Vấn đề chất lượng dịch vụ trong mạng thế hệ mới và triển khai ứng dụng trên hạ tầng mạng của công ty spt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VẤN ĐỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG TRÊN HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT NGUYẾN VĂN NGOAN HÀ NỘI 2006 T ÓM T ẮT N Ộ I DUNG Luận văn “Vấn đề chất lượng dịch vụ mạng hệ triển khai ứng dụng hạ tầng mạng công ty SPT” bao gồm chương: Chương – Mạng hệ (NGN) Giới thiệu tổng quan mạng hệ Phân tích tham số đánh giá chất lượng dịch vụ mạng yêu cầu cần giải Chương – Chất lượng dịch vụ (QoS) Phân tích yêu cầu cần thiết phải triển khai QoS mạng NGN, khái niệm, kỹ thuật triền khai giao thức báo hiệu QoS Chương – Phân loại, phân mảnh nén gói liệu kỹ thuật QoS Phân tích chế phân loại, phân mảnh nén gói liệu kỹ thuật QoS Các ưu, nhược điểm chế việc góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ Chương – Kỹ thuật QoS phịng tránh điều khiển tắc nghẽn Phân tích chế hàng đợi chế loại bỏ gói liệu, ảnh hưởng chế việc đảm bảo QoS Chương – Kỹ thuật QoS mạng IP/MPLS Phân tích mặt hạn chế cơng nghệ IP miêu tả kiến trúc chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS Giới thiệu cách thực MPLS QoS Chương – Đề xuất phương án triển khai MPLS QoS Phân tích giải pháp xây dựng mạng MPLS QoS sở hạ tầng mạng công ty SPT để giải yêu cầu cụ thể NĂM TỪ KHOÁ LÀ: Chất lượng dịch vụ, mạng hệ mới, QoS, NGN, Mạng chuyển mạch nhãn, MPLS BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VẤN ĐỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG TRÊN HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT NGUYẾN VĂN NGOAN HÀ NỘI 2006 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG 11 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 12 LỜI NÓI ĐẦU 14 CHƯƠNG MẠNG THẾ HỆ MỚI 16 1.1 Khái niệm 16 1.2 Các đặc điểm mạng NGN 17 1.3 Kiến trúc dịch vụ mạng hệ 18 1.4 Các tham số đánh giá chất lượng mạng 22 1.4.1 Băng thông 23 1.4.2 Trễ 23 1.4.3 Trượt 24 1.4.4 Mất gói 25 CHƯƠNG CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) 25 2.1 Khái niệm 26 2.2 Các kỹ thuật QoS 26 2.2.1 Mơ hình dịch vụ cố gắng tối đa (Best Effort) 28 2.2.2 Dịch vụ tích hợp (Integrated Service) 28 2.2.2.1 Dịch vụ đảm bảo GS (Guaranteed Service) 30 2.2.2.2 Dịch vụ kiểm soát tải CL (Controlled Load) 30 2.2.2.3 Kết luận 30 2.2.3 Mơ hình Differentiated Service 31 2.2.3.1 Trường DS DiffServ 32 2.2.3.2 Per-hop Behavior DiffServ 32 2.2.3.3 Các chế DiffServ 36 2.2.3.4 Ưu nhược điểm mơ hình DiffServ 37 2.2.3.5 Kết luận DiffServ 38 2.2.4 So sánh mô hình kiến trúc QoS 39 2.3 Các giao thức báo hiệu kỹ thuật QoS 39 2.3.1 Giao thức dành sẵn tài nguyên 40 2.3.2 Mơ hình RSVP end-to-end 42 CHƯƠNG PHÂN LOẠI, PHÂN MẢNH VÀ NÉN GÓI DỮ LIỆU TRONG KỸ THUẬT QoS 44 3.1 Phân loại gói liệu 44 3.1.1 Quyền ưu tiên IP 45 3.1.2 Định tuyến sách (PBR) 47 3.1.2.1 Đặc điểm PBR 47 3.1.2.2 Nguyên tắc hoạt động 47 3.2 Phân mảnh gói liệu (MLP) 48 3.2.1 Các đặc tính phân mảnh liệu 48 3.2.2 Nguyên lý hoạt động 49 3.3 Các giải thuật nén tải tin 50 3.3.1 Nguyên tắc hoạt động 50 3.3.2 Nén tiêu đề 52 3.3.2.1 Nén tiêu đề TCP 53 3.3.2.2 Nén tiêu đề giao thức thời gian thực (RTP) 53 CHƯƠNG KỸ THUẬT QoS TRONG ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN 56 4.1 Tránh tắc nghẽn 56 4.1.1 Phương pháp bỏ đuôi 57 4.1.2 Phương pháp loại bỏ ngẫu nhiên 58 4.1.3 Phương pháp loại bỏ cân ngẫu nhiên 59 4.1.4 Tốc độ truy nhập cam kết 61 4.1.4.1 Cơ chế hoạt động 61 4.1.4.2 Các chức CAR 62 4.1.4.3 Mơ hình thùng thẻ 64 4.1.5 Sửa dạng lưu lượng (GTS) 65 4.1.5.1 Đặc điểm GTS 65 4.1.5.2 Cơ chế hoạt động GTS 66 4.1.5.3 Kết luận 67 4.2 Điều khiển tắc nghẽn 68 4.2.1 Hàng đợi vào trước trước (FIFO) 69 4.2.1.1 Các ưu nhược điểm hàng đợi FIFO 69 4.2.1.2 Cấu hình FIFO 70 4.2.2 Hàng đợi (CQ) 71 4.2.2.1 Cơ chế hoạt động 71 4.2.2.2 Những ưu nhược điểm hàng đợi CQ 75 4.2.2.3 Cấu hình thực thi hàng đợi CQ 75 4.2.3 Hàng đợi ưu tiên (PQ) 77 4.2.3.1 Cơ chế hoạt động 77 4.2.3.2 Những ưu nhược điểm hàng đợi PQ 78 4.2.3.3 Cấu hình thực thi hàng đợi ưu tiên 78 4.2.3.4 Kết luận 80 4.2.4 Hàng đợi cân trọng số (WPQ) 81 4.2.4.1 Cơ chế hoạt động 81 4.2.4.2 Hàng đợi cân trọng số phân loại lưu lượng 82 4.2.4.3 Hàng đợi cân trọng số phân lớp lưu lượng 84 4.2.4.4 Hàng đợi cân trọng số tốc độ cao 85 4.2.4.5 Các ưu nhược điểm hàng đợi WFQ 87 4.2.4.6 Cấu hình thực thi WFQ 87 CHƯƠNG KỸ THUẬT QoS TRONG MẠNG IP/MPLS 89 5.1 Cơ sở 89 5.2 Định nghĩa chuyển mạch nhãn (MPLS) 90 5.2.1 Chuyển mạch nhãn gì? 90 5.2.2 Ưu điểm kỹ thuật MPLS 90 5.3 Kiến trúc MPLS 91 5.3.1 Cấu trúc khối 91 5.3.2 Một số khái niệm chuyển mạch nhãn 92 5.3.2.1 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) 92 5.3.2.2 Router chuyển mạch nhãn (LSR) 92 5.3.2.3 Giao thức phân phối nhãn 94 5.3.2.4 Tuyến đường chuyển mạch nhãn 95 5.4 Thực chế QoS mạng MPLS 95 5.4.1 Cấu trúc trường MPLS EXP gói IP gán nhãn 96 5.4.2 Gán nhãn biên mạng 98 5.4.3 Chuyển tiếp gói MPLS 99 5.5 Kết luận 99 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI MPLS QoS TRÊN HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT 100 6.1 Hạ tầng mạng IP công ty SPT 100 6.2 Phương án triển khai 101 6.2.1 Chia sẻ băng thông kênh liên tỉnh 101 6.2.1.1 Chính sách định tuyến 104 6.2.1.2 Địa IP cho router 105 6.2.1.3 QoS phân lớp dịch vụ (CoS) 106 6.2.2 Tích hợp dịch vụ 106 6.3 Cấu hình triển khai MPLS QoS mạng SPT 107 6.4 Kết luận 109 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT A API Application Program Interface ARQ Admission Request ATM Asynchronous Transfer Mode AF Assured forwarding ASN Autonomous System Number B BGP Border Gateway Protocol BA Behavior Aggregate C CAR Commited Access Rate CPE Customer Premise Equipment CIR Committed Information Rate CATV Community Antenna Television cRTP compressed Real-time Transport Protocol CQ Custom Queuing CBWFQ Class-Based Weighted Fair Queuing CL Controlled Load CS Class – Selector CPU Central Processing Unit CDT Congestive Discard Threshold D DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing DWFQ Distributed Weighted Fair Queuing DiffServe Differentiated Service DSCP Differentiated Service Code Point DoS Denial of Service E Edge-LSR Edge Label Switching Router EXP Experimental Field EF Expedited Forwaring F FIFO First In First Out FEC Forwarding Equivalence Class FTP File Transfer Protocol FBWFQ Flow- Based WFQ G GRE Generic Route Encapsulation GSM Global System for Mobile Communications GTS Generic Traffic Shaping GS Guaranteed Service H HTML Hyper Text Mark Language HDLC Hyper level Data Link Control HQO Hold-queue I IPH IP Header IETF Interrnet Engineering Task Force IGP Interior Gateway Protocol IS-IS Intermediate System - Intermediate System ISP Internet Service Provider IXP Internet Exchange Point ... LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VẤN ĐỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG TRÊN HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT NGUYẾN VĂN NGOAN... văn ? ?Vấn đề chất lượng dịch vụ mạng hệ triển khai ứng dụng hạ tầng mạng công ty SPT? ?? bao gồm chương: Chương – Mạng hệ (NGN) Giới thiệu tổng quan mạng hệ Phân tích tham số đánh giá chất lượng dịch. .. 99 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI MPLS QoS TRÊN HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT 100 6.1 Hạ tầng mạng IP công ty SPT 100 6.2 Phương án triển khai 101 6.2.1 Chia sẻ băng