Xem mẫu
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG
MẠNG
Đ ề tài:
NGHIÊN CỨU CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG
MẠNG IP
1 .3.2 IPv6
Định dạng gói IPv6
Định dạng gói IPv6 được cho ở hình 1.12. Mỗi gói gồm hai phần: tiêu đề cơ sở và tải
tin. Tải tin lại gồm hai phần: các tiêu đề mở rộng tùy chọn và dữ liệu tầng trên. Tiêu đề cơ
sở chiếm 40 byte, trong khi tiêu đề mở rộng và dữ liệu có chiều dài tối đa 65535 byte.
Hình 1.12: Gói IPv6
Tiêu đề cơ sở
Hình 1.13 minh họa định dạng gói IPv6.
0-3 4-7 8-10 11-15 16-19 20-23 24-27 28-31
Version Traffic class (8 bit) Flow Label
Payload Length Next Header Hop Limit
Source Address (128 bitss)
Destination Address (128 bitss)
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.13: Định dạng gói IPv6
Các trư ờng trong phần tiêu đ ề cơ sở như sau:
Phiên bản (Version): Trường 4 bít này cho biết phiên bản của gói IP. Đối với IPv6,
giá trị trường này là 6.
Độ ưu tiên (Priority): Trường 4 bít n ày định nghĩa độ ưu tiên của gói trong trường
hợp có tắc nghẽn.
Nhãn luồng (Flow label): Trường 24 bít này được thiết kế để cung cấp sự xử lý đặc
biệt cho một luồng dữ liệu cụ thể. Chúng ta sẽ thảo luận trường này ở phần sau.
Chiều dài tải tin (payload length): Trường hai byte này định nghĩa chiều dài của
gói IP, không tính phần tiêu đề cơ sở.
Tiêu đề tiếp theo (next header): Trường 8 bít này định nghĩa tiêu đề theo sau phần
tiêu đề cơ sở. Tiêu đề tiếp theo có thể là một tiêu đề mở rộng tùy chọn được IP sử
dụng hoặc tiêu đ ề cho một giao thức tầng trên, ch ẳng hạn UDP hoặc TCP. Mỗi tiêu
đề mở rộng đều chứa trư ờng này.
Giới hạn bước nhảy (hop limit): Trường 8 bít này có tác dụng tương tự như trường
TTL trong IPv4.
Địa chỉ nguồn (source address): Trường 128 bít này nhận dạng nguồn của gói.
Địa chỉ đích (destination address): Trường 128 bít này thường nhận dạng đích cuối
cùng của gói. Tuy nhiên, n ếu định tuyến nguồn được sử dụng, trường này chứa địa
chỉ của router kế tiếp.
Địa chỉ IPv6
Địa chỉ IPv6 d ài 128 bít và được biểu diễn dưới dạng hexa hai chấm. Trong cách
biểu diễn này, 128 bít được chia th ành 8 phần, mỗi phần dài 2 byte. Hai byte được biểu
diễn bằng 4 số hexa. Do đó, địa chỉ IP gồm 32 số hexa, cứ 4 số hexa có một dấu hai
ch ấm để phân tách.
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.14. Ví d ụ về địa chỉ IPv6
1 .3.3 So sánh IPv4 với IPv6
Giao thức tầng liên mạng trong bộ giao thức TCP/IP hiện nay là IPv4. IPv4 cung
cấp truyền thông trạm-tới-trạm giữa các hệ thống trên Internet. Cho dù IPv4 được thiết
kế tốt, nhưng nó vẫn có một số hạn chế m à trở n ên không phù hợp với sự phát triển
nhanh của Internet:
- IPv4 sử dụng 32 bít để đánh địa chỉ và chia khoảng địa chỉ thành các lớp A, B, C,
D, E. Khoảng địa chỉ IPv4 là không đủ cho sự phát triển nhanh chóng của Internet.
- Internet ph ải điều tiết truyền video và âm thanh thời gian thực. Các kiểu truyền
này yêu cầu độ trễ tối thiểu và khả năng d ành trước tài nguyên. Những điều chưa
được hỗ trợ trong IPv4.
- IPv4 không hỗ trợ mật mã và chứng thực.
Để vượt qua những hạn chế này, IPv6 đã được phát triển. Trong IPv6, giao thức IP
được thay đổi để điều tiết sự thay đổi không thể đoán trước của Internet. Định dạng và
chiều dài của địa chỉ IP được thay đổi cùng với định dạng gói.
IPv6 có một số ưu điểm so với IPv4:
- Khoảng địa chỉ lớn hơn. Địa chỉ IPv6 d ài 128 bít, nghĩa là gấp bốn lần chiều d ài
địa chỉ IPv4.
- Định dạng tiêu đ ề tốt hơn. IPv6 sử dụng định dạng tiêu đề mới, trong đó các tùy
chọn được tách khỏi phần tiêu đề cơ sở và nếu cần, được thêm vào giữa phần tiêu
đề cơ sở và dữ liệu. Do vậy, làm đơn giản và tăng tốc độ xử lý định tuyến vì h ầu
hết các tùy chọn đều không cần được router kiểm tra.
- Các tùy chọn mới. IPv6 có một số tùy chọn mới cho phép các chức năng bổ sung.
- Cho phép mở rộng. IPv6 được thiết kế để cho phép mở rộng khi có yêu cầu.
- Hỗ trợ cấp phát tài nguyên. Trong IPv6, trường loại dịch vụ được bỏ đi, nhưng
một cơ ch ế (được gọi là nhãn luồng) đ ược thêm vào để cho phép nguồn yêu cầu
xử lý gói đặc biệt. Cơ ch ế n ày có th ể đư ợc sử dụng để hỗ trợ lưu lượng video
ho ặc âm thanh thời gian thực.
- Bảo mật hơn. Tùy chọn mật m ã và chứng thực trong IPv6 cung cấp tính toàn vẹn
và tính b ảo mật của gói.
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
K ết luận chương I:
TCP/IP là nền tảng cho mạng Internet, nói cách khác tìm hiểu về mô hình TCP/IP
ch ính là tìm h iểu bản chất của mạng IP. Ch ươngI trình bày sự ra đ ời, khái niệm, kiến
trúc, một số giao thức…của mô hình. Ngoài ra liên quan tới gói và đ ịa chỉ mạng được
trình bày q ua cấu trúc và địa chỉ của gói tin IP.
CHƯƠNG II
CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IP
2.1 Khái niệm về chất lượng dịch vụ
Chất lượng dịch vụ là một vấn đề rất khó cho sự định nghĩa chính xác, bởi vì nhìn
từ góc độ khác nhau ta có quan điểm về chất lượng dịch vụ khác nhau. Ví dụ như với
người sử dụng dịch vụ thoại chất lư ợng dịch vụ cung cấp tốt khi thoại được rõ ràng,
tức là chúng ta phải đảm bảo tốt về giá trị tham số trễ, biến động trễ. Nhưng giá trị
tham số mất gói thông tin về một tỉ lệ tổn thất n ào đó có th ể chấp nhận được. Nhưng
giả dụ, đối với khách hàng là người sử dụng trong truyền số liệu ở ngân hàng thì điều
tối quan trọng là độ tin cậy, họ có thể chấp nhận trễ lớn, độ biến động trễ lớn, nhưng
thông số mất gói, độ bảo mật kém thì họ không thể chấp nhận được .v.v..
Từ góc nhìn của nh à 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 để duy trì mức QoS
khi điều kiện mạng bị thay đổi vì các nguyên nhân như ngh ẽn, hỏng hóc thiết bị hay
lỗi liên kết, v..v. QoS cần được cung cấp cho mỗi ứng.
Chất lượng d ịch vụ chỉ có thể được xác định bởi người sử dụng, vì ch ỉ người sử
dụng mới có thể biết đ ược chính xác ứng dụng củ a mình cần gì để hoạt động tốt. Tuy
nhiên, không phải người sử dụng tự động biết được mạng cần phải cung cấp những gì
cần thiết cho ứng dụng, họ phải tìm hiểu các thông tin cung cấp từ người quản trị
mạng và chắc chắn rằng, mạng không thể tự động đặt ra Qo S cần thiết cho một ứng
dụng của người sử dụng. Để giải quyết vấn đề đó nhà cung cấp và khách hàng họ lập
ra một bản cam kết, trong đó nhà cung cấp phải thực hiện đầy đủ cung cấp các thông
số thoả m ãn chi tiết bản cam kết đặt ra. Còn phía đối tác cũng phải thực hiện đầy đủ
điều khoản của mình.
Nếu một mạng được tối ưu hoàn toàn cho một loại dịch vụ, thì người sử dụng ít
phải xác định chi tiết các thông số QoS. Ví dụ, với mạng PSTN, được tối ưu cho thoại,
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
không cần phải xác định băng thông hay trễ cần cho một cuộc gọi. Tất cả các cuộc gọi
đều được đảm bảo QoS như đã được quy định trong các chuẩn liên quan cho điện thoại.
Nếu nh ìn từ góc độ mạng thì bất cứ một mạng nào cũng bao gồm:
- Hosts (ch ẳng hạn như: Servers, PC…).
- Các bộ định tuyến và các thiết bị chuyển mạch.
- Đường truyền dẫn.
Nếu nh ìn từ khía cạnh thương mại:
- Băng thông, độ trễ, jitter, mất gói, tính sẵn sàng và b ảo mật đều được coi là tài
nguyên của mạng. Do đó với người dùng cụ thể phải đư ợc đảm bảo sử dụng các
tài nguyên một cách nhiều nhất.
- QoS là một cách quản lý tài nguyên tiên tiến của mạng để đảm bảo có một chính
sách ứng dụng đảm bảo.
Vậy sự định nghĩa chính xác QoS là rất khó khăn nhưng ta có thể hiểu chúng gần
như là khả năng cung cấp dịch vụ (ở lớp phần tử mạng, vvv...) đưa ra cho khách hàng
thông qua những yêu cầu chính xác (trên khả năng thực tế hay lý thuyết) có thể đáp
ứng dựa trên b ản hợp đồng về thoả thuận lưu lượng. Sự định nghĩa khuôn d ạng của nó
kết thành chất lượng dịch vụ của lớp mạng do sự phân phát chất lượng dịch vụ của
peer-to -peer (cùng lớp) edge-to-edge (biên tới biên) hay end -to-end (đầu cuối tới đầu
cuối). Lẽ tự nhiên nh ững yêu cầu này có thể thay đổi từ phía ứng dụng cho ứng dụng
hay từ phân phối dịch vụ.
Vậy trong tất cả những điều đã nêu về cấp QoS, đ ảm bảo chất lư ợng và SLA, đ ể
tho ả m ãn ta phải làm như thế nào? Vấn đề là b ản chất định h ướng IP là một mạng nỗ
lực tối đa do đó “không tin cậy" khi yêu cầu nó đảm bảo về QoS. Cách tiếp cận gần
nhất để các nh à cung cấp dịch vụ IP có thể đạt tới đảm bảo QoS hay SLA giữa khách
hàng và ISP là với dịch vụ mạng IP được quản lý . Thuật ngữ được quản lý ở đây là
bất cứ cái gì mà nhà cung cấp dịch vụ quản lý thay mặt cho khách hàng , điều đó cũng
làm nâng cao được chất lượng dịch vụ.
2.2 Các thông số QoS
Phần này sẽ giới thiệu qua về các thông số của QoS. Sáu thông số chung về chất
lượng d ịch vụ :
- Băng thông.
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
- Độ trễ (delay).
- Jitter (biến động trễ).
- Mất gói.
- Tính sẵn sàng (tin cậy).
- Bảo mật.
Các giá trị ví dụ, được liệt kê trong Bảng 2.1. Bởi vì danh sách n ày bao gồm cả các
thông số không thư ờng thấy trong nhiều thảo luận về QoS, đặc biệt là thông số bảo
mật, n ên có thể có th êm một vài chú thích.
Thông số QoS Các giá trị ví dụ
Băng thông (nhỏ nhất) 64 kb/s, 1.5 Mb/s, 45 Mb/s
Trễ (lớn nhất) 50 ms trễ vòng, 150 ms trễ vòng
Jitter (biến động trễ) 10% của trễ lớn nhất, 5 ms biến động
Mất thông tin (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
Bảng 2.1. Sáu thông số của QoS
2 .2.1 Băng thông
Băng thông là một thông số quan trọng nhất, nếu chúng ta có băng thông dùng rộng
rãi thì mọi vấn đề coi như không cần phải quan tâm đến, như nghẽn, kỹ thuật lập lịch,
phân loại, trễ….Nhưng đó không phải là điều chúng ta nói ở đây vì điều n ày hiện này
là không tưởng. Thực tế ph ần nhiều vấn đề về QoS đều bắt đầu và kết thúc với băng
thông. Trong nhiều phần của mạng, băng thông vẫn là "mặt hàng xa xỉ", mặc dù có
các hứa hẹn "băng thông gần như không giới hạn" trên sợi quang. Không may rằng,
những thất vọng với các cuộc thử nghiệm hầu như không có sự tham gia của điện đã
tạo ra các hoài nghi về khả năng sớm đạt được băng thông như yêu cầu.
Băng thông chỉ đơn giản là thư ớc đo số lượng bit trên giây mà mạng sẵn sàng cung
cấp cho các ứng dụng. Các ứng dụng bùng nổ (bursty) trên mạng chuyển mạch gói có
thể chiếm tất cả băng thông của mạng nếu không có ứng dụng nào khác cùng bùng nổ
với nó. Khi điều này xảy ra, các bùng nổ phải được đệm lại và xếp hàng ch ờ truyền đi,
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
do đó tạo ra trễ trên m ạng. Để giải quyết sự hạn chế băng thông này mà nhiều giải
pháp tiết kiệm, hay khắc phục băng thông được đưa ra.
Khi được sử dụng như là một thông số QoS, băng thông là yếu tố tối thiểu mà một
ứng dụng cần để hoạt động. Ví dụ, thoại PCM 64 kb/s cần băng thông là 64 kb/s. Điều
này không tạo ra khác biệt khi mạng xương sống có kết nối 45 Mb/s giữa các nút mạng
lớn. Băng thông cần thiết được xác định bởi băng thông nhỏ nhất sẵn có trên mạng. Nếu
truy nhập mạng thông qua một MODEM V.34 hỗ trợ chỉ 33.6 kb/s, thì mạng xương
sống 45 Mb/s sẽ làm cho ứng dụng thoại 64 kb/s không hoạt động được. Băng thông
QoS nhỏ nhất phải sẵn sàng tại tất cả các điểm giữa các người sử dụng. Các ứng dụng
dữ liệu được lợi nhất từ việc đạt được băng thông cao hơn. Điều này được gọi là các
“ứng dụng giới hạn băng thông”, bởi vì hiệu quả của ứng dụng dữ liệu trực tiếp liên
quan tới lượng nhỏ nhất của băng thông sẵn sàng trên mạng. Mặt khác, các ứng dụng
tho ại như thoại PCM 64 kb/s được gọi là các “ứng dụng giới hạn trễ”. Thoại PCM 64
kb/s này sẽ không hoạt động tốt hơn chút nào nếu có băng thông 128 kb/s. Loại thoại
này phụ thuộc hoàn toàn vào thông số QoS trễ của mạng để có thể hoạt động đúng đắn.
2 .2.2 Trễ
Trễ liên quan chặt chẽ với băng thông khi nó là một thông số QoS. 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 thoại PCM 64 kb/s, thông số QoS trễ xác định trễ lớn nhất các bit gặp
phải khi truyền qua mạng. Tất nhiên là các bit có thể đến với độ trễ nhỏ hơn.
Hình 2.1 (a) băng thông , (b) trễ
Trễ được định nghĩa là khoảng thời gian chênh lệch giữa hai thời điểm của cùng
một bít khi đi vào mạng (thời điểm bít đầu tiên vào với bít đầu tiên ra) .
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
Với băng thông có nhiều cách tính, giá trị băng thông có thể thường xuyên thay đ ổi.
Nhưng thông thường giá trị băng thông đư ợc định nghĩa là số bit của một khung chia
cho th ời gian trôi qua kể từ khi bit đầu tiên rời khỏi mạng cho đến khi bit cuối cùng rời
mạng.
Mối quan hệ giữa băng thông và trễ trong mạng được chỉ ra trong hình 2.1. Trong
phần (b), t2 – t1 = số giây trễ. Trong phần (a), X bit/ (t3 - t2) = bit/s băng thông. Nhiều
băng thông hơn có nghĩa là nhiều bit đến hơn trong một đơn vị thời gian, trễ tổng thể
nhỏ hơn. Đơn vị của mỗi thông số, bit/s với băng thông hay giây với trễ, cho thấy mối
quan hệ hiển nhiên giữa băng thông và trễ.
Các mạng chuyển mạch gói cung cấp cho các ứng dụng các băng thông biến đổi
phụ thuộc vào hoạt động và bùng nổ của ứng dụng. Băng thông biến đổi n ày có ngh ĩa
là trễ cũng có thể biến đổi trên m ạng. Các nút mạng đư ợc nhóm với nhau cũng có thể
đóng góp vào sự biến đổi của trễ. Tuy nhiên, thông số QoS trễ chỉ xác định trễ lớn nhất
và không quan tâm tới bất kỳ giới hạn nhỏ hơn nào cho trễ của mạng. Nếu cần trễ ổn
định, một thông số QoS khác phải quan tâm đến yêu cầu này.
Một số nguyên nhân gây ra trễ trong mạng IP:
Trễ do quá trình truyền trên m ạng.
Trễ do xử lý gói trên đường truyền .
Trễ do xử lý hiện tượng jitter.
Trễ do việc xử lý sắp xếp lại gói đến (xử lý tại đích).
2 .2.3 Jitter (Biến động trễ)
Biến động trễ là sự khác biệt về độ trễ của các gói khác nhau trong cùng một dòng
lưu lượng. Biến động trễ có tần số cao được gọi là jitter với tần số thấp gọi là eander.
Nguyên nhân chủ yếu gâ y ra hiện tư ợng jitter do sự sai khác trong thời gian xếp hàng
của các gói liên tiếp nhau trong một hàng gây ra.Trong mạng IP jitter ảnh hưởng rất
lớn tới chất lượng dịch vụ của tất cả các dịch vụ. Thông số QoS jitter thiết lập giới hạn
lên giá trị biến đổi của trễ mà một ứng dụng có thể gặp trên mạng. Jitter không đặt
một giới hạn nào cho giá trị tuyệt đối của trễ, nó có thể thể tương đối thấp hoặc cao
phụ thuộc vào giá trị của thông số trễ.
Jitter theo lý thuyết có thể là m ột giá trị thông số QoS mạng tương đối hay tuyệt
đối. Ví dụ, nếu trễ mạng cho một ứng dụng được thiết lập là 100 ms, jitter có th ể đặt
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
là cộng hay trừ 10 phần trăm của giá trị này. Theo đó, n ếu mạng có trễ trong khoảng
90 đến 110 ms th ì vẫn đạt đ ược yêu cầu về jitter (trong trường hợp này, rõ ràng là trễ
không phải là lớn nhất). Nếu trễ là 200 ms, thì 10 phần trăm giá trị jitter sẽ cho phép
bất kỳ trễ n ào trong kho ảng 180 đến 220 ms. Mặt khác, jitter tuyệt đối giới hạn cộng
trừ 5 ms sẽ giới hạn jitter trong các ví dụ tr ên trong khoảng từ 95 tới 105 ms và từ
195 tới 205 ms.
Các ứng dụng nhạy cảm nhất đối với 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 h ơn đ ến 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 m ình nhất gặp phải đối
với các ứng dụng video và thoại dựa trên Internet.
2 .2.4 Mất gói
Mất thông tin là một thông số QoS không được đề cập thường xuyên như là băng
thông và trễ, đặc biệt đối với mạng Internet. Đó bởi vì bản chất tự nhiên được thừa nhận
của mạng Internet là "cố gắng tối đa". Nếu các gói IP không đến được đích thì Internet
không hề bị đổ lỗi vì đã làm mất chúng. Điều này không có nghĩa là ứng dụng sẽ tất yếu
bị lỗi, bởi vì đối với những dịch vụ khác nhau đều đặt ra giá trị ngưỡng của riêng mình.
Nếu các thông tin bị mất vẫn cần thiết đối với ứng dụng thì nó sẽ yêu cầu bên gửi gửi lại
bản sao của thông tin bị mất. Bản thân mạng không quan tâm giúp đỡ vấn đề này, bởi vì
bản sao của thông tin bị mất không được lưu lại tại bất cứ nút nào của mạng.
Th ực ra Internet là mạng của các mạng và không có cơ chế giám sát đầy đủ nào
đảm bảo chất lượng thông tin truyền. Hiện tượng mất gói tin là kết quả của rất nhiều
nguyên nhân :
Quá tải lượng người truy nhập cùng lúc mà tài nguyên mạng còn h ạn chế.
Hiện tượng xung đột trên m ạng LAN.
Lỗi do các thiết bị vật lý và các liên kết truy nhập mạng.
Cho một ví dụ nếu một kết nối bị hỏng, thì tất cả các bit đang truyền trên liên kết
này sẽ không, và không thể, tới được đích. Nếu một nút mạng ví dụ như bộ định tuyến
hỏng, thì tất cả các bit hiện đang ở trong bộ đệm và đang được xử lý bởi nút đó sẽ biến
mất không để lại dấu vết. Do những loại hư hỏng này trên m ạng có thể xảy ra bất cứ
lúc nào, nên việc mộ t vài thông tin bị mất do lỗi trên mạng là không thể tránh khỏi.
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
Tác động của mất thông tin là tu ỳ thuộc và ứng dụng. Điều khiển lỗi trên mạng là
một quá trình gồm hai bước, m à bước đầu tiên là xác định lỗi. Bước thứ hai là khắc
phục lỗi, nó có thể đ ơn 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 tin bị lỗi. Các ứng dụng không phải thời gian thực thì thích
hợp hơn đối với cách tru yền lại thông tin bị lỗi, tuy nhiên cũng có một số ngoại lệ (ví
dụ như các h ệ thống quân sự tấn công mục tiêu trên không thể sử dụng hiệu quả với
cách kh ắc phục lỗi bằng truyền lại).
Vì những lý do n ày, thông số QoS mất thông tin không những nên định rõ một giới
hạn trên đối với ảnh hưởng của lỗi m à còn nên cho phép người sử dụng xác định xem
có lựa chọn cách sửa lỗi bằng 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 xác đ ịnh lỗi, khắc
phục lỗi thường đ ược để lại cho ứng dụng (hay người sử dụng).
2 .2.5 Tính sẵn sàng (Độ tin cậy)
Là tỉ lệ thời gian mạng hoạt động để cung cấp dịch vụ. Yếu tố này b ất kỳ nhà cung
cấp dịch vụ nào tối thiểu cũng phải có. Tổn thất khi mạng bị ngưng trệ là rất lớn. Tuy
nhiên, để đảm bảo được tính sẵn sàng chúng ta cần phải có một chiến lược đúng đắn,
ví d ụ như: định kỳ tạm thời tách các thiết bị ra khỏi mạng để thực hiện các công việc
bảo dưỡng, trong trường hợp mạng lỗi phải chuẩn đoán trong một khoảng thời gian
ngắn nhất có thể để giảm thời gian ngừng hoạt động của mạng. Tất nhiên, thậm chí với
một biệt pháp bảo dưỡng hoàn hảo nhất cũng không thể tránh được các lỗi không thể
tiên đoán trước.
Đối với mạng PSTN vì là mạng thoại n ên điều n ày luôn luôn chiếm một vị trí quan
trọng. Mạng đảm bảo hoạt động 24/24 trong ngày , tất cả những ngày lễ, kỉ niệm, khi
nhu cầu lớn hay ngay cả khi nhu cầu giảm xuống rất thấp. Thông thư ờng tỉ lệ thời gian
hoạt động là99,999% hay 5,25’/ năm.
Mạng dữ liệu thực hiện công việc đó dễ hơn. Hầu hết mạng dữ liệu dành cho kinh
doanh, và do đó hoạt động trong những giờ kinh doanh, thường là từ 8 giờ sáng đến 5
giờ chiều, từ thứ Hai đến thứ Sáu. Hoạt động bổ trợ có thể thực hiện "ngoài giờ", và một
tập kiểm tra đầy đủ với mục đích phát hiện ra các vấn đề có thể chạy trong ngày nghỉ.
Internet và Web đã thay đổi tất cả. Mọi mạng toàn cầu phải giải quyết vấn đề rằng
thực sự có một số người luôn cố gắng truy nhập vào mạng tại một số địa điểm. Và thậm
chí Internet có thể thậm chí có ích ở nhà vào 10 giờ tối hơn là ở cơ quan vào 2 giờ chiều.
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
Tuy nhiên, nếu người sử dụng nhận thức rõ rằng họ không thể có mạng như mong
muốn trong tất cả thời gian
Tuy nhiên thông số QoS khả dụng th ường được quy cho mỗi vị trí hoặc liên kết
riêng lẻ.
2 .2.6 Bảo mật
Bảo mật là một thông số mới trong danh sách QoS, nhưng lại là một thông số quan
trọng. Thực tế, trong một số trường hợp độ bảo mật có thể được xét ngay sau băng
thông. Gần đây, do sự đe doạ rộng rãi của các hacker và sự lan tràn của virus trên
mạng Internet toàn cầu đ ã làm cho bảo mật trở th ành vấn đề hàng đầu.
Hầu hết vấn đề bảo mật liên quan tới các vấn đề như tính riêng tư, sự tin cẩn 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 m ật m ã, như mã hoá và giải mã. Các phương pháp m ật
mã cũng được sử dụng trên mạng cho việc xác nhận (authentication), nhưng những
phương pháp này thường không liên quan chút nào đến vấn đề giải mã.
Toàn bộ kiến trúc đều xuất p hát từ việc bổ sung thêm tính riêng tư ho ặc bí mật và
sự xác nhận hoặc nhận thực cho mạng Internet. Giao thức bảo mật chính thức cho IP,
gọi là IPSec, đang trở thành m ột kiến trúc cơ b ản để cung cấp thương m ại điện tử
trên Internet và ngăn ngừa gian lận trong môi trường VoIP. Thật trớ trêu là mạng
Internet công cộng toàn cầu, th ường xuyên bị coi là thiếu bảo mật nhất, đ ã đưa vấn
đề về bảo mật trở thành m ột phần của IP ngay từ khi bắt đầu. Một bit trong trường
loại dịch vụ (ToS) trong phần tiêu đ ể gói IP đư ợc đ ặt riêng cho ứng dụng để có thể
bắt buộc bảo mật khi chuyển mạch gói. Tuy nhiên lại nảy sinh một vấn đề là không
có sự thống nhất giữa các nh à sản xuất bộ định tuyến khi sử dụng trường ToS.
Người sử dụng và ứng dụng có thể th êm ph ần bảo mật của riêng mình vào m ạng,
và trong thực tế, cách n ày đã được thực hiện trong nhiều năm. Nếu có chút nào bảo
mật mạng, th ì nó thường dưới dạng một mật khẩu truy nhập vào m ạng. Các mạng ngày
nay cần một cơ chế bảo mật gắn liền với nó, chứ không phải thêm vào một cách bừa
bãi bởi các ứng dụng.
Một thông số QoS bảo mật điển hình có th ể là "mã hoá và nh ận thực đòi hỏi trên
tất cả các luồng lưu lư ợng". Nếu có lựa chọn, th ì truyền dữ liệu có thể chỉ cần mã hoá,
và kết nối điện thoại Internet có thể chỉ cần nhận thực để ngăn gian lận.
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
2.3 Các nguyên tắc QoS
Các nguyên tắc QoS bao gồm:
Nguyên tắc tích hợp: cho th ấy rằng QoS phải có khả năng cấu hình được, có thể
dự đoán trước và duy trì được trên toàn bộ các lớp cấu trúc để đáp ứng QoS từ đầu
cuối đến đầu cuối. Các luồng di chuyển dọc theo các module tài nguyên (ví dụ như
CPU, bộ nhớ, thiết bị đa phương tiện, m ạng...) tại mỗi lớp từ thiết bị truyền thông
nguồn, đi xuống ngăn xếp giao thức nguồn, đi xuyên qua mạng, đi lên ngăn xếp giao
thức phía thu và tới thiết bị bên ngoài. Mỗi module nguồn mà luồng đi qua phải cung
cấp khả năng cấu hình QoS (d ựa trên các đặc tính kỹ thuật của QoS), sự đảm bảo
nguồn (được cung cấp bởi cơ cấu điều khiển QoS) và duy trì các luồng đang truyền.
Nguyên tắc phân tách: cho thấy các việc truyền, điều khiển và qu ản lý là các ho ạt
động cấu trúc phân biệt về chức năng. Nguyên lý này cho thấy rằng các ngăn xếp đó
phải đ ược phân tách theo cấu trúc QoS Framework. Một khía cạnh của hoạt động này
là sự phân biệt giữa báo hiệu và dữ liệu truyền. Thư ờng luồng dữ liệu yêu cầu cấp
băng thông cao, trễ nhỏ như, nhưng có những luồng dữ liệu chỉ yêu cầu băng thông
thấp như báo hiệu và các dịch vụ thuộc loại được đảm bảo.
Nguyên tắc trong suốt: cho thấy rằng các ứng dụng được bảo vệ khỏi sự phức tạp
của các đặc tính kỹ thuật cơ bản của QoS và việc quản lý QoS. Một khía cạnh quan
trọng của tính trong suốt đó là API dựa trên cơ sở QoS m à tại đó các mức QoS cần thiết
được khai báo. Lợi ích của tính trong suốt là nó giảm nhu cầu đưa các chức năng vào
ứng dụng, giấu đi các chi tiết của đặc tính kỹ thuật cơ bản khỏi ứng dụng và nó giao phó
sự phức tạp của việc xử lý các hoạt động quản lý QoS cho Framework nằm dưới.
Nguyên tắc định lượng thời gian: hướng dẫn sự phân chia chức năng giữa các
module cấu trúc gắn liền với mô hình của cơ chế điều khiển và quản lý. Đây là việc bắt
buộc nó phản ánh trực tiếp tính chính xác thời gian gốc, việc bắt buộc theo thời gian
gốc là ho ạt động song song cùng với các hoạt động quản lý nguồn (ví dụ nh ư lập lịch,
quản lý luồng, định tuyến, quản lý QoS...) trong môi trường truyền thông phân tán.
Nguyên tắc thực thi: gộp rất nhiều các quy tắc bổ sung vào các h ệ thống truyền
thông được thực hiện bởi QoS đ ược công nhận rộng rãi mà các hệ thống đó hướng dẫn
sự phân chia chức năng trong việc cấu trúc nên các giao thức truyền thông để có hiệu
quả cao tuỳ theo các nguyên lý thiết kế hệ thống, tránh phải ghép kênh, khuyến nghị
cho việc cấu trúc nên các giao thức truyền thông, và sử dụng các trợ giúp phần cứng
cho quá trình xử lý giao thức có hiệu quả.
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
2.4 Đặc tính kỹ thuật của QoS
Đặc tính kỹ thuật của QoS bao gồm các yêu cầu QoS mức ứng dụng và chính sách
quản lý. Đặc tính kỹ thuật của QoS nói chung là khác nhau tại mỗi lớp hệ thống và được
sử dụng để cấu hình và duy trì cơ chế QoS thuộc về các hệ thống đầu cuối và mạng.
Đặc tính kỹ thuật về đồng bộ luồng: đặc trưng cho mức độ đồng bộ (tức là tính
chính xác) giữa rất nhiều luồng liên quan. Ví dụ các cảnh video được ghi đồng thời
phải được chiếu lần lượt chính xác từng khung một để cho mọi người xem đồng thời
các đặc điểm liên quan.
Đặc tính hoạt động của luồng: đặc trưng cho yêu cầu chất lư ợng luồng của người
dùng. Khả năng đảm bảo tốc độ lưu lượng đi qua một giao diện, trễ, jitter và tỷ lệ tổn
thất nó đặc biệt quan trọng đối với tuyền thông đa phương tiện. Phương pháp chọn
tuyến đường dựa trên chất lượng và hiệu quả có thể thay đổi từ ứng dụng này sang ứng
dụng khác. Để có thể công nhận tài nguyên m ạng và hệ thống đầu cuối cần thiết, thì
QoS FrameWork ph ải có trước các thông tin về các đặc tính lưu lượng sẽ đến trong
mỗi luồng trước khi tài nguyên được cấp phát.
Mức dịch vụ: chỉ ra mức độ thừa nhận tài nguyên từ đầu cuối đến đầu cuối yêu cầu.
Trong khi đặc tính chất lượng luồng cho phép người dùng được chọn tuyến có chất lượng
yêu cầu bằng phương pháp định lượng, mức dịch vụ cho phép các yêu cầu này được lọc
theo tiêu chí chất lượng để phân biệt giữa sự đảm bảo chất lượng mềm và cứng.
Chính sách quản lý QoS : chúng bao gồm mức độ đáp ứng QoS mà một luồng có
thể chịu đựng được và thực hiện các thao tác đo trong trường hợp có các vi phạm
chính sách trong QoS đã được thoả thuận trước. Bằng việc cân bằng giữa chất lượng
không gian và thời gian với băng thông có sẵn, ho ặc báo hiệu thời gian đ ã h ết của
truyền thông liên tục để đáp lại sự thay đổi của trễ, các luồng âm thanh và video có th ể
hiện diện tại thiết bị người dùng với nhiễu âm thanh nhỏ nhất. Chính sách quản lý QoS
cũng bao gồm sự lựa chọn mức ứng dụng cho các ch ỉ thị QoS trong trường hợp có các
vi phạm chất lượng dịch vụ yêu cầu và QoS định kỳ như các thông báo băng thông có
sẵn, trễ, jitter và tổn thất.
2.5 Các cơ chế QoS
Các cơ ch ế QoS được lựa chọn và cấu hình tuỳ theo các đặc tính kỹ thuật của QoS
mà người dùng đưa ra, tài nguyên sẵn có và chính sách quản lý tài nguyên. Trong quản
lý tài nguyên, các cơ chế QoS đư ợc phân loại theo loại tĩnh và động: quản lý tài
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
nguyên tĩnh liên quan tới việc thiết lập luồng và pha tho ả thuận lại QoS từ đầu cuối
đến đầu cuối, quản lý tài nguyên động có liên quan đến pha chuyển giao phương tiện
(mà chúng ta mô tả nh ư qu ản lý và điều khiển QoS). Sự khác biệt giữa điều khiển và
quản lý QoS được đặc trưng bởi các sự kiện thời gian khác nhau mà chúng th ực hiện ở
thời điểm đó: điều khiển QoS thực hiện các sự kiện sớm hơn qu ản lý QoS.
2 .5.1 Cơ chế cung cấp QoS
Các cơ chế cung cấp QoS bao gồm:
Sắp xếp QoS: thực hiện các chức năng biên dịch tự động giữa những lần miêu tả
QoS ở các mức hệ thống khác nhau (ví dụ hệ điều h ành, lớp truyền tải, mạng...) và vì
thế làm cho người dùng nhất thiết phải nghĩ đến các đặc tính kỹ thuật ở mức thấp hơn.
Ví dụ, các đặc tính kỹ thuật của QoS ở mức truyền tải có thể cho thấy các yêu cầu của
luồng như mức dịch vụ, băng thông đỉnh và trung bình, jitter, h ạn chế mất và trễ.
Kiểm tra đầu vào: Công việc n ày chịu trách nhiệm về việc so sánh sự tăng yêu cầu
tài nguyên của QoS với tài nguyên hiện có của hệ thống. Quyết định có nên đáp ứng một
yêu cầu mới hay không tuỳ thuộc vào chính sách quản lý tài nguyên trên toàn bộ hệ
thống và các tài nguyên sẵn có. Khi sự kiểm tra đầu vào thành công trên một module cụ
thể nào đó, tài nguyên ở module đó sẽ được dành riêng ngay lập tức và sau đó được thừa
nhận nếu như kiểm tra điều khiển đầu vào từ đầu cuối đến đầu cuối thành công (tích luỹ
việc kiểm tra theo từng chặng nếu tất cả các chặng đều thoả mãn thì thành công).
Giao thức dự trữ tài nguyên: bố trí cho việc cấp phát tài nguyên mạng và hệ thống
đầu cuối phù hợp tuỳ theo các đặc trưng QoS của người dùng. Để làm được nh ư vậy,
thì giao thức dự trữ tài nguyên tương tác với việc định tuyến dựa trên QoS để thiết lập
một đ ường xuyên qua mạng trong trư ờng hợp đầu tiên và sau đó, dựa vào QoS
mapping và việc điều khiển đầu vào tại mỗi module tài nguyên nội tại được truyền qua
(ví dụ CPU, bộ nhớ, thiết bị vào/ra, chuyển mạch, các bộ định tuyến...) tài nguyên từ
đầu cuối đến đầu cuối mới được cấp phát. Kết quả cuối cùng đó là các cơ ch ế điều
khiển QoS như tế bào ở mức mạng/bộ lập lịch trình gói và lu ồng của hệ thống đầu cuối
là được cấu hình tu ỳ theo.
2 .5.2 Các cơ chế điều khiển QoS
Các cơ chế điều khiển QoS cho phép điều khiển lưu lư ợng thời gian thực của các
luồng dựa trên m ức QoS yêu cầu được thiết lập trong pha cung cấp QoS. Các cơ ch ế
điều khiển QoS gồm có:
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
Định dạng luồng: chúng điều tiết các luồng dựa trên các đ ặc trưng chất lượng luồng
được cung cấp bởi người dùng. Định dạng luồng được dựa trên thông lượng với tốc độ
cố định (ví dụ tốc độ đỉnh) hoặc một số hình thức mô tả thống kê của băng thông yêu
cầu (ví dụ tốc độ cho phép). Lợi ích của việc định dạng lưu lượng đó là cho phép QoS
Framework cam kết đủ tài nguyên từ đầu cuối đến đầu cuối và cấu hình bộ lập lịch trình
luồng để điều tiết lưu lượng xuyên qua hệ thống đầu cuối và mạng. Nó được chứng
minh về mặt toán học là sự kết hợp định dạng lưu lượng tại vùng ngoài của mạng và lập
lịch trình trong mạng có thể đưa ra sự đảm bảo chất lượng một cách chính xác.
Lập lịch cho luồng: nó quản lý việc chuyển mạch luồng trong các hệ thống đầu
cuối và mạng (gói hoặc/và tế bào) trong một phương pháp tích hợp. Các luồng nói
chung được lập lịch một cách độc lập trong các hệ thống đầu cuối nhưng cũng có thể
được kết hợp và lập lịch một cụm trong mạng. Điều n ày là hoàn toàn độc lập với mức
dịch vụ và các quy tắc lập lịch đ ã được chấp nhận.
Chính sách luồng: có th ể xem như hai công việc giám sát: công việc giám sát sau
- thường được kết hợp với quản lý QoS - để xem QoS đ ược thoả thuận bởi một nh à
cung cấp có đang đư ợc duy trì hay không, trong khi đó thì công việc giám sát đầu tiên
xem QoS được thoả thuận bởi người dùng có đang được tôn trọng hay không. Chính
sách thường chỉ phù h ợp khi đi qua ngang qua các giới hạn để quản lý và tính cước, ví
dụ tại giao diện người dùng - mạng. Định dạng luồng tại phía nguồn cho phép cơ chế
quản lý phát hiện ra các luồng không thực hiện đúng các quy tắc đề ra.
Điều khiển luồng: bao gồm cả hai ph ương pháp vòng lặp mở và kín. Phương pháp
điều khiển luồng vòng lặp mở được sử dụng rộng rãi trong mạng điện thoại và cho
phép người gửi đưa dữ liệu vào mạng tại các mức được chấp nhận căn cứ vào tài
nguyên đã được cấp phát từ trư ớc. Điều khiển luồng vòng lặp kín yêu cầu người gửi
điều chỉnh tốc độ của nó dựa theo sự phản hồi từ máy thu hoặc mạng. Các ứng dụng
sử dụng điều khiển luồng vòng lặp kín dựa trên các giao thức phải có khả năng thích
nghi với sự thay đổi của tài nguyên sẵn có. Hay nói cách khác, các ứng dụng m à không
thể thích nghi với các thay đổi trong QoS được cấp phát thì phù hợp hơn với phương
pháp vòng lặp mở vì trong phương pháp này băng thông, trễ và tổn thất có thể được
đảm bảo một cách chính xác trong khoảng thời gian của phiên hoạt động.
đồng bộ luồng: nó cần cho việc điều khiển các thứ tự sự kiện và thời gian chính xác
của các tương tác đa phương tiện. đồng bộ lip là một hình thức mẫu được dùng phổ biến
nhất của đồng bộ đa phương tiện (tức là đồng bộ các luồng video và audio tại thiết bị
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
ra). các đồng bộ khác được đưa ra bao gồm: đồng bộ theo sự kiện có thể với các thao tác
của người dùng hoặc không, đồng bộ liên tục thay vì đồng bộ lip, đồng bộ liên tục cho
tài nguyên hỗn hợp. tất cả đều đặt các yêu cầu qos cơ b ản lên giao thức đồng bộ luồng.
2 .5.3 Các cơ chế quản lý QoS
Để duy trì mức được chấp nhận của QoS, thường thì không có đủ tài nguyên đ ể
cam kết. Hay nói đúng hơn, qu ản lý QoS thường được yêu cầu để đảm bảo rằng QoS
theo thoả thuận được duy trì. Tuy nhiên nó hoạt động chậm h ơn, đó là do khoảng thời
gian điều khiển và giám sát lâu hơn. Các cơ chế quản lý QoS bao gồm:
Giám sát QoS : cho phép m ỗi mức của hệ thống theo d õi mức QoS đ ang ho ạt
động đạt đư ợc bởi lớp thấp hơn. Giám sát QoS thường đóng một vai trò lớn trong
vòng lặp hồi tiếp duy trì QoS mà vòng lặp này duy trì QoS đ ạt đư ợc bởi các
module tài nguyên. Các thu ật toán giám sát hoạt động ở các thời gian khác nhau. Ví
dụ chúng có th ể hoạt động nh ư một phần của bộ lập lịch trình (nh ư một cơ ch ế điều
khiển QoS) để đo chất lượng riêng rẽ của các luồng hoạt động. Trong trường hợp
n ày các số liệu thống k ê đo đư ợc có thể được sử dụng để điều khiển lịch trình gói
và điều khiển đầu vào . Ho ặc, giám sát QoS có thể hoạt động trên cơ sở từ đầu cuối
đ ến đầu cuối nh ư là m ột phần của một cơ ch ế hồi tiếp mức truyền tải hoặc nh ư là
một phần của bản thân ứng dụng.
Duy trì QoS: chúng so sánh QoS đư ợc giám sát với chất lượng đ ược mong đợi và
sau đó sử dụng các hoạt động cộng hưởng (ví dụ, điều chỉnh tài nguyên tốt hay không
tốt) trên module tài nguyên để duy trì QoS được cấp phát. Việc điều chỉnh tài nguyên
tốt sẽ chống lại sự giảm sút QoS bằng cách điều chỉnh các module tài nguyên nội tại.
Giảm QoS: đưa ra chỉ thị QoS tới người dùng khi xác định rằng lớp thấp h ơn đ ã
thất bại trong việc duy trì QoS của luồng và không có gì khác có th ể được thực hiện
bằng các cơ chế duy trì QoS. Để đáp ứng lại chỉ thị như vậy người dùng có thể chọn để
thích ngi với mức hiện có của QoS hay giảm đến mức thấp h ơn (ví dụ thoả thuận lại
từ đầu cuối đến đầu cuối).
Tính sẵn sàng của QoS: cho phép ứng dụng chỉ ra khoảng thời gian mà trên đó
một hay nhiều tham số QoS (như trễ, jitter, băng thông, tổn thất, đồng bộ) có thể được
giám sát và ứng dụng đ ược thông báo về chất lượng được cấp phát thông qua một tín
hiệu QoS. Một hay nhiều tín hiệu QoS có thể được lựa chọn tuỳ theo ngư ời dùng có
yêu cầu chính sách quản lý QoS hay không.
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
2.6 Một số kỹ thuật hỗ trợ chất lượng dịch vụ
Phân loại-Nhận dạng luồng: Để cung cấp sự ưu tiên cho một số luồng nhất định,
thì luồng phải đư ợc nhận dạng và nếu cần còn ph ải đánh dấu. Hai nhiệm vụ này lại
thường liên quan đến việc phân loại luồng. Khi gói được nhận dạng nh ưng không được
đánh dấu, th ì phân loại được gọi là trên cơ sở từng chặng. Đó là khi việc phân loại chỉ
liên quan đ ến thiết bị chứa gói đó mà không được chuyển tới bộ định tuyến kế tiếp.
Điều n ày x ảy ra cùng với cơ chế xếp hàng theo yêu cầu (CQ) và xếp h àng ưu tiên
(PQ). Khi các gói được đánh dấu cho việc sử dụng trong to àn mạng, các bit ưu tiên IP
có thể được thết lập.
Xếp hàng: Do b ản chất cụm của lưu lượng audio/video/data, thỉnh thoảng lưu
lượng vư ợt quá tốc độ của đường truyền (hay băng thông), ở trường hợp này thì bộ
định tuyến sẽ phải làm gì? Một cách để các phần tử mạng giải quyết vấn đề tràn lưu
lượng là sử dụng thuật toán hàng đợi để sắp xếp lưu lượng và sau đó xác định một số
phương pháp để ưu tiên ở đầu ra hàng đợi. Một số cơ ch ế hàng đ ợi hiện nay là:
Xếp hàng theo nguyên tắc vào trước ra trước (FIFO).
- Xếp h àng ưu tiên (PQ).
- Xếp h àng theo yêu cầu (CQ).
- Xếp h àng theo trọng số phù hợp (WFQ).
- Xếp h àng theo tải trọng phụ thuộc vào lớp (CB-WFQ).
- Xếp h àng có độ trễ thấp (LLQ).
Mỗi thuật toán xếp h àng đư ợc thiết kế để giải quyết các vấn đề lưu lượng mạng cụ
thể và có ảnh hưởng đặc biệt lên chất lượng của mạng. Thuật toán xếp hàng có hiệu
lực khi xảy ra tắc nghẽn. Nếu h àng đợi không tắc nghẽn, không cần phải xếp các gói
trong hàng đợi mà phân phát trực tiếp các gói tới giao diện.
Quản lý h àng đợi: Do các hàng đ ợi có kích thước hữu hạn n ên chúng có thể bị
tràn khi ta chèn đầy lưu lượng quá mức. Khi hàng đ ợi đầy, các gói tin đến sẽ không
được xếp vào hàng đ ợi m à sẽ bị bỏ đi (thậm chí đó là các gói đó có độ ưu tiên cao).
Do đó các cơ chế quản lý h àng đ ợi cần thiết phải thực hiện hai việc sau:
- Đảm bảo hàng đợi không đầy để còn có chỗ cho các gói có độ ưu tiên cao.
- Đưa ra một số tiêu chuẩn cho phép loại bỏ các gói có độ ưu tiên th ấp trước các
gói có đ ộ ưu tiên cao.
- Chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Đồ án tốt nghiệp
Tránh tắc nghẽn là một hình thức của quản lý h àng đợi. Kỹ thuật tránh tắc nghẽn
giám sát tải trọng lưu lượng trên m ạng nhằm cố gắng tiên đoán trước và tránh xảy ra
nghẽn tại những nút cổ chai của mạng, điều này ngược lại kỹ thuật quản lý tắc nghẽn,
bởi vì kỹ thuật quản lý tắc nghẽn chỉ hoạt động sau khi tắc nghẽn xảy ra. Công cụ
tránh tắc nghẽn cơ bản của Cisco là WRED .
Lập chính sách: Lập chính sách bao gồm các bư ớc sau:
- Một vài lưu lượng có thể được hạn chế tới một tốc độ cụ thể.
- Những gói vượt quá mức quy định có thể bị huỷ hay đánh dấu đặc biệt.
Các bước trong việc định dạng lưu lư ợng:
- Lưu lượng được hạn chế tới một tốc độ cụ thể đảm bảo phù h ợp với các chính sách
định ra cho nó.
- Những gói vượt quá mức quy định sẽ được xếp vào hàng đợi chứ không bị huỷ
hay đánh dấu giống như việc lập chính sách.
Có thể sử dụng định dạng lưu lượng để:
- Kiểm soát việc sử dụng băng thông hiện có.
- Thiết lập chính sách lưu lư ợng.
- Điều phối luồng lưu lượng để tránh tắc nghẽn.
Lập lịch: Lập lịch đặc trưng về điều khiển thời gian của việc lưu thoát gói khỏi
mỗi hàng đợi. Lập lịch liên quan mật thiết tới h àng đợi-thường tại giao diện đầu ra
hướng tới router hoặc host tiếp theo, nhưng cũng có thể là tại các điểm hàng đợi trong
một router. Như vậy lập lịch có nhiệm vụ đơn giản là lôi các gói ra khỏi h àng đợi
nhanh bằng khả năng kết nối có thể chuyển được. Bộ lập lịch tồn tại trong các router
có kiến trúc CQS, mỗi giao diện có một tầng bộ lập lịch chia sẻ khả năng chứa của kết
nối đầu ra giữa sự kết hợp các hàng đợi trong giao diện.
Bộ lập lịch chủ yếu cưỡng chế quyền ưu tiên tương đối, hạn chế trễ, hoặc băng
thông chủ định giữa các lớp lưu lượng khác nhau. Một bộ lập lịch có thể thiết lập băng
thông khả dụng nhỏ nhất cho một lớp đặc biệt bằng cách đảm bảo rằng các gói được
lấy ra khỏ i hàng đợi có quan hệ với các lớp đó một cách thông thư ờng.
K ết luận chương
Chương II nói về tổng quan chất lượng dịch vụ trong mạng IP. Trình bày khái
niệm chất lượng dịch vụ, với các thông số , các nguyên tắc với những đặc tính kỹ thuật
- QoS trong mạng IP Các thành p Ìâ n QoS trong mạng IP
cơ ch ế của nó. Ngoài ra đ ề cập đến một số kỹ thuật hỗ trợ dịch vụ. Ở các chương sau
sẽ trình bày chi tiết hơn những vấn đề trình trên.
- QoS trong mạng IP Các thành pÌân QoS trong mạng IP
nguon tai.lieu . vn
