QoS và các kịch bản triển khai trong hệ thống mạng đồ án tốt nghiệp khoa đào tạo chất lượng cao ngành công nghệ thông tin

MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN II PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN III LỜI CẢM ƠN IV TÓM TẮT V VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU V HƯỚNG TIẾP CẬN V KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC V SUMMARY VI RESEARCH PROBLEM VI APPROACH VI RESULTS ACHIEVED VI MỤC LỤC VII DANH MỤC CÁC HÌNH X DANH MỤC CÁC BẢNG XII CÁC TỪ VIẾT TẮT XIII TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ .1 1.1 KHÁI NIỆM VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA QOS .1 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Sự cần thiết QoS mạng IP 1.2 CÁC YÊU CẦU VÀ MỘT SỐ CÁCH ĐỂ ĐÁNH GIÁ QOS TRONG MẠNG IP 1.2.1 Các yêu cầu chất lượng dịch vụ mạng IP 1.2.2 Cách tiếp cận để đánh giá QoS mạng IP 1.2.3 Các yêu cầu chức chung IP QoS 1.3 CÁC THAM SỐ ẢNH HƯỞNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN QOS TRONG MẠNG IP 1.3.1 Băng thông 1.3.2 Độ trễ gói 1.3.3 Độ biến thiên trễ/Jitter 1.3.4 Mất gói 10 1.4 TỔNG KẾT CHƯƠNG 10 BIẾN MỘT SỐ MƠ HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ PHỔ 12 vii 2.1 MƠ HÌNH BEST-EFFORT 12 2.2 MƠ HÌNH DỊCH VỤ TÍCH HỢP –INTEGRATED SERVICES MODEL 13 2.2.1 Nguyên lý hoạt động 13 2.2.2 Dịch vụ điều khiển tải - Controlled Load Service .15 2.2.3 Dịch vụ bảo đảm - Guaranted Service .15 2.2.4 Giao thức dành trước tài nguyên RSVP .16 2.3 MƠ HÌNH DỊCH VỤ PHÂN BIỆT- DIFFERENTIATED SERVICES MODEL (DIFFSERV) 24 2.3.1 Tổng quan mơ hình DiffServ 24 2.3.2 Nguyên lý hoạt động kiến trúc mơ hình dịch vụ phân biệt .25 2.3.3 Các phương pháp xử lý gói tin DiffServ 28 2.4 KẾT HỢP HAI MƠ HÌNH INTSERV VÀ DIFFSERV TRONG VẤN ĐỀ THỰC HIỆN QOS 31 2.5 TỔNG KẾT CHƯƠNG 34 CÁC KỸ THUẬT ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IP 36 3.1 PHÂN LOẠI GÓI TIN – PACKET CLASSIFICATION .36 3.1.1 Phân loại đa trường (Multi – Field classification) – MF 36 3.1.2 Phân loại kết hợp hành vi (Behavior Aggregate classification) – BA 36 3.2 ĐÁNH DẤU GÓI TIN – MARKING 37 3.2.1 Lớp dịch vụ - class of Service (CoS) 38 3.2.2 IP Precedence kiểu dịch vụ - Type of Service 39 3.2.3 Điểm mã dịch vụ phân biệt – DiffServ Code Point (DSCP) 40 3.3 LẬP LỊCH GÓI TIN – PACKET SCHEDULER 41 3.3.1 Hàng đợi vào trước trước – FIFO (First in, First out) 41 3.3.2 Hàng đợi ưu tiên – PQ (Priority queuing) 41 3.3.3 Hàng đợi cân – FQ (Fair queuing) 42 3.3.4 Hàng đợi xoay vòng theo trọng số - WRR (Weighted Round Robin) 43 3.3.5 Hàng đợi cân trọng số - WFQ (Weight Fair Queuing) 44 3.3.6 Hàng đợi cân trọng số phân lớp CBWFQ 45 3.4 NGUYÊN NHÂN TẮC NGHẼN, PHƯƠNG PHÁP QUẢN LÝ VÀ TRÁNH TẮC NGHẼN TRONG MẠNG IP 45 3.4.1 Nguyên nhân tắc nghẽn 45 3.4.2 Quản lý tắc nghẽn 46 3.4.3 Tránh tắc nghẽn 50 3.5 CHÍNH SÁCH VÀ ĐỊNH HƯỚNG LƯU LƯỢNG (TRAFFIC POLICING AND SHAPING) 52 3.5.3 Chính sách lưu lượng – Traffic Policing 52 3.5.4 Kỹ thuật đo lưu lượng màu hóa lưu lượng .53 3.5.5 Định hướng lưu lượng – Traffic Shaping 58 viii 3.6 3.7 NÉN TIÊU ĐỀ GÓI .60 TỔNG KẾT 61 MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 62 MƠ HÌNH THỰC THI 62 CẤU HÌNH VÀ CÁC KỸ THUẬT QOS CHO MƠ HÌNH 62 KẾT QUẢ QUAN SÁT ĐƯỢC 67 MƠ HÌNH THỰC THI 69 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN 69 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC .73 KẾT LUẬN 75 CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 75 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 TIẾNG VIỆT 76 TIẾNG ANH 76 PHỤ LỤC 77 THỎA THUẬN MỨC DỊCH VỤ QOS - QOS SERVICE LEVEL AGREEMENT 77 CÁC ỨNG DỤNG YÊU CẦU QOS VÀ CÁC GIÁ TRỊ TƯƠNG ỨNG ĐỂ THAM KHẢO 78 2.1 Lưu lượng thoại (Voice Traffic) 78 2.2 Lưu lượng Video 79 2.3 Lưu lượng liệu 79 KỸ THUẬT CẤU HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ 81 3.1 Cấu hình Netflow interface Router để tiến hành đo lưu lượng 82 3.2 Giao thức dành trước tài nguyên RSVP 83 3.3 Phân loại gói tin với NBAR 87 3.4 Cấu hình hàng đợi .88 3.5 Chính sách lưu lượng 92 3.6 Định hướng lưu lượng 94 3.7 Tránh tắc nghẽn 94 3.8 Cấu hình nén tiêu đề gói tin 96 3.9 Cấu hình ánh xạ giá trị CoS sang giá trị DSCP Switch ngược lại 96 3.10 Cấu hình ưu tiên giá trị cos vào hàng đợi WRR Switch 96 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 1-1 Một số cách tiếp cận để đánh giá QoS mạng IP 1-2 Các chức đảo bảo QoS định tuyến IP 1-3 Phương pháp phân loại đa trường chức 1-4 Phương pháp phân loại theo gói kết hợp hành vi 1-5 Băng thông khả dụng 1-6 Trễ tích lũy từ đầu cuối đến đầu cuối 1-7 Mất gói tượng tràn đệm đầu 10 2-1 Mô hình Best - Effort 13 2-2 Mô hình dịch vụ tích hợp Intserv 14 2-3 Cấu trúc mạng Intserv 17 2-4 Khuôn dạng tin tiêu đề chung RSVP 19 2-5 Khuôn dạng tin đối tượng RSVP 20 2-6 Khuôn dạng đối tượng kiểu 21 2-7 Cấu trúc tin PATH 22 2-8 Cấu trúc thông điệp RESV 22 2-9 Tổng quan mơ hình DiffServ 25 2-10 Mơ hình bước dịch vụ phân biệt 26 2-11 Các thành phần vùng DS 27 2-12 Mơ hình biên lõi DiffServ 27 2-13 Miền DS vùng DS 28 2-14 Xử lý chuyển tiếp nhanh EF PHB 30 2-15 Kết hợp IntServ DiffServ 32 3-1 Phương pháp phân loại đa trường chức 36 3-2 Phương pháp phân loại gói theo kết hợp hành vi 36 3-3 Trường CoS ISL Header 38 3-4 Trường kiểu dịch vụ tiêu đề gói tin IP 39 3-5 Cấu trúc trường phân biệt dịch vụ DS 40 3-6 Hàng đợi ưu tiên PQ 42 3-7 Hàng đợi cân FQ 42 3-8 Hàng đợi quay vòng theo trọng số WRR 43 3-9 Hàng đợi tùy biến CQ 47 3-10 Hàng đợi LLQ 49 3-11 Sơ đồ nguyên lý hoạt động RED 50 3-12 Hoạt động thông báo tắc nghẽn ECN 52 3-13 Các module sách lưu lượng 52 3-14 Khoảng thời gian CBS CIR tốc độ lưu lượng đầu vào đơn 54 3-15 Chế độ mù màu srTCM với bucket C bucket E 55 3-16 Chế độ hoạt động rõ màu srTCM 56 3-17 Token bucket C, P chế độ hoạt động mù màu trTCM 57 3-18 Chế độ hoạt động rõ màu trTCM 58 3-19 Nguyên lý hoạt động định hướng lưu lượng 58 3-20 Nguyên lý định hướng lưu lượng token bucket 59 3-21 Nén tiêu đề TCP 60 x Hình Hình Hình Hình Hình Hình 3-22 Nén tiêu đề RTP 60 3-23 Ảnh hưởng không nén nén tiêu đề độ trễ thông lượng 61 4-1 Mơ hình mạng mơ 62 4-2 PC1 truy cập vào cisco.com 67 4-3 Netflow để quan sát 68 4-4 Mơ hình thực thi 69 xi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Kiểu lưu lượng vấn đề không thực thi QoS Bảng 1.2 Phân loại lớp dịch vụ theo ITU – T Bảng 1.3 Phân loại lớp dịch vụ theo ETSI Bảng 2.1 Các kiểu dành trước tài nguyên 18 Bảng 2.2 Các bit sử dụng cho điều khiển chia sẻ 21 Bảng 2.3: Các bit sử dụng cho điều khiển lựa chọn máy gửi 21 Bảng 2.4 Hiển thị lớp AF 12 lớp AF giá trị trường DSCP tương ứng với 12 lớp đưa RFC 2597 30 Bảng 2.5 so sánh đặc tính 34 Bảng 3.1 Giá trị trường CoS ứng dụng 38 Bảng 3.2 Giá trị IP Precedence ý nghĩa 39 Bảng 3.3 Giá trị trường ToS ý nghĩa 39 Bảng 3.4 Các khối điểm mã dịch vụ phân biệt DSCP 40 Bảng phụ lục 1: Bảng SLA mẫu 77 Bảng phụ lục 2: Bảng tùy chọn cách mã hóa payload băng thông yêu cầu tương ứng 78 Bảng phụ lục 3: Bảng yêu cầu tham số QoS để bảo đảm lưu lượng Voice 79 Bảng phụ lục 4: Bảng yêu cầu tham số QoS để bảo đảm lưu lượng Video 79 Bảng phụ lục 5: Bảng so sánh yêu cầu QoS loại lưu lượng 80 Bảng phụ lục Các tham số ý nghĩa 83 Bảng phụ lục Kiểm tra cấu hình RSVP 84 Bảng phụ lục 8: Cấu hình dịng lệnh với chức so khớp (match) kỹ thuật đánh dấu theo lớp 85 Bảng phụ lục 9:Cấu hình dịng lệnh với chức đánh dấu gói tin cho lớp dịch vụ kỹ thuật đánh dấu lớp theo lớp 86 Bảng phụ lục 10:Hiển thị thông tin câu hình kỹ thuật đánh dấu lớp sở 86 Bảng phụ lục 11: Các trường CB marking 87 Bảng phụ lục 12: Các dịng lệnh cấu hình NBAR để phân loại gói tin 87 Bảng phụ lục 13: Cấu hình phân loại lưu lượng 89 Bảng phụ lục 14: Tham số ý nghĩa hàng đợi WFQ 90 Bảng phụ lục 15: Tham số ý nghĩa áp dụng bảo đảm băng thông 91 Bảng phụ lục 16: ý nghĩa tham số policy-map token bucket 92 Bảng phụ lục 17: từ khóa action chọn hành động sau 93 Bảng phụ lục 18: ý nghĩa tham số token bucket tốc độ kép 93 Bảng phụ lục 19: ý nghĩa tham số traffic – shape rate 94 Bảng phụ lục 20: ý nghĩa tham số shape định hướng lưu lượng theo lớp 94 Bảng phụ lục 21: Các lệnh cấu hình WRED 94 Bảng phụ lục 22: Câu lệnh nén tiêu đề gói tin 96 Bảng phụ lục 23: Giáo trị cos hàng đợi WRR switch 96 xii CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AF Assured Forwarding Chuyển tiếp đảm bảo AL Application Layer Tầng ứng dụng AQM Active Queue Management Quản lý hàng đợi tích cực ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải không đồng ACS Access Control System Hệ thống điều khiển truy nhập AF Assured Forward Chuyển tiếp đảm bảo BA Behavior Aggressive Kết hợp hành vi BB Bandwidth Broker Phân bổ băng thông BE Best-Effort Cố gắng tối đa B-ISDN Broadband ISDN Mạng tích hợp đa dịch vụ băng rộng CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit cố định CBS Committed Burst Size Kích thước bùng nổ cam kết CIR Committed Information Rate Tốc độ thông tin cam kết CoS Class of Service Lớp dịch vụ CR Core Router Bộ định tuyến lõi DiffServ Differentiated Services Dịch vụ phân biệt DLL Data Link Layer Tầng liên kết liệu DS Differentiated Server Server phân biệt DSCP Differentiated Services CodePoint Điểm mã dịch vụ phân biệt xiii ECN Explicit Congestion Notification Thông báo tắc nghẽn tường minh EF Expedited Forwarding Chuyển tiếp nhanh ER Edge Router Bộ định tuyến biên FIFO Fist In First Out Vào trước trước `FQ Fair Queuing Hàng đợi công FSI Flow State Information Thông tin trạng thái luồng GoS Grade of Service GS Guaranteed Service IETF Internet Engineering Task Force Ủy ban thực thi kỹ thuật internet IntServ Integrated Service Dịch vụ tích hợp IPLR IP Loss Rate Tỷ lệ gói IP IPTD IP Packet Transfer Delay Trễ truyền tải gói tin IP IPER IP Error Rate Tỷ lệ lỗi gói IP ISO International Standard Organization Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế IPv4 Internet Protocol version IPv6 Internet Protocol version Giao thức Internet phiên ITU-T International Telecommunication Union MF Multi Fields MPLS MultiProtocol Label Switching NL Network Layer Cấp độ dịch vụ Dịch vụ đảm bảo Giao thức Internet phiên Hiệp hội viễn thông quốc tế Đa trường Chuyển mạch nhãn đa giao thức Tầng mạng NNI Network Node Interface Giao diện nút mạng xiv NP Net Performance Hiệu mạng PBS Packet Burst Size Kích thước bùng nổ gói PHB Per-Hop forwarding Behavior PIR Peak Information Rate Hành vi chuyển chặng PQ Priority Queueing QoS Quality of Service RA Resource Allocation RED Random Early Detection and Discard Tốc độ thông tin đỉnh Hàng đợi ưu tiên Chất lượng dịch vụ Cấp phát tài nguyên Phát loại bỏ sớm ngẫu nhiên Các yêu cầu cần trả lời RFC Request for Comments RSVP Resource Reservation Protocol SACP Simple Acceptance Giao thức dành trước tài nguyên Control Protocol Giao thức điều khiển chấp nhận đơn giản SE Shared Explicit Chia sẻ tường minh SLA Service Level Agreement Thỏa thuận mức dịch vụ SNMP Simple Network Management Protocol Giao thức quản lý mạng đơn giản SrTCM Simple rate Three Color Marker Bộ đánh dấu màu tốc độ đơn TCA Traffic Conditioning Agreement Thỏa thuận điều kiện lưu lượng TL Transmission Layer Tầng truyền dẫn ToS Type of Service Kiểu dịch vụ Two rate Three Color Marker Bộ đánh dấu màu hai tốc độ trTCM xv UBR Undefined Bit Rate Tốc độ bit không xác định UNI User Network Interface Giao diện người dùng mạng VBR Variable Bit Rate VoIP Voice over IP VPN Virtual Private Network WF Wildcard Filter Mạng riêng ảo Bộ lọc Wildcard WFQ Weighted Fair Queueing Hàng đợi công theo trọng số WRED Weighted Random Early Discarding Loại bỏ sớm ngẫu nhiên theo trọng số Weighted Round Robin Quay vòng theo trọng số WRR Tốc độ bit thay đổi Thoại qua IP xvi 3.2 Giao thức dành trước tài nguyên RSVP a) Cấu hình RSVP  Cho phép RSVP cho luồng IP Interface Router(config-if) # ip rsvp bandwidth [interface-kbps] [single-flow-kbps]  Cho phép Router nhận thông điệp RSVP PATH từ máy gửi Router(config) # ip rsvp sender session-ip-address sender-ip-address [ tcp | udp | ip-protocol] session- dport sender-sport previous-hop-ip-address previous-hopinterface [bandwidth] [burst-size]  Cho phép Router nhận thông điệp RSVP RESV từ máy gửi Router(config) # ip rsvp reservation session-ip-address sender-ip-address [tcp | udp | ip-protocol] session-dport sender-sport next-hop-ip-address next-hop-interface {ff | se | wf} {rate | load} [bandwidth] [burst-size] Bảng phụ lục Các tham số ý nghĩa Interface-kbps (Tùy chọn) số lượng băng thông interface dự trữ Giá trị nằm khoảng từ đến 10,000,000 Single-flow-kbps (Tùy chọn) số lượng băng thông định cho luồng Giá trị nằm khoảng từ đến 10,000,000 Sension-ip-address Với phiên đơn hướng (unicast), địa máy nhận dự định Với phiên đa hướng (multicast), địa IP multicast phiên Sender-ip-address Với phiên đơn hướng, địa máy gửi Với phiên đa hướng, địa IP máy gửi Tcp | udp | ip-protocol (Tùy chọn) TCP, UDP, giao thức IP khoảng từ đến 255 Session-dport Cổng đích Session-sport Cổng nguồn (Nếu cổng đích cổng nguồn phải 0) Next-hop-ip-address Tên host địa máy nhận Router gần máy nhận Next-hop-interface Interface Hop kiểu subinterface số Kiểu interface ethernet, loopback, null, serial Các kiểu dự trữ tài nguyên Ff | se | wf - Ff việc dự trữ tài nguyên 83 - Rate | load Bandwidth Burst-size Se chia sẻ tài nguyên dự trữ, phạm vị bị hạn chế - Wf chia sẻ tài nguyên, không hạn chế phạm vi Dịch vụ bảo đảm tốc độ bit dịch vụ bảo điều khiển tải (Tùy chọn) tốc độ bit trung bình để dự trữ lên tới 75% tổng số băng thông interface Giá trị nằm khoảng từ đến 10,000,000 (Tùy chọn) kích thước bùng nổ tối đa (kilobyte liệu hàng đợi) giá trị nằm khoảng từ đến 65,535 Địa máy gửi Router gần máy gửi Previous-hop-ipaddress Previous-hop-interface Địa interface Hop subinterface liền trước Kiểu interface ethernet, loopback, null, serial b) Kiểm tra cấu hình RSVP Bảng phụ lục Kiểm tra cấu hình RSVP show ip rsvp interface [type number] show ip rsvp installed [type number] show ip rsvp neighbor [type number] show ip rsvp sender [type number] show ip rsvp request [type number] show ip rsvp reservation [type number] Hiển thị thông tin RSVP Interface Hiển thị thông tin lọc RSVP băng thông RSVP Hiển thị RSVP hàng xóm Hiển thị thơng tin RSVP người gửi Hiển thị thông tin RSVP yêu cầu Hiển thị thông tin RSVP người nhận Cấu hình đánh dấu gói tin theo lớp Để đánh dấu gói tin IP theo lớp, thực bước sau:  Phân loại gói tin vào lớp dịch vụ câu lệnh match bên MQC class-map  Đánh dấu gói tin cho lớp dịch vụ sử dụng dòng lệnh set bên MQC policy-map  Kích hoạt kỹ thuật đánh dấu CB Marking định nghĩa policy-map cho giao diện, sử dụng dòng lệnh service-policy 84 Bảng phụ lục 8: Cấu hình dịng lệnh với chức so khớp (match) kỹ thuật đánh dấu theo lớp Dòng lệnh Chức math [ip] precedence precedence-value [precedencevalue precedence-value precedence-value] So khớp quyền ưu tiên gói tin IPv4 tham số IP thêm vào So khớp gói tin IPv4 IPv6 tham số IP không thêm vào match access-group {accessgroup | name access-groupname} So khớp với ACL (tên số) match any So khớp với tất gói tin match class-map class-mapname So khớp với class map khác match cos cos-value- [cos-value So khớp giá trị CoS cos-value cos-value] match destination-address mac address So khớp với địa MAC đích match input-interface interfacename So khớp với giao diện đầu vào match ip dscp ip-dscp-value [ip-dscp-value ip-dscp-value ipdscp-value ip-dscp-value ipdscp- value ip- dscp-value ipdscp-value] So khớp với trường DSCP gói tin IPv4 tham số ip thiết lập dòng lệnh So khớp với gói tin Ipv4 IPv6 tham số ip không thiết lập match ip rtp starting-portnumber port-range So khớp dải giá trị cổng dành cho gói tin UDP sử dụng giao thức RTP match packet length {max maximum-length-value [min minimum-length-value ] | minimum-length-value [max maximum-length-value]} So khớp gói tin dựa độ dài tối thiểu, độ dài tối đa, hai gói tin 85 match protocol http [url urlstring | host hostname- string | mime MIME-type] So khớp với tên host chuỗi URL match protocol protocol-name So khớp với kiểu giao thức NBAR match protocol rtp [audio | video | payload-type payloadstring] So khớp với RTP audio video payload dựa kiểu payload Chỉ cho phép kiểu payload định rõ ràng match qos-group qos-groupvalue So khớp với nhóm QoS match source-address mac address-destination So khớp địa MAC nguồn Bảng phụ lục 9:Cấu hình dịng lệnh với chức đánh dấu gói tin cho lớp dịch vụ kỹ thuật đánh dấu lớp theo lớp Dòng lệnh Chức set [ip] precedence ipprecedence-value Đánh dấu giá trị cho trường IP Precedence gói tin IPv4 IPv6 tham số ip khơng thiết lập; đánh dấu cho gói tin IPv4 tham số ip thiết lập set [ip] dscp ip-dscpvalue Đánh dấu giá trị cho trường IP DSCP gói tin IPv4 IPv6 tham số ip khơng thiết lập; thiết lập cho gói tin IPv4 tham số ip thiết lập set cos cos-value Đánh dấu giá trị cho trường CoS set qos-group group-id Đánh dấu giá trị cho nhóm QoS Bảng phụ lục 10:Hiển thị thơng tin câu hình kỹ thuật đánh dấu lớp sở Dòng lệnh Chức show policy-map policy-map-name Liệt kê thơng tin cấu hình policymap show policy-map interface-spec [input | output] [class class-name] Liệt kê thông tin hoạt động policy-map kích hoạt interface 86 3.3 Phân loại gói tin với NBAR Chúng ta cấu hình NBAR kết hợp với CB-Marking để phân loại gói tin NBAR xem Header UDP TCP, xác định tên Host, URL, kiểu MIME yêu cầu HTTP NBAR xem Header UDP TCP khứ để nhận thông tin ứng dụng riêng NBAR nhận kiểu ứng dụng Citrix khác nhau, cho phép tìm kiếm dựa chuối URL Chúng ta dễ dàng nhận CB Marking sử dụng NBAR để phân loại gói tin Khi dịng lệnh match protocol sử dụng, CB Marking thực việc so khớp giao thức tìm NBAR Như vậy, CB Marking mở rộng thêm tính so khớp gói tin kết hợp với NBAR Dưới danh sách trường so khớp với kỹ thuật đánh dấu theo lớp sử dụng kết hợp với NBAR Bảng phụ lục 11: Các trường CB marking Trường Chú thích RTP Audio chống lại (versus) video RTP sử dụng cổng từ 16,84 đến 32,767 để truyền gói tin UDP NBAR cho phép so khớp số hiệu cổng, cho phép phân loại voice payload lớp dịch vụ khác tín hiệu voice Các ứng dụng NBAR citrix NBAR nhận kiểu khác ứng dụng Citrix Tên host, chuỗi URL, kiểu MIME NBAR so khớp dựa vào chuỗi URL, bao gồm tên host kiểu MIME Các ứng dụng ngang hàng NBAR tìm ứng dụng chia sẻ file giống Kazaa, Morpheus, Grokster, Gnutella Bảng phụ lục 12: Các dịng lệnh cấu hình NBAR để phân loại gói tin Dòng lệnh Chế độ chức ip nbar protocol-discovery Interface mode; kích hoạt NBAR cho lưu lượng vào interface ip nbar port-map protocolname [tcp | udp] port-number Global mode; bật NBAR tìm kiếm giao thức sử dụng số cổng khác với cổng biết Cũng định nghĩa số cổng dùng cho gói tin từ thiết lập 87 ip nbar pdlm pdlm-name Global mode; mở rộng danh sách giao thức nhận biết NBAR cách thêm vào PDLMs snmp-server enable traps cnpd Global mode; kích hoạt việc gửi bẫy (trap) NBAR 3.4 show ip nbar protocoldiscovery [interface interfacespec] [stats { byte-count | bitrate | packet-count}][{protocol protocol-name | top-n number}] Liệt kê thông tin thống kê giao thức phát Các số thống kê liệt kê theo interface, giao thức hay theo n giao thức đầu Show ip nbar port-map [protocol-name] Liệt kê danh sách cổng dùng giao thức tìm thấy Cấu hình hàng đợi 3.4.1 Hàng đợi FIFO Bước 1: Mặc định Cisco IOS sử dụng hàng đợi WFQ interface Serial Do để bật hàng đợi FIFO vào chế độ cấu hình cho Interface serial dùng dòng lệnh: Router(config-if) # no fair-queue Bước 2: Thiết lập chiều dài hàng đợi Router(config-if) # hold-queue out Bước 3: Kiểm tra thông tin cấu hình Interface Router# show interface [] 3.4.2 Hàng đợi ưu tiên PQ Cấu hình phân loại lưu lượng sử dụng ACL dành cho giao thức IP (kiểu mở rộng) Bước 1: Cấu hình danh sách ưu tiên bao gồm:  Cấu hình phân loại lưu lượng Router(config)# priority-list list-number protocol protocolname{high|medium|normal|low} queue-keyword keyword-value 88 Bảng phụ lục 13: Cấu hình phân loại lưu lượng List-number protocol-name queue-keyword keyword-value Số hiệu danh sách (giống tên list) Tên giao thức, trường hợp chọn giao thức tầng - IP Trường có từ khóa là: fragment (gói tin IP khơng bị phân mảnh), gt/lt , list (số hiệu ACL bước 0), tcp|udp (số hiệu cổng TCP UDP)  Phân loại gói tin dựa Interface vào Router(config)# priority-list list-number interface intf{high|medium|normal|low}  Phân loại tất gói tin chưa phân loại vào hàng đợi mặc định Router(config)# priority-list list-number default {high|medium|normal|low}  Thiết lập kích thước hàng đợi tối đa cho hàng đợi (số lượng gói tin tối đa hàng đợi) Router(config)#priority-list list-number queue-limit high medium normal low Bước 2: Áp dụng danh sách ưu tiên đến lưu lượng Interface Router(config-if) # priority-group list Bước 3: Kiểm tra thơng tin cấu hình  Hiển thị thông tin thông số hàng đợi Interface Router#show interface interface  Hiển thị thông tin tham số Interface (chọn hàng đợi để xem tham số chúng cấu hình) Router#show queueing [priority|custom|fair|random-detect] interface  Hiển thị nội dung hàng đợi Router#show queue interface 3.4.3 Hàng đợi tùy biến CQ Bước 1: phân loại hàng đợi CQ – sử dụng số thay cho tên (từ đến 16)  Phân loại gói tin dựa giao thức tiêu chuẩn đặc tả giao thức khác Router(config)#queue-list list-number protocol protocol-name queue-number queue-keyword keyword-value  Phân loại gói tin dựa Interface mà lưu lượng vào Router(config)# queue-list list-number interface incoming-intfqueue-number 89  Phân loại tất gói tin chưa phân loại vào hàng đợi mặc định Router(config)# queue-list list-number default queue-number  Bắt đầu hàng đợi tùy biến Interface gán mô tả CQ cho Interface Router(config-if) #custom-queue list-number Bước 2: Thiết lập tham số lập lịch với hàng đợi CQ Router(config)# queue-list list queue queue-number byte-count byte-count Trong đó, byte-count trọng số hàng đợi (mặc định kích thước MTU – 1500 bytes) – rõ ranh giới số lượng byte (đếm) để hệ thống chia cho hàng đợi vòng Round-robin Router(config)# queue-list list queue queue-number limit limit Trong đó, limit số lượng gói tin tối đa hàng đợi Các gói tin vào bị loại bỏ phần đuôi vượt giới hạn limit (mặc định 20) Router(config)#queue-list list-number lowest-custom queue-number Dòng lệnh thiết lập hàng đợi CQ nhỏ phục vụ Roundrobin Hàng đợi thứ – Q1 hàng đợi có độ ưu tiên cao Hàng đợi Q0 luôn đối xử ưu tiên Bước 3: Áp dụng hàng đợi CQ lên Interface Router(config-if) # custom-queue list-number Bước 4: kiểm tra thơng tin cấu hình Router#show interface interface Router#show queue interface Router#show queueing custom 3.4.4 Hàng đợi WFQ Router(config-if) # fair-queue [cdt [dynamic-queues [reservablequeues]]] Router(config-if) # hold-queue max-limit out Bảng phụ lục 14: Tham số ý nghĩa hàng đợi WFQ Tham số Ý nghĩa cdt Số lượng gói tin cho phép bên hàng đợi WFQ (Ngưỡng loại bỏ gói tin) trước Router bắt đầu loại bỏ gói tin vào hàng đợi giá trị nằm khoảng từ đến 4096 (mặc định 64) dynamic-queues Số hàng đợi động sử dụng cho nỗ lực tối đa đàm thoại (giá trị 16,32, 64, 128, 256, 1024, 2048, 4096) 90 reservable-queues Số lượng hàng đợi dự trữ cho đàm thoại, nằm khoảng từ đến 1000 (được sử dụng cho Interface cấu hình tính RSVP – mặc định 0) max-limit Số lượng gói tin tối đa có tất hàng đợi đầu Interface thời điểm – mặc định 1000 Xem thông tin hệ thống WFQ Interface cấu hình dùng: Router#show interface interface Router> show queue interface 3.4.5 Hàng đợi CB WFQ Bước 1: Định nghĩa nhiều Class-map Router(config)# class-map {match-any|match-all} CLASS_MAP_NAME Bước 2: Mô tả lưu lượng sử dụng câu lệnh match Bước 3: Tạo sách đánh dấu gói tin – Policy Router(config)# policy-map MARKING_POLICY_NAME Bước 4: add tên class-map bước vào sách đánh dấu bước Router(config-pmap) #class CLASS_MAP_NAME Bước 5: áp dụng bảo đảm băng thông giới hạn số lượng gói tin tối đa cho lớp  Áp dụng bảo đảm băng thông Router(config-pmap-c) # bandwidth {bandwidth-kbps | percent percent} Hoặc Router(config-pmap-c) # bandwidth {remaining percent percent} Bảng phụ lục 15: Tham số ý nghĩa áp dụng bảo đảm băng thông bandwidth-kbps Thiết lập băng thông bảo đảm percent percent Thiết lập % băng thông phải bảo đảm (từ đến 100) Mặc định có 75% băng thơng trữ percent Thiết lập % băng thơng cịn lại Interface  Giới hạn số lượng gói tin tối đa hàng đợi lớp Router(config-pmap-c) # queue-limit queue-limit Bước 6: Xác định lớp lưu lượng chưa phân loại số lượng hàng đợi dự trữ cho lớp Router(config-pmap) # class class-default Router(config-pmap-c) # fair-queue [queue-limit queue-value] Bước 7: áp dụng sách policy lên interface 91 Router(config)# interface interface Router(config-if) # service-policy output MARKING_POLICY Bước 8: kiểm tra sách policy cấu hình Router# show policy-map policy-map-name Router# show policy-map interface-spec [input | output] [class class-name] 3.4.6 Cấu hình hàng đợi LLQ LLQ cấu hình bước tương tự cấu hình CB WFQ Chỉ khác chỗ, thay thực câu lệnh bandwidth lớp, sử dụng câu lệnh priority Cấu trúc câu lệnh priority sau: Router (config-pmap-c) # priority {bandwidth-kbps | percent percentage} [burst] Chú ý: bandwidth cấu hình với đơn vị kbps, burst có đơn vị bytes 3.4.7 Cấu hình hàng đợi WRR Switch2950(config)# wrr-queue bandwidth weight1…weight4 Trong đó, weight 1, weight 2, weight trọng số gán cho hàng đợi 1, 2, Có giá trị nằm khoảng từ đến 255 Các hàng đợi 1, 2, cấu hình cho lập lịch WRR hàng đợi cấu hình cho lập lịch ưu tiên Hàng đợi có trọng số weight nằm khoảng từ đến 255 Khi hàng đợi rỗng, gói tin từ hàng đợi 1, 2, gửi theo trọng số gán cho WRR 3.5 Chính sách lưu lượng 3.5.1 Một token bucket tốc độ Vào chế độ cấu hình policy-map để cấu hình sách lưu lượng dòng lệnh policy Cấu trúc dòng lệnh policy sau: Router(config-pmap-c) # police bps [burst-normal] [burst-max] conform-action action exceed-action action [violate-action action] Bảng phụ lục 16: ý nghĩa tham số policy-map token bucket bps burst-normal burst-max Tốc độ trung bình (bit giây) Giá trị hợp lệ khoảng từ 8,000 đến 200,000,000 Kích thước burst trung bình (bytes), Giá trị hợp lệ khoảng từ 1,000 đến 51,200,000 Kích thước burst mặc định 1500 byte Kích thước burst tối đa (bytes), Giá trị hợp lệ khoảng từ 1,000 đến 51,200,000 92 Hành động nhận gói vào chúng phù hợp với tốc độ giới hạn Hành động nhận gói vào chúng vượt tốc độ giới hạn violate-action action Hành động nhận gói vào chúng nằm giới hạn kích thước bùng nổ bình thường tối đa Bảng phụ lục 17: từ khóa action chọn hành động sau conform-action action exceed-action action Từ khóa action drop set-prec-transmit newprec set-qos-transmit new-qos set-dscp-transmit dscp transmit Kết hành động action Loại bỏ gói tin Thiết lập giá trị ưu tiên IP Precedence (từ đến 7) gửi gói tin Thiết lập mã nhóm QoS (từ đến 99) gửi gói tin new- Thiết lập giá trị DSCP gửi gói tin Gửi gói tin 3.5.2 Hai Token bucket tốc độ kép (hai tốc độ) Hai tốc độ sử dụng hai bucket để thiết lập sách lưu lượng tốc độ thơng tin cam kết CIR tốc độ thông tin bùng nổ PIR Router(config-pmap-c) # police cir cir [bc conform-burst] pir pir [be peak-burst] [conform-action action [exceed-action action [violate-action action]]] Bảng phụ lục 18: ý nghĩa tham số token bucket tốc độ kép cir cir Giá trị tốc độ thông tin cam kết CIR (đơn vị bit/giây) nằm khoảng từ 8,000 đến 200,000,000 bc conform-burst Kích thước bùng nổ phù hợp (bc) sử dụng cho bucket pir pir Giá trị tốc độ thông tin đỉnh (PIR) để cập nhật bucket thứ be peak-burst Kích thước bùng nổ đỉnh (be) Đơn vị byte conform-action action Hành động nhận gói tin vào phù hợp với CIR PIR exceed-action action Hành động nhận gói tin vào phù hợp với PIR không phù hợp với CIR 93 violate-action action 3.6 Hành động nhận gói tin vào chúng vượt giá trị PIR Định hướng lưu lượng Định hướng lưu lượng sử dụng để ngăn chặn quản lý tắc nghẽn mạng ATM, Frame Relay, mạng Metro Ethernet Nó thực thi interface đầu 3.6.1 Định hướng lưu lượng Interface Router(config-if) # traffic-shape rate bit-rate [burst-size [excess-burst-size]] [buffer-limit] Bảng phụ lục 19: ý nghĩa tham số traffic – shape rate bit-rate burst-size excess-burst-size buffer-limit Tốc độ bit lưu lượng định hướng (đơn vị bit/giây) Kích thước bùng nổ - thực chất số bit gửi khoảng thời gian Kích thước bùng nổ vượt – thực chất số bit tối đa vượt q kích thước bùng nổ khoảng thời gian đầu xảy tắc nghẽn Giới hạn tối đa đệm bps Giá trị nằm khoảng từ đến 4096 3.6.2 Định hướng lưu lượng theo lớp Router(config-pmap-c) # shape {average | peak} cir [bc] [be] Bảng phụ lục 20: ý nghĩa tham số shape định hướng lưu lượng theo lớp average Xác định tốc độ định hướng trung bình peak Xác định tốc độ định hướng đỉnh cir Tốc độ thông tin cam kết (CIR), đơn vị bps bc Kích thước bùng nổ cam kết, đơn bị bit be Kích thước bùng nổ vượt quá, đơn vị bit 3.7 Tránh tắc nghẽn 3.7.1 Cấu hình WRED Bảng phụ lục 21: Các lệnh cấu hình WRED 94 Dịng lệnh Chế độ chức random-detect [dscp-based | prec-based] Chế độ cấu hình Interface class; bật WRED, rõ trường tác động IP Precedence hay DSCP random-detect precedence precedence min- threshold max-threshold mark-probdenominator Chế độ cấu hình Interface, class, random-detect-group (interface ATM); thiết lập lại giá trị IP precedence, đưa vào giá trị ngưỡng WRED tối thiểu tối đa, % gói tin bị loại bỏ random-detect dscp dscpvalue min-threshold maxthreshold [mark-probabilitydenominator] Chế độ cấu hình Interface, class, random-detect-group (interface ATM); thiết lập lại giá trị DSCP, đưa vào giá trị ngưỡng WRED tối thiểu tối đa, % gói tin bị loại bỏ random-detect exponentialweighting- constant N Chế độ cấu hình Interface, class, random-detect-group (interface ATM); WRED dựa vào kích thước trung bình hàng đợi để xác định chế độ thời (không loại bỏ, loại bỏ ngẫu nhiên, loại bỏ hồn tồn) Do đó, việc thiết lập N cao làm cho WRED tác động không nhanh N thấp làm cho WRED tác động trở lại nhanh để thay đổi kích thước hàng đợi Kiểm tra thơng tin cấu hình Router# show interfaces Hoặc Router# show interface random-detect Hoặc Router# show policy-map [interface interface-name interface-number] 3.7.2 Cấu hình ECN  Bật WRED Router(config-pmap-c) #random-detect  Bật ECN Router(config-pmap-c) #random-detect ecn  Kiểm tra thơng tin cấu hình Router# show policy-map [policy-map] 95 Hoặc Router# show policy-map interface interface-name 3.8 Cấu hình nén tiêu đề gói tin Bảng phụ lục 22: Câu lệnh nén tiêu đề gói tin Câu lệnh Chế độ cấu hình chức compression header ip [tcp Vào chế độ cấu hình class policy-map; | rtp] bật chức nén gói tin class theo giao thức RTP, TCP hai show policy-map interface interface-name [input | output] 3.9 Chế độ cấu hình; hiển thị thơng tin interface theo hướng vào thực thi policy-map Cấu hình ánh xạ giá trị CoS sang giá trị DSCP Switch ngược lại Switch(Config)# mls qos map cos-dscp dscp… dscp8 Câu lệnh sử dụng để ánh xạ giá trị cos sang giá trị dscp, dscp1…dscp8 giá trị dscp tương ứng thay cho giá trị cos từ đến Dùng dòng lệnh show mls qos maps cos-dscp để xem kết ánh xạ Switch(Config)# mls qos map dscp-cos dscp-list to cos Câu lệnh sử dụng để ánh xạ giá trị cos sang giá trị dscp, dscplist giá trị dscp (tối đa 13 giá trị dscp) ánh xạ sang giá trị cos (từ đến 7) tương ứng Dùng dòng lệnh show mls qos maps dscp- cos để xem kết ánh xạ 3.10 Cấu hình ưu tiên giá trị cos vào hàng đợi WRR Switch Switch(Config)#wrr-queue cos-map qid cos1 cosn Trong qid ID hàng đợi WRR mà giá trị cos đưa vào (ID nằm khoảng từ đến 4, ID hàng đợi ưu tiên thấp nhất) cos1 cosn giá trị cos cần đưa vào hàng đợi WRR tương ứng Nếu khơng thiết lập cấu hình Switch mặc định ánh xạ cos vào hàng đợi WRR sau: Bảng phụ lục 23: Giáo trị cos hàng đợi WRR switch Giá trị cos Thứ tự hàng đợi (ID) WRR 0, 1 96 2,3 4,5 6,7 Dùng dòng lệnh show wrr-queue cos-map để xem kết 97 ... lại dịch vụ Các yêu cầu số cách để đánh giá QoS mạng IP 1.2.1 Các yêu cầu chất lượng dịch vụ mạng IP Mỗi ứng dụng có đặc tính riêng nó, để xác định yêu cầu chất lượng dịch vụ, hệ thống thường... 3: Bảng yêu cầu tham số QoS để bảo đảm lưu lượng Voice 79 Bảng phụ lục 4: Bảng yêu cầu tham số QoS để bảo đảm lưu lượng Video 79 Bảng phụ lục 5: Bảng so sánh yêu cầu QoS loại lưu lượng. .. thuật lập lịch cho gói tin Kỹ thuật lập lịch mấu chốt trung tâm chất lượng dịch vụ thước đo công nghệ nhà cung cấp thiết bị mạng Các gói tin đến cổng đầu vào định tuyến dựa vào bảng định tuyến Router