Đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức

bộ giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội [[ \\ - Nguyễn hữu kháng M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG CHUYN MCH NHN A GIAO THC luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: điện tử viễn thông NGI HNG DN : PGS TS NGUYN HU THANH Hà nội - 2012 Lí LCH KHOA HC (Dựng cho hc viờn cao hc) I S lc lý lch: H v tờn: Nguyn Hu Khỏng Gii tớnh: Nam nh 4x6 Sinh ngy: 20 thỏng 02 nm 1977 Ni sinh (Tnh mi): Ngh An Quờ quỏn: xó Thanh tng, Thanh chng, Ngh an Chc v: Chuyờn viờn Trung tõm tin hc n v cụng tỏc: Vin Thụng Ngh An Ch riờng hoc a ch liờn lc: Trung tõm tin hc Vn Thụng Ngh an s Minh Khai - Vinh in thoi CQ: 0383594612 in thoi NR: 0388909909 in thoi di ng: 09146066228 Fax: E-mail: khangnh.nan@vnpt.vn II Quỏ trỡnh o to: Trung hc chuyờn nghip (hoc cao ng): - H o to(Chớnh quy, ti chc, chuyờn tu) . Thi gian o to: t / n - Trng o to - Ngnh hc: Bng tt nghip t loi i hc: - H o to: Chớnh quy Thi gian o to: t nm 1996 n nm 2001 - Trng o to: i hc Bỏch Khoa H Ni - Ngnh hc: in t vin thụng Bng tt nghip t loi: Khỏ Thc s: - H o to: Chớnh quy Thi gian o to: t Thỏng 03 nm 2010 n thỏng 04 nm 2012 - Chuyờn ngnh hc: K thut in t vin thụng - Tờn lun vn: m bo cht lng dch v mng chuyn mch nhón a giao thc - Ngi hng dn Khoa hc: Phú Giỏo s Tin s Nguyn Hu Thanh Trỡnh ngoi ng (Bit ngoi ng gỡ, mc no): Ting Anh B1 Chõu u III Quỏ trỡnh cụng tỏc chuyờn mụn k t tt nghip i hc: Thi gian Ni cụng tỏc T nm 2001 n VNPT Ngh An Cụng vic m nhn Chuyờn viờn CNTT IV Cỏc cụng trỡnh khoa hc ó cụng b: Tụi cam oan nhng ni dung vit trờn õy l ỳng s tht Ngy thỏng nm 2012 NGI KHAI Kí TấN Nguyn Hu Khỏng M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS LI CAM OAN Em xin cam oan ni dung ca ỏn ny khụng l bn chộp ca bt kỡ ỏn hay cụng trỡnh nghiờn cu no ó cú t trc Nu vi phm em xin chu hon ton trỏch nhim H Ni, ngy 20/3/2012 Hc viờn Nguyn Hu Khỏng M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS MC LC MC LC T VIT TT DANH MC BNG BIU DANH MC HèNH V LI NểI U CHNG I: 11 CHT LNG DCH V TRONG MNG TRUYN THễNG 11 1.1. Khỏi nim v cht lng dch v: 12 1.2. Cỏc thụng s QoS: 14 1.2.1. Bng thụng 15 1.2.2. Tr 16 1.2.3. Jitter (Bin ng tr) 17 1.2.4. Mt gúi 18 1.2.5. Tớnh sn sng ( tin cy) 19 1.2.6. Bo mt: 20 1.3. Yờu cu QoS i vi cỏc dch v khỏc nhau: 21 1.3.1. ng dng E-mail, FTP: 21 1.3.2. ng dng Streaming, õm hỡnh nh lu trc: 22 1.3.3. ng dng Streaming cho õm thanh, hỡnh nh sng 23 1.3.4. ng dng Hỡnh nh õm tng tỏc thi gian thc 24 1.3.5. Vớ d v in thoi VOIP: 24 1.3.6. Cỏc lp dch v 34 1.4. Mt s k thut h tr cht lng dch v 36 CHNG II: 39 CC K THUT M BO CHT LNG DCH V 39 2.1. K thut o lu lng v mu húa lu lng 39 2.2. ỏnh du ba mu tc n 39 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS 2.3. ỏnh du ba mu hai tc 42 2.4. K thut qun lý hng i tớch cc 44 2.4.1. K thut loi b gúi ngu nhiờn sm RED 44 2.4.2. K thut loi b gúi sm theo trng s WRED 46 2.4.3. Thụng bỏo tc nghn hin ECN 46 2.5. Lp lch gúi: 47 2.5.1. FIFO 48 2.5.2. Hng i u tiờn PQ 49 2.5.3. Hng i cụng bng FQ 50 2.5.4. Vũng quay trng s Robin (WRR) 51 2.5.5. Hng i cụng bng cú trng s WFQ 53 2.5.6. Hng i cụng bng cú trng s da trờn c s lp (CB WFQ) 55 2.6. Trafic Shaping 57 2.6.1. B nh dng lu lng thng 57 2.6.2. B nh dng lu lng gỏo rũ 58 CHNG 3: 61 CHT LNG DCH V TRONG MNG IP 61 3.1. Cỏc dch v tớch hp 61 3.2. Giao thc dnh riờng ti nguyờn (RSVP) 61 3.2.1. Tng quan v RSVP 61 3.2.2. Hot ng ca RSVP 62 3.2.3. Cỏc kiu RSVP dnh riờng 63 3.2.4. Cỏc vớ d v IntSer 64 3.3. Cỏc dch v phõn bit 68 3.3.1. Tng quan DiffServ 68 3.3.2. Cu trỳc DiffServ 70 3.3.3. ỏnh du gúi DiffServ 72 3.3.4. C s tng chng (PHB) 75 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS 3.3.5. Vớ d v Differentiated Services 79 CHNG 4: 82 QoS TRONG GIAO THC CHUYN MCH NHN MPLS 82 4.1. C s lý thuyt ca MPLS 82 4.1.1. S chuyn tip gúi IP thụng thng 82 4.1.2. Cỏc ci tin ca MPLS 83 4.1.3. Kin trỳc MPLS 84 4.2. Mó húa nhón: 85 4.2.1. MPLS shim header 85 4.2.2. Mó húa nhón qua mng ATM 86 4.3. 4.3.1. Hot ng ca MPLS 88 nh x nhón 88 4.4. Gii phỏp cung cp QoS MPLS 90 4.5. Gii phỏp nh tuyn QoS 92 4.5.1. iu khin gỏn nhón c lp v theo yờu cu 93 4.5.2. Phỏt hin v chng vũng lp 94 4.5.3. Cỏc thut toỏn nh tuyn QoS MPLS 104 4.6. Gii phỏp bỏo hiu m bo QoS 106 4.6.1. Mụ hỡnh IntServ v MPLS 106 4.6.2. Mụ hỡnh DiffServ v MPLS 113 KT LUN LUN VN 117 TI LIU THAM KHO 118 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS T VIT TT T vit tt Gii ngha ting anh Gii ngha ting vit AF Assured Forwarding Chuyn tip m bo AQM Active Queue Management Qun lý hng i hot ng ATM Asychronous Transfer Mode Phng thc truyn khụng ng b BA Behavior Aggressive Kt hp hnh vi B-ISDN Broadband ISDN Mng tớch hp dch v bng rng CBR Constant Bit Rate Tc bớt c nh CBS Committed Burst Size Kớch thc bựng n cam kt CIR Committed Information Rate Tc thụng tin cam kt CoS Class of Service Lp dch v DiffServ Differential Service Dch v phõn bit DLL Data Link Layer Lp liờn kt d liu DS Different Service Dch v phõn bit DSCP Differential Service Code Point im mó dch v phõn bit ECN Explicit Congestion Notification Thụng bỏo tc nghn EF Expedited Forwarding Chuyn tip nhanh FIFO First In First Out Hng i vo trc trc FQ Fair Queueing Hng i ngang bng GoS Grade of Seviche Cp dch v IETF Internet Engineering Task Force y ban k thut thc thi Internet IntServ Intergrated Service Dch v tớch hp IPLR IP Loss Rate T l tn tht gúi tin IP IPTD IP Packet Transfer Delay Truyn ti gúi tin IP IPER IP Error Rate T l li gúi tin IP ISO International Standard Organization T chc tiờu chun quc t M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS ITU-T International Telecommunication Hip hi vin thụng quc t Union MF Multi Fields Phõn loi a ng MoS Mean of Score Giỏ tr trung bỡnh MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyn mch nhón a giao thc NL Network Layer Lp mng NNI Network Node Interface Giao din node mng PBS Packet Burst Size Kớch thc bựng n gúi PHB Per Hop Behavior Hnh vi k tip PIR Peak Information Rate Tc thụng tin nh PQ Priority Queueing Hng i u tiờn QoS Quality of Service Cht lng dch v RED Random Early Discardin Loi b gúi sm ngu nhiờn RFC Request For Comments Cỏc yờu cu cn tr li RSVP Resource reservation protocol Giao thc dnh trc ti nguyờn RSVP-TE RSVP- Traffic Engineering RSVP- lu lng SLA Service Level Argreement Thoa thun dch v srTCM Single rate Three Color Marker B ỏnh du mu tc n TCA Traffic Conditioning Agreement Tha thun iu kin lu lng ToS Type of Service Kiu dch v trTCM Two rate Three Color Marker B ỏnh du mu hai tc WFQ Weighted Fair Queueing Hng i cõn bng trng s WRED Weighted Random Early Discard Loi b gúi sm theo trng s WRR Weighted Round Robin Quay vũng theo trng s M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS DANH MC BNG BIU Bng 1.1: Sỏu thụng s ca QoS .14 Bng 1.2: Cỏc ng dng v yờu cu v cht lng dch v 34 Bng 1.3 : Cỏc mc cht lng dch v 35 Bng 3.1: Cỏc bit IP precedence 73 Bng 3.2: Cỏc ch th v hiu nng .73 Bng 3.3: Cỏc giỏ tr DSCP 74 Bng 3.4: Cỏc DSCP ca AF 77 Bng 4.1 : DiffServ PHB ỏnh x ti EXP .116 DANH MC HèNH V Hỡnh 1.1 (a) bng thụng , (b) tr 16 Hỡnh 1.2: FTP truyn file gia cỏc h thng .22 Hỡnh 1.3: Phõn loi cỏc k thut sa i d liu phớa ngi gi 28 Hỡnh 1.4: Sa i d liu s dng FEC 29 Hỡnh 1.5: Sa cha s dng FEC ph thuc vo mụi trng 30 Hỡnh 1.6: Cỏc c an xen nhiu gúi 32 Hỡnh 1.7: Phõn loi cỏc k thut che du li 34 Hỡnh 2.1: Khong thi gian o CBS v CIR 40 Hỡnh 2.2a: Gỏo C v Gỏo E ch mự mu 40 Hỡnh 2.2b: srTCM ch mự mu 41 Hỡnh 2.3: srTCM ch rừ mu 42 Hỡnh 2.4a: Gỏo rũ C v P trTCM 43 Hỡnh 2.4b: trTCM ch mự mu 43 Hỡnh 2.5: Ch rừ mu vi trTCM 44 Hỡnh 2.6: S nguyờn lý hot ng ca RED 45 Hỡnh 2.7: H s RED 46 Hỡnh 2.8: Khỏi nim ECN 47 Hỡnh 2.9: Biu khỏi nim ca Lp lch gúi 48 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS d Thut toỏn nh tuyn nhiu ti thiu (MIRA) Mc tiờu ca thut toỏn ny l cung cp ng dn cú nhiu ớt nht vi cỏc yờu cu kt ni ng dn chuyn mch nhón (LSP) tng lai gia cỏc cp ngun ớch khỏc (Sj,Tj) thut toỏn ny gi thit cú mt s nhn nh v tim nng ca cỏc cp ngun- ớch Nhn nh v tim nng ca cp ngun- ớch cho phộp nh tuyn lu lng mi dc theo cỏc ng dn khụng b ti hn bi yờu cu tng lai, vỡ vy nú gim c cỏc s t chi yờu cu kt ni Nhiu ca mt ng dn cú th c nh ngha nh l s suy gim giỏ tr lung ti a ca mt cp ngun ớch nh tuyn trờn cựng mt LSP ca cỏc cp ngun ớch khỏc Cỏc liờn kt ti hn l cỏc liờn kt s dng mt hng mi gia mt cp ngun-ớch, nú lm suy gim tc lung ti a gia cỏc cp khỏc Nú tớnh toỏn ng dn ngn nht bng cỏch t giỏ liờn kt l tham s ti hn v chy thut toỏn Dijkstra Nhc im ca thut toỏn ny l s dng phng phỏp tớnh nhm t c ti a s cỏc yờu cu, vỡ vy nú cú th chn cỏc ng dn di v ti cao thay vỡ cỏc ng dn cú s bc nhy ngn nhng ri vo ti hn, iu ú s dn ti ti tng th ca mng s tng lờn Hn na, s dng cỏc cp ngun ớch tớnh cỏc liờn kt ti hn, thut toỏn khụng xỏc nhn ti thc t s dng trờn cỏc cp liờn kt ny, vỡ vy mc nh hng ca cỏc cp liờn kt cú ti khỏc l khỏc Nhc im cui cựng l MIRA khụng tớnh toỏn cho cỏc yờu cu trờn cựng mt cp ngun - ớch (trng hp t can nhiu) 4.6 Gii phỏp bỏo hiu m bo QoS Tham gia vo quỏ trỡnh chuyn thụng tin mng MPLS cú mt s giao thc nh LDP, RSVP Trong phn ny chỳng ta s tỡm hiu v cỏc giao thc bỏo hiu m bo QoS mng MPLS 4.6.1 Mụ hỡnh IntServ v MPLS [6] MPLS tỏi s dng cỏc giao thc ca IP, RSVP cng l mt cỏc giao thc c tỏi s dng c c ci thin RSVP nguyờn thy [RFC 2205] c thit k cho cỏc ng dng thi gian thc qua mng Internet ó cú rt nhiu cỏc ng dng m rng ca RSVP h tr thờm cỏc c tớnh nh bo mt v kh nng mm do, h 106 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS tr cỏc giao din ti cỏc thit b DiffServ, h tr k thut lu lng cỏc ng dng mi nh MPLS v GMPLS (RSVP-TE) Hỡnh 4.20: Thc hin phõn b nhón qua RSVP-TE Cỏc c tớnh ca RSVP-TE [RFC 3209] l s m rng phn lừi ca RSVP thit lp cỏc tuyn ng hin da trờn nh tuyn rng buc cỏc LSP mng MPLS s dng RSVP lm giao thc bỏo hiu D tr ti nguyờn l thnh phn rt quan trng cu x lý lu lng õy l mt cỏc lý nhúm lm vic MPLS chon RSVP hn l i xõy dng mt giao thc mi hon ton h tr k thut lu lng RSVP m rng thnh giao thc bỏo hiu h tr vic to LSPs cú th c nh tuyn t ng trỏnh li mng v tc nghn RSVP n gin húa vic hnh mng bng quỏ trỡnh s lý lu lng mt cỏch t ng RSVP-TE s dng cỏc b nh tuyn chuyn mch thit lp, trỡ cỏc ng ng LSP v phc v ti nguyờn cho cỏc LSP ú Mc tiờu u tiờn ca vic b sung h tr RSVP vo MPLS l cho phộp cỏc LSR da vo vic phõn loi gúi tin theo nhón ch khụng phi theo mo u IP nhn bit cỏc gúi tin thuc cỏc lung ca cng dnh riờng Núi cỏch khỏc, cn phi to v kt hp phõn phi gia cỏc lung v cỏc nhón cho cỏc lung cú cỏc cng dnh riờng RSVP Chỳng ta cú th xem mt cỏc gúi tin to bi cng dnh riờng RSVP nh l mt trng hp riờng khỏc ca FEC iu ny tr nờn khỏ d dng kt hp cỏc nhón vi cỏc lung dnh riờng RSVP, ớt nht l vi unicast Chỳng ta nh ngha mt i tng RSVP mi l i 107 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS tng LABEL c mang bn tin RSVP Resv Khi mt LSR mun gi bn tin RESV cho mt lung RSVP mi, LSR cp phỏt mt nhón t nhón ri, ti mt li vo LFIB ca nú vi nhón li vo c t cho nhón cp phỏt, v gi i bn tin RESV cú cha nhón ny Chỳ ý l cỏc bn tin RESV truyn t b nhn ti b gi l di dng cp phỏt nhón xuụi Khi nhn c bn tin RESV cha i tng LABEL, mt LSR thit lp LFIB ca nú vi nhón ny l nhón li Sau ú nú cp phỏt mt nhón s dng nh l nhón li vo v chốn nú vo bn tin RESV trc gi nú i Rừ rng l, cỏc bn tin RESV truyn n LSR ngc thỡ LSP c thit lp dc theo tuyn ng Cng chỳ ý l, cỏc nhón c cung cp cỏc bn tin RESV, mi LSR cú th d dng kt hp cỏc ti nguyờn QoS phự hp vi LSP Hỡnh 4.20 minh ho quỏ trỡnh trao i ny Trong trng hp ny chỳng ta gi s cỏc mỏy ch khụng tham d vo vic phõn phi nhón LSR R3 cp phỏt nhón cho cng dnh riờng ny v thụng bỏo nú vi R2 R2 cp phỏt nhón cng cho cng dnh riờng ny v thụng bỏo nú ti R1 Bõy gi ó cú mt LSP cho lung dnh riờng t R1 ti R3 Khi cỏc gúi tin tng ng vi cng dnh riờng ny (vớ d gúi tin gi t H1 ti H2 vi s cng ngun, ớch thớch hp v s giao thc giao thớch hp) ti R1, R1 phõn bit nú bng cỏc thụng tin mo u IP v lp truyn ti to QoS thớch hp cho cng dnh riờng vớ d nh c im v hng i cỏc gúi tin hng i li Núi cỏch khỏc, nú thc hin cỏc chc nng ca mt b nh tuyn tớch hp dch v s dng RSVP Hn na, R1 a mo u nhón vo cỏc gúi tin v chốn giỏ tr nhón li l trc gi chuyn tip gúi tin ti R2 Khi R2 nhn gúi tin mang nhón 9, nú tỡm kim nhón ú LFIB v tỡm tt c cỏc trng thỏi liờn quan n QoS xem kim soỏt lung, xp hng i gúi tin, v.v nh th no iu ny tt nhiờn khụng cn kim tra tiờu lp IP hay lp truyn ti Sau ú R2 thay th nhón trờn gúi tin vi mt nhón li t LFIB ca nú (mang giỏ tr 5) v gi gúi tin i 108 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS Hỡnh 4.21: Nhón phõn phi bng tin RESV Lu ý rng, vic to nhón kt hp c iu khin bi cỏc bn tin RSVP vỡ vy vic kt hp c iu khin nh cỏc mụi trng khỏc ca MPLS Lu ý õy cng l mt vớ d chng t vic mang thụng tin kt hp nhón trờn mt giao thc cú sn khụng cn mt giao thc riờng nh LDP Mt kt qu quan trng ca vic thit lp mt LSP cho mt lung vi cng dnh riờng RSVP l ch cú b nh tuyn u tiờn LSP m vớ d trờn l R1 liờn quan ti vic xem xột cỏc gúi tin thuc lung dnh riờng no iu ny cho phộp RSVP c ỏp dng mụi trng MPLS theo cỏch m nú khụng th thc hin c mng IP truyn thng Theo qui c, cỏc cng dnh riờng RSVP cú th ch to cho nhng lung ng dng riờng l, tc l nhng lung c xỏc nh nh trng mo u nh mụ t phn trờn Tuy nhiờn, cú th t cu hỡnh R1 la chn cỏc gúi tin da trờn mt s cỏc tiờu chun Vớ d R1 cú th ly tt c cỏc gúi tin cú cựng mt tin t ng vi mt ớch v y chỳng vo LSP Vỡ vy thay vỡ cú mt LSP cho mi lung ng dng riờng, mt LSP cú th cung cp QoS cho nhiu lung lu lng Mt ng dng ca kh nng ny l cú th cung cp ng ng vi bng thụng m bo t mt Site ca mt cụng ty ln n mt Site khỏc, thay vỡ phi s dng ng thuờ bao riờng gia cỏc ch ny Kh nng ny cng hu ớch cho mc ớch iu khin lu lng, õy mt lu lng ln cn c gi dc theo cỏc LSP vi bng thụng ti lu lng h tr mt s cỏch s dng tng cng ca RSVP, MPLS nh ngha mt i tng RSVP mi cú th mang bn tin PATH l: i tng LABEL_REQUEST i tng ny thc hin hai chc nng Th nht, nú c s 109 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS dng thụng bỏo cho mt LSR ti phớa cui ca LSP gi RESV tr v thit lp LSP iu ny hu ớch cho vic thit lp cỏc LSP Site-to-Site Th hai, LSP c thit lp cho mt cỏc gúi tin, khụng ch l mt lung ng dng riờng, i tng cha mt trng xỏc nh giao thc lp cao hn s s dng LSP Trng ny c s dng tng t nh mó phõn kờnh xỏc nh giao thc lp cao hn (IPv4, IPX, v.v ), vỡ vy s khụng cú trng phõn kờnh mo u MPLS na Do vy, mt LSP cú th cn c thit lp cho mi giao thc lp cao hn nhng õy khụng gii hn nhng giao thc no c h tr c bit, khụng yờu cu cỏc gúi tin mang LSP c thit lp s dng RSVP phi l cỏc gúi tin IP RSVP-TE yờu cu thit b cú kh nng mang mt i tng m, ngha l cỏc i tng ny khụng x lý bi cỏc thit b khỏc truyn mng RSVP mang cỏc i tng cỏc bn tin ca nú nh l cỏc on m ca thụng tin Nhng on ny c mang ti cỏc module iu khin thớch hp b nh tuyn Phng thc thit lp bỏo hiu da trờn c s ny khuyn khớch s phỏt trn ca cỏc i tng RSVP mi Cỏc i tng ny cú th c dung hoc c to v trỡ cỏc trng thỏi c phõn phi cho cỏc thụng tin khỏc ngoi ố d tr ti nguyờn n thun Tp hp cỏc m rng cú th nhanh chúng v d dng c s phỏt trin qua vic ci thin RSVP nhm h tr cỏc yờu cu x lý lu lng mang tớnh tc thi nh tuyn chớnh xỏc v gim phc quỏ trỡnh phõn phi nhón a Cỏc c im c bn ca RSVP-TE h tr MPLS: Cỏc kiu LSP c cung cp Giao thc RSVP cung cp cỏc ng dn chuyn mch nh tuyn hin ER-LSP theo c hai kiu cht v lng, chc nng ny li dng chớnh hai kiu nh tuyn MPLS i vi phng phỏp lng cỏc ng dn ER-LSP, phng phỏp nh tuyn tng bc c s dng xỏc nh ni bn tin gi n Vỡ th RSVP cng cung cp nh tuyn tng bc da trờn yờu cu ng xung Cỏc tham s QoS 110 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS Ban u RSVP c thit k cung cp cỏc dch v tớch hp, nú khụng cú kh nng phõn bit dch v cỏc mng Vỡ th RSVP khụng cú kh nng bỏo hiu cỏc dch v phõn bit tng thớch vi cỏc dch v phõn bit RSVP truyn v iu khin khộo lộo cỏc tha s iu khin QoS nh l d liu m, gi ti cỏc d lu ny ti module iu khin lu lng thớch hp thc hin d tr ti nguyờn cho cỏc lp dch v phõn bit Kin trỳc bỏo hiu mng RSVP-TE c thit k da trờn multicast IP, thc hin thng nht d tr ti nguyờn hng ti thit b gi Trong pham vi LPLS, ch cú kt ni n phng c xem xột, nờn nú b i mt s kiu d liu d tr v kin trỳc gc thit b gi Trong sut thi gian bỏo hiu cỏc yờu cu cỏc lp dch v v QoS thng c to t thit b nhn Vi cỏc ng dn chuyn mch nh tuyn ER-LSP, nh qun lý mng thng xuyờn cu hỡnh v to cỏc yờu cu v chớnh sỏch t thit b gi hn l thit b nhn hoc c hai Ch th li Do thiu cỏc c ch h tr chuyn tin cy, RSVP khụng th nhanh chúng thụng tin cho kt cui rng kt ni gia chỳng b li, RSVP cú mt bn tin ngt ng nhng nú li khụng c gi mt cỏch tin cy Chớnh vỡ vy im cui khụng th bt u tỏi nh tuyn cho n kt thỳc khong thi gian xúa b trng thỏi mm Kh nng tỏi nh tuyn Kiu d tr ti nguyờn RSVP SE c s dng thit lp ng thi ng cho phiờn nh tuyn thớch nghi luõn phiờn xuyờn qua mng bng c ch ni trc ct kiu ny, mt phiờn cú th thit lp mt ng khỏc cho LSP, s dng mt nhn dng ng khỏc vi ng ban u Thit b gi mt bn tin PATH s dng i tng phiờn ban u v LSP ID mi v i tng tuyn hin mi Sau ú trờn cỏc liờn kt m khụng chim gi chung, bn tin PATH mi c i x nh l thit lp LSP mi thụng thng Trờn cỏc liờn kt c trỡ, i tng phiờn chia s v iu kiu SE cho phộp LSP c thit lp chia s ti nguyờn vi LSP c Mi ln thit b gi nhn mt bn tin Resv cho LSP mi, nú cú th truyn lu lng vo ú v hy LSP c c im ny cú th c s dng vic ti u li lu lng, khụng s dng cho cõn bng ti Khi c 111 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS tớnh ny, chỳ ý rng ch cú mt ER-LSPs mang lu lng v tt c ng th hai khỏc u trng rng Ti u li ng Kh nng tỏi nh tuyn RSVP cú th c s dng ti u ng Quyn dnh trc ng RSVP s dng cỏc u tiờn thit lp v chim gi ng xỏc nh ng mi cú th chim trc ng ang tn ti Cú th chuyn ca RSVP, trờn IP cú th gõy cỏc khỏc na i vi vic h tr c im ny Bi vỡ quyn dnh trc thng xuyờn c yờu cu mng ang chy thiu ti nguyờn, bn tin bỏo hiu RSVP cú th b mt trng hp ny Khc phc li Cỏc m rng ca RSVP mang c im tỏi nh tuyn iu khin khụi phc li Nhng trng hp ny, ni trc ct khụng c s dng RSVP a mt la chn tỏi nh tuyn nhanh cc b iu khin tỡnh li Tỏi nh tuyn ny ũi hi rt nhiu cỏc gii phỏp tớnh toỏn n rng S lng ln c hai ng phi c tớnh trc, m bo rng chỳng khụng ni vi v c trỡ s dng iu kin li Tỏch vũng lp iu khin tỏch vũng lp, i tng ghi thụng tin tuyn c s dng, nú cng cú th cung cp thụng tin ca LSP xỏc nh cho mc ớch chun oỏn tuyn Vn kh nng tng k tha gii quyt ny, cỏc m rng gn õy nht cho phộp kt hp bn tin lm ti gim bt s lng bn tin ny, s lng ln LSP tn ti gim quỏ trỡnh np cỏc bn tin lm ti mt node, nhn dng bn tin c a ra, mc ớch cho cỏc node nhn nhanh chúng nhn trng thỏi thay i Tuy nhiờn s dng nhn dng node (ID node) cn phi qun lý chc chn s lng ID v bn tin trỏnh nhiu li cú th Cỏc m rng mi nht cm hon ton bn tin lm ti LSR phi s dng cỏc giao thc mi phỏt hin mt cỏc k cn H thng bỏo hiu linh ng 112 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS Thit k trng thỏi mm rt linh ng, RSVP cú th linh ng i vi cỏc node x lý cỏc tỡnh tc nghn nhng khụng nhanh chúng vic khụi phc LSP Mt nhng iu chc chn v RSVP l nú cú th chu tn tht v kh nng m rng mt mc no y Trong thc t, c tớnh ny khụng chớnh xỏc hon ton RSVP u c thit k h tr d tr ti nguyờn cho cỏc lung ng dng riờng v õy l nhim v vi nhng thỏch thc v kh nng m rng cú Núi chung thut ng ny c s dng ch gii hn s dng ti nguyờn tng nhanh nh th no mng ln hn Vớ d mng IP quy mụ ln nh mng xng sng nh cung cp dch v Internet, ta cú th quan tõm n vic liu mt bng nh tuyn s chim b nh ca b nh tuyn ln n mc no, kh nng b x lý v bng thụng liờn kt Vỡ th, bng nh tuyn tng chm hn nhiu so vi s ngi s dng kt ni vo mng D tr ti nguyờn cho cỏc lung ng dng riờng rừ rng l nh hng xu n kh nng m rng Chỳng ta cú th cho rng mi ngi s dng s d tr ti nguyờn ti mt vi tc trung bỡnh, vỡ th s ti nguyờn d tr c to qua mng ln cú kh nng tng nhanh bng s ngi s dng ca mng iu ny s dn n chi phớ ln nu mi b nh tuyn phi lu tr trng thỏi v tin trỡnh mt vi bn tin cho mi ti nguyờn d tr cho lung ng dng riờng Núi túm li, s chớnh xỏc hn nu núi rng mc d tr ti nguyờn cho cỏc lung ng dng l kộm hn so vi RSVP S khỏc ny c bit quan trng chỳng ta xem xột rng RSVP khụng nhng ũi hi cho vic d tr ti nguyờn cho cỏc lung ng dng riờng m cũn d tr ti nguyờn cho lu lng tng hp. 4.6.2 Mụ hỡnh DiffServ v MPLS [6] Tng t nh Diffserv, MPLS cng h tr cht lng dch v trờn c s phõn loi cỏc lung lu lng theo cỏc tiờu nh tr, bng tn u tiờn ti biờn mng, lung lu lng ca ngi dựng c nhn dng v chuyn cỏc lung lu lng ú cỏc LSP riờng vi thuc tớnh COS hay QoS ca nú MPLS h tr cỏc dch v khng nh trc qua LSP bng vic s dng mt cỏc k thut sau: 113 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS B nh tuyn COS cú th c truyn nhón gn lin vi tng gúi Bờn cnh vic chuyn mch nhó ti tng node LSR, mừi gúi cú th c chuyn sang kờnh da vo thuc tớnh COS Trng hp nhón khụng cha ch th COS hin ti thỡ giỏ tr COS cú th liờn quan ngm nh vi mt LSP c th iu ú ũi hi LDP hay RSVP gỏn giỏ tr COS khụng danh nh cho LSP cỏc gúi c s lý tng xng Cht lng dch v QoS cú th cung cp bi mt LSP c thit lp da trờn c s bỏo hiu ATM Khi mt b nh tuyn MPLS gi i mt gúi tin n chng k tip ca nú, nú gi mt nhón i kốm Cỏc LSR tun t mng ú khụng cn phõn tớch mo u ca gúi tin, nú ch c nhón MPLS c ỏnh ch s bng ng dn nh tuyn trỡ ti mi LSR Khi cỏc gúi tin c ỏnh du bi cỏc mó im DiffServ n mt mng MPLS, cn cú mt cỏch thc chuyn giao thụng tin cung cp bi cỏc mó im vo nhón MPLS Vic ny cn phi thc hin nu MPLS cú kh nng thc hin gii quyt ỏp ng yờu cu dch v khỏc bit nh ú cỏc gúi tin c ỏnh du vi MPLS mng, cỏc tiờu IP khụng c kim tra cỏc gúi tin c gỏn nhón MPLS Do vy cỏc gúi tin khụng th phõn bit da trờn DSCP ca chỳng DSCP l mt phn ca tiờu IP S tớch hp DiffServ ó tn ti vo mng MPLS vi gii phỏp: s dng nhón phõn phi cho cỏc lp dch v tng ng vi cỏc lp dch v ỏnh du trng ToS hoc ỏnh x cỏc lp dch v ny vo trng EXP ca nhón MPLS ( Khi ú mn s gim i trng EXP ch cú bit mó hoỏ kh nng bit trng ToS mó hoỏ ti 26 = 64 kh nng lp dch v) MPLS v DiffServ u cựng cỏch t c tớnh m rng mng ú l hp lu lng t ngoi biờn v x lý lừi mng lm gim c ch bỏo hiu phc v lu lng bỏo hiu mng í tng c bn ca MPLS l s dng mt nhón trỏnh vic phi x lý phn u mc IP phc Vỡ vy MPLS khụng bit ti trng c truyn i bao gm nhng gỡ (ti trng l cỏc gúi tin IP bao gm phn u mc IP) 114 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS Cú hai cỏch c bn trỡnh by ny Mt l s dng mt trng u mc MPLS Shim v bn DiffServ PHB tng ng vi DSCP u mc IP, Mt khỏc l to LSP riờng bit trờn PHB c miờu t bng DSCP Kiu u tiờn ca LSP c núi n nh E-LSP, v kiu sau cựng L-LSP Hỡnh 4.22: Cu trỳc bỏo hiu MPSL kt hp vi DiffServ mng lừi em li li ớch cho tt c cỏc thnh phn ca MPLS v DiffServ MPLS cung cp cỏc dch v phõn bit DiffServ vi c tớnh khụi phc v bo v ng dn, DiffServ hot ng nh mt kin trỳc dch cho MPLS MPLS vi DiffServ cú th a cỏc thit k mng mm cung cp cỏc x lý khỏc cho cỏc lp dch v COS ng dn lu lng Kiu ghộp hai mc c sp xp nh vo giao thc RSVP, nú cú th thit lp v trỡ mt s lng ng dn LSP MPLS v trờn cỏc ng dn ú c phõn lp dch v theo kin trỳc DiffServ m bo cỏc chc nng ca DiffServ qua mng MPLS, cỏc im mó dch v DSCP c chuyn ti cỏc LSR nhm ch cỏc x lý tng thớch vi QoS yờu cu a E-LSP u mc MPLS Shim cha bớt d tr s dng Trng bit ny c núi n nh trng EXP Trng EXP ny cú th c s dng h tr DiffServ PHB qua MPLS Mt LSP cú kh nng h tr DiffServ PHB c to bi vic s dng trng EXP c núi n nh E-LSP 115 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS E-LSP cung cp cho EXP Inferred PHB hoch nh lp LSP E-LSP cú th c phõn bit mt LSP vt lý s dng 23 phộp hoỏn v bit ca EXP ca DiffServ PHB Hỡnh 4.23: nh x ca Diffserv PHB sang bit EXP MPLS Hỡnh 4.23: biu din ỏnh x ca DiffServ PHB ti trng EXP (MPLS Shim) Chỳ ý rng Nhiu DSCP cú th c nhúm li vo mt PH Bng 3: cho thy mt vớ d ỏnh x EF, bn lp AF v n lc ti a ti EXP Lp HPB EF AF4 AF3 AF2 AF1 HPB subclass AF AF41 AF42 AF43 AF31 AF32 AF33 AF21 AF22 AF23 AF11 AF12 DSCP 101110 100010 100100 100110 011010 011100 011110 010010 010100 010110 001010 001100 EXP 111 110 101 100 011 Bng 4.1 : DiffServ PHB ỏnh x ti EXP b L-LSP Phng phỏp khỏc h tr DiffServ PHB l L-LSP L-LSP cung cp nhón nht cho Inferred PHB hoch nh lp LSP Trong phng phỏp L-LSP, nhiu LSP c thit lp gia mt LSR li vo v mt LSR li Mi LSP truyn lu lng quy nh mt HPB c bit LSP l c nh hỡnh theo cỏch m nhón ch bỏo hiu mt lp PHB c bit 116 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS KT LUN LUN VN Cht lng dch v luụn l mc tiờu hng u ca ca cỏc nh cung cp mng nhim v phc v khỏch hng v nng lc ca mi nh cung cp Cht lng dch v ngy cng c nõng cao thụng qua hng lot nhng gii phỏp k thut m bo tt nht truyn tớn hiu trờn mng Luụn úng vai trũ quan trng i vi tt c cỏc loi hỡnh dch v vin thụng Vi nhng yờu cu ngy cng cao, truyn tớn hiu trờn mng gm nhiu dch v trờn ú iu ny cng thỳc y phỏt trin nhng mụ hỡnh dch v mng i gii quyt bi toỏn dch v ny Vi s i ca hai mụ hỡnh dch v IntServ v DiffServ ó gii quyt c cung cp dch v cho t hiu qu cao nht Vin thụng ngy cng phỏt trin, cỏc cụng ngh mi i nhm nõng cao hiu qu hot ng ca h thng MPLS l mt nhng cụng ngh mi c trin khai ti Vit Nam khong thi gian gn õy Cht lng dch v c th hin thụng qua cỏc mụ hỡnh dch v v s kt hp vi cụng ngh mi, gii hn chuyờn em th hin thụng qua MPLS Vic kt hp gia chuyn mch IP truyn thng vi chuyn mch IP a giao thc lm cho cht lng IP ngy cng c m bo Kt hp gia chuyn mch a giao thc vi chuyn mch IP truyn thng ó v ang lm tng kh nng hot ng ca h thng v s thay i cụng ngh khụng lm thay i h thng chuyn mch trc m m bo v nõng cao kh nng phc v mng ca cỏc nh cung cp iu ny m ng phỏt trin cho cỏc cụng ngh m s dng c nn tng ca cụng ngh c Di gúc ca mt bn lun em xin trỡnh by khỏi quỏt nht v cht lng dch v IP v nhng ca cht lng dch v cn gii quyt nõng cao kh nng phc v ca cỏc nh cung cp a xu hng ca cỏc cụng ngh tip theo phỏt trin v ng dng trờn nhng iu sn cú m khụng mt nhiu chi phớ thay i a cụng ngh mi vo s dng 117 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS TI LIU THAM KHO [1] Kun I.Park, The MITRE Corporation USA: QoS IN PACKET NETWORK [2] Michael E.Flannagan, Cisco QoS in IP NETWORKS, www.syngress.com [3] Computer Networking: A Top-down Approach Featuring Internet [4] Sybex - JNCIE - Juniper Networks Certified Internet Expert (2003), www.sybex.com [5] Harry G Perros, Connection-Oriented NETWORKS Sonet/SDH, ATM, MPLS and Optical Networks John Wiley & Sons, Ltd [6] Santiago Alvaez, Cisco Press :QoS for IP/MPLS Network, June 02, 2006 [7] Vinod Joseph and Brett Chapman, Elsevier Inc Deploying Qos for Cisco Ip and Next Generation Networks 2009 [8] Cisco System, Enterprise QoS Solution Reference Network Design Guide Version 3.3 November 2005 [9] QoS and Traffic Engineering: MPLS, DiffServ and Constraint Based Routing A project report done in partial fulfillment of the requirements for the degree of Bachelor of Technology Submitted by Amardeep Singh Gagan Mittal under the guidance of Dr S K Nandi [10] Bi vit nh tuyn m bo cht lng dch v MPLS ca ThS Hong Trng Minh trờn Tp Cụng ngh thụng tin & Truyn thụng [11] F Le Faucheur, Editor, L Wu, B Davie, S Davari, P Vaananen, R Krishnan, P Cheval and J Heinanen, Multi-Protocol Label Switching (MPLS) Support of Differentiated [12] RFC 2696 - Internet Engineering Task Force [13] RFC 2697 - A Single Rate Three Color Marker [14] ANTONIO CAPONE, LUI FRATTA, FABIO MARTIGNON, Dynamic routing of bandwidth guaranteed connections in MPLS networks, International Jounal on Wireless & Optical Communication Vol.1, No.1 (2003) [15] MURLI KODIALAM, T.V.LAKSHAM, Minimum Interference Routing with Applications to MPLS Traffic Engineering, June 2000 118 M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG MPLS [16] By Bruce S Davie, Adrian Farrel MPLS: next steps [17] RFC 3031 - Multiprotocol Label Switching Architecture [18] RFC 3032 - MPLS Label Stack Encoding [19] RFC 3036 - Internet Engineering Task Force [20] D.O.AWDUCHE, L.BERGER, D.GAIN, T.LI, G.SWALLOW, and V.SRINIVASAN Extensions to RSVP for LSP Tunnels In Internet Draft draft-ietfmpls-rsvp-lsp-tunnel-04.txt, September 1999 [21] R.GUERIN, D.WILLIAMS, and A.ORDA, QoS Routing Mechanisms and OSPF Extensions, In Proceedings of Globecom, 1997 [22] Z WANG and J CROWCROFT, Quality-of-Service Routing for Supporting Multimedia Applications,.IEEE JSAC,14(7):1288-1234, September 1996 119 CNG HO X HI CH NGHA VIT NAM c lõp T Hnh phỳc BN NHN XẫT LUN VN THC S - ti: m bo cht lng dch v mng chuyn mch nhón a giao thc - Tỏc gi: Nguyn Hu Khỏng i hc Bỏch Khoa H Ni - Chuyờn ngnh: in t vin thụng - Ngi hng dn: PGS.TS Nguyn Hu Thanh - n v: Khoa in t Vin thụng Trng i hc Bỏch khoa H Ni Nhn xột: Kt lun: Tụi ng ý tỏc gi Nguyn Hu Khỏng c bo v lun trc Hi ng chm lun thc s H Ni, Ngy thỏng nm 2012 Ngi nhn xột PGS TS Nguyn Hu Thanh ... chất lượng dịch vụ IP Chương 2: Các kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ Chương trình bày kỹ thuật, mô hình để đảm bảo nâng cao chất lượng dịch vụ môi trường truyền Chương 3: Chất lượng dịch vụ. ..       10 ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS CHƯƠNG I: CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG TRUYỀN THÔNG Nhập đề: Trong năm gần đây, tầm quan trọng công nghệ chất lượng dịch vụ (QoS) mạng truyền... rộng mạng khả cung cấp loại dịch vụ khác hạ tầng mạng Những nghiên cứu vào vấn đề mà mạng IP cần quan tâm đề đảm bảo chất lượng dịch vụ 1.1 Khái niệm chất lượng dịch vụ: Chất lượng dịch vụ vấn