Xem mẫu
- Mạng viễn thông
- Chương 4: Mạng IP
Bộ giao thức TCP/IP
Định tuyến trong mạng IP
QoS trong mạng IP
Bảo mật trong mạng IP
Thoại qua IP (VoIP)
- QoS: Chất lượng dịch vụ
QoS được hiểu một cách đơn giản là khả năng
của mạng làm thế nào để đảm bảo và duy trì
các mức thực hiện nhất định cho mỗi ứng dụng
dịch vụ theo như yêu cầu mà người sử dụng đã
chỉ ra
QoS là đặc tính có thể điều khiển và hoàn
toàn xác định (well defined) đối với các tham
số có khả năng định lượng
- Mô hình tham khảo cho chất
lượng dịch vụ endtoend
§ Çu
cuèi § Çu
cuèi
göi
nhËn
M¹ng A M¹ng B
1 N
QoS QoS
node 1 node N
QoS m¹ng A QoS m¹ng B
QoS end-to-end
- Mối quan hệ
C hÊtl îng ch
dÞ vô
giữa QoS và NP
K h¶ n¨ng
hç K h¶ n¨ng
khai
K h¶ ng r
n¨ tuy K h¶
n¨ng duy M øc hoµ
®é n M øc ®é
an
tî ch
r dÞ vô th¸c ch
dÞ vô nhËp c vô
dÞ h t×dÞ vô
r ch h¶o ch
dÞ vô t n ch
oµ dÞ vô
h¶
K n¨ng
phôc
vô
C
hÊtl îng ch Q oS)
dÞ vô(
C hÊtl îng ¹ng N P)
m (
K h¶
n¨ng K h¶ n¨ng l
xö ý
tnh íc
Ý c l u îng
l
LËp ho¹ch
kÕ é
§ kh¶
dông ¨ng ùc
N l
tuyÒn an
r l
Cung
cÊp
M øc
®é h¶
K n¨ng H ç r
tî
u¶n ý
Q l tn
i cËy b¶o ìng b¶o ìng
d d h¶
K n¨ng
Tµinguyªn
vµ tuyÒn
r dÉn
s t
ù huËn i
tÖn § é i cËy
tn
- Mối quan hệ giữa QoS và NP
Mô hình thường có một hoặc vài mạng tham gia, mỗi mạng
lại có thể có nhiều node
Mỗi mạng tham gia này có thể gây trễ, tổn thất hoặc lỗi do
việc ghép kênh, chuyển mạch hoặc truyền dẫn ảnh
hưởng tới QoS
Những biến động thống kê ở lưu lượng xuất hiện trong mạng
cũng có thể gây tổn thất do tràn bộ đệm hoặc do các liên
kết nối các node mạng bị nghẽn
Mạng có thể thực hiện định hình (shaping) giữa các node
hay giữa các mạng để tối thiểu hóa tích lũy trong biến động
trễ và tổn thất
Về nguyên tắc, người sử dụng không cần biết đặc tính kỹ
thuật của các mạng tham gia miễn là mạng chuyển được
lưu lượng đảm bảo QoS endtoend
- QoS trong mạng IP
Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng
trong mạng IP
Trễ truyền Truyền lan
lan Truyền lan
Truyền lan
Đóng/ Mở/đóng
mở gói gói
Xử lý và hàng Xử lý và hàng
đợi đợi
Xử lý và hàng
đợi
- Các tham số QoS trong mạng IP
Băng thông (bandwidth)
Trễ (delay)
Biến động trễ (jitter)
Tỉ lệ mất gói (packet loss)
Độ khả dụng của mạng (availability)
Độ bảo mật (security)
- Băng thông
Là tốc độ truyền thông tin cho một phiên truyền
thông (một ứng dụng trên nền IP)/hoặc là độ
rộng băng thông của một liên kết trong mạng IP
64 kbit/giây, 384kb/s, …
2 Mbit/giây, 100 Mb/s, …
Băng thông thông tin phụ thuộc vào nguồn gửi
thông tin và băng thông khả dụng của các tuyến
đường.
- Băng thông
Bài tập: Lựa chọn đường đi với
1 luồng 5Mb/s vào nút 1 ra nút 4 đến nút 6
2 luồng 5Mb/s vào nút 1 ra nút 6
1 luồng 7mb/s, 1 luồng 5Mb/s vào nút 1 ra nút 6
2 10Mb/s 3
10Mb/s 10Mb/s
5Mb/s 5Mb/s
1 5Mb/s 6
5Mb/s
5Mb/s
10Mb/s
4 5
- Trễ
Trễ là thời gian truyền trung bình của dịch vụ từ điểm
vào đến điểm ra khỏi mạng. Có nhiều dịch vụ đặc biệt
là các dịch vụ thời gian thực như truyền thông thoại bị
ảnh hưởng rất lớn bởi trễ quá lớn và không cần thiết
Truyền thông tương tác sẽ trở thành khó khăn khi trễ
vượt quá ngưỡng 150 ms vì khi trễ vượt quá 200 ms,
người sử dụng sẽ thấy sự ngắt quãng và đánh giá chất
lượng thoại ở mức thấp. Để cấp được thoại chất lượng
cao, mạng VoIP phải có khả năng đảm bảo trễ nhỏ.
Khuyến nghị ITUT G.114 giới hạn thời gian trễ vòng tối
đa chấp nhận được là 300 ms giữa hai gateway VoIP
(trễ mỗi chiều là 150ms)
- Trễ trong mã hóa VoIP
Bộ mã hóa Tốc độ Khối mẫu Trễ của bộ Trễ của bộ
yêu cầu mã hóa mã hóa
trong trong
trường trường
hợp tốt hợp tồi
nhất nhất
ADPCM, 32 Kb/s 10ms 2,5ms 10ms
G.726
CS-ACELP, 8 Kb/s 10ms 2,5ms 10ms
G.729A
MP-MLQ, 6,3 Kb/s 30ms 5ms 20ms
G.723.1
MP-ACELP, 5,3 Kb/s 30ms 5ms 20ms
G.723.1
- Thành phần gây trễ trong mạng
Trễ xử lý
Trễ hàng đợi
Trễ lan truyền
Trễ đóng/mở Trễ truyền lan Trễ mở/đóng
gói (P1) Trễ truyền lan gói
Trễ truyền lan
(P3)
(P2) Trễ truyền lan
(P4)
Trễ xử lý và hàng đợi Trễ xử lý và hàng đợi
Trễ xử lý và hàng đợi
(Q1) (Q3)
(Q2)
- Biến động trễ
Biến động trễ là sự khác biệt về trễ của các gói khác nhau
cùng trong một dòng lưu lượng
Biến động trễ có tần số cao được gọi là jitter trong khi biến
động trễ có tần số thấp được gọi là wander
Jitter chủ yếu do sự sai khác về thời gian xếp hàng của các
gói liên tiếp trong một luồng gây ra và là vấn đề quan trọng
nhất của QoS
Jitter quá nhiều có thể được xử lý bằng bộ đệm, song nó lại
làm tăng trễ nên lại nảy sinh các khó khăn khác. Với các cơ
cấu loại bỏ thông minh, các hệ thống IP Telephony/VoIP sẽ
cố đồng bộ luồng thông tin bằng cách loại bỏ gói theo kiểu
chọn lựa, nhằm tránh hiện tượng “walkietalkie” gây ra khi
hai phía hội thoại có trễ đáng kể
- Tổn thất gói
Tổn thất, hoặc là bit hoặc là gói, có ảnh hưởng
lớn với dịch vụ IP
Trong khi truyền thoại, việc mất nhiều bit hoặc gói
của dòng tin có thể tạo ra hiện tượng nhảy (pop)
thoại gây khó chịu cho người sử dụng
Trong truyền dữ liệu, việc mất một bit hay nhiều gói
có thể tạo gây hiện tượng không đều trên màn hình
nhất thời song hình ảnh (video) sẽ nhanh chóng
được xử lý như trước
Tuy nhiên, nếu việc mất gói xảy ra theo dây chuyền,
thì chất lượng của toàn bộ việc truyền dẫn sẽ xuống
cấp
- Độ khả dụng
Là tỉ phần thời gian mạng hoạt động trên tổng thời gian. Giới
hạn thông thường cho mạng thoại là 99,999% (năm con chín)
hoặc là khoảng 5,25 phút không hoạt động trong 1 năm. Độ
khả dụng đạt được thông qua sự kết hợp của độ tin cậy thiết
bị với khả năng sống của mạng. Độ khả dụng là một tính toán
xác suất
không chỉ tính đơn giản
B 90% C
bằng các tổng hợp
85%
các con số 70%
70% 95%
A
E F
75% 75%
D
- Độ khả dụng
Tính sẵn sàng của Tổng thời gian ngừng hoạt động
mạng 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
- Độ bảo mật
Độ bảo mật (security) liên quan tới tính riêng tư,
sự tin cậy và xác nhận khách và chủ.
Các vấn đề liên quan đến bảo mật thường được
gắn với một vài hình thức của phương pháp mật
mã (mã hóa và giải mã) của cả phía mạng và
thiết bị đầu cuối phía người sử dụng.
Có thể thực hiện một phần bảo mật qua firewall,
xác nhận ID và password, nhận thực …
- Các phương pháp cải thiện QoS
trong mạng IP
Do đặc điểm của loại hình dịch vụ lưu lượng
thoại IP cần được hỗ trợ các biện pháp tăng
cường mức QoS để đảm bảo việc thỏa mãn
cho các yêu cầu từ phía người sử dụng. Có
nhiều phương pháp hỗ trợ chất lượng dịch vụ
trong mạng IP
Hầu hết các mạng được triển khai với vài mức
QoS ở lớp 3, hỗ trợ các loại dịch vụ sau:
Xúc tiến hướng đi cho các khung điều khiển
Đảm bảo hướng đi cho lưu lượng VoIP
Nỗ lực tối đa cho tất cả các lưu lượng dữ liệu khác
- Các phương pháp cải thiện QoS
trong mạng IP (cont.)
Các biện pháp từ phía
Các biện pháp từ phía mạng
người sử dụng
Tốc độ truy nhập cam kết
tăng cường độ thông minh
Xếp hàng trên cơ sở lớp
của các thiết bị đầu cuối Lớp dịch vụ
sử dụng dịch vụ vào Các dịch vụ phân biệt
những thời điểm hợp lý Quyền ưu tiên IP
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
Trễ đóng/mở Trễ truyền lan Trễ mở/đóng
gói (P1) Trễ truyền lan gói
Trễ truyền lan
(P3)
(P2) Trễ truyền lan
(P4)
Trễ xử lý và hàng đợi Trễ xử lý và hàng đợi
Trễ xử lý và hàng đợi
(Q1) (Q3)
(Q2)
nguon tai.lieu . vn
