ỏn tt nghip Mc Lc
Nguyn Th Thu Huyn - Lp D2001VT
i
MC LC
THUT NG VIT TT
........................................................................... v
LI NểI U
............................................................................................ 1
CHNG 1: TNG QUAN V QoS
.......................................................... 2
1. 1. Gii thiu chung
.......................................................................... 2
1. 1. 1 Cht lng dch v ca ATM
........................................................ 3
1. 1. 2 Nhng dch v QoS ca h iu hnh liờn mng Cisco
.................... 5
1. 1. 3 Cht lng dch v (QoS) trờn Internet v Intranet
.......................... 7
1. 1. 4 Cht lng dch v trong vin cnh ng dng
................................. 8
1. 2. Khỏi nim
................................................................................... 9
1. 2. 1 Phõn cp QoS
........................................................ 22
1. 3. 2 QoS trong mt thit b mng
....................................................... 22
1. 3. 2. 1 Qun lý tc nghn
........................................................... 22
1. 3. 2. 2 Qun lý hng i
............................................................. 23
1. 3. 2. 3 Hiu sut liờn kt
............................................................ 23
1. 3. 2. 4 Chớnh sỏch v nh hỡnh lu lng
.................................... 23
1. 3. 3 Cỏc mc QoS
............................................................................ 24
1. 4 B xung QoS vo mng IP
.......................................................... 25
1. 4. 1 Cỏc giao thc v thut toỏn s dng thờm QoS vo mng IP
...... 27
1. 4. 1. 1 Tc truy nhp cam kt.
............................................... 27
1. 4. 1. 2 Xp hng trờn c s lp
1. 4. 1. 11 Giao thức dự trữ tài nguyên
............................................ 30
1. 4. 1. 12 Trường dịch vụ
............................................................. 33
1. 4. 1. 13 Định hình lưu lượng
...................................................... 33
1. 4. 1. 14 Xếp hàng hợp lý theo trọng số
....................................... 33
1. 4. 1. 15 Quản lý băng thông mạng con
........................................ 34
1. 4. 2 Báo hiệu QoS
........................................................................... 35
1. 5. Định tuyến QoS
......................................................................... 35
CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC CQS
............................................................... 37
2. 1 Tổng quan về kiến trúc CQS
...................................................... 37
2. 2. Các chức năng của kiến trúc CQS
............................................. 39
2. 4. 2. 4 QoS và tunnel
................................................................. 58
2. 4. 2. 5 QoS và MPLS
................................................................. 58THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
ỏn tt nghip Mc Lc
Nguyn Th Thu Huyn - Lp D2001VT
iii
CHNG 3: SCHEDULING
................................................................... 61
3. 1. Khỏi nim
................................................................................. 61
3. 1. 1 Gii thiu
.................................................................................. 61
3. 1. 2. Tc nh hỡnh
....................................................................... 61
3. 1. 3 Quyn u tiờn cht
..................................................................... 62
3. 2. Lp lch gúi
............................................................................... 63
3. 2. 1 Tng quan
.................................................................. 77
3. 2. 2. 10 SCFQ Xp hng hp lý t nh gi
................................. 79
3. 2. 2. 11 WF
2
Q
.......................................................................... 81
3. 2. 2. 12 WF
2
Q+
........................................................................ 82
3. 2. 2. 13 Thut toỏn trong trng hp nhiu node
.......................... 83
3. 2. 2. 14 Thut toỏn lp lch khụng lừi
.......................................... 84
CHNG 4: NH HNG PHT TRIN MNG VIN THễNG VIT
NAM
........................................................................................................ 91
4. 1. Mng mc tiờu
.......................................................................... 91
4. 2. Mng truyn dn
....................................................................... 92
............................................................... 97
4. 5. 2. 2 Dịch vụ DiffServ
............................................................. 97
4. 5. 3 Đo kiểm và đánh giá QoS trong mạng NGN
................................. 98
KẾT LUẬN
............................................................................................ 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
v
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
AATM 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
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
vi
FCFS First Come First Served Đến trước, phục vụ trước
G
GPS Generalized Processor Sharing Phân chia bộ xử lý chung
I
IntServ Integrated Service Dịch vụ tích hợp
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
trọng số
WF
2
Q Worst-Case Fair Weighted Fair
Queuing
Hàng đợi hợp lý theo trọng số
trong trường hợp xấu
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
1
LỜI NĨI ĐẦU
Ngày nay nghành cơng nghiệp viễn thơng đã đạt được những thành tựu to
lớn và trở thành một ngành khơng thể thiếu trong đời sống con người. Nhờ sự
phát triển của kỹ thuật số, kỹ thuật phần cứng và các cơng 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 cơng 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 thơng thế giới. Nhiều nghiên cứu về cơng nghệ
IP đã được thực hiện để đưa ra các giải pháp tiến đến một mạng hội tụ tồn IP.
Tuy nhiên mạng IP hiện nay mới chỉ là mạng “Best Effort” -một mạng nỗ lực tối
đa, mà khơng 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 khơng
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 thơng hiện nay và cách đưa
QoS vào trong mạng IP bằng cách sử dụng các giao thức và các thuật tốn QoS.
• Chương 2. Kiến trúc CQS:trình bày tổng quan về kiến trúc CQS, đặc
Quyền ưu tiên được gọi là cấp dịch vụ (class of service) hay còn gọi la CoS.
Cung cấp QoS đòi hỏi cải tiến cơ sở hạ tầng của mạng. Một kỹ thuật để mở
rộng băng thơng là tạo các trục chính trên mạng bằng các bộ chuyển mạch ATM
hoặc Gigabit Ethernet. Điều này cũng có nghĩa là nâng cấp một mạng cục bộ dùng
chung thành một mạng cục bộ chuyển mạch. Hơn nữa, các giao thức mới u cầu
phải quản trị các quyền ưu tiên lưu thơng và băng thơng trên mạng. Ví dụ sau đây
sẽ mơ tả cách thức QoS áp dụng vào thực tế.
Giả sử bạn có cơ hội để thiết kế lại hệ thống đường sá trong trung tâm. Hệ
thống đường sá hiện thời khơng bảo đảm bạn có thể đi đến đích đúng giờ, cũng
khơng cung cấp được những mức độ ưu tiên cho các lưu thơng đặc biệt, như các xe
cấp cứu hoặc có những người sẵn sàng trả tiền để được đi trên các tuyến khơng tắc
nghẽn. Tình huống này cũng tương tự như mơ hình truyền dữ liệu “nỗ lực cao
nhất” (best-effort) trên Internet, mà các gói được ưu tiên như nhau và phải truyền
qua các băng thơng 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 thơng, và tạo các thứ tự ưu tiên sao cho một số
các lưu thơng có thể truyền tải gấp.
Một giải pháp hiển nhiên là tăng thêm các tuyến, tương đương việc nâng
cao băng thơng 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 mơi trường mạng chuyển mạch mà các mạch
chun biệt có thể được thiết lập để nối kết giữa hai hệ thống.
Những quy luật khơng thể tránh khỏi của hệ thống đường sá cũng như các
mạng là các đường truyền mới hoặc việc gia tăng băng thơng sẽ nhanh chóng được
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
ỏn tt nghip Chng 1. Tng quan v QoS
Nguyn Th Thu Huyn - Lp D2001VT
3
dựng ht. Trong mụi trng mng, cỏc ng dng multimedia s dựng ht bng
Cung cp cht lng dch v trờn mng ATM thỡ tng i d dng do
nhiu nguyờn nhõn. u tiờn, ATM s dng cỏc cell cú kớch thc c nh phõn
phi d liu, trỏi ngc vi nhng khung cú kớch thc bin i c s dng
trong mụi trng mng cc b. Kớch thc c nh s tin li húa vic oỏn trc
lu lng v nhng ũi hi v bng thụng. Gi s bn tỡm cỏch xỏc nh cú bao
nhiờu xe c i qua mt ng hm trong mt gi. S d dng nu tt c cỏc xe iu
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Chương 1. Tổng quan về QoS
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
4
có cùng kích thước, nhưng nếu chúng là xe con, xe bt và xe tải trung… kích
thước khác nhau sẽ gây khó khăn cho việc xác định trước lưu lượng. Thuận lợi của
những cell có kích thước của mạng ATM là ở chổ những nhà cung cấp dịch vụ có
thể chỉ định trước băng thơng và làm hợp đồng với khách hàng mà đảm bảo được
chất lượng dịch vụ.
Mạng ATM cũng có tính hướng kết nối. Những cell được phân phối qua
những mạch ảo theo thứ tự, một u cầu quan trọng đối với hình ảnh và âm thanh
theo thời 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 u 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 thơng thì những thơng 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 mơ phỏng tạo với một
băng thơng cụ thể. Những thơng 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
thể đi qua trước, lưu thông không ưu tiên và do đó lưu thông theo thời gian thực có
thể truyền tải qua mạng kịp lúc. Mạng chuyển gói X. 25 hỗ trợ nhiều loại đặc điểm
chất lượng dịch vụ QoS cần cho việc đảm bảo sự phân phối. Tuy nhiên, tốc độ dữ
liệu trên mạng X. 25 còn thấp. Ngược lại, mạng frame relay không có nhiều đặc
tính về chất lượng dịch vụ QoS bởi vì những người thiết kế chỉ nhắm vào tốc độ.
Ngược lại, mạng ATM được thiết kế rất cặn kẽ cho cả tốc độ và chất lượng dịch
vụ, như đã mô tả ở phần trước.
1. 1. 2 Những dịch vụ QoS của hệ điều hành liên mạng Cisco
Các dịch vụ của hệ điều hành liên mạng của Cisco là nền để chuyển giao và
quản lý các dịch vụ mạng. Cisco IOS QoS là tập các mở rộng cung cấp chất lượng
dịch vụ đầu cuối qua các mạng không đồng nhất. Các ISP có thể cung cấp chất
lượng dịch vụ qua mạng của họ và tính cước khách hàng theo mức sử dụng.
Những dịch vụ QoS của hệ điều hành liên mạng Cisco có thể xử lý tắc
nghẽn; ưu tiên cho lưu thông có độ ưu tiên cao hơn; sắp xếp và phân loại các gói
theo các mức dịch vụ hay lớp lưu thông; có khả năng qui định độ rộng của băng
thông và tuân thủ các qui định đó; đo lưu thông trên mạng để thu cước phí và giám
sát năng suất hoạt động trên mạng; cấp phát tài nguyên dựa trên cổng vật lý, địa
chỉ, hoặc những ứng dụng. Một đặc điểm quan trọng khác của những dịch vụ nầy
là chúng hỗ trợ cho những mạng được xây dựng với những đồ hình khác nhau (như
bộ định tuyến, frame relay, ATM và chuyển thẻ (tag switching)) nhằm phối hợp
trong việc cung cấp QoS 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
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Đồ án tốt nghiệp Chương 1. Tổng quan về QoS
gói có độ ưu tiên cao (những gói được đưa qua trục chính của nhà cung cấp dịch vụ
Internet đến bộ định tuyến ở đầu xa). Ở đó, chúng được chuyển trở lại thành những
tín hiệu RSVP. Theo Cisco, phương pháp nầy giữ được lợi ích của RSVP và tránh
được sự lạm dụng nó trên các mạng chính.
Nói chung, dịch vụ QoS của Cisco cung cấp cho những nhà cung cấp dịch
vụ Internet một phương pháp để “sinh lợi bằng cách xác định, đáp ứng khách hàng,
phân phối và thanh tốn cho những dịch vụ mạng-trị giá gia tăng, những dịch vụ
mạng được phân biệt”. Nó cho phép các nhà cung cấp dịch vụ Internet cung cấp
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
ỏn tt nghip Chng 1. Tng quan v QoS
Nguyn Th Thu Huyn - Lp D2001VT
7
nhiu mc dch v vi nhng chớnh sỏch giỏ khỏc nhau da trờn mc ớch, thi
gian s dng, v loi lu thụng.
1. 1. 3 Cht lng dch v (QoS) trờn Internet v Intranet
Cú nhng xu hng ang cung cp c s h tng mng cho vic phõn phi
truyn thụng a phng tin theo thi gian thc qua nhng mng ni b. õy l s
phỏt trin bựng n ca nhng nghi thc Web, ca vic s dng cỏc mng chuyn
i l nhng mng gúp phn to ra mng Ethernet, v ca vic s dng nhng trc
mng chớnh tc cao (ATM hoc Gigabit Ethernet). Ngoi ra cng phi k n s
bựng n ca nhng giao thc qun lý bng thụng.
Cng ng Internet ó s dng RSVP nh mt phng tin cung cp
cht lng dch v QoS trờn Internet v trờn nhng mng intranet. RSVP l mt
giao thc i t b nh tuyn ny sang b nh tuyn khỏc trong ú mt b nh
tuyn yờu cu b nh tuyn khỏc dnh riờng mt bng thụng xỏc nh cho mt s
truyn ti no ú. Mi b nh tuyn dc theo l trỡnh t ngun ti ớch b ũi hi
phi dnh riờng bng thụng. RSVP s c bn k trong phn RSVP (Resource
Reservation Protocol)
Mt vi nhúm IETF (Internet Engineering Task Force) ang lm vic trờn
nhng giao thc mng cú liờn quan n cht lng dch v QoS, nh c trỡnh
phỏt trin cỏc m rng cho cu trỳc IP l cu trỳc cho phộp nhng ng dng yờu
cu v thu nhn mt cp dch v c th trong liờn mng chuyn õm thanh,
hỡnh nh v d liu trờn ú. Nhng k thut ó c phỏt trin bao gm nhng
dch v tớch hp qua nhng k thut chia x v chuyn i ca mng LAN, mng
ATM.
1. 1. 4 Cht lng dch v trong vin cnh ng dng
Phn ln nhng cụng vic vn ang c thc hin cung cp cht lng
dch v (QoS) trờn nhng mng intranet v Internet. Tuy nhiờn, nhng ng dng
nh Microsoft NetMeeting s cung cp s hiu bit thu ỏo v cỏch mt ng dng
cú th t ti u hoỏ vic s dng bng thụng. NetMeeting v cn bn l mt gii
phỏp hi tho video hot ng qua nhng mng cng tỏc v qua Internet. Nú cho
phộp ngi dựng chuyn cỏc tp tin v gi ch trong nhng cuc hi tho
whiteboard (hin th v son tho ha) trong sut cuc hi tho qua video.
Microsoft gi NetMeeting l mt ng dng thụng minh v bng thụng bi
vỡ nú cú nhng k thut to sn cho vựng m, nộn v ti u húa quỏ trỡnh truyn
thụng. Cú th a ra nhiu gii phỏp gii hn bng thụng ca nhng ng dng
s dng hỡnh nh v õm thanh nhng ngi qun tr mng cú th ngn cn
nhng ng dng s dng nhiu bng thụng.
Trong sut quỏ trỡnh hot ng ca mt NetMeeting thụng thng, nhng
dũng õm thanh, hỡnh nh v d liu riờng bit c truyn qua mng. Nhng dũng
d liu ny cu thnh nhng hi tho whiteboard v thụng tin iu khin.
NetMeeting x lý nhng dũng õm thanh vi u tiờn cao nht theo sau ú l
dũng d liu ri ti dũng hỡnh nh. Bn ch truyn c chn 14. 4 Kbits/sec,
28. 8 Kbits/sec, ISDN (Integrated Services Digital Network) v tc ca mng
LAN. Sau ú NetMeeting s t ng cõn bng 3 dũng tỏch bit theo u tiờn ca
chỳng v theo bng thụng cú c. Trong cu hỡnh cú bng thụng thp nht, hỡnh
nh video cú th xut hin ch yu nh mt hỡnh nh tnh ch thnh thong mi
thay i.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
ỏn tt nghip Chng 1. Tng quan v QoS
cung cp nhng gỡ cn thit cho mi ng dng. Cỏc nh cung cp dch v mng
a ra thụng tin c t v giỏ tr thc t ca thụng s QoS theo hai cỏch sau:
Vi mụi trng kờnh o c nh(PVC : Permanent Virtual Circuit), cỏc
giỏ tr ca cỏc tham s QoS cú th ch n gin c ghi bng vn bn
v trao li cho i din ca nh cung cp dch v mng v khỏch hng
vi nh cung cp dch v tho thun vi nhau v cỏch thc s dng. QoS
cú hiu lc trờn PVC khi PVC sn sng.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
ỏn tt nghip Chng 1. Tng quan v QoS
Nguyn Th Thu Huyn - Lp D2001VT
10
Vi mụi trng kờnh o chuyn mch(SVC: Switched Virtual Circuit),
cỏc giỏ tr ca thụng s QoS c gi cho nh cung cp dch v trong
bn tin bỏo hiu thit lp cuc gi, nú l mt phn ca phng thc bỏo
hiu c s dng cung cp dch v chuyn mch trờn mng.
C hai phng phỏp u c s dng trong mng. Phng phỏp PVC cho
phộp QoS c cung cp trong mt min ln hn trong khi phng phỏp SVC ũi
hi QoS trờn mt kt ni cho trc v c thit lp liờn tc. Nu mt mng c
ti u hon ton cho mt loi dch v thỡ ngi s dng ớt phi xỏc nh chi tit cỏc
thụng s QoS. Vớ d, vi mng PSTN c ti u cho thoi, khụng cn xỏc nh
bng thụng hay tr cn cho mt cuc gi. Tt c cỏc cuc gi u c m bo
QoS nh ó qui nh trong cỏc chun liờn quan cho in thoi .
Hỡnh 1. 1: Mụ hỡnh QoS tng quan
Trong mụ hỡnh cú c cht lng ca tng mng (NP-Net perfomane) trờn
ng truyn t u cui ny ti u cui kia. Ta khụng nờn nhm ln hai khỏi
nim cht lng dch v v cht lng mng.
QoS giỳp cho cỏc dch v vin thụng v nh cung cp mng ỏp ng
c cỏc nhu cu dch v ca khỏch hng. Cũn NP c o trc tip hiu nng
trờn mng khụng chu nh hng ca khỏch hng v cỏc thit b u cui. Thờm
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 trong mạng đó. Theo quan điểm của khách hàng thì họ mong muốn được
cung cấp các dịch vụ đảm bảo chất lượng, còn trên quan điểm của nhà cung cấp
dịch vụ thì khái niệm chất lượng mạng là một chuỗi các tham số mạng có thể được
xác định, được đo đạc và điều chỉnh để có thể đạt được mức độ hài lòng của khách
hàng về dịch vụ. Nhà cung cấp dịch vụ có trách nhiệm phải tổ hợp các tham số chất
lượng mạng khác nhau thành tập hợp các tiêu chuẩn để có thể vừa đảm bảo lợi ích
kinh tế của mình vừa thoả mãn tốt nhất yêu cầu của người sử dụng. Khi sử dụng
dịch vụ, khách hàng chỉ biết đến nhà cung cấp dịch vụ chứ không quan tâm tới các
thành phần của mạng. NP yêu cầu phải được hỗ trợ các khả năng:
Khả năng truy nhập dịch vụ
Khả năng khai thác
Khả năng duy trì
Khả năng tích hợp dịch vụ
Mô hình tham khảo cho QoS end to end thường có một hoặc vài mạng tham
gia, mỗi mạng lại có nhiều node. Mỗi mạng tham gia có thể đưa vào trễ, tổn thất
hoặc lỗi do việc ghép kênh, chuyển mạch hoặc truyền dẫn, nên nó ảnh hưởng tới
truyền dẫn. Do đó QoS trong mạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố:các thành phần
mạng, cơ chế xử lý tại đầu cuối, cơ chế điều khiển trong mạng.
1. 2. 1 Phân cấp QoS
Một cách tự nhiên, có nhiều mức QoS khác nhau cũng giống như là có
nhiều ứng dụng vậy. Các ứng dụng lại thay đổi rất lớn thậm chí cả với những yêu
cầu đơn giản về băng thông. Tín hiệu thoại có thể yêu cầu bất kì số liệu nào trong
khoảng từ 8 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
hạn các tham số QoS và đặt ra các lớp dịch vụ trong giai đoạn đầu.
1. 2. 2 Bảo đảm QoS
Thực hiện 3 vấn đề sau:
Các cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ tại các nút mạng: Các thuật tốn
xếp hàng (queueing), cơ chế định hình lưu lượng (traffic shapping), các
cơ chế tối ưu hố đường truyền, các thuật tốn dự đốn và tránh tắc
nghẽn….
Phương thức báo hiệu QoS giữa các nút mạng để phối hợp hoạt động
đảm bảo chất lượng dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối.
Chính sách QoS và các chức năng tính cước, quản lý để điều khiển và
phân phát QoS cho các lưu lượng đi qua tồn mạng.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
ỏn tt nghip Chng 1. Tng quan v QoS
Nguyn Th Thu Huyn - Lp D2001VT
13
iu gỡ s xy ra nu mng khụng thnh cụng trong vic bo m v duy trỡ
QoS chớnh xỏc cho mt ng dng cho trc? iu ny tu thuc vo s tho thun
gia ngi s dng v nh cung cp dch v trong trng hp dch v c qun lớ
bi hp ng hay l gia nh cung cp dch v v b phn iu chnh trong trng
hp dch v bng giỏ. m bo QoS cng l phn quan trng ca hp ng cho cỏc
dch v mng gia khỏch hng v nh cung cp dch v . Thụng thng thỡ hng
thỏng khỏch hng phi tr tin cho nh cung cp dch v . m bo QoS cú th
thit lp mt h thng pht di hỡnh thc gim bt giỏ tin dch v hng thỏng
nu nh cung cp khụng cung cp ỳng cht lng yờu cu ca thỏng ú. Trong
nhng trng hp nghiờm trng, nu vn v mng xy ra trong ton b thỏng ú
thỡ khỏch hng cú th nhn c dch v min phớ.
m bo cht lng mng trong mt mụi trng dch v hp ng thng
c biu hin theo hỡnh thc tho thun mc dch v (SLA: Service Level
Agreement) c thit lp gia khỏch hng v nh cung cp dch v. SLA cú th l
mt phn ca hp ng dch v hay l mt ti liu c lp hon ton . SLA a ra
được quản lý. Các liên kết đến một mạng Internet tồn cầu có thể được cung cấp
như một phần của dịch vụ IP được quản lý, nhưng tất nhiên là đảm QoS khơng
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 quản lý .
Vấn đề ở đây là ngày càng có nhiều ứng dụng như thoại và video hoạt động
trên Internet và Web tồn cầu, do đó các đảm bảo QoS thực sự là cần thiết. Mặc dù
vậy, Internet ngày nay lại có rất ít các đảm bảo QoS có chăng chỉ là các ngoại lệ
của các dịch vụ mạng IP được quản lý .
1. 2. 3 Các tham số QoS
QoS có 6 tham số cơ bản sau:
Bảng 1. 1 Các tham số QoS
1. 2. 3. 1 Băng thơng (nhỏ nhất)
Băng thơng chỉ đơn giản là thước đo số lượng bít trên giây mà mạng sẵn
sàng cung cấp cho các ứng dụng . Các ứng dụng bùng nổ trên mạng chuyển mạch
gói có thể chiếm tất cả băng thơng của mạng nếu khơng có ứng dụng nào khác
bùng nổ cùng với nó. Khi điều này xảy ra, các “bùng nổ” phải được đệm lại và xếp
hàng chờ truyền đi độ trễ đó tạo ra trễ trên mạng. Khi được sử dụng như là một
tham số QoS băng thơng là yếu tố tối thiểu mà một ứng dụng cần để hoạt động. Ví
Thơng số QoS Các giá trị ví dụ
Băng thơng (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 thơng tin)-các ảnh
hưởng của lỗi
1 trong 1000 gói chưa chuyển giao
Tính sẵn sàng (tin cậy) 99. 99%
Bảo mật
Khung = X bit
"ống bit"
t1 = bit đầu tiên vào t1 = bit đầu tiên ra
(a)
(b)
Khung = X bit
"ống bit"
t1 = bit cuối cùng ra t1 = bit đầu tiên ra
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Chương 1. Tổng quan về QoS
Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT
16
Băng thơng và trễ của mạng có mối quan hệ với nhau và có thể tính tốn tại
nhiều nơi trong mạng, thậm chí từ đầu cuối tới đầu cuối. Thơng 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 trơi 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 mạch và bộ định tuyến, nên trễ có thể biến đổi, có các giá trị lớn nhất, nhỏ
nhất, trung bình, độ lệch chuẩn….
Băng thơng được định nghĩa là số bit của một khung chia cho thời gian trơi
qua kể từ khi bit đầu tiên rời khỏi mạng cho tới khi bit cuối cùng rời khỏi mạng.
Trên thực tế, đây chỉ là một trong số những cách đo có thể. Vì các khung có đường
truyền đi từ liên kết truy nhập tới mạng xương sống nên băng thơng mà khung
truyền đi biến đổi đáng kể. Các mạng chuyển mạch gói cung cấp cho các ứng dụng
các băng thơng biến đổi phụ thuộc vào hoạt động và sự bùng nổ của ứng dụng .
Băng thơng biến đổi tức là trễ cũng biến đổi trên mạng . Các nút mạng được nhóm
với nhau cũng có thể đóng góp vào sự thay đổi của trễ. Tại các nút mạng đều có
q trình xếp hàng. Trễ xảy ra do cần thời gian để chuyển gói tới hàng đợi đầu ra
(output queue) và trễ do gói bị giữ trong hàng đợi. Tuy nhiên với các thuật tốn
xếp hàng có ưu tiên có thể giảm trễ xuống dưới 10ms. Ngồi ra cũng có thể kể đến
Jitter xy ra do s thay i khong thi gian gia hai ln gúi n:
Hỡnh 1. 3 S thay i thi im gúi n
Jitter l vn c hu trong cỏc mng chuyn mch gúi. Nguyờn nhõn t c
ch x lý lu gi v chuyn gúi ti cỏc nỳt mng. Ngoi ra, cũn do cỏc gúi i n
ớch theo cỏc ng truyn khỏc nhau trờn mng. Loi b jitter ũi hi phi thu
thp cỏc gúi v gi chỳng lõu cho phộp cỏc gúi chm nht n ớch c
phỏt li ỳng th t, iu ny lm cho tng tr tng lờn.
Ngay c khi tr tuyt i cú th gim nh ti thiu, mt s thay i tr t
gúi ny n gúi sau cng lm gim cht lng dch v . kh jitter ngi ta dung
mt b m gi l jitter buffer, ú cú th l mt hng i ng vi kớch thc thay
i ph thuc vo khong thi gian gia hai ln gúi n ca cỏc gúi trc vỡ b
m c nh nu quỏ ln thỡ lm tng tr nu quỏ nh thỡ lm mt gúi.
1. 2. 3. 4. Loss (Mt thụng tin)
Mt thụng tin l mt tham s QoS khụng c cp thng xuyờn nh l
bng thụng v tr c bit l i vi Internet, tr bn cht t nhiờn ca mng
Internet l n lc ti a. Nu cỏc gúi tin IP khụng n c ớch thf Internet
khụng h b li v ó lm mt chỳng. iu ny khụng cú ngha l ng dng s
tt yu b li, bi vỡ nu cỏc thụng tin b mt vn cc thit i vi cỏc ng dng thỡ
nú s phi t yờu cu bờn gi gi li bn sao ca thụng tin b mt. Bn thõn mng
khụng quan tõm giỳp vn ny, bi vỡ bn sao ca thụng tin b mt khụng
c lu li ti bt c nỳt no ca mng.
A B C
Bờn gi
Bờn nhn
A B C
D
2
=D
1
l khc phc li, nú cú th n gin l bờn gi truyn li n v b mt thụng tin.
Mt vi ng dng, c bit l cỏc ng dng thi gian thc, khụng th t hiu qu
khc phc li bng cỏch gi li n v thụng tin b li. Cỏc ng dng khụng phi
thi gian thc thỡ thớch hp hn i vi cỏch truyn li thụng tin b li, tuy nhiờn
cng cú mt s ngoi l (vớ d cỏc h thng quõn s tn cụng mc tiờu trờn khụng
khụng th s dng hiu qu vi cỏch khc phc li bng truyn li. )
Vỡ nhng lý do ny, tham s QoS Loss khụng nhng nờn nh rừ mt gii
hn trờn i vi nh hng ca li m cũn nờn cho phộp ngi s dng xỏc nh
xem cú la chon cỏch sa li bng vic truyn li hay khụng? Tuy nhiờn, hu ht
cỏc mng (c bit l mng IP) ch cung cp phng tin vn chuyn th ng cũn
Thut toỏn nộn G729
Gúi phỏt li
Gúi mt
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Copyright: Tài liệu đại học ©