Download miễn phí Đề tài Vấn đề chất lượng dịch vụ trong mạng thế hệ mới và triển khai ứng dụng trên hạ tầng mạng của công ty spt
MỤC LỤC
MỤC LỤC .1
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 6
DANH MỤC CÁC BẢNG .11
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .12
LỜI NÓI ĐẦU 14
CHƯƠNG 1. MẠNG THẾ HỆ MỚI .16
1.1 Khái niệm .16
1.2 Các đặc điểm của mạng NGN .17
1.3 Kiến trúc dịch vụ của mạng thế hệ mới 18
1.4 Các tham số đánh giá chất lượng mạng 22
1.4.1 Băng thông .23
1.4.2 Trễ 23
1.4.3 Trượt .24
1.4.4 Mất gói .25
CHƯƠNG 2. CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) .25
2.1 Khái niệm .26
2.2 Các kỹ thuật QoS 26
2.2.1 Mô hình dịch vụ cố gắng tối đa (Best Effort) .28
2.2.2 Dịch vụ tích hợp (Integrated Service) 28
2.2.2.1 Dịch vụ đảm bảo GS (Guaranteed Service) .30
2.2.2.2 Dịch vụ kiểm soát tải CL (Controlled Load) 30
2.2.2.3 Kết luận .30
2.2.3 Mô hình Differentiated Service 31
2.2.3.1 Trường DS của DiffServ 32
2.2.3.2 Per-hop Behavior trong DiffServ .32
2.2.3.3 Các cơ chế DiffServ .36
2.2.3.4 Ưu nhược điểm của mô hình DiffServ .37
2.2.3.5 Kết luận về DiffServ 38
2.2.4 So sánh 2 mô hình kiến trúc QoS chính 39
2.3 Các giao thức báo hiệu trong kỹ thuật QoS 39
2.3.1 Giao thức dành sẵn tài nguyên .40
2.3.2 Mô hình RSVP end-to-end 42
CHƯƠNG 3. PHÂN LOẠI, PHÂN MẢNH
VÀ NÉN GÓI DỮ LIỆU TRONG KỸ THUẬT QoS .44
3.1 Phân loại gói dữ liệu 44
3.1.1 Quyền ưu tiên IP .45
3.1.2 Định tuyến chính sách (PBR) 47
3.1.2.1 Đặc điểm của PBR 47
3.1.2.2 Nguyên tắc hoạt động 47
3.2 Phân mảnh gói dữ liệu (MLP) .48
3.2.1 Các đặc tính phân mảnh dữ liệu 48
3.2.2 Nguyên lý hoạt động .49
3.3 Các giải thuật nén tải tin .50
3.3.1 Nguyên tắc hoạt động .50
3.3.2 Nén tiêu đề 52
3.3.2.1 Nén tiêu đề TCP 53
3.3.2.2 Nén tiêu đề giao thức thời gian thực (RTP) .53
CHƯƠNG 4. KỸ THUẬT QoS TRONG ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN .56
4.1 Tránh tắc nghẽn .56
4.1.1 Phương pháp bỏ đuôi 57
4.1.2 Phương pháp loại bỏ ngẫu nhiên .58
4.1.3 Phương pháp loại bỏ cân bằng ngẫu nhiên .59
4.1.4 Tốc độ truy nhập cam kết 61
4.1.4.1 Cơ chế hoạt động 61
4.1.4.2 Các chức năng của CAR .62
4.1.4.3 Mô hình chiếc thùng và thẻ bài 64
4.1.5 Sửa dạng lưu lượng (GTS) .65
4.1.5.1 Đặc điểm của GTS 65
4.1.5.2 Cơ chế hoạt động của GTS .66
4.1.5.3 Kết luận .67
4.2 Điều khiển tắc nghẽn 68
4.2.1 Hàng đợi vào trước ra trước (FIFO) 69
4.2.1.1 Các ưu nhược điểm của hàng đợi FIFO 69
4.2.1.2 Cấu hình FIFO 70
4.2.2 Hàng đợi tuần tự (CQ) 71
4.2.2.1 Cơ chế hoạt động 71
4.2.2.2 Những ưu nhược điểm của hàng đợi CQ .75
4.2.2.3 Cấu hình thực thi hàng đợi CQ 75
4.2.3 Hàng đợi ưu tiên (PQ) .77
4.2.3.1 Cơ chế hoạt động 77
4.2.3.2 Những ưu nhược điểm của hàng đợi PQ .78
4.2.3.3 Cấu hình thực thi hàng đợi ưu tiên .78
4.2.3.4 Kết luận .80
4.2.4 Hàng đợi cân bằng trọng số (WPQ) .81
4.2.4.1 Cơ chế hoạt động 81
4.2.4.2 Hàng đợi cân bằng trọng số phân loại lưu lượng 82
4.2.4.3 Hàng đợi cân bằng trọng số phân lớp lưu lượng .84
4.2.4.4 Hàng đợi cân bằng trọng số tốc độ cao .85
4.2.4.5 Các ưu nhược điểm của hàng đợi WFQ 87
4.2.4.6 Cấu hình thực thi WFQ 87
CHƯƠNG 5. KỸ THUẬT QoS TRONG MẠNG IP/MPLS .89
5.1 Cơ sở .89
5.2 Định nghĩa chuyển mạch nhãn (MPLS) 90
5.2.1 Chuyển mạch nhãn là gì? .90
5.2.2 Ưu điểm của kỹ thuật MPLS 90
5.3 Kiến trúc MPLS 91
5.3.1 Cấu trúc khối .91
5.3.2 Một số khái niệm trong chuyển mạch nhãn 92
5.3.2.1 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) 92
5.3.2.2 Router chuyển mạch nhãn (LSR) .92
5.3.2.3 Giao thức phân phối nhãn .94
5.3.2.4 Tuyến đường chuyển mạch nhãn .95
5.4 Thực hiện cơ chế QoS trong mạng MPLS .95
5.4.1 Cấu trúc trường MPLS EXP trong gói IP được gán nhãn 96
5.4.2 Gán nhãn tại biên mạng .98
5.4.3 Chuyển tiếp gói MPLS 99
5.5 Kết luận .99
CHƯƠNG 6. PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI MPLS QoS
TRÊN HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT 100
6.1 Hạ tầng mạng IP của công ty SPT 100
6.2 Phương án triển khai 101
6.2.1 Chia sẻ băng thông kênh liên tỉnh . 101
6.2.1.1 Chính sách định tuyến 104
6.2.1.2 Địa chỉ IP cho các router 105
6.2.1.3 QoS và phân lớp dịch vụ (CoS) 106
6.2.2 Tích hợp dịch vụ 106
6.3 Cấu hình triển khai MPLS QoS trên mạng SPT 107
6.4 Kết luận . 109
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO 112
http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/de_tai_van_de_chat_luong_dich_vu_trong_mang_the_he.TMpN6cau5v.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-30724/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
te-count) mà nó có
thể gửi đi trong một vòng. Gói cuối cùng luôn luôn được gửi, thậm chí tổng
số byte được gửi trong một chu kỳ lớn hơn giới hạn (byte-count). Như vậy
việc thiết lập số lượng byte giới hạn quá nhỏ có thể phát sinh những vấn đề
không mong đợi trong việc phân phối băng thông. Tuy nhiên khi số lượng
byte giới hạn được thiết lập quá lớn thì có thể phát sinh thời gian chờ được
phục vụ của hàng đợi tiếp theo. Do đó việc xác định số lượng byte phải dựa
trên cỡ gói trong mỗi giao thức nếu không tỉ lệ phần trăm phân phối băng
thông sử dụng sẽ không giống như các thông số được cấu hình.
Hình 4.10 sẽ minh họa một trường hợp xấu nhất trong đó các tham số được
sử dụng để thực thi CQ trên giao diện như sau:
MTU trên giao diện là 1500.
Byte-count là 3000.
73
Hình 4.10 Một trường hợp xấu nhất xảy ra đối với hàng đợi CQ
Theo ví dụ trên hình 4.10 tổng số bytes hai gói dữ liệu là 2999 byte mà
byte-count là 3000. Do đó router sẽ gửi tiếp các byte ở gói tiếp theo, nghĩa là
tại hàng đợi đó router sẽ gửi 4499 byte, sau đó mới phục vụ hàng đợi tiếp
theo. Đây cũng là một trong những nhược điểm của CQ.
Vậy ta phải xác định byte-count là bao nhiêu? Nếu tỷ số byte-count/MTU
quá nhỏ CQ sẽ không phân phối băng thông chính xác. Nếu tỷ số này quá lớn
CQ sẽ là nguyên nhân của trễ. Sau đây chúng ta phân tích một ví dụ về tính
toán băng thông và độ trễ tối đa.
Ta xét một hệ thống gồm 3 hàng đợi CQ như hình vẽ 4.11 trong đó:
Hàng đợi thứ nhất dùng byte-count là 4500.
Hàng đợi thứ 2 dùng byte-count là 3000.
Hàng đợi thứ 3 dùng byte-count là 1500.
Hàng đợi 1
Hàng đợi 2
Hàng đợi 3
15002999
30004499
45005999
B
ộ lập lịch
R
ound R
obin
64 kbps
MTU = 1500
Hình 4.11 Minh họa tính toán băng thông và độ trễ tối đa
74
Việc tính toán đảm bảo băng thông và độ trễ tối đa (theo công thức 4.1).
Thời gian hoàn thành một vòng phụ thuộc vào băng thông của giao diện, kích
thước MTU, và tổng số của tất cả byte-count hàng đợi.
BW1 = bc1 / (bc1 + bc2 + bc3) = 4500/9000 = 50%
Td1 = (bc2 + bc3) / B = (3000+1500)*8/64000 = 562 ms (4.1)
Tw1 = ((bc2 + 1499) + (bc3 +1499)) / B
= (3000+1499 + 1500+1499)*8/64000 = 937 ms
Trong đó:
BW1(%): Tỷ lệ % chiếm băng thông của hàng đợi 1
bc1, bc2, bc3 (byte): Là các ngưỡng (byte – count) của hàng đợi 1, 2, 3
Td1(s): Thời gian trễ của hàng đợi 1
Tw1(s): Thời gian trễ trong trường hợp xấu nhất của hàng đợi 1
B (b/s): Dải thông của giao diện đầu ra
Phép tính thứ nhất và thứ hai chỉ ra rằng hàng đợi đầu tiên sẽ nhận băng
thông xấp xỉ là 50% băng thông và thời gian trễ là 562ms. Phép tính thứ ba
chỉ ra rằng round-robin delay là 937ms cho hàng đợi thứ nhất khi tất cả các
lớp nghẽn và gửi số lượng byte tối đa (byte-count + MTU-1) trong một vòng.
Tính toán tương tự đối với hàng đợi thứ 2 ta có: Tỉ lệ chiếm băng thông
xấp xỉ là 33%, thời gian trễ là 750ms, thời gian trễ trong trường hợp xấu nhất
xấp xỉ là 1125ms.
Đối với hàng đợi thứ 3 ta có: Tỉ lệ chiếm băng thông xấp xỉ là 17%, thời
gian trễ xấp xỉ là 936ms, thời gian trễ trong trường hợp xấu nhất xấp xỉ là
1312ms.
Căn cứ vào số liệu được tính toán, ta thấy các tham số được cấu hình trong
hàng đợi thứ 1 là tối ưu hơn cả.
75
4.2.2.2 Những ưu nhược điểm của hàng đợi CQ
Ưu điểm:
Đảm bảo thông lượng cho các lớp lưu lượng (tránh sự thiếu hụt giữa
các lớp lưu lượng).
Hỗ trợ trên hầu hết các platform.
Hỗ trợ trong hầu hết các phiên bản phần mềm (Cisco IOS phiên bản 10.0
trở lên).
Nhược điểm:
Cấu hình bằng tay tại mỗi hop.
Cấp băng thông không chính xác.
Độ jitter cao do thực thi sự sắp xếp.
4.2.2.3 Cấu hình thực thi hàng đợi CQ
Khởi tạo CQ trên một giao diện và gán CQ xác định vào giao diện.
Phân lớp các gói dựa trên giao thức. Các gói không phân lớp sẽ được sắp
xếp vào hàng đợi mặc định
Phân lớp các gói thành lớp dựa trên giao diện đầu vào.
Xác định byte-count, mặc định là 1500 bytes.
Xác định số gói tối đa trong một hàng đợi. Mặc định là 20.
76
Đặt hàng đợi thấp nhất: Q1 có ưu tiên cao nhất, hàng đợi mặc định Q0
luôn luôn được coi là “pre-emptive” chứa các thông tin về hệ thống và các
bản tin link-level.
Hình 4.12 minh họa một ví dụ cấu hình CQ trên router của một chi nhánh
văn phòng:
Một chi nhánh
văn phòng
Mạng lõi
(WAN)
E0
E1 interface serial 1/0
custom - queue-list 5
!
queue-list 5 protocol ip 1 list 101
queue-list 5 queue 1 limit 40
queue-list 5 lowest-custom 2
queue-list 5 interface ethernet 0/0 2
queue-list 5 queue 2 byte-count 3000
queue-list 5 protocol ip 3
queue-list 5 queue 3 byte-count 5000
queue-list 5 default 4
!
access-list 101 permit ip any any precedence 5
Hình 4.12 Ví dụ cấu hình hàng đợi CQ
Trong ví dụ hình 6.8
Q1 được dùng cho các ứng dụng nhạy cảm với trễ (được đánh dấu với
IP precedence 5.
Q2 dùng cho tất cả các gói đến từ giao diện Ethernet 0/0.
77
Q3 được dùng cho tất cả các gói IP mà không phải là một trong 2 hàng
đợi đầu tiên.
Q4 được dùng cho tất cả các lưu lượng khác.
4.2.3 Hàng đợi ưu tiên (PQ)
PQ (Priority Queuing) thường được sử dụng trong các ứng dụng ưu tiên
một loại lưu lượng, tuy nhiên nó cũng có thể mở rộng với tất cả các loại dịch
vụ khác. Đối với PQ các hàng đợi có thứ tự ưu tiên thấp có thể phát sinh ảnh
hưởng bất lợi, chúng có thể không bao giờ được gửi đi nếu như băng thông
truyền tải bị giới hạn hay tốc độ truyền dẫn không đáp ứng được dung lượng
các dạng lưu lượng được gửi tới.
4.2.3.1 Cơ chế hoạt động
Trong qúa trình truyền dẫn các gói sẽ được phân loại thành 4 mức (cao,
thông thường, trung bình và thấp) dựa trên các tiêu chuẩn của người quản lý,
sau đó chúng sẽ được sắp xếp vào các hàng đợi trên cơ sở các mức ưu tiên.
Cơ chế làm việc của PQ được mô tả theo hình vẽ 4.13
Phân
lớp
Các gói tin đến
Hàng đợi
Tx Các gói tin ra
Phân lớp bởi:
Các giao thức (IP, TPX, Apple Talk,...)
Các giao diện nguồn (E0, S0,…)
High
Chiều dài được định nghĩa
bởi giới hạn hàng đợi
Bộ đệm Các giao diện phần cứng như:
Ethernet, Serial Link,
Frame Relay, ATM
Medium
Normal
Low
Hình 4.13 Cơ chế hoạt động của PQ
78
Theo hình vẽ 4.13, chiều dài tối đa của hàng đợi được định nghĩa thông qua
chiều dài giới hạn, khi hàng đợi dài quá chiều dài giới hạn thì tất cả các gói
nằm ngoài giới hạn hàng đợi đó sẽ bị rớt.
Việc phân loại các gói có thể dựa trên các đặc tính sau:
Kiểu giao thức.
Giao diện đầu vào.
Các thông tin của mạng luôn luôn được gán thứ tự ưu tiên cao nhất, tất cả
các thông tin về quản lý lưu lượng khác cũng phải được cấu hình. Các gói
không được phân loại bằng cơ chế danh sách ưu tiên sẽ được sắp xếp vào
hàng đợi thông thường.
4.2.3.2 Các ưu nhược điểm của hàng đợi ưu tiên
Ưu điểm:
Cho trễ truyền thấp đối với các gói có ưu tiên cao.
Hỗ trợ hầu hết trên các thiết bị.
Hỗ trợ trong hầu hết các phiên bản phần mềm (Cisco IOS 10.0 trở lên).
Nhược điểm:
Cấu hình phân lớp bằng tay trên các hop.
Sự thiếu...
