Luận văn Các kế hoạch quản lý hàng đợi động cho truyền thông đa phương tiện được chia làm 4 chương như sau: Chương 1/ Tổng quan về mạng Internet và các dịch vụ. Chương 2/ Trình bày về các chiến lược quản lý hàng đợi động trên kiến trúc mạng truyền thống. Chương 3/ Trình bày về các chiến lược quản lý hàng đợi động trong kiến trúc mạng DiffServ. Chương 4/ Mô phỏng và đánh giá.
1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ LÊ XUÂN ANH CÁC KẾ HOẠCH QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI ĐỘNG CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Ngành: Công Nghệ Thông Tin Chuyên ngành: Truyền liệu Mạng máy tính Mã số: TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ TRUYỀN DỮ LIỆU VÀ MẠNG MÁY TÍNH Hà Nội – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận Văn riêng Kết đạt Luận văn sản phẩm riêng cá nhân tơi, khơng dùng hình thức chép lại từ cơng trình người khác Những phần trình bày nội dung Luận văn này, cá nhân tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu khác Tôi xin cam đoan tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn quy cách, quy định Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, 11/2016 Lê Xuân Anh LỜI CÁM ƠN Trước hết xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc tới người hướng dẫn tơi, thầy PGS.TS Nguyễn Đình Việt – Giảng viên khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội, người định hướng đề tài, định hướng nghiên cứu, ln ln tận tình giúp đỡ, hướng dẫn bảo tơi suốt q trình thực luận văn cao học Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giảng dạy giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu học tập trường Đại Học Công Nghệ - Đại Học Quốc Gia Hà Nội Sau cùng, xin cám ơn biết ơn tới gia đình, người thân tơi, người ủng hộ, khuyến khích, giúp đỡ tơi nhiều q trình học tập thực luận văn Do điều kiện nghiên cứu, kiến thức có hạn, nên luận văn khơng tránh khỏi sơ suất, kính mong nhận góp ý quý thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Hà Nội, 11/2016 Lê Xuân Anh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CÁM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 10 Mục đích ý nghĩa đề tài 10 Cấu trúc chương 11 CHƯƠNG GIỚI THIỆU 13 1.1 Mạng Internet giao thức TCP/IP 13 1.1.1 1.2 QoS Giao thức tầng giao vận: TCP UDP 13 Khái niệm hệ thống thời gian thực, multimedia, QoS đảm bảo 13 1.2.1 Hệ thống thời gian thực 13 1.2.2 Truyền thông đa phương tiện (multimedia) 14 1.2.3 Khái niệm QoS đảm bảo QoS 14 CHƯƠNG CÁC KẾ HOẠCH QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI ĐỘNG CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN TRÊN KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN THỐNG 16 2.1 Chiến lược RED 16 2.1.1 Giới thiệu 16 2.1.2 Mục tiêu 16 2.1.3 Mô RED so sánh với DropTail 17 2.1.4 Mô A-RED 17 CHƯƠNG CÁC KẾ HOẠCH QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI ĐỘNG CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN TRONG KIẾN TRÚC CÁC DỊCH VỤ PHÂN LOẠI 18 3.1 Mơ hình DiffServ 18 3.2 Thuật toán RIO 19 3.2.1 Ý tưởng RIO 19 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ RED, RIO VÀ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA LUỒNG ĐỘT BIẾN GÂY RA CHO CÁC LUỒNG ƯU TIÊN TRONG KIẾN TRÚC MẠNG DIFFSERV, SỬ DỤNG AQM RIO BẰNG MÔ PHỎNG 20 4.1 Đánh giá RIO so sánh với RED 20 4.1.1 Cấu hình mạng mơ 20 4.2 Mô DiffServ sử dụng AQM RIO-C, mục tiêu đánh giá đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền thông đa phương tiện 20 4.2.1 Cấu hình mạng mô 21 KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 22 A KẾT LUẬN 22 B PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 A TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 25 B TÀI LIỆU TIẾNG ANH 25 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT A-RED Adaptive - Random Early Drop; Adaptive-RED A-RIO Adaptive – RED with In and Out bit; Adaptive-RIO ACL Access Control Lists AF Assured Forwarding AQM Active Queue Management ARPANET Advanced Research Projects Agency Network CA Congestion Avoidance CBR Constant Bit Rate CBS Commited Burst Size CIR Commited Information Rate CP Code Point DS Differentiated Services DSCP Differentiated Service Code Point EBS Excess Burst Size ECN Explicit Congestion Notification EF Expedited Forwarding FCFS First Come First Serve FIFO First In First Out FTP File Transfer Protocol HTTP HyperText Transfer Protocol IETF Internet Engineering Task Force IntServ Integrated Services IP Internet Protocol ISP Internet Service Provider LAN Local Area Network NS Network Simulator PHB Per-Hop Behavior PIR Peak Information Rate PBS Peak burst size PQ Priority Queue QoS Quality of Service RED Random Early Detection; Random Early Drop RIO RED with In and Out bit RIO-C RIO-Coupled RIO-D RIO-Decoupled RSVP Resource Revervation Protocol RTT Round Trip Time SS Slow Start TCP Transmission Control Protocol ToS Type of Service TSW2CM Time Sliding Window with Two Color Marking/Maker TSW3CM Time Sliding Window with Three Color Marking/Maker srTCM Single Rate Three ColorMaker TSW Time Sliding Window UDP User Datagram Protocol WFQ Weighted Fair Queuing WRED Weighted RED DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.3: Các tham số QoS Hình 2.7: Cấu hình mạng mơ so sánh RED DropTail Hình 2.11: Cấu hình mạng mơ so sánh RED A-RED Hình 4.1: Cấu hình mạng mơ so sánh RIO RED Hình 4.4 Cấu hình mạng mơ DiffServ 10 MỞ ĐẦU Mục đích ý nghĩa đề tài Ngày nay, ứng dụng đa phương tiện xu cơng nghệ, kể đến điện thoại qua mạng (Internet telephony), hội thảo trực tuyến (video conferencing), xem video theo yêu cầu (video on demand) đặc biệt khoảng vài năm gần ứng dụng truyền hình trực tiếp (live stream) thời gian thực ngày sử dụng rộng rãi, kể đến ứng dụng truyền hình trực tiếp Youtube, Facebook, trang live stream giải trí VTC… Đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) vấn đề quan trọng truyền thông đa phương tiện Chúng ta hiểu khái quát đảm bảo chất lượng dịch vụ đâu là: Đảm bảo độ trễ biến động trễ (jitter) nhỏ Thông lượng đủ lớn Hệ số sử dụng đường truyền cao Tỷ lệ gói tin chấp nhận mức độ định Trong kỹ thuật truyền thống, hàng đợi đặt kích thước tối đa, gói tin đến, cho vào hàng đợi thiết lập, hàng đợi đầy, gói tin đến bị loại bỏ đến hàng đợi có chỗ (khi gói tin hàng đợi chuyển đi) nhận tiếp vào hàng (đây kỹ thuật FIFO hay gọi FCFS) Trong mơ mạng NS, kỹ thuật cài đặt với tên gọi “DropTail” Với kiểu hàng đợi truyền thống FIFO này, tình trạng hàng đợi đầy xảy thường xuyên, dẫn đến độ trễ truyền tin lớn, tỷ lệ mát gói tin cao thơng lượng đường truyền thấp, ta cần phải có kỹ thuật khác hiệu hơn, đảm bảo cho mạng đạt mục tiêu thơng lượng cao độ trễ trung bình nhỏ, AQM (Active Queue Management) chiến lược quản lý hàng đợi động, thực thể đầu cuối phản ứng lại tắc nghẽn tượng chớm có dấu hiệu xuất (*) Theo đó, gateway định cách thức loại bỏ sớm gói tin hàng đợi tình trạng mạng kiểm sốt Hai chiến lược AQM đặc trưng trình bày luận văn là: Mục tiêu Luận văn tập trung nghiên cứu đánh giá kế hoạch quản lý hàng đợi động cho truyền thông đa phương tiện, nhằm 12 lượng dịch vụ QoS Tổng quan DiffServ trình bày chiến lược đặc trưng RIO, RIO thuật toán kế thừa RED có thêm chức xử lý gói ti đến theo mức độ ưu tiên khác Áp dụng RIO vào mạng DiffServ, đánh giá so sánh RIO RED, nghiên cứu đánh giá vai trò đảm bảo dịch vụ truyền thông đa phương tiện mơ hình DiffServ kết hợp với thuật tốn quản lý hàng đợi động RIO, ảnh hưởng luồng lưu lượng ưu tiên không ưu tiên gây mạng (Sử dụng mô NS2) Chương 4: Mô đánh giá 13 CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Mạng Internet giao thức TCP/IP 1.1.1 Giao thức tầng giao vận: TCP UDP TCP (Transmission Control Protocol - "Giao thức điều khiển truyền vận") giao thức cốt lõi giao thức TCP/IP Một vài đặc điểm TCP để phân biệt với UDP: Truyền liệu khơng lỗi (do có chế sửa lỗi/truyền lại) Truyền gói liệu theo thứ tự Truyền lại gói liệu đường truyền Loại bỏ gói liệu trùng lặp Cơ chế hạn chế tắc nghẽn đường truyền UDP (User Datagram Protocol): Khác với TCP, UDP không cung cấp tin cậy thứ tự truyền nhận mà TCP làm, gói liệu đến khơng thứ tự bị mà khơng có thơng báo UDP dùng tốc độ mong muốn việc sửa lỗi không cần thiết Đây lý mà UDP dùng cho truyền thơng đa phương tiện Ví dụ như: chương trình phát sóng trực tiếp, luồng liệu có độ ưu tiên cao Giả sử bạn xem hình ảnh video trực tiếp, lúc giao thức thường sử dụng UDP thay TCP Các máy chủ cần gửi dòng gói tin UDP để máy tính xem Nếu bạn bị kết nối bạn vài giây, video đóng băng cho thời điểm sau chuyển đến bit truyền hình, bỏ qua bit bạn bị bỏ qua Video âm bị bóp méo lúc video tiếp tục chạy mà khơng có liệu bị 1.2 1.2.1 Khái niệm hệ thống thời gian thực, multimedia, QoS đảm bảo QoS Hệ thống thời gian thực 14 [4] Là hệ thống mà đắn việc thực thao tác không phục thuộc vào việc thu kết mà phải đưa kết thời điểm Điều có nghĩa tính đắn hệ thống thời gian thực không phục thuộc vào kết logic thao tác mà phụ thuộc vào thời điểm tạo kết Giới hạn thời gian mà kết đưa gọi thời hạn kết thúc (deadline), thời điểm muộn chấp nhận để kết thúc thao tác Truyền thông đa phương tiện (multimedia) Hệ thống truyền thông đa phương tiện hệ thống cung cấp tích hợp chức lưu trữ, truyền dẫn trình diễn kiểu phương tiện mang tin rời rạc (văn bản, đồ hoạ, ảnh…) liên tục (audio, video) máy tính 1.2.2 Khái niệm QoS đảm bảo QoS [4, 10] Các hệ thống đa phương tiện thường phân tán, hoạt động mạng máy tính, yêu cầu tài nguyên cho hoạt động hệ thống thường động, thí dụ ứng dụng Video conference yêu cầu tài nguyên phụ thuộc số người tham gia Do đó, cần có giải pháp để đảm bảo chất lượng dịch vụ (đảm bảo QoS) ứng dụng thoả mãn yêu cầu người dùng Chất lượng dịch vụ khái niệm khó định nghĩa xác, khái niệm phụ thuộc vào góc nhìn, nhu cầu, u cầu người sử dụng dịch vụ 1.2.3 1.2.3.1 Các tham số QoS [4] Hình 1.4: Các tham số QoS Hình 1.4 minh hoạ tham số QoS chính, bao gồm: độ trễ, thông lượng, tỷ lệ tin, jitter (biến thiên độ trễ) Độ trễ: thời gian để truyền gói tin từ nguồn đến đích, bao gồm thời gian phát gói tin lên đường truyền, thời gian xử lý hàng đợi, thời gian xếp hàng chờ hàng đợi thời gian truyền tín hiệu đường truyền; phụ thuộc vào tốc độ truyền tin, tốc độ 15 truyền tin lớn, độ trễ nhỏ ngược lại Trong thành phần độ trễ nói trên, thời gian chờ thường biến động trọng miền rộng, định mức độ biến động trễ (jitter) Thông lượng: thông lượng định khả truyền tin, thơng lượng tính tổng số đơn vị liệu truyền đơn vị thời gian, chẳng hạn số gói tin số bytes liệu truyền 1s Tỷ số tin: số đơn vị liệu bị cực đại đơn vị thời gian Jitter: biến thiên độ trễ Ngoài có khái niệm kích thước tin: số gói tin bị liên tiếp cực đại Bên cạnh tỷ số tin ta dùng khái niệm độ tin cậy: tỷ số tin tỷ lệ nghịch với độ tin cậy Một số tham số khác: Băng thông (bandwidth): Băng thông biểu thị tốc độ truyền liệu cực đại đạt hai điểm kết nối số lượng bit giây mà mạng sẵn sàng cung cấp cho ứng dụng Nếu có băng thơng đủ lớn vấn đề nghẽn mạch, kỹ thuật lập lịch, phân loại, trễ… nói chung khơng phải quan tâm nhiều, điều khó xảy băng thơng mạng có hạn Khi sử dụng tham số QoS, băng thông yếu tố tối thiểu mà ứng dụng cần có để hoạt động 16 CHƯƠNG CÁC KẾ HOẠCH QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI ĐỘNG CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN TRÊN KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN THỐNG Mục tiêu chiến lược quản lý hàng đợi giữ cho chiều dài hàng đợi đủ nhỏ ổn định, đảm bảo độ trễ trung bình gói tin khơng vượt mức cho phép, có hệ số sử dụng đường truyền cao [1, 15] Nội dung chương trình bày chế lập lịch phổ biến chiến lược quản lý hàng đợi động AQM tiêu biểu mạng truyền thống nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS cho truyền thơng đa phương tiện Qua so sánh chiến lược quản lý hàng đợi động AQM qua mô cụ thể 2.1 Chiến lược RED 2.1.1 Giới thiệu RED (Random Early Detection of congestion; Random Early Drop) thuật toán AQM đề xuất vào năm 1993 Sally Floyd Van Jacobson, hai nhà khoa học Phòng thí nghiệm Lawrence Berkeley, thuộc Đại học Califonia, Mỹ [16] Điểm cơng trình họ cho nơi hiệu để phát tắc nghẽn phản ứng lại tượng gateway 2.1.2 Mục tiêu Mục tiêu RED phát sớm tắc nghẽn cách theo dõi kích thước hàng đợi trung bình, tránh tắc nghẽn cách điều khiển kích thước hàng đợi trung bình nằm vùng đủ nhỏ ổn định RED hướng đến mục tiêu tránh tượng đồng tồn cục, khơng chống lại dòng lưu lượng có đặc tính đột biến trì cận kích thước hàng đợi trung bình khơng có hợp tác từ giao thức tầng giao vận 17 2.1.3 Mô RED so sánh với DropTail 2.1.3.1 Cấu hình mạng mơ Hình 2.7: Cấu hình mạng mơ so sánh RED DropTail 2.1.4 Mô A-RED Tôi thực mô để đánh giá chiến lược RED A-RED thông qua việc hấp thụ lưu lượng đột biến đưa vào mạng 2.1.4.1 Cấu hình mạng mơ Hình 2.11: Cấu hình mạng mơ so sánh RED A-RED 18 CHƯƠNG CÁC KẾ HOẠCH QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI ĐỘNG CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN TRONG KIẾN TRÚC CÁC DỊCH VỤ PHÂN LOẠI Ở chương 2, tơi trình bày nghiên cứu đánh giá thuật tốn quản lý hàng đợi động AQM tiêu biểu kiến trúc mạng truyền thống RED A-RED Tuy nhiên trình bày chương 2, thuật toán thực kiến trúc mạng truyền thống, luồng lưu lượng đến xử lý lưu lượng xử lý, vận chuyển theo kiểu “cố gắng tối đa” Trong chương tơi trình bày việc áp dụng AQM kiến trúc dịch vụ phân loại DiffServ Các nội dung chương trình bày sau: Đầu tiên tơi trình bày mơ hình DiffServ Các tham số, cấu hình… DiffServ mơ NS2 Chương phần quan trọng Luận Văn, tơi trình bày kết mơ DiffServ, đánh giá mức độ ảnh hưởng luồng đột biến so với luồng ưu tiên với mô NS2 Tiếp theo tơi trình bày thuật tốn quản lý hàng đợi động RIO Một thuật toán mở rộng RED áp dụng cho kiến trúc mạng DiffServ gói tin đến xử lý khác tùy thuộc vào mức độ ưu tiên Phần mô so sánh đánh giá RED RIO thực chương 3.1 Mơ hình DiffServ Như biết, Internet truyền thống chạy dịch vụ BestEffort, với kiến trúc truyền thống, tất gói tin đến hàng đợi, xử lý nhau, không cần biết gói tin có mức độ ưu tiên cao hay thấp Để khắc phục vấn đề này, kiến trúc khác phát triển kiến trúc IntServ, IntServ (Integrated Services) kiến trúc dịch vụ tích hợp, phát triển IETF, nhằm cung cấp khả đảm bảo dịch vụ cho lưu lượng cách dùng giao thức đặt trước tài nguyên mạng RSVP [12] Theo kiến trúc mơ hình IntServ, từ nguồn đến đích có đủ tài ngun luồng lưu lượng đặt trước tài nguyên từ nguồn đảm bảo dịch vụ đường truyền Tuy nhiên hạn chế IntServ khơng có khả mở rộng theo luồng lưu lượng, cài đặt router phức 19 tạp, khó quản lý, phải đảm nhiệm nhiều việc; router phải thường xuyên cập nhật lại trạng thái lưu lượng qua nó, dẫn đến làm chậm tốc độ truyền Đã có nhiều cố gắng thay đổi khuyến điểm IntServ nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt cho mạng IP, DiffServ đời từ vấn đề IETF phát triển kiến trúc mới, kiến trúc dịch vụ phân loại DiffServ (Differentiated Services) Hai khả quan trọng DiffServ khả mở rộng khả linh hoạt Khả mở rộng DiffServ để phục vụ cho số lượng lớn người dùng, cho phép tất kết nối chia sẻ đường truyền chung Internet thời điểm Khả linh hoạt thể việc cung cấp dịch vụ khác cho lưu lượng khác nhau, phân phối mềm dẻo băng thông cho kết nối có thay đổi trạng thái lưu lượng qua router [5] Sau tơi xin trình bày vấn đề sau: Cấu trúc DiffServ Đánh dấu gói DiffServ Đối xử theo chặng PHB DiffServ mơ NS2 3.2 Thuật tốn RIO Ý tưởng RIO RIO mở rộng RED để bước đầu hỗ trợ cho đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS Chúng ta biết sách RED hay A-RED đối xử cách công với tất gói tin đến mà khơng cần biết mức độ ưu tiên gói tin Trên thực tế, người dùng hồn tồn có quyền u cầu mức chất lượng dịch vụ khác tuỳ theo mức giá thoả thuận với nhà cung cấp dịch vụ mạng nhà cung cấp dịch vụ phải có trách nhiệm đáp ứng điều Vì dùng RED hay A-RED dẫn đến việc không công tất nguồn xử lý 3.2.1 20 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ RED, RIO VÀ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA LUỒNG ĐỘT BIẾN GÂY RA CHO CÁC LUỒNG ƯU TIÊN TRONG KIẾN TRÚC MẠNG DIFFSERV, SỬ DỤNG AQM RIO BẰNG MÔ PHỎNG Ở chương tiến hành mô phỏng, đánh giá, so sánh RED RIO Mô RIO kiến trúc mạng DiffServ, đánh giá ảnh hưởng lưu lượng đột biến tác động lên lưu lượng tồn mạng theo mức độ ưu tiên khác Đầu tiên đến với phần mô đánh giá, so sánh RED RIO 4.1 Đánh giá RIO so sánh với RED 4.1.1 Cấu hình mạng mơ Hình 4.1: Cấu hình mạng mơ so sánh RIO RED 4.2 Mô DiffServ sử dụng AQM RIO-C, mục tiêu đánh giá đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền thơng đa phương tiện Mục đích mơ DiffServ với luồng ưu tiên khác nhau, kết hợp thuật toán quản lý hàng đợi động RIO phần để nghiên cứu đánh giá mức độ ảnh hưởng luồng lưu lượng ưu tiên có luồng đột biến gây tác động vào mạng Từ nhận xét vấn đề 21 xảy đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS vai trò đảm bảo chất lượng dịch vụ mơ hình DiffServ kết hợp thuật tốn quản lý hàng đợi động RIO truyền thông đa phương tiện Mục tiêu chiến lược quản lý hàng đợi động AQM mạng DiffServ có thêm khác biệt mục tiêu so với mạng Besteffort Trong mục tiêu AQM mạng Best-effort để tránh tắc nghẽn (chương 2) mạng DiffServ thêm mục tiêu loại bỏ có ưu tiên (chương 3) 4.2.1 Cấu hình mạng mơ Hình 4.4 Cấu hình mạng mơ DiffServ 22 KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO A KẾT LUẬN Trong chiến lược quản lý hàng đợi chiến lược quản lý hàng đợi động có nhiều ưu điểm bật Trong phải kể đến thuật toán bật dành cho đảm bảo chất lượng dịch vụ kiến trúc mạng truyền thống RED A-RED Đặc điểm bật đem lại độ trễ nhỏ thông lượng cao cho luồng RED với nhiều ưu điểm trội, nhiên có khuyến điểm nhìn thấy (mục 2.5) RED nhạy cảm với tham số cài đặt ban đầu nhạy cảm với tải mạng, A-RED đời với mục đích khắc phục nhược điểm RED ARED kế thừa hồn tồn thuật tốn RED gốc thêm vào khả hiệu chỉnh maxp giúp cho hàng đợi nằm khoảng mong muốn, giúp cho mạng chạy ổn định bất chấp tượng lưu lượng Tuy nhiên, RED A-RED đối xử với luồng đến nhau, tất gói tin đối xử cách cơng bằng, khơng có ưu tiên gói tin nào, điều thực khuyết điểm Khi gói tin đến hồn tồn có độ ưu tiên nhau, ví chúng phải đối xử khác kênh truyền chung Từ lý đó, RIO hình thành RIO mở rộng khác RED, giữ nguyên lại thuật toán RED gốc, kế thừa hồn tồn ưu điểm RED có thêm khả cung cấp dịch vụ phân loại gói tin đến Các gói tin đến phân loại theo lớp ưu tiên In Out Trong gói tin thuộc lớp In có độ ưu tiên cao gói tin thuộc lớp Out Khi có tắc nghẽn xảy ra, RIO ưu tiên loại bỏ gói tin Out trước, sau đến gói tin In Trong thực tế, gói tin ưu tiên Out bị loại bỏ điều khó chấp nhận Trong kiến trúc mạng truyền thống, tất gói tin mạng đối xử nhau, điều mạng ngày không ổn khổn đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền thông đa phương tiện Với kiến trúc mạng DiffServ – kiến trúc mạng hỗ trợ dịch vụ phân loại, thỏa mãn nhu cầu chia nhiều kết nối kênh truyền chung mà đảm bảo chất lượng dịch vụ cho luồng đăng ký dịch vụ trước Thuật toán quản lý hàng đợi động RIO-C DiffServ có khả 23 cung cấp cho lớp ưu tiên DiffServ dịch vụ tương ứng với độ ưu tiên Sau kết hợp tìm hiểu nghiên cứu lý thuyết kèm với mô kế hoạch quản lý hàng đợi động truyền thông đa phương tiện cụ thể chiến lược RED, A-RED, RIO, DiffServ đạt kết sau: RED có nhiều ưu điểm so với DropTai kích thước hàng đợi nhỏ, đỗ trễ thấp, thơng lượng cao… điều chứng minh qua mô Nhưng RED khuyết điểm (mục 2.5) cụ thể cuối chương 2.4 Đây lý hình thành nên thuật tốn A-RED Đối với A-RED, qua mô đơn giản (2.5.3) với nhiều luồng kết nối, thay đôi tải mạng, thấy rằng, A-RED khắc phục tốt khuyết điểm RED kế thừa hoàn toàn ưu điểm RED Với việc hiệu chỉnh giá trị maxp khơng liên tục, giúp trì kích thước hàng đợi nằm vùng mong muốn giữ cho thông lượng mang cao Với RIO, RIO thuật toán kế thừa RED gốc, tiếp tục cải tiến để đối xử khác với luồng đến có độ ưu tiên khác Với việc nghiên cứu RIO kết hợp DiffServ nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền thông đa phương tiện, tơi thấy: mơ hình DiffServ, RIO dùng để cung cấp cho lớp ưu tiên DiffServ chất lượng dịch vụ khác Với luồng ưu tiên xét, việc có luồng đột biến tác động vào mạng, không gây ảnh hưởng đến luồng ưu tiên cao Các luồng ưu tiên cao nhất, sử dụng tối đa dịch vụ mà cung cấp, bất chấp việc mạng xảy vấn đề tắc nghẽn có lưu lượng ngồi luồng (các lưu lượng có mức ưu tiên thấp hơn) tác động vào mạng Đây ưu điểm cốt lõi mơ hình DiffServ việc đảm bảo chất lượng dịch vụ cho truyền thông đa phương tiện Tuy nhiên RIO kế thừa từ RED áp dụng với mơ hình mạng kiến trúc dịch vụ phân loại, nên RIO kế thừa khuyết điểm RED, việc RIO phụ thuộc vào tham số khai báo, tải mạng… hay ban đầu với mức ưu tiên In 24 Out ta có tương ứng với mức tham số kèm Vậy nên mở rộng với n mức ưu tiên khác ta có 3n + tham số kèm Điều gây khó khăn cho người quan trị mạng thiết lập tham số, chưa tính đến việc ta khơng kiểm sốt kích thước hàng đợi trung bình mạng nằm vùng mục tiêu Đây hướng nghiên cứu B PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Tôi tiếp tục nghiên cứu A-RIO Một thuật toán cải tiến RIO, kết hợp A-RED RIO Cụ thể là: Đánh giá tối ưu A-RIO so với RIO kiến trúc mạng DiffServ Sự ảnh hưởng kiểu lưu lượng với độ ưu tiên khác lên A-RIO mơ hình DiffServ Chất lượng dịch vụ truyền thông đa phương tiện sử dụng A-RIO DiffServ để cung cấp dịch vụ khác cho lớp ưu tiên 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO A TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Vũ Duy Lợi, Nguyễn Đình Việt, Ngơ Thị Dun, Lê Thị Hợi (2004), “Đánh giá hiệu chiến lược quản lý hàng đợi RED mô NS”, Kỷ yếu Hội thảo Khoa học Quốc gia lần thứ hai Nghiên cứu, Phát triển Ứng dụng Công nghệ Thông tin Truyền thông (ICT.rda'04), (Hà nội, 24-25/9/2004) NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 5/2005, trang 394-403 [2] PGS.TS Nguyễn Đình Việt, Bài giảng đánh giá hiệu mạng máy tính, 2013 [3] PGS.TS Nguyễn Đình Việt (2003), Nghiên cứu phương pháp đánh giá cải thiện hiệu giao thức TCP cho mạng máy tính, Luận án tiến sĩ, Khoa Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà nội [4] PGS.TS Nguyễn Đình Việt, Bài giảng Mạng Truyền số liệu nâng cao, 2013 [5] Luận Văn Cao Học, Lê Đình Danh, 2007 [6] Nguyễn Thị Phương Nhung, Lê Đình Thanh, Hồ Sĩ Đàm (2010), Đánh giá hiệu đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng IP qua mơ hình DiffServ B TÀI LIỆU TIẾNG ANH [7] A S.Tanenbaum, Computer Network, Fourth Edition, Prentice Hall, March, 2003 [8] B Braden, D Clark, J Crowcroft, B Davie, S Deering, D Estrin, S Floyd, V Jacobson, et al: “Recommendations on Queue Management and Congestion Avoidance in the Internet”, RFC 2309, April 1998 [9] David D.Clark, Wenjia Fang (1998), “Explixit Allocation of Best Effort Packet Delivery Service”, Labratory for Computer Sciences Computer Science Department, Massachusetts Institute of Technology Princeton University [10] http://docwiki.cisco.com/wiki/Quality_of_Service_Networking [11] Eitan Altman and Tania Jiménez, “NS Simulator for beginners”, 2003 26 [12] James F Kurose and Keith W Ross, “Computer Networking: A TopDown Approach Featuring the Internet”, Pearson, Sixth Edition, 2013 [13] http://www.isi.edu/nsnam/ns/ns-documentation.html [14] Julio Orozco, David Ros (2003), “An Adaptive RIO (A-RIO) Queue Management Algorithm”, Reseach Report PI-1526, IRISA [15] Mischa Schwartz: “Telecommunication Networks: Protocols, Modeling and Analysis”, Addition-Wesley, 1987 [16] Sally Floy, Van Jacobson (1993), “Random Early Detection Gateways for Congestion Avoidance”, IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol 1, no [17] Sally Floyd, D Black: “The Addition of Explicit Congestion Notification (ECN) to IP”, RFC 3168, Sep 2001 [18] Sally Floy, Ramakrishna, and Scott Shenker (2001), “Adaptive RED: An Algorithm for Increasing the Roburstness of RED’s Active Queue Management”, AT&T Center for Internet Research at ICSI [19] S Kanhere, H Sethu and B Parekh (2002), “Fair and Efficient Packet Scheduling Using Elastic Round Robin”, IEEE Transactions on parallel and distributed systems, Vol 13 No 3, pp 324-336 [20] Van Jacobson: “Congestion Avoidance and Control”, Proceeding of SIGCOMM ’88, (Stanford, CA, Aug 1988), ACM [21] Van Jacobson: “Notes on using RED for Queue Management and Congestion Avoidance”, Network Research Group, Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, June 8, 1998 [22] Wesley M Eddy, Mark Allman: “A Comparison of RED’s Byte and Packet Modes”, Computer Networks, Vol 42, Issue 2, June 2003 ... 1.2.2 Truyền thông đa phương tiện (multimedia) 14 1.2.3 Khái niệm QoS đảm bảo QoS 14 CHƯƠNG CÁC KẾ HOẠCH QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI ĐỘNG CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN TRÊN KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN... đến kết luận mục tiêu đề Luận Văn với đề tài “CÁC KẾ HOẠCH QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI ĐỘNG CHO TRUYỀN THƠNG ĐA PHƯƠNG TIỆN” tơi chia thành mục trình bày đây: Cấu trúc chương Xuất phát từ mục đích Luận văn. .. băng thông yếu tố tối thiểu mà ứng dụng cần có để hoạt động 16 CHƯƠNG CÁC KẾ HOẠCH QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI ĐỘNG CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN TRÊN KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN THỐNG Mục tiêu chiến lược quản