Nghien cuu va ung dung chuong trinh lap lich trong mang IP.doc

Nghiên cứu và ứng dụng chương trình lập lịch trong mạng IP.

Đồ án tốt nghiệp Mục Lục MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ii LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ QoS .1 CHƯƠNG 37 KIẾN TRÚC CQS 37 CHƯƠNG 61 SCHEDULING .61 CHƯƠNG 91 ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG VIỄN THÔNG 91 VIỆT NAM .91 KẾT LUẬN 100 Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT i Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT A ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải không đồng ACLs Access Control Lists Bảng điều khiển truy nhập B BGP4 Border Gateway Protocol version Giao thức cổng biên version 4 C CoS Class of service Lớp dịch vụ CAC Connection Admission Control Điều khiển thu nhận kết nối CAR Committed Access Rate Tốc độ truy nhập được qui định CIR Commited Information Rate Tốc độ thông tin được giao ước CQ Custom Queuing Hàng đợi khách CQS Classification, Queuing, Scheduling Phân loại, hàng đợi, lập lịch CBQ Class-Base Queuing Xếp hàng sở lớp CBWFQ Class-Base Weighted Fair Queuing Hàng đợi hợp lý theo trọng số dựa sở lớp CSSVC Đồng hồ ảo định dạng không lõi Core-Stateless Shaped Virtual Clock D DiffServ Differentiated Services Dịch vụ phân biệt DSCP Differentiated services codepoint điểm mã dịch vụ phân biệt EDD Earliest Due Date Phí sớm ngày EIR Excess Information Rate tỷ lệ thông tin vượt FEC Forward Error-Correcting Code Mã định hướng lỗi FBI Forwarding Information Base Thông tin định hướng sở FIFO First In First Out Vào trước trước FCFS First Come First Served Đến trước, phục vụ trước E F Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT ii Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt G GPS Generalized Processor Sharing Phân chia xử lý chung IntServ Integrated Service Dịch vụ tích hợp ISP Internet Service Provider Cung cấp dịch vụ mạng ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số tích hợp đa dịch vụ Local Area Network Mạng cục MPLS MultiProtocol LabelSwitching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MTU Maximum Transmission Unit Khối truyền dẫn lớn Net Performane Mạng thực thi Open Shortest Path First giao thức tìm đường dẫn ngắn PVC Permanent Virtual Circuit kênh ảo cố định PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại công cộng PQ Priority Queuing Hàng đợi ưu tiên PQ PHB Per-Hop Behavior Xử lý Hop Quality of Service Chất lượng dịch vụ RED Random Early Detection Phát hiện trước ngẫu nhiên RSVP Resource Reservation Protocol Giao Thức dự trữ tài nguyên RSpec Request Specification Mô tả yêu cầu RCSP Rate-Contrlled Static Priority Ưu tiên tốc độ điều khiển cố định I L LAN M N NP O OSPF P Q QoS R Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT iii Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt S SVC Switched Virtual Circuit kênh ảo chuyển mạch SLA Service Level Agreement Thoả thuận mức dịch vụ SNA System Network Architecture Hệ thống kiến trúc mạng SBM Subnet Bandweidth Management Quản lý băng thông mạng SCFQ Self-Clock Fair Queuing Xếp hàng hợp lý tự định TSpec Traffic Specification Mô tả lưu lượng TCA Traffic Conditioning Agreement Điều kiện lưu lượng thoả thuận ToS Type of Service Trường dịch vụ User Datagram Protocol Gói dữ liệu người dùng Virtual Private Network Mạng riêng ảo WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WFQ Weighted Fair Queueing Xếp hàng theo trọng số WRED Weighted Early Random Detect Phát sớm ngẫu nhiên theo trọng số WF2Q Worst-Case Fair Weighted Fair Queuing Hàng đợi hợp lý theo trọng số trường hợp xấu T U UDP V VPN W Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT iv Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu LỜI NĨI ĐẦU Ngày nghành công nghiệp viễn thông đạt thành tựu to lớn trở thành ngành thiếu đời sống người Nhờ phát triển kỹ thuật số, kỹ thuật phần cứng công nghệ phần mềm đem lại cho người sử dụng dịch vụ đa dạng phong phú Mạng IP dịch vụ ứng dụng công nghệ IP với ưu điểm tính linh hoạt, khả mở rộng dễ dàng đạt hiệu cao … dần chiếm ưu thị trường viễn thông giới Nhiều nghiên cứu công nghệ IP thực để đưa giải pháp tiến đến mạng hội tụ toàn IP Tuy nhiên mạng IP mạng “Best Effort” -một mạng nỗ lực tối đa, mà khơng có bảo đảm chất lượng dịch vụ mạng Đồ án nghiên cứu QoS với mong muốn hiểu them chất lượng dịch vụ mạng IP đưa QoS vào mạng để có mạng IP có QoS không mạng “Best Effort” Đồ án gồm bốn chương : • Chương Tổng quan QoS: Trình bày khái niệm bản, tham số QoS, thực trạng QoS mạng viễn thông cách đưa QoS vào mạng IP cách sử dụng giao thức thuật toán QoS • Chương Kiến trúc CQS:trình bày tổng quan kiến trúc CQS, đặc điểm, khái niệm, ứng dụng dịch vụ mạng kiến trúc CQS • Chương Scheduling: Trình bày lập lịch với khái niệm thuật toán ứng dụng chương trình lập lịch việc điều khiển lưu lượng, điều khiển tắc nghẽn nhằm giăi vấn đề QoS mạng IP • Chương Định hướng phát triển mạng viễn thơng Việt Nam: Trình bày mạng Viễn thông tương lai ứng dụng để đưa chất lượng dịch vụ vào mạng tương lai Em xin chân thành cảm ơn Th s Nguyễn Văn Đát tận tình hướng dẫn em hồn thành đồ án Em xin cảm ơn thầy, cô môn Mạng Viễn Thông I anh chị trung tâm VTN cung cấp tài liệu, cảm ơn góp ý q báu bạn giúp em hoàn thành đồ án Ngày 25 tháng 10 năm 2005 Sinh viên: Nguyễn Thị Thu Huyền Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT Lời nói đầu Đồ án tốt nghiệp Chương Tổng quan QoS CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ QoS 1 Giới thiệu chung QoS là chất lượng truyền tải các thông tin mạng theo đúng thời gian, kiểm soát băng thông, đặt quyền ưu tiên cho các lưu thông, cung cấp mức độ an toàn cao QoS còn được kết hợp với khả chuyển tải các thông tin phụ thuộc vào trễ (delay sensitive) video trực tiếp hay âm mà vẫn có đủ băng thông cho các lưu thông khác dù ở tốc độ thấp Quyền ưu tiên liên quan đến việc đánh dấu một số thông tin để có thể qua những mạng đông đúc trước những những thông tin khác có độ ưu tiên thấp qua Quyền ưu tiên được gọi là cấp dịch vụ (class of service) hay còn gọi la CoS Cung cấp QoS đòi hỏi cải tiến sở hạ tầng của mạng Một kỹ thuật để mở rộng băng thông là tạo các trục chính mạng bằng các bộ chuyển mạch ATM hoặc Gigabit Ethernet Điều cũng có nghĩa là nâng cấp một mạng cục bộ dùng chung thành một mạng cục bộ chuyển mạch Hơn nữa, các giao thức mới yêu cầu phải quản trị các quyền ưu tiên lưu thông và băng thông mạng Ví dụ sau sẽ mô tả cách thức QoS áp dụng vào thực tế Giả sử bạn có hội để thiết kế lại hệ thống đường sá trung tâm Hệ thống đường sá hiện thời không bảo đảm bạn có thể đến đích đúng giờ, cũng không cung cấp được những mức độ ưu tiên cho các lưu thông đặc biệt, các xe cấp cứu hoặc có những người sẵn sàng trả tiền để được các tuyến không tắc nghẽn Tình cũng tương tự mô hình truyền dữ liệu “nỗ lực cao nhất” (besteffort) Internet, mà các gói được ưu tiên và phải truyền qua các băng thông có sẵn Việc đầu tiên là phải xác định cách thức cải tiến chất lượng dịch vụ được cung cấp bởi hệ thống đường sá Điều có nghĩa là phải làm giảm hay tránh các chậm trễ, dự báo các loại hình lưu thông, và tạo các thứ tự ưu tiên cho một số các lưu thông có thể truyền tải gấp Một giải pháp hiển nhiên là tăng thêm các tuyến, tương đương việc nâng cao băng thông bằng cách nâng cấp thành mạng ATM hay mạng Gigabit Ethernet Một giải pháp khác là tạo thêm các bộ định tuyến trực tiếp tới nơi đến quan trọng, tương đương việc tạo một môi trường mạng chuyển mạch mà các mạch chuyên biệt có thể được thiết lập để nối kết giữa hai hệ thống Những quy luật không thể tránh khỏi của hệ thống đường sá cũng các mạng là các đường truyền mới hoặc việc gia tăng băng thông sẽ nhanh chóng được Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT Đồ án tốt nghiệp Chương Tổng quan QoS dùng hết Trong môi trường mạng, các ứng dụng multimedia sẽ dùng hết băng thông được cung cấp thêm Nếu mở rộng băng thông, bạn cũng cần phải có các dịch vụ quản lý nó Đây là lúc các giao thức mạng QoS đóng vai trò của nó Cũng tương tự hệ thống đường sá, bạn đặt một làn xe chuyên dụng chẳng hạn cho những xe cần gấp và cho xe buýt Một làn xe khác được đặt riêng cho người được quyền sử dụng nó chẳng hạn những làn xe có hình thoi (diamond lanes) có thể được sử dụng bởi những xe với hai hoặc nhiều hành khách Trên mạng, ta có thể dành riêng một băng thông và chỉ cho phép những người sử dụng được cấp quyền những người quản lý hoặc những ứng dụng đặc biệt hội thảo qua video hoặc những nghi thức đặc biệt SNA (System Network Architecture) là những nghi thức mà phải được phân phối một khoảng thời gian nhất định để ngăn chặn việc quá thời hạn Sự cấp quyền nầy giả định là có một người nào đó quản lý quyền ưu tiên Nếu có nhiều người được quyền thì kể cả những làn xe hình thoi cũng bị tắt nghẽn Vì vậy có lẽ bạn muốn thiết lập một vài hình thức điều khiển truy cập khác chẳng hạn trả tiền sử dụng qua cửa thu thuế Do đó bất cứ sẳn sàng trả tiền để được những làn xe không bị tắc nghẽn sẽ được qua những làn xe đó Nếu việc sử dụng tăng lên thì phí sẽ tăng lên theo Cuối cùng, hệ thống sẽ cân bằng ít nhất cũng lý thuyết Một vài người có thể truy nhập đến những làn đặc biệt những mối quan hệ chính trị, việc phục vụ chính phủ hoặc những uy tín có được qua việc phục vụ cộng đồng Những người được xác định và được cấp quyền qua một hệ thống máy tính hóa để điều khiển những chế độ ưu tiên vậy Trong môi trường mạng nội bộ, quyền ưu tiên của người sử dụng được thiết lập bởi những nhà quản trị mạng máy chủ dựa các policy server Trên Internet, quyền ưu tiên và băng thông được cung cấp nền tảng trả tiền để sử dụng Điều ngăn cản những sử dụng quá nhiều băng thông, nó đòi hỏi những nhà cung cấp dịch vụ Internet phải đồng ý với những nhà cung cấp dịch vụ Internet khác cùng thiết lập một chất lượng dịch vụ (QoS) qua Internet và đòi hỏi họ có những hệ thống toán để tính tiền khách hàng 1 Chất lượng dịch vụ của ATM Cung cấp chất lượng dịch vụ mạng ATM thì tương đối dễ dàng nhiều nguyên nhân Đầu tiên, ATM sử dụng các cell có kích thước cố định để phân phối dữ liệu, trái ngược với những khung có kích thước biến đổi được sử dụng môi trường mạng cục bộ Kích thước cố định sẽ tiện lợi hóa việc đoán trước lưu lượng và những đòi hỏi về băng thông Giả sử bạn tìm cách xác định có xe cộ qua một đường hầm một giờ Sẽ dễ dàng nếu tất cả các xe điều có cùng kích thước, nếu chúng là xe con, xe buýt và xe tải trung… kích thước khác sẽ gây khó Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT Đồ án tốt nghiệp Chương Tổng quan QoS khăn cho việc xác định trước lưu lượng Thuận lợi của những cell có kích thước của mạng ATM là ở chổ những nhà cung cấp dịch vụ có thể chỉ định trước băng thông và làm hợp đồng với khách hàng mà đảm bảo được chất lượng dịch vụ Mạng ATM cũng có tính hướng kết nối Những cell được phân phối qua những mạch ảo theo thứ tự, một yêu cầu quan trọng đối với hình ảnh và âm theo thời gian thực Trước gửi dữ liệu, một mạch ảo phải được thiết lập Mạch ảo có thể được thiết lập trước hoặc cài đặt theo yêu cầu (bằng cách chuyển mạch) Trong trường hợp sau, mạng sẽ cung cấp mạch nếu nó có thể đáp ứng đòi hỏi của người sử dụng Chất lượng dịch vụ QoS cho những mạng văn phòng được thiết lập dựa giải pháp thuộc về quản trị hoặc các giải pháp khác Nếu mạng được nối với mạng ATM của nhà truyền thông thì những thông số của chất lượng dịch vụ QoS cũng có thể được chuyển cho mạng đó Những ứng dụng vừa mới hình thành có thể đòi hỏi chất lượng dịch vụ (QoS) của mạng ATM cho những dịch vụ những mạch mô phỏng tạo với một băng thông cụ thể Những thông số của chất lượng dịch vụ mạng ATM thường gặp bao gồm peak cell rate - tốc độ truyền cell cao nhất (tốc độ truyền cell cao nhất mỗi giây để phân phối dữ liệu tới người sử dụng), minimum cell rate - tốc độ truyền cell thấp nhất (tốc độ truyền cell thấp nhất có thể chấp nhận được mà mạng ATM phải cung cấp; nếu mạng không thể cung cấp đến mức độ nầy, đòi hỏi về mạch sẽ bị từ chối), cell loss ratio - tỉ lệ mất cell (cell mất có thể chấp nhận được), cell transfer delay - sự chậm trễ việc chuyển tải các cell (sự trì hoãn có thể chấp nhận được), cell error ratio - tỉ lệ lỗi của truyền cell (mức độ lỗi có thể chấp nhận được) Trong suốt giai đoạn cài đặt, ATM chỉ thi hành một tập các thủ tục gọi là CAC (connection admission control - điều khiển thu nhận kết nối) để xác định xem nó có thể cung cấp sự kết nối ATM hay không Quá trình thu nhận được xác định bằng cách tính toán các yêu cầu về băng thông cần để thỏa mãn những đòi hỏi của người sử dụng về dịch vụ Nếu mạch được thừa nhận thì mạng sẽ giám sát mạch để bảo đảm rằng những thông số được yêu cầu không được vượt quá mức cho phép Nếu lưu lượng vượt quá qua cấp độ đã giao ước cho mạch, thì mạng có thể sẽ bỏ những gói tin mạch đó thay vì những mạch khác Băng thông và chất lượng dịch vụ QoS mạng chuyển tải Việc có đủ băng thông là một vấn đề môi trường dạng diện rộng (WAN) Trên những đường truyền thuê bao với mức cố định, những gói tin bị bỏ bớt lưu lượng vượt quá mức đo có thể Những kỹ thuật dùng cho việc cung cấp băng thông theo yêu cầu đã phần nào giải quyết được những vấn đề Nhờ cảm ứng với việc quá tải, bộ định tuyến sẽ quay số để thêm một hoặc nhiều đường truyền khác để xử lý việc quá tải Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT Đồ án tốt nghiệp Chương Tổng quan QoS Mạng chuyển gói dựa vật mang frame relay và ATM được thiết kế để xử lý những cao điểm tạm thời lưu thông Khách hàng sẽ ký hợp đồng để nhận một tốc độ thông tin được giao ước CIR (commited information rate) cụ thể và tỉ lệ đó có thể được vượt qua nếu có đủ băng thông và lúc đó khách hàng sẽ phải trả thêm tiền Một điểm nữa, mạng chuyển gói bảo đảm rằng lưu thông được ưu tiên có thể qua trước, lưu thông không ưu tiên và đó lưu thông theo thời gian thực có thể truyền tải qua mạng kịp lúc Mạng chuyển gói X 25 hỗ trợ nhiều loại đặc điểm chất lượng dịch vụ QoS cần cho việc đảm bảo sự phân phối Tuy nhiên, tốc độ dữ liệu mạng X 25 còn thấp Ngược lại, mạng frame relay không có nhiều đặc tính về chất lượng dịch vụ QoS bởi vì những người thiết kế chỉ nhắm vào tốc độ Ngược lại, mạng ATM được thiết kế rất cặn kẽ cho cả tốc độ và chất lượng dịch vụ, đã mô tả ở phần trước 1 Những dịch vụ QoS của hệ điều hành liên mạng Cisco Các dịch vụ của hệ điều hành liên mạng của Cisco là nền để chuyển giao và quản lý các dịch vụ mạng Cisco IOS QoS là tập các mở rộng cung cấp chất lượng dịch vụ đầu cuối qua các mạng không đồng nhất Các ISP có thể cung cấp chất lượng dịch vụ qua mạng của họ và tính cước khách hàng theo mức sử dụng Những dịch vụ QoS của hệ điều hành liên mạng Cisco có thể xử lý tắc nghẽn; ưu tiên cho lưu thông có độ ưu tiên cao hơn; sắp xếp và phân loại các gói theo các mức dịch vụ hay lớp lưu thông; có khả qui định độ rộng của băng thông và tuân thủ các qui định đó; đo lưu thông mạng để thu cước phí và giám sát suất hoạt động mạng; cấp phát tài nguyên dựa cổng vật lý, địa chỉ, hoặc những ứng dụng Một đặc điểm quan trọng khác của những dịch vụ nầy là chúng hỗ trợ cho những mạng được xây dựng với những đồ hình khác (như bộ định tuyến, frame relay, ATM và chuyển thẻ (tag switching)) nhằm phối hợp việc cung cấp QoS cho tất cả người dùng Các dịch vụ có những đặc điểm sau: Quyền ưu tiên IP (IP Precedence) dùng để chia lưu thông thành sáu lớp dịch vụ Vì vậy việc xử lý tắc nghẽn và cấp phát băng thông được điều khiển ở mỗi lớp dựa các danh sách điều khiển truy nhập mở rộng ACL (extended access control list) Quyền ưu tiên có thể được thiết lập bởi khách hàng hoặc bởi các chính sách đã được xác định Những ứng dụng của khách hàng thiết lập loại dịch vụ các gói bằng cách thay đổi các bit trường loại dịch vụ (Type of Service field) của tiêu đề IP Trong các môi trường không thuần nhất nơi mà mạng có các kỹ thuật khác (frame relay, ATM, chuyển thẻ), quyền ưu tiên có thể được chuyển vào khung hoặc vào đơn vị truyền (cell) để cung cấp chất lượng dịch vụ QoS Vì vậy, quyền ưu tiên có thể được thiết lập không cần có tín hiệu từ bên ngoài hoặc không cần những thay đổi quan trọng đối với các ứng dụng Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Scheduling Tham số đầu phương trình σi ri sinh từ luồng lưu lượng đến giới hạn gáo rò thực định dạng gói WFI router biên Ở trễ định cho việc định dạng lưu lượng Dki, shaper Đó : S −1 Di , S =Dki, shaper+Ci, S+ ∑ Π h k (3 51) h =1 Việc thiết lập mô tả lưu lượng (Ra, Rp, MBS) trễ việc định dạng lưu lượng router biên có kết là: Li, max/RP, với Li, max độ dài lớn gói phiên i Từ điều thấy định dạng lưu lượng tăng them trễ router biên khơng liên quan tới router lõi CSSVC Lưu ý kết (3 51) sinh từ giới hạn WFI end-to-end thuật toán đồng hồ ảo định dạng giới hạn trễ bó phiên i Từ (3 48) (3 51) có: Lmax k -a i,s =Dki, shaper+Ci, S + rS k k Di , S =F i,s + Thay F k i, s S S −1 ∑Π h =1 (3 52) h Lk i + ta có : ri k i, s S −1 Lmax Lk k Πh - i S =a +D i, shaper+Ci, S+ ∑ rS ri h =1 k i, s k i, s (3 53) k Từ (3 53) biểu diễn S i ,S −1 : S k i , S −1 S −2 Lmax Lk i k =a +D i, shaper+Ci, S-1+ ∑ Π h rS −1 ri h =1 k i ,1 (3 54) k k So sánh (3 53) (3 54) có mối quan hệ S i,s S i ,S −1 để đảm bảo Ci, s : k k S i,s =S i ,S −1 +WFIi, S+ Lmax Lmax +ΠS-1 rS −1 rS (3 55) Lặp lại phương trình ta có: Lmax Lmax S =S +Ci, S-1-WFIi, S+ + r11 rS k i, s k i, s S −1 ∑Π h =1 h (3 56) Từ (3 40) (3 29) ta có : k k k −1 S i,s ≥F i,s = S i ,s + Lk −1 i ri Bằng cách sử dụng (3 56) ta có bất phương trình gói thứ k k-1 node biên là: k i, s S ≥S k −1 i ,1 Lk −1 i + ri Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT (3 57) 89 Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Scheduling k k k −1 Vế phải bất phương trình hiệu S i,s đảm bảo:S i,s ≥ F i ,s Chúng ta có k −1 k vài cặp (S i,s S i ,1 ) thoả mãn điều kiện Như : k i, s S =S k −1 i ,1 Lk −1 i + ri (3 58) Từ (3 40) ta có: k k k k S i,s =a i,s +X i,s =d i ,s −1 + Π S-1 + X k i, s (3 59) k Trong d i ,s −1 thời gian xuất phát gói node s-1 Từ (3 45) : k k d i ,s −1 ≤ F i ,s −1 + Lmax rS −1 nên (3 59) trở thành: k k S i,s ≤F i ,s −1 + Lmax +Π S-1 + X rS −1 k i, s (3 60) Hay: k i, s S ≤S k i , s −1 Lk Lmax k i + + +ΠS-1+X i,s rS −1 rS −1 (3 61) k Để có kết đặt S i,s : k k S i,s =S i ,s −1 + Lk Lmax k i + +ΠS-1+X i,s rS −1 rS −1 (3 62) Kết hợp (3 55) (3 62) ta có: S k i , s −1 Lk Lmax Lmax Lmax k k i + + +ΠS-1+X i,s =S i ,S −1 +WFIi, S+ +Π S-1 rS −1 rS −1 rS −1 rS (3 63) Sắp xếp lại thời kì ta có trạng thái biến đổi : k X i,s =WFIi, S- Lmax Lmax rS −1 rS (3 64) Kết hợp với giá trị WFI từ (3 30) ta có : X k i, s = Li ,max ri Li ,max Lmax Lk Lmax i + rS rS −1 rS rs = Li ,max ri Lk Li ,max i rS −1 rs Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT (3 65) 90 Đồ án tốt nghiệp Chương Định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam CHƯƠNG ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM Với ưu điểm bật mình, cơng nghệ IP dần chiếm ưu giải pháp xây dựng mạng hệ sau Hội tụ IP xu hướng nói tất yếu thiết kế xây dựng NGN để cung cấp tất dịch vụ sở hạ tầng mạng Tuy nhiên mạng IP mạng “Best Effort” tức mạng bảo đảm QoS Mà mục đích nghiên cứu đưa QoS vào mạng để đáp ứng nhu cầu ngày cao người tiêu dùng Trong chương em xin trình bày số định hướng phát triển mạng Viễn thông Việt Nam để tiến tới NGN số phương pháp để đảm bảo QoS cho mạng NGN Mạng mục tiêu Hồ phát triển Viễn thơng giới, mạng hệ sau mục tiêu hướng tới Việt Nam thời gian tới Với mục tiêu xây dựng mạng hội tụ cho phép cung cấp tất loại hình dịch vụ mạng hệ loại hình dịch vụ tương lai việc lựa chọn sở hạ tầng mạng phù hợp vô quan trọng Theo báo cáo giáo sư tiến sĩ Đỗ Trung Tá định hướng phát triển mạng Internet Việt Nam vào tháng 12/2001 mơ hình mạng Viễn thơng hệ Việt Nam mô tả sau : Hình Mơ hình mạng Viễn thông hệ Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT 91 Đồ án tốt nghiệp Chương Định hướng phát triển mạng viễn thơng Việt Nam Trong lớp mạng xây dựng dựa hệ thống mạng cáp quang công nghệ RAS, DSL, Frame Relay hệ thống truy nhập vô tuyến hệ thứ ba Các hệ thống kết nối lên mạng lõi thông qua hệ thống tập trung Phần mạng lõi kết hợp công nghệ IP MPLS kết nối với mạng thoại PSTN thông qua hệ thống Media Gateway Chuyển mạch dịch vụ IP hệ thống Media Gateway đóng vai trị cầu nối cho lớp điều khiển dịch vụ kết nối xuống lớp mạng Lớp diều khiển dịch vụ gồm hai hệ thống Server điều khiển dịch vụ hệ thống chuyển mạch mềm Trong đó, Server điều khiển dịch vụ điều khiển ứng dụng dịch vụ IP để đảm bảo yếu tố: ♦ Chất lượng dịch vụ ♦ Kiểm tra quyền sử dụng dịch vụ ♦ Quản lý bảo mật ♦ Quảng bá dịch vụ Chuyển mạch mềm điều khiển kết nối đa phương tiện bao gồm : ♦ Kết nối VoIP Video ♦ Điều khiển đầu cuối IP theo giao thức H 323 SIP ♦ Điều khiển Media Gateway lớp mạng Lớp ứng dụng kết nối xuống hệ thống Server điều khiển chuyển mạch mềm thơng qua lớp thích nghi ứng dụng Các dịch vụ lớp ứng dụng bao gồm ứng dụng hệ thứ 3, ứng dụng tin nhắn dịch vụ Web Mạng truyền dẫn Xây dựng mạng đường trục có đủ lực truyền dẫn tất nhu cầu trao đổi thơng tin tồn khách hàng ln u cầu có tính hàng đầu q trình phát triển mạng Viễn thơng Hình đưa cấu hình mạng truyền dẫn mục tiêu nước ta Trong có thống chung sử dụng cáp sợi quang công nghệ DWDM để xây dựng lên mạng tồn quang có đủ khả để đáp ứng nhu cầu lưu lượng mạng IP đồng thời giảm giá thành băng thơng truyền dẫn Tuy nhiên, phía tầng DWDM vấn đề chưa xác định rõ ràng Do đó, giai đoạn không nên đầu tư ạt vào cơng nghệ SDH Bên cạnh đó, thời điể triển khai công nghệ DWDM mạng trục chưa xác định rõ ràng Công nghệ triển khai đảm bảo khả quản lý mạng Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT 92 Đồ án tốt nghiệp Chương Định hướng phát triển mạng viễn thơng Việt Nam Trong cấu kình mạng đường trục sử dụng công nghệ DWDM đề xuất sử dụng chuyển mạch đặt Hà Nội, Đà Nẵng thành phố Hồ Chí Minh Tại điểm nút khác đặt xen rẽ tỏch/ghộp lu lng Kết nối DWDM trục Bộ định tuyến biên Chuyển mạch / định tuyến quang Hệ thống ghép sóng quang Bộ xen/tách kênh quang Nút đa dÞch vơ Hình Mạng truyền dẫn mục tiêu Mạng truy nhập Với triển khai loạt công nghệ truy nhập mới, mạng truy nhập trở nên đa dạng hơn, nói hỗn loạn cơng nghệ mạng truy nhập cịn kéo dài nhiều năm Các cơng nghệ truy nhập Dial-up, xDSL, truyền hình số quảng bá, Modem cáp, GSM, truyền hình vệ tinh tới thuê bao DTH (Direct To Home), hệ thống thông tin di động (UTMS 3G) dược sử dụng để truyền tải IP Trong đó, lưu ý số điểm sau: ♦ Hợp mạng vào trục IP, giữ nguyên công nghệ truy nhập ♦ Nhà cung cấp dịch vụ di động GSM phải nhận định rõ công nghệ truy nhập mà họ sở hữu họ thử triển khai công nghệ truy nhập Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT 93 Đồ án tốt nghiệp Chương Định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam ♦ Phát triển hình thức truy nhập băng rộng cáp đồng trục theo công nghệ xDSL 4 Sự phát triển mạng lên NGN 4 Sự hội tụ mạng 4 Sự tiến hoá mạng lên NGN  Sự phát triển từ PSTN lên NGN Thoại dịch vụ xét đến hàng đầu trình xây dựng mạng Ở ta xét minh hoạ chuyển dịch thoại từ PSTN lên NGN Mạng PSTN : Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT 94 Đồ án tốt nghiệp Chương Định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam Phát triển lên NGN : 4 Các chức tiến hoá Mạng tại: Mạng tương lai gần : Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT 95 Đồ án tốt nghiệp Chương Định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam Mạng tương lai : Một số dịch vụ bảo đảm QoS mạng Sử dụng giao thức hỗ trợ ♦ Sử dụng RSVP ♦ Sử dụng MPLS ♦ Triển khai kiến trúc CQS MPLS-DiffServ Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT 96 Đồ án tốt nghiệp Chương Định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam Sử dụng mơ hình dịch vụ Dịch vụ IntServ Sơ đồ kiến trúc: 2 Dịch vụ DiffServ  Mơ hình : Nhận xét:  Với mơ hình IntServ ♦ Đảm bảo QoS end-to-end sở luồng thông qua báo hiệu QoS chặng Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT 97 Đồ án tốt nghiệp Chương Định hướng phát triển mạng viễn thông Việt Nam ♦ Các router dọc theo đường truyền phải trì trạng thái cho luồng thông tin ♦ Tối ưu sử dụng tài nguyên mạng nhưn kéo theo gánh nặng xử lý tăng kích cỡ mạng Với DiffServ ♦ Chỉ đảm bảo QoS chặng thông qua việc ấn định tài nguyên cứng ♦ Gánh nặng xử lý router nhẹ hơn, đơn giản hơn, không đảm bảo QoS end-to-end Như vậy, mơ hình IntServ khơng khả thi mạng lõi, mơ hình mạng DiffServ lại khơng đáp ứng tốt mạng truy nhập Giải pháp tốt đặt sử dụng mơ hình IntServ cho mạng truy nhập sử dụng mơ hình DiffServ cho mạng lõi Vì thế, để hỗ trợ QoS tốt nên sử dụng mô hình tích hợp IntServ/DiffServ Mơ hình : Đo kiểm đánh giá QoS mạng NGN  Mơ hình: Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT 98 Đồ án tốt nghiệp Chương Định hướng phát triển mạng viễn thơng Việt Nam ♦ Vị trí thiết lập điểm đo: Thiết bị đo : ♦ Máy tính ♦ Các phần mềm đo chuyên dụng Các thiết bị đo chuyên dụng (SmartBits, AX4000, K1297, …) Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT 99 Đồ án tốt nghiệp Kết Luận KẾT LUẬN Trong trình học tập, nghiên cứu thực tập đồ án, em tìm hiểu QoS, kiến trúc CQS đặc biệt kĩ thuật lập lịch ứng dụng mạng IP với mục đích đưa QoS cải thiện QoS mạng IP -một mạng Best Effort, khơng có đảm bảo chất lượng dịch vụ Tuy nhiên, nội dung đồ án sâu vào phần lý thuyết, phần thực hành ứng dụng thực tế hạn chế Do kiến thức hạn chế thời gian có hạn nên đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong bảo thầy góp ý bạn để sửa chữa nâng cao hiểu biết Em xin chân thành cảm ơn! Nguyễn Thị Thu Huyền - Lớp D2001VT 100 ... tiêu đề IP Trong các môi trường không thuần nhất nơi mà mạng có các kỹ thuật khác (frame relay, ATM, chuyển thẻ), quyền ưu tiên có thể được chuyển va? ?o khung hoặc va? ?o đơn vị... nầy giữ được lợi ích của RSVP va? ? tránh được sự lạm dụng nó các mạng chính Nói chung, dịch vụ QoS của Cisco cung cấp cho những nhà cung cấp dịch vụ Internet một phương... tới việc vận chuyển hình ảnh, âm va? ? những dữ liệu khác qua mạng Intenet Nhóm định nghĩa va? ? cung cấp tư liệu cho những dịch vụ sẽ được cung cấp bởi mô hình dịch vụ mạng