Chương 4 Các kịch bản và kết quả mô phỏng sự kết hợp DiffServ và MPLS
Chương 4
Các kịch bản và kết quả mô phỏng sự kết hợp
DiffServ và MPLS

4.1 Giới thiệu chương
Việc kết hợp giữa MPLS và DiffServ đã khai thác các điểm mạnh của mỗi
công nghệ và ngày càng nâng cao chất lượng dịch vụ QoS cho khách hàng, đặc biệt là
việc sử phân bố băng thông khi trong mạng xảy ra tắt nghẽn . Trong chương này với
việc sử dụng chương trình mô phỏng Ns2 sẽ mô phỏng một số kịch bản để dẫn chứng
cho việc kết hợp DiffServ và MPLS trong việc đảm bảo chất lượng dịch vụ.
4.2 Khái quát chung về NS-2
Theo các tài liệu NS2 [18], trình mô phỏng mạng NS-2 là trình mô phỏng các
sự kiện rời rạc cho các giải pháp mạng. Nó cung cấp các hỗ trợ thiết yếu cho việc mô
phỏng TCP, định tuyến, và các giao thức multicast trên các mạng có dây hoặc không
dây và cả vệ tinh. Ns2 hỗ trợ các đặc tính như các đường kết nối điểm- điểm, mạng
LAN, định tuyến unicast, định tuyến multicast, các giao thức vận chuyển như UDP,
TCP, các giao thức lớp ứng dụng, mobile IP, các mạng di động ad-hoc……
NS-2 là ngôn ngữ hướng đối tượng được xây dựng trên 2 ngôn ngữ là C++ và
Tcl còn được gọi là Otcl. Các đối tượng C++ lập thành mặt phẳng dữ liệu trong Ns2
và các đối tượng OTcl như mặt phẳng điều khiển. Sẽ có các đối tượng liên kết TclCL
để kết nối với các kiểu đối tượng khác nhau. Một bài toán mô phỏng thường đi theo
các bước sau đây:
• Tạo lịch trình các sự kiện
• Khởi động dấu vết (trace) bất kỳ
• Tạo các đối tượng node và đường liên kết mạng
• Thiết lập định tuyến unicast hay multicast
• Cài các module đo lỗi bất kỳ
• Khởi tạo các giao thức lớp vận chuyển như UDP hay TCP
-53-
Chương 4 Các kịch bản và kết quả mô phỏng sự kết hợp DiffServ và MPLS

Chương 4 Các kịch bản và kết quả mô phỏng sự kết hợp DiffServ và MPLS
đánh dấu lại với độ ưu tiên loại bỏ gói cao hơn. Bộ lập lịch trong trường hợp này sẽ
nhiều lớp lưu lượng EF,AF và BE xen kẽ nhau
Hình 4.1 Cấu trúc node MPLS
Hình 4.2 Cấu trúc node Unicast và node Multicast
4.3 Mô hình và kết quả mô phỏng
Dưới đây là topo mạng được sử dụng trong suốt quá trình mô phỏng với các
nguồn phát lưu lượng UDP tương ứng với các nút gởi S1, S2, S3 và ba nguồn thu lưu
lượng tương ứng với D1, D2, D3; băng thông của đường liên kết tương ứng như trên
hình vẽ. Những bài mô phỏng dưới đây sẽ chỉ ra được một số ưu và nhược điểm của
mạng IP và MPLS khi không sử dụng DiffServ và khi sử dụng Diffserv.
-55-
Chương 4 Các kịch bản và kết quả mô phỏng sự kết hợp DiffServ và MPLS
S3
S2
D2
D3
R4
R3
R1
S1
R0
R6
R7
R10
R8
R9
R3
R1
R2

Việc mô phỏng trực quan được thể hiện rõ trên cửa sổ ứng dụng NAM. Việc thực
hiện mô phỏng như sau:
• Tại thời điểm 0.1s cho nguồn UDP1 bắt đầu
• Đến thời điểm 1.0s nguồn UDP1 dừng và UDP2 bắt đầu
• Đến thời điểm 2.0s nguồn UDP2 dừng và UDP3 bắt đầu
• Thời điểm 3.0s cho cả 3 nguồn đều gởi gói
Kết quả được thống kê ở bảng 4.2
Bảng 4.2
Kết quả Luồng UDP1 Luồng UDP2 Luồng UDP3
Số gói truyền (gói) 7158 5725 4310
Số gói mất (gói) 1107 930 700
Tỉ lệ mất (%) 15.4 16.2 16.2
Hình 4.4 Mô phỏng mạng IP không sử dụng DiffServ
-57-
Chương 4 Các kịch bản và kết quả mô phỏng sự kết hợp DiffServ và MPLS
Hình 4.5 Đồ thị băng thông sử dụng bởi các luồng lưu lượng
4.3.1.3 Nhận xét
Với đồ thị xgraph thể hiện như trên hình 4.5 ta nhận thấy rằng: tại thời điểm
0.1-1s chỉ có luồng lưu lượng UDP1 chạy trên mạng, băng thông của đường kết nối
sẽ đáp ứng được yêu cầu của luồng. Tương tự cho luồng UDP2 và UDP3. Nhưng tại
thời điểm 3.0s khi lưu lượng trên mạng quá tải, cả 3 luồng cùng tham gia gởi gói, do
mạng IP sử dụng giao thức định tuyến theo đường ngắn nhất nên cả 3 luồng cùng đi
trên một đường R3-R4-R7. Trong khi băng thông của đường kết nối không đủ đáp
ứng cho cả 3 luồng cùng một lúc, việc chia sẻ băng thông cho cả 3 luồng thể hiện như
trên hình 4.5. Không có mức ưu tiên cho các gói tin, đối xử và loại bỏ gói là ngẫu
nhiên mất gói trên mạng sẽ xảy ra cho cả 3 luồng, mạng sử dụng băng thông không
hiệu quả trong lúc các đường liên kết khác lại rỗi. Khi thông tin trên mạng bị mất gói
quá nhiều, việc truyền tải thông tin sẽ bị gián đoạn, mất thông tin là nhược điểm mà
cả nhà cung cấp và cả khách hàng không mong muốn đến.
-58-