CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MPLS
Giới thiệu về chuyển mạch đa giao thức (MPLS)
MPLS là một phương pháp tiên tiến giúp cải thiện việc chuyển tiếp gói tin qua mạng bằng cách sử dụng thông tin trong nhãn gắn với các gói tin IP Nhãn này được chèn vào giữa tiêu đề lớp 3 và lớp 2 trong các khung dựa trên tiêu đề lớp 2, hoặc được chứa trong các trường đường dẫn ảo (VPI) và kênh dẫn ảo (VCI) khi áp dụng công nghệ chuyển mạch tế bào như ATM.
MPLS kết hợp công nghệ chuyển mạch lớp 2 và định tuyến lớp 3 để tạo ra một mạng linh hoạt, cung cấp hiệu suất cao và ổn định Mục tiêu chính của MPLS là tối ưu hóa lưu lượng và khả năng VPN, đồng thời đảm bảo chất lượng dịch vụ với nhiều lớp dịch vụ khác nhau.
Trong mạng MPLS, các gói tin đến được gán nhãn bởi thiết bị định tuyến chuyển mạch nhãn tại biên Chúng được chuyển tiếp qua đường LSP, trong đó mỗi LSR thực hiện việc chuyển tiếp dựa trên nội dung nhãn Tại mỗi bước nhảy, nhãn được gỡ bỏ và một nhãn mới được áp dụng để chỉ định chặng tiếp theo Cuối cùng, nhãn được loại bỏ tại LSR biên và gói tin được chuyển tiếp đến đích.
Hình 1- 1 Kiến trúc hệ thống mạng MPLS
Phương pháp chuyển mạch dựa trên nhãn cho phép các thiết bị định tuyến và chuyển mạch ATM đưa ra quyết định chuyển tiếp gói tin dựa trên nội dung của các nhãn đơn giản, thay vì sử dụng quy trình định tuyến phức tạp dựa trên địa chỉ IP của gói tiếp theo.
Kỹ thuật này mang lại nhiều lợi ích cho mạng dựa trên IP [11]:
VPN: Với việc sử dụng MPLS, nhà cung cấp dịch vụ có khả năng thiết lập VPN lớp 3 trên toàn bộ mạng đường trục cho nhiều khách hàng, tận dụng cơ sở hạ tầng chung mà không cần đến mã hóa hay ứng dụng cho người dùng cuối.
Kỹ thuật lưu lượng cho phép thiết lập một hoặc nhiều đường chứa lưu lượng được chuyển qua mạng, đồng thời nhà cung cấp dịch vụ có thể thiết lập các thuộc tính cho các lớp lưu lượng Tính năng này giúp tối ưu hóa băng thông trên các đường truyền chưa được sử dụng.
Chất lượng dịch vụ của MPLS từ nhà cung cấp dịch vụ mang lại nhiều lớp dịch vụ được đảm bảo cho khách hàng sử dụng hệ thống VPN.
Hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ mạng hiện nay áp dụng mô hình overlay, trong đó công nghệ ATM hoạt động ở lớp 2, trong khi IP được sử dụng ở lớp trên.
Sử dụng MPLS giúp tăng tính mở rộng của hệ thống, cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chuyển nhiều chức năng của mặt phẳng điều khiển ATM đến lớp 3 Điều này không chỉ đơn giản hóa việc quản lý mạng mà còn giảm độ phức tạp của mạng.
Kiến trúc của MPLS
Nút mạng MPLS bao gồm hai mặt phẳng chính: mặt phẳng chuyển tiếp và mặt phẳng điều khiển Nút này có khả năng thực hiện định tuyến tại lớp 3 hoặc chuyển mạch tại lớp 2.
Hình 1- 2 Kiến trúc của nút mạng MPLS
MPLS có trách nhiệm chuyển tiếp các gói tin dựa trên giá trị nhãn đính kèm Hệ thống chuyển tiếp sử dụng cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn (LFIB) do các nút MPLS duy trì để xử lý gói tin đã gán nhãn Các thuật toán của thành phần chuyển tiếp nhãn dựa vào thông tin từ LFIB và giá trị nhãn Mỗi nút MPLS quản lý hai bảng quan trọng cho việc chuyển tiếp: cơ sở thông tin nhãn (LIB) và LFIB LIB chứa tất cả các nhãn được gán từ nút MPLS hiện tại và ánh xạ chúng tới các nút mạng MPLS lân cận.
Một nhãn có độ dài 32 bit đƣợc sử dụng để xác định một FEC
Hình 1- 3 Định dạng của nhãn MPLS
Các nhãn MPLS chứa các trường sau:
Trường nhãn (20 bits): mang giá trị thực tế của nhãn MPLS
Trường CoS (3 bits): ảnh hưởng đến hàng đợi và các thuật toán loại bỏ được áp dụng cho các gói tin khi truyền qua mạng
Trường Stack (1 bit): hỗ trợ chồng nhãn phân cấp
Trường TTL (8 bits): cung cấp chức năng time to live như trên hệ thống mạng IP
Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn (LFIB)
Một nút MPLS được duy trì bởi các mục tuần tự, mỗi mục bao gồm một nhãn vào và một hoặc nhiều mục con, như được minh họa trong Hình 1-4.
Mỗi mục con trong bảng chuyển tiếp bao gồm nhãn chuyển tiếp, giao diện chuyển tiếp và địa chỉ của chặn kế tiếp Chuyển tiếp Multicast yêu cầu nhiều nhãn chuyển tiếp để gói tin được gửi đi qua nhiều giao diện Ngoài các nhãn và giao diện gửi đi, mục trong bảng chuyển tiếp còn có thể chứa thông tin về tài nguyên gói tin, như hàng đợi gói tin gửi đi Một nút MPLS có thể duy trì một bảng chuyển tiếp duy nhất hoặc một bảng cho mỗi giao diện, hoặc kết hợp cả hai Khi có nhiều bảng chuyển tiếp, gói tin được xử lý dựa trên giá trị nhãn và giao diện mà gói tin gửi đến.
Hình 1- 4 Cấu trúc cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn (LFIB)
Thuật toán chuyển tiếp nhãn
Chuyển mạch nhãn sử dụng thuật toán chuyển tiếp dựa trên việc trao đổi nhãn, trong đó các nút MPLS có bảng LFIB để lấy giá trị nhãn từ các trường nhãn trong gói tin đến Giá trị nhãn này được sử dụng làm chỉ số trong bảng LFIB Khi nhãn đến được xác định, nút MPLS sẽ thay thế nhãn trong gói tin bằng nhãn chuyển tiếp từ mục phụ và gửi gói tin qua giao diện đến chặng tiếp theo đã được xác định.
Nếu nút MPLS có nhiều LIB cho mỗi giao diện, nó sẽ sử dụng giao diện vật lý nhận gói tin để chọn LFIB cụ thể, từ đó thực hiện việc chuyển tiếp gói tin.
Thuật toán MPLS (Multi-Protocol Label Switching) sử dụng một phương pháp chuyển tiếp duy nhất dựa trên việc trao đổi nhãn, khác với các thuật toán chuyển tiếp thông thường cần nhiều phương pháp cho unicast và multicast Mỗi nút MPLS có khả năng truy cập đầy đủ thông tin cần thiết để chuyển tiếp gói tin và xác định nguồn tài nguyên đã đặt trước, nhờ vào bộ nhớ truy cập duy nhất Điều này nâng cao tốc độ tìm kiếm và chuyển tiếp, khiến công nghệ chuyển mạch MPLS trở thành một giải pháp hiệu suất cao.
Mặt phẳng điều khiển trong MPLS có vai trò quan trọng trong việc tạo và duy trì các bảng LFIB Tất cả các nút MPLS cần chạy giao thức định tuyến IP để trao đổi thông tin định tuyến với nhau Trong khi các thiết bị định tuyến thông thường sử dụng bảng định tuyến IP để xây dựng bảng thông tin chuyển tiếp cho Cisco Express Forwarding (CEF), thì trong MPLS, bảng định tuyến IP cung cấp thông tin về mạng đích và subnet cho nhãn ràng buộc.
Thông tin liên kết nhãn có thể được phân phối qua giao thức phân phối nhãn (LDP) của Cisco Các giao thức định tuyến như OSPF và IS-IS là lựa chọn ưu việt, cung cấp cho mỗi nút mạng MPLS khả năng kết nối với toàn bộ hệ thống mạng.
Các nhãn trong mạng MPLS được sử dụng để xây dựng bảng LFIB, cho phép mô hình chuyển tiếp dựa trên việc trao đổi nhãn MPLS có thể kết hợp với nhiều module điều khiển khác nhau, tạo ra tính linh hoạt trong việc quản lý lưu lượng mạng.
Module điều khiển lưu lượng
Module định tuyến unicast xây dựng bảng FEC bằng cách sử dụng các giao thức
Module định tuyến multicast xây dựng bảng FEC thông qua giao thức PIM, một giao thức định tuyến multicast độc lập Bảng định tuyến này hỗ trợ việc trao đổi các liên kết nhãn với các nút MPLS liền kề trong mạng con Quá trình trao đổi liên kết nhãn được thực hiện qua giao thức PIM v2 với sự mở rộng của MPLS.
Module điều khiển lưu lượng
Module điều khiển lưu lượng giúp xác định đường dẫn chuyển mạch nhãn trong mạng để điều chỉnh lưu lượng, sử dụng định nghĩa đường hầm MPLS cùng với các phần mở rộng của giao thức IS-IS hoặc OSPF để xây dựng bảng FEC Việc trao đổi liên kết nhãn được thực hiện qua giao thức đặt trước tài nguyên (RSVP) hoặc giao thức LDP dựa trên định tuyến ràng buộc (CR-LDP), cho phép định tuyến dựa trên ràng buộc trong mạng MPLS.
Module VPN sử dụng bảng định tuyến riêng cho mỗi VPN trong bảng FEC, được xây dựng thông qua giao thức định tuyến giữa các thiết bị định tuyến biên của khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ Việc trao đổi liên kết nhãn trong các bảng định tuyến VPN được thực hiện thông qua nhiều giao thức BGP mở rộng trong mạng của nhà cung cấp dịch vụ.
Module QoS xây dựng bảng FEC sử dụng giao thức IGP như OSPF và IS-IS Bảng định tuyến IP hỗ trợ việc trao đổi thông tin liên kết nhãn với các nút MPLS liền kề trong mạng con Quá trình trao đổi liên kết nhãn được thực hiện thông qua LDP hoặc TDP của Cisco.
Các thành phần chính của MPLS
Các thành phần MPLS bao gồm:
Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR)
Tuyến chuyển mạch nhãn (LSP)
Giao thức phân phối nhãn (LDP)
1.3.1 Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
LSR (Label Switching Router) là thiết bị dùng để chuyển tiếp và điều khiển các phần trong mạng MPLS Nó thực hiện việc chuyển tiếp gói tin dựa trên giá trị nhãn có trong gói tin, đồng thời cũng có khả năng chuyển tiếp gói tin ở lớp 3.
Gói tin dựa trên LSR có thể được tạo ra dễ dàng bằng cách tải IOS với tính năng MPLS trên router thông thường Một trong những bước quan trọng trong chuyển mạch nhãn là việc LSR cho phép sử dụng nhãn để chuyển tiếp lưu lượng, được gọi là giao thức phân phối nhãn Các hoạt động khác nhau có thể thực hiện trên các gói gán nhãn của LSR được liệt kê trong bảng dưới đây.
Trong quy trình xử lý gói tin, có ba phương thức chính: Aggregate, Pop và Push Đối với phương thức Aggregate, nhãn ở trên cùng của ngăn sếp sẽ bị loại bỏ và thực hiện tra cứu ở lớp 3 Phương thức Pop cũng loại bỏ nhãn ở trên cùng của ngăn sếp, nhưng sẽ chuyển tải gói tin IP còn lại, có thể đã được gán nhãn hoặc chưa Cuối cùng, phương thức Push thay thế nhãn ở trên cùng của ngăn sếp bằng một tập hợp các nhãn mới.
Swap Thay thế nhãn ở trên cùng của ngăn sếp với giá trị khác
Untag Loại bỏ nhãn trên cùng và chuyển tiếp gói tin IP đến chặng tiếp theo
Chuyển tiếp gói tin dựa trên hoạt động của LSR
Gói tin trên MPLS sử dụng mô hình chuyển tiếp dựa trên nhãn để vận chuyển các gói tin ở lớp 3 qua thiết bị định tuyến, thường được gọi là chế độ khung MPLS Các hoạt động cơ bản của gói tin MPLS hỗ trợ định tuyến unicast với một mức ngăn xếp duy nhất, như được minh họa trong hình dưới đây.
Hình 1- 5 Hoạt động của LSR trên gói tin với một mức ngăn xếp
Sau khi gói được gán nhãn, LSR sẽ chuyển tiếp gói tin chỉ bằng nhãn này Thông thường, LSR thay thế các nhãn trên gói tin đến bằng giá trị mới trong quá trình chuyển tiếp Tại biên ra, LSR4 thực hiện việc tìm kiếm nhãn, loại bỏ nhãn và thực hiện tìm kiếm ở lớp.
3 và chuyển tiếp gói tin đến thiết bị định tuyến bên ngoài
Hình 1-6 minh họa hoạt động của LSR trên gói tin với nhiều mức ngăn xếp LSR1 thực hiện chức năng biên vào, thiết lập nhãn cho gói tin sau khi tìm kiếm tiêu đề IP và xác định FEC Tiếp theo, LSR2 hoán đổi nhãn 7 với nhãn 8 Cuối cùng, tại biên ra, LSR4 tra cứu và loại bỏ nhãn, thực hiện tra cứu ở lớp tiếp theo.
3 và chuyển tiếp các gói tin đến thiết bị định tuyến bên ngoài
Hình 1- 6 Hoạt động của LSR trên gói tin với nhiều mức ngăn sếp
LSP là một cấu hình kết nối giữa hai LSR, sử dụng kỹ thuật chuyển mạch nhãn để chuyển tiếp gói tin Nó đại diện cho một đường lưu lượng cụ thể trong mạng MPLS.
LSP xác định một tuyến đường thông qua một tập các LSR mà gói tin thuộc vào một FEC xác định trong việc tìm đường đến nơi đến
MPLS cho phép tạo ra một hệ thống phân cấp nhãn, giống như một ngăn xếp nhãn, cho phép có nhiều LSP khác nhau ở các cấp độ nhãn khác nhau để định tuyến gói tin đến đích LSP hoạt động theo hướng đơn.
Trong hình 1-7, LSR1 và LSR6 đóng vai trò là các edge LSR, trong khi LSR2, LSR3, LSR4 và LSR5 là các core LSR LSR1 và LSR6 hoạt động ở mức biên của mạng để chuyển tiếp gói tin, trong khi các LSR core (LSR2, LSR3, LSR4 và LSR5) đảm nhận chức năng ở mức lõi của mạng.
Hình 1- 7 Các mức chuyển tiếp của LSP
Thiết lập LSP có thể thực hiện theo một trong hai cách [13]:
Điều khiển thứ tự trong việc thiết lập LSP cho phép tồn tại cả điều khiển độc lập và thứ tự trên một mạng mà không gặp vấn đề về kiến trúc hay khả năng tương tác Phương pháp điều khiển độc lập giúp tăng tốc độ hội tụ khi thiết lập LSP, vì các LSR có khả năng thiết lập và quảng bá liên kết nhãn bất kỳ lúc nào, không bị trì hoãn do phải chờ gói tin từ các mạng khác.
Phương pháp điều khiển thứ tự cam kết ràng buộc được quảng bá qua mạng trước khi thiết lập LSP, mang lại khả năng ngăn chặn vòng lặp hiệu quả hơn so với phương pháp điều khiển độc lập.
Thiết lập LSP điều khiển độc lập
Trong phương pháp thiết lập LSP điều khiển độc lập, mỗi LSR phân vùng địa chỉ đến trong các FEC, gán nhãn cho mỗi FEC và quảng bá cam kết liên kết nhãn cho các LSR bên cạnh Các LSR xây dựng LFIB bằng cách ánh xạ giữa FEC và bước nhảy tiếp theo, thường sử dụng giao thức định tuyến unicast như OSPF hoặc IS-IS Thông tin từ giao thức định tuyến được sử dụng để tạo bảng ánh xạ giữa FEC và các chặng tiếp theo.
Các LFIB chứa thông tin quan trọng như nhãn chuyển đến, nhãn chuyển đi, chặn kế tiếp và giao diện chuyển tiếp nhãn Thông tin nhãn chuyển đến được thiết lập từ danh sách nhãn đã chọn Việc chuyển nhãn đến chặng tiếp theo dựa trên địa chỉ lớp 3 từ danh sách chặn kế tiếp trong FEC, và giao diện chuyển tiếp nhãn được thiết lập trên lối ra để xác định các chặng tiếp theo.
Sau khi tạo thông tin liên kết nhãn, LSR sẽ phân phát thông tin này đến các LSR lân cận thông qua LDP hoặc một giao thức định tuyến khác Khi nhận thông tin liên kết nhãn, LSR sẽ kiểm tra bảng LFIB; nếu tìm thấy thông tin, nó sẽ cập nhật giá trị nhãn chuyển tiếp Nếu không có liên kết hiện tại cho FEC trong bảng LFIB, thông tin sẽ được giữ lại hoặc loại bỏ Nếu bị loại bỏ, LDP sẽ thông báo cho các LSR lân cận để truyền lại thông tin liên kết nhãn Thông tin liên kết nhãn chỉ được phân phát đến các bộ định tuyến liền kề.
Một LSR sẽ chia sẻ thông tin liên kết nhãn với các LSR khác trong cùng một subnet Ví dụ, địa chỉ 172.16.0.0/16 kết nối trực tiếp tới LSR6, trong khi LSR3 và LSR5 xem LSR6 là địa chỉ của chặn kế tiếp.
Hình 1- 8 Thiết lập LSP điều khiển độc lập
CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ
Dịch vụ tích hợp IntServ
IntServ xác định nhiều lớp dịch vụ nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng của các ứng dụng khác nhau Đồng thời, IntServ cũng quy định các giao thức báo hiệu cần thiết, trong đó RSVP là một giao thức quan trọng được sử dụng để thực hiện yêu cầu chất lượng dịch vụ (QoS) trên các lớp dịch vụ này.
IntServ xác định các lớp lưu lượng gọi là Tspec, tương ứng với các loại lưu lượng ứng dụng trên mạng Hệ thống này yêu cầu các thiết bị mạng như router và switch thực hiện chức năng áp dụng chính sách và xác định luồng lưu lượng truy cập phù hợp với Tspec Nếu luồng lưu lượng không đáp ứng các tiêu chí của Tspec, các gói tin không phù hợp sẽ bị loại bỏ.
IntServ định nghĩa kỹ thuật Rspec, yêu cầu các mức QoS cụ thể và dự phòng tài nguyên mạng Nó yêu cầu các thiết bị mạng như router và switch kiểm tra khả năng cung cấp tài nguyên để đáp ứng yêu cầu QoS Nếu không đủ tài nguyên, yêu cầu QoS sẽ bị từ chối.
2.1.1 Phân lớp dịch vụ IntServ
IntServ định nghĩa hai lớp dịch vụ là dịch vụ đảm bảo và dịch vụ kiểm soát tải Các dịch vụ này có thể yêu cầu thông qua RSVP
Dịch vụ đảm bảo cung cấp giới hạn phần cứng nhằm duy trì băng thông và độ trễ cho các luồng lưu lượng phù hợp Để đảm bảo hiệu suất, các luồng lưu lượng sử dụng dịch vụ này cần được xếp hàng thường xuyên trên những mạng nhỏ.
Dịch vụ kiểm soát tải
Cung cấp dịch vụ best effort với độ trễ thấp hơn, hỗ trợ các yêu cầu QoS cho mọi luồng lưu lượng trên mạng thông qua thông báo RSVP và các tài nguyên hiện có.
RSVP (Resource Reservation Protocol) là giao thức của IntServ, cho phép đáp ứng yêu cầu về chất lượng dịch vụ (QoS) cho các ứng dụng trên mạng Giao thức này thông báo liệu yêu cầu QoS có thành công hay không, đồng thời phân loại thông tin gói tin thông qua địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và số cổng UDP, giúp xác định khả năng chấp nhận yêu cầu QoS trên mạng RSVP cũng chứa thông tin về Tspec, Rspec và lớp dịch vụ yêu cầu, truyền tải thông tin từ các ứng dụng đến các thiết bị mạng giữa người gửi và người nhận.
RSVP sử dụng hai thông điệp chính là PATH và RESV để truyền tải thông tin Thông điệp PATH được gửi từ người gửi đến một hoặc nhiều người nhận, bao gồm Tspec và phân loại thông tin từ người gửi Do RSVP hỗ trợ ứng dụng multicast, có thể có nhiều người nhận cho thông điệp này Khi người nhận nhận được PATH, họ sẽ phản hồi bằng thông điệp RESV, xác nhận phiên kết nối và cung cấp Rspec để thể hiện yêu cầu QoS của họ Thông điệp RESV cũng chứa thông tin cần thiết để người gửi có thể sử dụng tài nguyên phân bổ cho các luồng lưu lượng.
Hình 2-1 Luồng thông điệp PATH và RESV
Việc đặt trước tài nguyên giao thức RSVP diễn ra theo một chiều Nếu cần đặt trước tài nguyên theo hai chiều, cần bổ sung thông điệp RESV vào thông điệp PATH theo chiều ngược lại, như được minh họa trong Hình 2-2.
Hình 2-2 Luồng thông điệp PATH và RESV theo hai chiều
Khi thiết lập kết nối đặt trước tài nguyên, các router có khả năng xác định gói tin đặt trước thông qua năm trường trong gói tin IP và tiêu đề giao thức, bao gồm địa chỉ nơi đến, cổng đích, cổng giao thức, địa chỉ IP nguồn và cổng nguồn Tập hợp các gói tin này được gọi là luồng lưu lượng đặt trước Để đảm bảo luồng không vượt quá lưu lượng đã thông báo trong Tspec, các gói tin thường tuân theo chính sách cụ thể và được xếp hàng, lập lịch nhằm đáp ứng QoS mong muốn.
Mô hình IntServ có một số nhƣợc điểm nhƣ:
Các thiết bị mạng trên đường đi của gói tin, bao gồm cả hệ thống đầu cuối, cần phải hỗ trợ giao thức RSVP và có khả năng gửi thông báo yêu cầu QoS.
Thông tin về trạng thái cho việc đặt trước tài nguyên cần được duy trì trên mỗi thiết bị mạng nơi gói tin chuyển qua
Việc đặt trước tài nguyên trên từng thiết bị thông qua các đường truyền đồng yêu cầu thiết bị phải được cập nhật thông tin định kỳ Điều này có thể dẫn đến việc tăng lưu lượng mạng nếu gói tin cập nhật bị mất.
Dịch vụ phân biệt DiffServ
Mô hình dịch vụ phân biệt DiffServ phân chia lưu lượng mạng thành các lớp khác nhau và phân bổ tài nguyên cho từng lớp Điểm mã dịch vụ phân biệt (DSCP) gồm sáu bit, được sử dụng để đánh dấu lớp của gói tin trong tiêu đề IP, nằm trong trường ToS Với sáu bit này, có thể tạo ra 64 lớp dịch vụ khác nhau, giúp tối ưu hóa việc quản lý lưu lượng mạng.
2.2.1 Xử lý trên từng chặn
Các thiết bị mạng kiểm tra giá trị trường DSCP trong gói tin để xác định yêu cầu QoS, được gọi là hành vi cho mỗi chặn Mỗi thiết bị có bảng tham chiếu giữa DSCP và PHB, giúp xác định cách xử lý gói tin DSCP là giá trị trong gói tin, trong khi PHB xác định hành vi tốt nhất áp dụng cho gói tin đó.
Hình 2-3 Giá trị của trường DSCP trên PHB
Tổng hợp hành vi (BA) là một tập hợp các gói tin có cùng giá trị DSCP và di chuyển qua mạng theo một hướng nhất định Trong khi đó, PHB liên quan đến việc lập lịch gói tin, quản lý hàng đợi, thiết lập chính sách, và định dạng hành vi trên một nút mạng đối với các gói tin thuộc một BA.
Bốn PHB chuẩn triển khai trên DiffServ bao gồm [15]:
PHB chuển tiếp nhanh (EF)
PHB chuyển tiếp tin cậy (AF)
PHB (Per-Hop Behavior) mặc định cung cấp dịch vụ chuyển tiếp gói tin theo kiểu best-effort Các gói tin được đánh dấu với giá trị DSCP là 000000 sẽ nhận dịch vụ best-effort truyền thống Nếu một gói tin đến một nút mạng sử dụng dịch vụ DiffServ mà giá trị DSCP không tương ứng với bất kỳ PHB nào, gói tin đó sẽ được ánh xạ theo PHB mặc định.
Triển khai IP QoS thông qua ưu tiên gói tin IP mang lại sự đơn giản và dễ dàng trong thực hiện Để đảm bảo tính tương thích ngược với bảng ưu tiên gói tin, các giá trị DSCP phải có dạng xxx000, trong đó x có thể là 0 hoặc 1 PHB kết hợp với một codepoint chọn lớp được gọi là PHB chọn lớp.
PHB chuyển tiếp nhanh (EF)
DSCP đánh dấu EF giúp chuyển tiếp gói tin nhanh với độ trễ tối thiểu và tỷ lệ mất gói thấp Gói tin được ưu tiên chuyển tiếp nhanh hơn so với các gói tin khác PHB trong mô hình DiffServ cung cấp khả năng chuyển tiếp với số gói tin bị mất, độ trễ và độ trượt thấp, đồng thời đảm bảo dịch vụ băng thông Việc thực hiện EF có thể thông qua hàng đợi ưu tiên và hạn chế tốc độ trên lớp.
Mặc dù EF PHB cung cấp dịch vụ chất lượng cao nhất khi thực hiện trên mạng có DiffServ, nó vẫn cần xác định rõ các ứng dụng quan trọng Điều này là do, ngay cả khi có tắc nghẽn, EF PHB cũng không thể xử lý phần lớn lưu lượng với mức ưu tiên cao nếu không xác định được ứng dụng nào quan trọng.
PHB Chuyển tiếp tin cậy (AF):
Cách đánh dấu DSCP trên những gói tin chuyển tiếp tin cậy xác định một lớp
AF (Assured Forwarding) là một cơ chế giúp loại bỏ mức ưu tiên cho các gói tin IP, trong đó các gói tin với các mức ưu tiên loại bỏ khác nhau trong cùng một lớp AF sẽ được xử lý dựa trên giá trị ưu tiên loại bỏ của chúng Theo RFC 2587, 12 PHB (Per-Hop Behavior) chuyển tiếp tin cậy được phân chia thành 4 lớp AF, mỗi lớp có 3 cấp độ ưu tiên loại bỏ gói khác nhau.
PHB chuyển tiếp tin cậy xác định phương pháp với BA để cung cấp các mức độ đảm bảo chuyển tiếp khác nhau Các PHB AFxy bao gồm 4 lớp: AF1y, AF2y, AF3y và AF4y, với bộ đệm và băng thông được gán theo SLA giữa khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ Mỗi lớp AFx có ba mức ưu tiên cho việc loại bỏ gói tin Trong trường hợp tắc nghẽn mạng khi sử dụng DiffServ, các gói tin thuộc lớp AFx sẽ bị loại bỏ theo thứ tự ưu tiên dp(AFx1)
