Đề tài : Đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền thông đa phương tiện.Các mạng thế hệ mới và truyền thông đa phương tiện.QoS

Trang 1 Giáo viên hướng dẫn : Thạc sĩ.Trần Bích ThảoĐề tài : Đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền thông đa phương tiện.Các mạng thế hệ mới và truyền thông đa phương tiện.QoSNguyễn Duy Trung

Giáo viên hướng dẫn : Thạc sĩ.Trần Bích Thảo Đề tài : Đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền thông đa phương tiện.Các mạng hệ truyền thông đa phương tiện.QoS Nguyễn Duy Trung Sinh viên thực Bùi Vĩnh Tiến Lê Ngọc Hùng Nội dung trình bày Đảm bảo chất lượng dịch vụ đa phương tiện Các mạng hệ truyền thông đa phương tiện Tìm hiểu QoS 11 Đảm Đảm bảo bảo chất chất lượng lượng dịch dịch vụ vụ đa đa phương phương tiện tiện Để đảm bảo yêu cầu ứng dụng hệ thống Để đảm bảo yêu cầu ứng dụng hệ thống multimedia, multimedia,trước trướctiên tiêntatacần cầnphải phảibiết biếtđược đượctất tấtcảcảcác cáctài tàinguyên nguyên mà ứng dụng sử dụng, bao gồm tài nghiên xử lý cục mà ứng dụng sử dụng, bao gồm tài nghiên xử lý cụcbộ bộvàvà cáctài tàinguyên nguyênhệhệthống thốngdùng dùngđểđểtruyền truyềnmột mộtluồng luồngmedia: media: Băng thông Băng thông Các thiết bị vào ra, bao gồm cá ổ đĩa cứng chứa file hệ thống Các thiết bị vào ra, bao gồm cá ổ đĩa cứng chứa file hệ thống Network adapter tài nguyên mạng dùng để truyền gói Network adapter tài nguyên mạng dùng để truyền gói dữliệu liệugiữa giữacác cácnode node Các CPU dùng để chạy ứng dụng phần mềm giao thức Các CPU dùng để chạy ứng dụng phần mềm giao thức Bộ đệm dùng để lưu trữ phần mềm liệu Bộ đệm dùng để lưu trữ phần mềm liệu Các tài nguyên thường chia thành loại: Tài nguyên động: CPU, bus, network adapter, hệ thống vào ra, đường truyền Tài nguyên động: CPU, bus, network adapter, hệ thống vào ra, đường truyền Tài nguyên tĩnh: nhớ host, hệ thống trung gian router, Tài nguyên tĩnh: nhớ host, hệ thống trung gian router, switch switch Để Đểphân phânphối phốimột mộtmức mứccụcụthể thểđến đếnmột mộtứng ứngdụng, dụng,hệhệthống thốngphải phảicócócác cáctài tài nguyên phù hợp, tài nguyên cần có chế quản lý hiệu để sẵn sàng phục vụ nguyên phù hợp, tài nguyên cần có chế quản lý hiệu để sẵn sàng phục vụ ứng ứngdụng dụngkhi khiứng ứngdụng dụngcần cầnsửsửdụng dụngcác cáctài tàinguyên nguyênđó đó.Do Dosựsựphát pháttriển triểncác cáccông côngnghệ, nghệ, tài nguyên hệ thống đáp ứng yêu cầu ứng dụng mới, tài nguyên hệ thống đáp ứng yêu cầu ứng dụng mới,tuy nhiên tồn khan tài ngun, việc xây dựng chế thích hợp để nhiên tồn khan tài ngun, việc xây dựng chế thích hợp để quản quảnlýlýcác cáctài tàinguyên nguyênlàlàrất rấtcần cầnthiết thiết 22 Các mạng hệ truyền thông đa phương tiện Tổng quan mạng hệ (Next generation network - NGN)  NGN bươc lĩnh vực truyền thong giới, truyền thống hỗ NGN bươc lĩnh vực truyền thong giới, truyền thống hỗ trợ trợ bởi 33 mạng mạng lưới: lưới: Mạng Mạng thoại thoại PSTN, PSTN, mạng mạng không không dây dây vàvà mạng mạng sốsố liệu liệu (Internet).NGN hội tụ mạng vào kết cấu thống để hình thành (Internet).NGN hội tụ mạng vào kết cấu thống để hình thành mộtmạng mạngchung, chung,thơng thơngminh, minh,hiệu hiệuquả quảcho chophép phéptruy truyxuất xuấttồn tồncầu, cầu,tích tíchhợp hợpnhiều nhiều cơng nghệ mới, ứng dụng mở đường cho hội kinh doanh phát triển công nghệ mới, ứng dụng mở đường cho hội kinh doanh phát triển Loại hình thúc đẩy đời NGN Loại hình thúc đẩy đời NGN Dịch vụ truyền thông thời gian thực (real-time services) phi thời gian thực (non Dịch vụ truyền thông thời gian thực (real-time services) phi thời gian thực (non real-time real-timeservices services) ) Dịch vụ nội dung (content services ) Dịch vụ nội dung (content services ) Các hoạt động giao dịch (transaction ) Các hoạt động giao dịch (transaction ) Nguyên nhân xuất NGN Do Docác cácnhà nhàkhai khaithác thácdịch dịchvụ vụcạnh cạnhtranh tranhvà vàcác cácnhà nhàkhai khaithác thác cấp phụ thuộc vào tập hữu hạn sản phẩm cấp phụ thuộc vào tập hữu hạn sản phẩm tổng tổngđài đàiđiện điệnthoại thoạinội nộihạt hạt Do Dongày ngàycàng càngnhiều nhiềulưu lưulượng lượngdữ dữliệu liệuchảy chảyvào vàomạng mạngInternet Internet nên nêncần cầnphải phảicó cómột mộtgiải giảipháp phápmới Vấn Vấnđề đềbáo báohiệu hiệuvà vàđiều điềukhiển khiểntrên trênnhiều nhiềuloại loạigiao giaothức thứckhác khác cho hội tụ thông tin thoại, fax, số liệu, đa phương tiện cho hội tụ thông tin thoại, fax, số liệu, đa phương tiện Vấn đề cần giải mạng hệ Vấn Vấnđề đềkết kếtnối nốivới vớimạng mạngchuyển chuyểnmạch mạchkênh kênhhiện hiệnhữu, hữu, đặc đặcbiệt biệtlàlàkết kếtnối nốiphần phầnbáo báohiệu hiệu Vấn Vấnđề đềphát pháttriển triểndịch dịchvụ: vụ:Giải Giảipháp phápcốt cốtlõi lõitrong trongmạng mạngNGN NGN chínhlàlàcơng cơngnghệ nghệSoftswitch Softswitchcơng côngnghệ nghệchuyển chuyểnmạch mạchmềm mềm  Mạng NGN Cấu Cấutrúc trúcvật vậtlýlýmạng mạngNGN NGNbao baogồm gồm55lớp lớpchức chứcnăng năng(hình (hình2.2.1) 2.2.1) Lớp ứng dụng / dịch vụ : cung cấp ứng dụng dịch vụ dchj vụ mạng thông minh IN, trả tiền trước, giái trị gia tăng,… Lớp điều khiển : gồm hệ thống điều khiển kết nối gọi thuê bao Lớp chuyển tải dịch vụ : gồm nút chuyển mạch hệ thống truyền dẫn Lớp truy nhập dịch vụ : gồm thiết bị truy nhập cung cấp cổng kết nối với thiết bị đầu cuối Lớp quản lý : lớp đặc biệt xuyên suốt lớp Các Cácdịch dịchvụ vụtrong trongmạng mạngNGN NGN Dịch vụ thoại (Voice Telephony): chờ gọi, chuyển gọi, gọi ba bên, Dịch vụ liệu (Data Service) Dịch vụ phương tiện (Multimedia Service): cho phép tương tác với qua thoại, video Dịch vụ sử dụng mạng riêng ảo (VPN): Tính tốn mạng cơng cộng (PNC – Public network computing) Bản tin hợp (Unified Messaging) Mô giới thông tin (Information Brokering) Thương mại điện tử (E-commerce) Các dịch vụ chuyển gọi (Call Center Service) Trò chơi tương tác mạng (Interactive Gaming) Thực tế ảo phân tán (Distributed Vitual Reality) Quản lý nhà (Home Manager)  Công nghệ VoIP (Voice over Internet Protocol) Nguyên Nguyênlýlýhoạt hoạtđộng độngVoIP VoIP VoIP trước trước khi gửi,chúng gửi,chúng tata sẽsẽ VoIP số hóa hóa tín tín hiệu hiệu bằng số ADC(Analog Digital ADC(Analog toto Digital Converter-Thiết bịbị chuyển chuyển đổi đổi Converter-Thiết tín hiệu hiệu tuần tuần tựtự sang sang tín tín hiệu hiệu tín số)sau đó truyền truyền điđi và tại đầu đầu số)sau nhận sẽsẽ chuyển chuyển đổi đổi ngược ngược lại lại nhận với DAC(Digital DAC(Digital toto Analog Analog với Converter-Thiết bịbị chuyển chuyển đổi đổi Converter-Thiết tínhiệu hiệusố sốsang sangtín tínhiệu hiệutuần tuầntự) tự) tín đểsử sửdụng dụng để Cho phép phép thực thực hiện cuộc gọi gọi Cho dùngmáy máytính tínhqua quamạng mạngdữ dữliệu liệu dùng internet VoIP VoIP chuyển chuyển đổi đổi tín tín internet hiệuthoại thoạitừtừđiện điệnthoại thoạitương tươngtựtự hiệu vàotín tínhiệu hiệusố sốtrước trướckhi khitruyền truyền vào qua internet internet sau chuyể chuyể đổi đổi qua ngượclại lạiởởđầu đầunhận nhận ngược Giao thức SIP Các gói tin SIP gửi thông qua Proxy Server hay Redirect Server Proxy Server dựa vào tiêu đề gói tin để liên lạc với server cần liên lạc gửi pacckets cho máy người nhận Các redirect server đồng thời gửi thông tin lại cho người gửi ban đầu Tính bảo mật VoIP VoIP đưa vào sử dụng rộng rãi cơng nghệ tích hợp giọng nói liệu phát triển Do sử dụng chung thành phần thiết bị chung với môi trường truyền liệu mạng ( data network), VoIP chịu chung với vấn đề bảo mật vốn có mạng data  Công nghệ Winmax WiMax mạng không dây băng thông rộng viết tắt Worldwide Interoperability for Microwave Access WiMax thiết kế dựa vào tiêu chuẩn IEEE 802.16 WiMax giải tốt vấn đề khó khăn việc quản lý đầu cuối Cấu trúc mềm dẻo Lợi nhuận Triển khai nhanh Phủ sóng rộng Dịch vụ đa mức Đặc ĐặcĐiểm Điểm Dung lượng cao Tính tương thích Tính mở rộng Di động Bảo mật Ưu điểm Các peer tham gia vào mạng đóng góp tài nguyên chia sẻ với nhau, tài nguyên riêng lẻ truy cập tài nguyên bất các nodes mạng Các peer đóng vai trịn Client truy vấn thông tin Server cung cấp thông tin Không cần Server riêng, hệ thống mở rộng khả hoạt động tốt Chi phí thấp, dễ cài đặt bảo trì Nhược điểm Nhược điểm P2P tài nguyên mạng nằm máy tính cá nhân khơng phải lúc máy liên kết với mạng nên dẫn tới sư biến dịch vụ khoảng thời gian định Không đáng tin cậy không tốt cho ứng dụng sở liệu cần bảo mật cao Liên quan đến văn hóa chia sẻ tài nguyên có quyền 3 Tìm hiểu QoS  Khái niệm QoS Chính thỏa mãn chất lượng dịch vụ người nhận từ nhà cung cấp mạng cho loại hình dịch vụ ứng dụng mà người th bao Ví dụ, với người sử dụng dịch vụ thoại, chất lượng dịch vụ cung cấp tốt thoại rõ ràng, tức phải đảm bảo tốt giá trị tham số trễ, biến thiên độ trễ giá trị tham số gói tin với tỉ lệ tổn thất chấp nhận Nhưng khách hàng người sử dụng truyền số liệu ngân hàng điều tối quan trọng độ tin cậy, chấp nhận trễ lớn, biến thiên độ trễ lớn, thơng số gói tin, độ bảo mật khơng thể chấp nhận Với dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao nghe nhạc, xem phim trực tuyến, VoIP,…được truyền mạng trình phát nhận theo thời gian thực địi hỏi phải triển khai mạng có hỗ trợ việc đảm bảo chất lượng dịch vụ Yêu cầu QoS cho truyền thông đa phương tiện − Trễ (delay): routers phải tìm kiếm bảng định tuyến, thời gian gói tin truyền đường truyền − Biến thiên độ trễ (jitter): chủ yếu gói tin phải chờ đệm router để chuyển tiếp phải phát lại bị − Mất gói tin (loss packets): chủ yếu tắc nghẽn mạng Các tham số hiệu chủ yếu mạng liên quan đến việc đảm bảo QoS        Băng thông (bandwidth) Độ trễ (delay) Biến thiên độ trễ (Jitter) Tỉ lệ mát gói tin Tỉ lệ mát gói tin Tính sẵn sàng – độ tin cậy Bảo mật  CÁC MÔ HÌNH ĐẢM BẢO QoS CHO TRUYỀN THƠNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Mơ hình IntServ (Integrated Service) Giao thức dành trước tài ngun - RSVP Mơ hình DifServ (Differentiated Service)  CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẢM BẢO QoS CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Phương pháp bỏ đuôi - DropTail DropTail cách thức quản lý hàng đợi đơn giản, truyền thống dựa vào chế FIFO Tất gói tin đến xếp vào hàng đợi, hàng đợi đầy gói tin đến sau bị loại bỏ