.
Băng thông và trễ của mạng có mối quan hệ với nhau và có thể tính toán tại
nhiều nơi trong mạng, thậm chí từ đầu cuối tới đầu cuối. Thông tin truyền đi dưới
dạng một chuỗi các khung truyền (gói tin IP cũng có thể sử dụng cho mục đích này),
khoảng thời gian trôi qua kể từ khi bit đầu tiên của một khung đi vào mạng cho đến
khi bit đầu tiên ra khỏi mạng gọi là trễ. Vì con đường của khung qua cả bộ chuyển

động trễ, bởi vì thuật ngữ jitter cũng được sử dụng trong mạng với nghĩa là sự khác
biệt thời gian mức thấp trong kỹ thuật mã đường dây. Tuy nhiên, sử dụng thuật ngữ
jitter đồng nghĩa với biến động trễ cũng là phổ biến, và ngữ cảnh sẽ phân biệt nghĩa
nào đang được đề cập. Jitter không đặt một giới hạn nào cho các giá trị tuyệt đối của
trễ, nó có thể tương đối thấp hoặc cao phụ thuộc vào giá trị của thông số trễ.
Jitter theo lí thuyết có thể là một giá trị mạng tương đối hay tuyệt đối. Ví dụ,
nếu trễ mạng cho một ứng dụng được thiết lập là 100ms, jitter có thể đặt là cộng hoặc
trừ 10% của giá trị này. Theo đó nếu mạng có trễ trong khoảng từ 90 đến 110ms thì
vẫn đạt được yêu cầu về jitter (trong trường hợp này rõ ràng trễ không phải là lớn
nhất). Nếu trễ là 200ms, thì 10% giá trị jitter sẽ cho phép bất kỳ giá trị trễ nào trong
khoảng 180 đến 220ms. Mặt khác jitter tuyệt đối giới hạn cộng trừ 5ms sẽ giới hạn
jitter ở các ví dụ trên trong khoảng từ 95 đến 105ms và từ 195 tới 205ms.
Các ứng dụng nhạy cảm nhất đối với các giới hạn của jitter là các ứng dụng thời
gian thực như thoại hay video. Nhưng đối với các trang Web hay với truyền tập tin qua
mạng thì lại ít quan tâm hơn đến jitter. Internet là gốc của mạng dữ liệu có ít khuyến
nghị về jitter. Các biến đổi của trễ tiếp tục là vấn đề gây bực mình nhất gặp phải đối với
các ứng dụng video và thoại dựa trên Internet.
Jitter xảy ra do sự thay đổi khoảng thời gian giữa hai lần gói đến:
Hình 1. 3 Sự thay đổi thời điểm gói đến
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
A B C
Bên gửi
Bên nhận
A B C
D
2
=D
1
D
3≠

Do những loại hư hỏng này có thể xảy ra trên mạng bất cứ lúc nào nên việc một vài
thông tin bị mất độ trễ lỗi trên mạng là không thể tránh khỏi.
Ví dụ việc truyền tín hiệu thoại:
Hình 1. 4 Phát lại gói cuối cùng thay thế gói bị mất
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
Thuật toán nén G729
Gói phát lại
Gói mất
16
Đồ án tốt nghiệp Chương 1. Tổng quan về QoS
Gói thứ nhất, thứ hai, thứ ba đều đến được đích nhưng gói thứ tư bị mất trên
đường truyền. Sau khi bên thu đợi một khoảng thời gian, nó sử dụng thuật toán “che
dấu” ví dụ bằng cách phát lại gói thứ 3. Người nghe hầu như không cảm nhận được vì
tín hiệu thoại bị mất chỉ là 20ms (ví dụ). Tuy nhiên, nếu mất gói liên tục hoặc tỉ lệ mất
gói lớn thì chất lượng thoại sẽ bị giảm vì các kiểu “làm giả” gói thoại như vậy không
thể kéo dài. Sự tổn thất gói trên 10% nói chung không thể chấp nhận được.
Tác động của mất thông tin tuỳ thuộc vào ứng dụng . Điều khiển lỗi trên mạng
là một quá trình gồm hai bước : Bước đầu tiên là xác định lỗi. Bước thứ hai là khắc
phục lỗi, nó có thể đơn giản là bên gửi truyền lại đơn vị bị mất thông tin. Một vài ứng
dụng, đặc biệt là các ứng dụng thời gian thực, không thể đạt hiệu quả khắc phục lỗi
bằng cách gửi lại đơn vị thông tin bị lỗi. Các ứng dụng không phải thời gian thực thì
thích hợp hơn đối với cách truyền lại thông tin bị lỗi, tuy nhiên cũng có một số ngoại
lệ (ví dụ các hệ thống quân sự tấn công mục tiêu trên không không thể sử dụng hiệu
quả với cách khắc phục lỗi bằng truyền lại. )
Vì những lý do này, tham số QoS Loss không những nên định rõ một giới hạn
trên đối với ảnh hưởng của lỗi mà còn nên cho phép người sử dụng xác định xem có
lựa chon cách sửa lỗi bằng việc truyền lại hay không? Tuy nhiên, hầu hết các mạng
(đặc biệt là mạng IP) chỉ cung cấp phương tiện vận chuyển thụ động còn việc xác định
lỗi, khắc phục lỗi thường được để lại cho các ứng dụng (hay người dùng).
1. 2. 3. 5. Độ khả dụng (Đáng tin cậy)

giây, hay 87, 6 giờ mạng không hoạt động trong một năm. Khoảng thời gian này là
tương đối lớn. Giá trị 99, 99 phần trăm sẽ tốt hơn nhiều, và thời gian ngừng hoạt động
của mạng giảm xuống chỉ còn khoảng 50 phút trong một năm. Tât nhiên nhà cung cấp
dịch vụ cần nhiều cơ chế dự phòng và khắc phục lỗi hơn để đạt được điều này. Bảng
2. 2 cho thấy phần trăm sẵn sàng được biểu diễn dưới dạng thời gian ngừng hoạt động
hàng năm.
Bảng 1. 2 Tính sẵn sàng của mạng và thời gian ngừng hoạt động
Ngày nay, thông số QoS khả dụng của mạng thường vào khoảng 99, 995%,
hay khoảng 26 phút ngừng hoạt động trong một năm, kết nối khôi phục nhỏ hơn 4 giờ.
Cũng có sự khác nhau giữa độ khả dụng và độ tin của mạng từ góc nhìn của từng
người sử dụng và từ góc nhìn mạng thể. Ngày nay, toàn bộ mạng không hỏng tất cả và
do đó làm cho tất cả người sử dụng bị cô lập cùng một lúc. Thông số QoS khả dụng
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
Tính sẵn sàng của mạng Tổng thời gian ngừng hoạt động trong một năm
99% 3. 65 ngày
99. 5% 1. 825 ngày
99. 9% 8. 76 giờ
99. 95% 4. 38 giờ
99. 99% 52. 56 phút
99. 995% 26. 28 phút
99. 999% 5. 25 phút
18
Đồ án tốt nghiệp Chương 1. Tổng quan về QoS
thường được quy cho mỗi vị trí hoặc liên kết riêng lẻ. Một người sử dụng khó tính có
thể than phiền rằng một liên kết chỉ sẵn sàng 99. 7% trong tháng sẽ được nhắc nhở
rằng 99. 99% sẵn sàng như được quảng cáo và hứa hẹn là áp dụng cho toàn bộ mạng.
1. 2. 3. 6. Bảo mật
Bảo mật là tham số mới trong danh sách QoS nhưng lại là một tham số quan
trọng. Thực tế trong một số trường hợp độ bảo mật có thể được xét ngay sau băng
thông. Gần đây, sự đe doạ rộng rãi của các hacker và sự lan tràn của virus trên mạng

Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
19