CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IP

Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IP 2.1 Khái niệm về chất lượng dịch vụ Chất lượng dịch vụ là một vấn đề rất khó cho sự định nghĩa chính xác, bởi vì nhìn từ góc độ khác nhau ta có quan điểm về chất lượng dịch vụ khác nhau. Ví dụ như với người sử dụng dịch vụ thoại chất lượng dịch vụ cung cấp tốt khi thoại được rõ ràng, tức là chúng ta phải đảm bảo tốt về giá trị tham số trễ, biến động trễ. Nhưng giá trị tham số mất gói thông tin về một tỉ lệ tổn thất nào đó có thể chấp nhận được. Nhưng giả dụ, đối với khách hàng là người sử dụng trong truyền số liệu ở ngân hàng thì điều tối quan trọng là độ tin cậy, họ có thể chấp nhận trễ lớn, độ biến động trễ lớn, nhưng thông số mất gói, độ bảo mật kém thì họ không thể chấp nhận được .v.v Từ góc nhìn của nhà cung cấp dịch vụ mạng. Nhà cung cấp dịch vụ mạng đảm bảo QoS cung cấp cho người sử dụng, và thực hiện các biện pháp để duy trì mức QoS khi điều kiện mạng bị thay đổi vì các nguyên nhân như nghẽn, hỏng hóc thiết bị hay lỗi liên kết, v v. QoS cần được cung cấp cho mỗi ứng. Chất lượng dịch vụ chỉ có thể được xác định bởi người sử dụng, vì chỉ người sử dụng mới có thể biết được chính xác ứng dụng của mình cần gì để hoạt động tốt. Tuy nhiên, không phải người sử dụng tự động biết được mạng cần phải cung cấp những gì cần thiết cho ứng dụng, họ phải tìm hiểu các thông tin cung cấp từ người quản trị mạng và chắc chắn rằng, mạng không thể tự động đặt ra QoS cần thiết cho một ứng dụng của người sử dụng. Để giải quyết vấn đề đó nhà cung cấp và khách hàng họ lập ra một bản cam kết, trong đó nhà cung cấp phải thực hiện đầy đủ cung cấp các thông số thoả mãn chi tiết bản cam kết đặt ra. Còn phía đối tác cũng phải thực hiện đầy đủ điều khoản của mình. Nếu một mạng được tối ưu hoàn toàn cho một loại dịch vụ, thì người sử dụng ít phải xác định chi tiết các thông số QoS. Ví dụ, với mạng PSTN, được tối ưu cho thoại, không cần phải xác định băng thông hay trễ cần cho một cuộc gọi. Tất cả các cuộc gọi đều được đảm bảo QoS như đã được quy định trong các chuẩn liên quan cho điện thoại. Nếu nhìn từ góc độ mạng thì bất cứ một mạng nào cũng bao gồm: - Hosts (chẳng hạn như: Servers, PC…). - Các bộ định tuyến và các thiết bị chuyển mạch. - Đường truyền dẫn. Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP Nếu nhìn từ khía cạnh thương mại: - Băng thông, độ trễ, jitter, mất gói, tính sẵn sàng và bảo mật đều được coi là tài nguyên của mạng. Do đó với người dùng cụ thể phải được đảm bảo sử dụng các tài nguyên một cách nhiều nhất. - QoS là một cách quản lý tài nguyên tiên tiến của mạng để đảm bảo có một chính sách ứng dụng đảm bảo. Vậy sự định nghĩa chính xác QoS là rất khó khăn nhưng ta có thể hiểu chúng gần như là khả năng cung cấp dịch vụ (ở lớp phần tử mạng, vvv .) đưa ra cho khách hàng thông qua những yêu cầu chính xác (trên khả năng thực tế hay lý thuyết) có thể đáp ứng dựa trên bản hợp đồng về thoả thuận lưu lượng. Sự định nghĩa khuôn dạng của nó kết thành chất lượng dịch vụ của lớp mạng do sự phân phát chất lượng dịch vụ của peer-to- peer (cùng lớp) edge-to-edge (biên tới biên) hay end-to-end (đầu cuối tới đầu cuối). Lẽ tự nhiên những yêu cầu này có thể thay đổi từ phía ứng dụng cho ứng dụng hay từ phân phối dịch vụ. Vậy trong tất cả những điều đã nêu về cấp QoS, đảm bảo chất lượng và SLA, để thoả mãn ta phải làm như thế nào? Vấn đề là bản chất định hướng IP là một mạng nỗ lực tối đa do đó “không tin cậy" khi yêu cầu nó đảm bảo về QoS. Cách tiếp cận gần nhất để các nhà cung cấp dịch vụ IP có thể đạt tới đảm bảo QoS hay SLA giữa khách hàng và ISP là với dịch vụ mạng IP được quản lý . Thuật ngữ được quản lý ở đây là bất cứ cái gì mà nhà cung cấp dịch vụ quản lý thay mặt cho khách hàng , điều đó cũng làm nâng cao được chất lượng dịch vụ. 2.2 Các thông số QoS Phần này sẽ giới thiệu qua về các thông số của QoS. Sáu thông số chung về chất lượng dịch vụ: - Băng thông. - Độ trễ (delay). - Jitter (biến động trễ). - Mất gói. - Tính sẵn sàng (tin cậy). - Bảo mật. Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP Các giá trị ví dụ, được liệt kê trong Bảng 2.1. Bởi vì danh sách này bao gồm cả các thông số không thường thấy trong nhiều thảo luận về QoS, đặc biệt là thông số bảo mật, nên có thể có thêm một vài chú thích. Thông số QoS Các giá trị ví dụ Băng thông (nhỏ nhất) 64 kb/s, 1.5 Mb/s, 45 Mb/s Trễ (lớn nhất) 50 ms trễ vòng, 150 ms trễ vòng Jitter (biến động trễ) 10% của trễ lớn nhất, 5 ms biến động Mất thông tin (ảnh hưởng của lỗi) 1 trong 1000 gói chưa chuyển giao Tính sẵn sàng (tin cậy) 99.99% Bảo mật Mã hoá và nhận thực trên tất cả các luồng lưu lượng Bảng 2.1. Sáu thông số của QoS 2.2.1 Băng thông Băng thông là một thông số quan trọng nhất, nếu chúng ta có băng thông dùng rộng rãi thì mọi vấn đề coi như không cần phải quan tâm đến, như nghẽn, kỹ thuật lập lịch, phân loại, trễ….Nhưng đó không phải là điều chúng ta nói ở đây vì điều này hiện này là không tưởng. Thực tế phần nhiều vấn đề về QoS đều bắt đầu và kết thúc với băng thông. Trong nhiều phần của mạng, băng thông vẫn là "mặt hàng xa xỉ", mặc dù có các hứa hẹn "băng thông gần như không giới hạn" trên sợi quang. Không may rằng, những thất vọng với các cuộc thử nghiệm hầu như không có sự tham gia của điện đã tạo ra các hoài nghi về khả năng sớm đạt được băng thông như yêu cầu. Băng thông chỉ đơn giản là thước đo số lượng bit trên giây mà mạng sẵn sàng cung cấp cho các ứng dụng. Các ứng dụng bùng nổ (bursty) trên mạng chuyển mạch gói có thể chiếm tất cả băng thông của mạng nếu không có ứng dụng nào khác cùng bùng nổ với nó. Khi điều này xảy ra, các bùng nổ phải được đệm lại và xếp hàng chờ truyền đi, do đó tạo ra trễ trên mạng. Để giải quyết sự hạn chế băng thông này mà nhiều giải pháp tiết kiệm, hay khắc phục băng thông được đưa ra. Khi được sử dụng như là một thông số QoS, băng thông là yếu tố tối thiểu mà một ứng dụng cần để hoạt động. Ví dụ, thoại PCM 64 kb/s cần băng thông là 64 kb/s. Điều này không tạo ra khác biệt khi mạng xương sống có kết nối 45 Mb/s giữa các nút mạng lớn. Băng thông cần thiết được xác định bởi băng thông nhỏ nhất sẵn có trên mạng. Nếu truy nhập mạng thông qua một MODEM V.34 hỗ trợ chỉ 33.6 kb/s, thì mạng xương sống Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP 45 Mb/s sẽ làm cho ứng dụng thoại 64 kb/s không hoạt động được. Băng thông QoS nhỏ nhất phải sẵn sàng tại tất cả các điểm giữa các người sử dụng. Các ứng dụng dữ liệu được lợi nhất từ việc đạt được băng thông cao hơn. Điều này được gọi là các “ứng dụng giới hạn băng thông”, bởi vì hiệu quả của ứng dụng dữ liệu trực tiếp liên quan tới lượng nhỏ nhất của băng thông sẵn sàng trên mạng. Mặt khác, các ứng dụng thoại như thoại PCM 64 kb/s được gọi là các “ứng dụng giới hạn trễ”. Thoại PCM 64 kb/s này sẽ không hoạt động tốt hơn chút nào nếu có băng thông 128 kb/s. Loại thoại này phụ thuộc hoàn toàn vào thông số QoS trễ của mạng để có thể hoạt động đúng đắn. 2.2.2 Trễ Trễ liên quan chặt chẽ với băng thông khi nó là một thông số QoS. Với các ứng dụng giới hạn băng thông thì băng thông càng lớn trễ sẽ càng nhỏ. Đối với các ứng dụng giới hạn trễ, như là thoại PCM 64 kb/s, thông số QoS trễ xác định trễ lớn nhất các bit gặp phải khi truyền qua mạng. Tất nhiên là các bit có thể đến với độ trễ nhỏ hơn. Hình 2.1 (a) băng thông , (b) trễ Trễ được định nghĩa là khoảng thời gian chênh lệch giữa hai thời điểm của cùng một bít khi đi vào mạng (thời điểm bít đầu tiên vào với bít đầu tiên ra) . Với băng thông có nhiều cách tính, giá trị băng thông có thể thường xuyên thay đổi. Nhưng thông thường giá trị băng thông được định nghĩa là số bit của một khung chia cho thời gian trôi qua kể từ khi bit đầu tiên rời khỏi mạng cho đến khi bit cuối cùng rời mạng. Mối quan hệ giữa băng thông và trễ trong mạng được chỉ ra trong hình 2.1. Trong phần (b), t2 – t1 = số giây trễ. Trong phần (a), X bit/ (t3 - t2) = bit/s băng thông. Nhiều băng thông hơn có nghĩa là nhiều bit đến hơn trong một đơn vị thời gian, trễ tổng thể Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP nhỏ hơn. Đơn vị của mỗi thông số, bit/s với băng thông hay giây với trễ, cho thấy mối quan hệ hiển nhiên giữa băng thông và trễ. Các mạng chuyển mạch gói cung cấp cho các ứng dụng các băng thông biến đổi phụ thuộc vào hoạt động và bùng nổ của ứng dụng. Băng thông biến đổi này có nghĩa là trễ cũng có thể biến đổi trên mạng. Các nút mạng được nhóm với nhau cũng có thể đóng góp vào sự biến đổi của trễ. Tuy nhiên, thông số QoS trễ chỉ xác định trễ lớn nhất và không quan tâm tới bất kỳ giới hạn nhỏ hơn nào cho trễ của mạng. Nếu cần trễ ổn định, một thông số QoS khác phải quan tâm đến yêu cầu này. Một số nguyên nhân gây ra trễ trong mạng IP:  Trễ do quá trình truyền trên mạng.  Trễ do xử lý gói trên đường truyền.  Trễ do xử lý hiện tượng jitter.  Trễ do việc xử lý sắp xếp lại gói đến (xử lý tại đích). 2.2.3 Jitter (Biến động trễ) Biến động trễ là sự khác biệt về độ trễ của các gói khác nhau trong cùng một dòng lưu lượng. Biến động trễ có tần số cao được gọi là jitter với tần số thấp gọi là eander. Nguyên nhân chủ yếu gây ra hiện tượng jitter do sự sai khác trong thời gian xếp hàng của các gói liên tiếp nhau trong một hàng gây ra.Trong mạng IP jitter ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng dịch vụ của tất cả các dịch vụ. Thông số QoS jitter thiết lập giới hạn lên giá trị biến đổi của trễ mà một ứng dụng có thể gặp trên mạng. Jitter không đặt một giới hạn nào cho giá trị tuyệt đối của trễ, nó có thể thể tương đối thấp hoặc cao phụ thuộc vào giá trị của thông số trễ. Jitter theo lý thuyết có thể là một giá trị thông số QoS mạng tương đối hay tuyệt đối. Ví dụ, nếu trễ mạng cho một ứng dụng được thiết lập là 100 ms, jitter có thể đặt là cộng hay trừ 10 phần trăm của giá trị này. Theo đó, nếu mạng có trễ trong khoảng 90 đến 110 ms thì vẫn đạt được yêu cầu về jitter (trong trường hợp này, rõ ràng là trễ không phải là lớn nhất). Nếu trễ là 200 ms, thì 10 phần trăm giá trị jitter sẽ cho phép bất kỳ trễ nào trong khoảng 180 đến 220 ms. Mặt khác, jitter tuyệt đối giới hạn cộng trừ 5 ms sẽ giới hạn jitter trong các ví dụ trên trong khoảng từ 95 tới 105 ms và từ 195 tới 205 ms. Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP Các ứng dụng nhạy cảm nhất đối với giới hạn của jitter là các ứng dụng thời gian thực như thoại hay video. Nhưng đối với các trang Web hay với truyền tập tin qua mạng thì lại ít quan tâm hơn đến jitter. Internet, là gốc của mạng dữ liệu, có ít khuyến nghị về jitter. Các biến đổi của trễ tiếp tục là vấn đề gây bực mình nhất gặp phải đối với các ứng dụng video và thoại dựa trên Internet. 2.2.4 Mất gói Mất thông tin là một thông số QoS không được đề cập thường xuyên như là băng thông và trễ, đặc biệt đối với mạng Internet. Đó bởi vì bản chất tự nhiên được thừa nhận của mạng Internet là "cố gắng tối đa". Nếu các gói IP không đến được đích thì Internet không hề bị đổ lỗi vì đã làm mất chúng. Điều này không có nghĩa là ứng dụng sẽ tất yếu bị lỗi, bởi vì đối với những dịch vụ khác nhau đều đặt ra giá trị ngưỡng của riêng mình. Nếu các thông tin bị mất vẫn cần thiết đối với ứng dụng thì nó sẽ yêu cầu bên gửi gửi lại bản sao của thông tin bị mất. Bản thân mạng không quan tâm giúp đỡ vấn đề này, bởi vì bản sao của thông tin bị mất không được lưu lại tại bất cứ nút nào của mạng. Thực ra Internet là mạng của các mạng và không có cơ chế giám sát đầy đủ nào đảm bảo chất lượng thông tin truyền. Hiện tượng mất gói tin là kết quả của rất nhiều nguyên nhân : • Quá tải lượng người truy nhập cùng lúc mà tài nguyên mạng còn hạn chế. • Hiện tượng xung đột trên mạng LAN. • Lỗi do các thiết bị vật lý và các liên kết truy nhập mạng. Cho một ví dụ nếu một kết nối bị hỏng, thì tất cả các bit đang truyền trên liên kết này sẽ không, và không thể, tới được đích. Nếu một nút mạng ví dụ như bộ định tuyến hỏng, thì tất cả các bit hiện đang ở trong bộ đệm và đang được xử lý bởi nút đó sẽ biến mất không để lại dấu vết. Do những loại hư hỏng này trên mạng có thể xảy ra bất cứ lúc nào, nên việc một vài thông tin bị mất do lỗi trên mạng là không thể tránh khỏi. Tác động của mất thông tin là tuỳ thuộc và ứng dụng. Điều khiển lỗi trên mạng là một quá trình gồm hai bước, mà bước đầu tiên là xác định lỗi. Bước thứ hai là khắc phục lỗi, nó có thể đơn giản là bên gửi truyền lại đơn vị bị mất thông tin. Một vài ứng dụng, đặc biệt là các ứng dụng thời gian thực, không thể đạt hiệu quả khắc phục lỗi bằng cách gửi lại đơn vị tin bị lỗi. Các ứng dụng không phải thời gian thực thì thích hợp hơn đối với cách truyền lại thông tin bị lỗi, tuy nhiên cũng có một số ngoại lệ (ví dụ như Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP các hệ thống quân sự tấn công mục tiêu trên không thể sử dụng hiệu quả với cách khắc phục lỗi bằng truyền lại). Vì những lý do này, thông số QoS mất thông tin không những nên định rõ một giới hạn trên đối với ảnh hưởng của lỗi mà còn nên cho phép người sử dụng xác định xem có lựa chọn cách sửa lỗi bằng truyền lại hay không. Tuy nhiên, hầu hết các mạng (đặc biệt là mạng IP) chỉ cung cấp phương tiện vận chuyển thụ động, còn xác định lỗi, khắc phục lỗi thường được để lại cho ứng dụng (hay người sử dụng). 2.2.5 Tính sẵn sàng (Độ tin cậy) Là tỉ lệ thời gian mạng hoạt động để cung cấp dịch vụ. Yếu tố này bất kỳ nhà cung cấp dịch vụ nào tối thiểu cũng phải có. Tổn thất khi mạng bị ngưng trệ là rất lớn. Tuy nhiên, để đảm bảo được tính sẵn sàng chúng ta cần phải có một chiến lược đúng đắn, ví dụ như: định kỳ tạm thời tách các thiết bị ra khỏi mạng để thực hiện các công việc bảo dưỡng, trong trường hợp mạng lỗi phải chuẩn đoán trong một khoảng thời gian ngắn nhất có thể để giảm thời gian ngừng hoạt động của mạng. Tất nhiên, thậm chí với một biệt pháp bảo dưỡng hoàn hảo nhất cũng không thể tránh được các lỗi không thể tiên đoán trước. Đối với mạng PSTN vì là mạng thoại nên điều này luôn luôn chiếm một vị trí quan trọng. Mạng đảm bảo hoạt động 24/24 trong ngày , tất cả những ngày lễ, kỉ niệm, khi nhu cầu lớn hay ngay cả khi nhu cầu giảm xuống rất thấp. Thông thường tỉ lệ thời gian hoạt động là99,999% hay 5,25’/ năm. Mạng dữ liệu thực hiện công việc đó dễ hơn. Hầu hết mạng dữ liệu dành cho kinh doanh, và do đó hoạt động trong những giờ kinh doanh, thường là từ 8 giờ sáng đến 5 giờ chiều, từ thứ Hai đến thứ Sáu. Hoạt động bổ trợ có thể thực hiện "ngoài giờ", và một tập kiểm tra đầy đủ với mục đích phát hiện ra các vấn đề có thể chạy trong ngày nghỉ. Internet và Web đã thay đổi tất cả. Mọi mạng toàn cầu phải giải quyết vấn đề rằng thực sự có một số người luôn cố gắng truy nhập vào mạng tại một số địa điểm. Và thậm chí Internet có thể thậm chí có ích ở nhà vào 10 giờ tối hơn là ở cơ quan vào 2 giờ chiều. Tuy nhiên, nếu người sử dụng nhận thức rõ rằng họ không thể có mạng như mong muốn trong tất cả thời gian Tuy nhiên thông số QoS khả dụng thường được quy cho mỗi vị trí hoặc liên kết riêng lẻ. Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP 2.2.6 Bảo mật Bảo mật là một thông số mới trong danh sách QoS, nhưng lại là một thông số quan trọng. Thực tế, trong một số trường hợp độ bảo mật có thể được xét ngay sau băng thông. Gần đây, do sự đe doạ rộng rãi của các hacker và sự lan tràn của virus trên mạng Internet toàn cầu đã làm cho bảo mật trở thành vấn đề hàng đầu. Hầu hết vấn đề bảo mật liên quan tới các vấn đề như tính riêng tư, sự tin cẩn và xác nhận khách và chủ. Các vấn đề liên quan đến bảo mật thường được gắn với một vài hình thức của phương pháp mật mã, như mã hoá và giải mã. Các phương pháp mật mã cũng được sử dụng trên mạng cho việc xác nhận (authentication), nhưng những phương pháp này thường không liên quan chút nào đến vấn đề giải mã. Toàn bộ kiến trúc đều xuất phát từ việc bổ sung thêm tính riêng tư hoặc bí mật và sự xác nhận hoặc nhận thực cho mạng Internet. Giao thức bảo mật chính thức cho IP, gọi là IPSec, đang trở thành một kiến trúc cơ bản để cung cấp thương mại điện tử trên Internet và ngăn ngừa gian lận trong môi trường VoIP. Thật trớ trêu là mạng Internet công cộng toàn cầu, thường xuyên bị coi là thiếu bảo mật nhất, đã đưa vấn đề về bảo mật trở thành một phần của IP ngay từ khi bắt đầu. Một bit trong trường loại dịch vụ (ToS) trong phần tiêu để gói IP được đặt riêng cho ứng dụng để có thể bắt buộc bảo mật khi chuyển mạch gói. Tuy nhiên lại nảy sinh một vấn đề là không có sự thống nhất giữa các nhà sản xuất bộ định tuyến khi sử dụng trường ToS. Người sử dụng và ứng dụng có thể thêm phần bảo mật của riêng mình vào mạng, và trong thực tế, cách này đã được thực hiện trong nhiều năm. Nếu có chút nào bảo mật mạng, thì nó thường dưới dạng một mật khẩu truy nhập vào mạng. Các mạng ngày nay cần một cơ chế bảo mật gắn liền với nó, chứ không phải thêm vào một cách bừa bãi bởi các ứng dụng. Một thông số QoS bảo mật điển hình có thể là "mã hoá và nhận thực đòi hỏi trên tất cả các luồng lưu lượng". Nếu có lựa chọn, thì truyền dữ liệu có thể chỉ cần mã hoá, và kết nối điện thoại Internet có thể chỉ cần nhận thực để ngăn gian lận. 2.3 Các nguyên tắc QoS Các nguyên tắc QoS bao gồm: Nguyên tắc tích hợp: cho thấy rằng QoS phải có khả năng cấu hình được, có thể dự đoán trước và duy trì được trên toàn bộ các lớp cấu trúc để đáp ứng QoS từ đầu cuối đến đầu cuối. Các luồng di chuyển dọc theo các module tài nguyên (ví dụ như CPU, bộ nhớ, Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP thiết bị đa phương tiện, mạng .) tại mỗi lớp từ thiết bị truyền thông nguồn, đi xuống ngăn xếp giao thức nguồn, đi xuyên qua mạng, đi lên ngăn xếp giao thức phía thu và tới thiết bị bên ngoài. Mỗi module nguồn mà luồng đi qua phải cung cấp khả năng cấu hình QoS (dựa trên các đặc tính kỹ thuật của QoS), sự đảm bảo nguồn (được cung cấp bởi cơ cấu điều khiển QoS) và duy trì các luồng đang truyền. Nguyên tắc phân tách: cho thấy các việc truyền, điều khiển và quản lý là các hoạt động cấu trúc phân biệt về chức năng. Nguyên lý này cho thấy rằng các ngăn xếp đó phải được phân tách theo cấu trúc QoS Framework. Một khía cạnh của hoạt động này là sự phân biệt giữa báo hiệu và dữ liệu truyền. Thường luồng dữ liệu yêu cầu cấp băng thông cao, trễ nhỏ như, nhưng có những luồng dữ liệu chỉ yêu cầu băng thông thấp như báo hiệu và các dịch vụ thuộc loại được đảm bảo. Nguyên tắc trong suốt: cho thấy rằng các ứng dụng được bảo vệ khỏi sự phức tạp của các đặc tính kỹ thuật cơ bản của QoS và việc quản lý QoS. Một khía cạnh quan trọng của tính trong suốt đó là API dựa trên cơ sở QoS mà tại đó các mức QoS cần thiết được khai báo. Lợi ích của tính trong suốt là nó giảm nhu cầu đưa các chức năng vào ứng dụng, giấu đi các chi tiết của đặc tính kỹ thuật cơ bản khỏi ứng dụng và nó giao phó sự phức tạp của việc xử lý các hoạt động quản lý QoS cho Framework nằm dưới. Nguyên tắc định lượng thời gian: hướng dẫn sự phân chia chức năng giữa các module cấu trúc gắn liền với mô hình của cơ chế điều khiển và quản lý. Đây là việc bắt buộc nó phản ánh trực tiếp tính chính xác thời gian gốc, việc bắt buộc theo thời gian gốc là hoạt động song song cùng với các hoạt động quản lý nguồn (ví dụ như lập lịch, quản lý luồng, định tuyến, quản lý QoS .) trong môi trường truyền thông phân tán. Nguyên tắc thực thi: gộp rất nhiều các quy tắc bổ sung vào các hệ thống truyền thông được thực hiện bởi QoS được công nhận rộng rãi mà các hệ thống đó hướng dẫn sự phân chia chức năng trong việc cấu trúc nên các giao thức truyền thông để có hiệu quả cao tuỳ theo các nguyên lý thiết kế hệ thống, tránh phải ghép kênh, khuyến nghị cho việc cấu trúc nên các giao thức truyền thông, và sử dụng các trợ giúp phần cứng cho quá trình xử lý giao thức có hiệu quả. 2.4 Đặc tính kỹ thuật của QoS Đặc tính kỹ thuật của QoS bao gồm các yêu cầu QoS mức ứng dụng và chính sách quản lý. Đặc tính kỹ thuật của QoS nói chung là khác nhau tại mỗi lớp hệ thống và được sử dụng để cấu hình và duy trì cơ chế QoS thuộc về các hệ thống đầu cuối và mạng. Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP Đặc tính kỹ thuật về đồng bộ luồng: đặc trưng cho mức độ đồng bộ (tức là tính chính xác) giữa rất nhiều luồng liên quan. Ví dụ các cảnh video được ghi đồng thời phải được chiếu lần lượt chính xác từng khung một để cho mọi người xem đồng thời các đặc điểm liên quan. Đặc tính hoạt động của luồng: đặc trưng cho yêu cầu chất lượng luồng của người dùng. Khả năng đảm bảo tốc độ lưu lượng đi qua một giao diện, trễ, jitter và tỷ lệ tổn thất nó đặc biệt quan trọng đối với tuyền thông đa phương tiện. Phương pháp chọn tuyến đường dựa trên chất lượng và hiệu quả có thể thay đổi từ ứng dụng này sang ứng dụng khác. Để có thể công nhận tài nguyên mạng và hệ thống đầu cuối cần thiết, thì QoS FrameWork phải có trước các thông tin về các đặc tính lưu lượng sẽ đến trong mỗi luồng trước khi tài nguyên được cấp phát. Mức dịch vụ: chỉ ra mức độ thừa nhận tài nguyên từ đầu cuối đến đầu cuối yêu cầu. Trong khi đặc tính chất lượng luồng cho phép người dùng được chọn tuyến có chất lượng yêu cầu bằng phương pháp định lượng, mức dịch vụ cho phép các yêu cầu này được lọc theo tiêu chí chất lượng để phân biệt giữa sự đảm bảo chất lượng mềm và cứng. Chính sách quản lý QoS: chúng bao gồm mức độ đáp ứng QoS mà một luồng có thể chịu đựng được và thực hiện các thao tác đo trong trường hợp có các vi phạm chính sách trong QoS đã được thoả thuận trước. Bằng việc cân bằng giữa chất lượng không gian và thời gian với băng thông có sẵn, hoặc báo hiệu thời gian đã hết của truyền thông liên tục để đáp lại sự thay đổi của trễ, các luồng âm thanh và video có thể hiện diện tại thiết bị người dùng với nhiễu âm thanh nhỏ nhất. Chính sách quản lý QoS cũng bao gồm sự lựa chọn mức ứng dụng cho các chỉ thị QoS trong trường hợp có các vi phạm chất lượng dịch vụ yêu cầu và QoS định kỳ như các thông báo băng thông có sẵn, trễ, jitter và tổn thất. 2.5 Các cơ chế QoS Các cơ chế QoS được lựa chọn và cấu hình tuỳ theo các đặc tính kỹ thuật của QoS mà người dùng đưa ra, tài nguyên sẵn có và chính sách quản lý tài nguyên. Trong quản lý tài nguyên, các cơ chế QoS được phân loại theo loại tĩnh và động: quản lý tài nguyên tĩnh liên quan tới việc thiết lập luồng và pha thoả thuận lại QoS từ đầu cuối đến đầu cuối, quản lý tài nguyên động có liên quan đến pha chuyển giao phương tiện (mà chúng ta mô tả như quản lý và điều khiển QoS). Sự khác biệt giữa điều khiển và quản lý QoS được đặc trưng bởi các sự kiện thời gian khác nhau mà chúng thực hiện ở thời điểm đó: điều khiển QoS thực hiện các sự kiện sớm hơn quản lý QoS. [...]... giữa các lớp lưu lượng khác nhau Một bộ lập lịch có thể thiết lập băng thông khả dụng nhỏ nhất cho một lớp đặc biệt bằng cách đảm bảo rằng các gói được lấy ra khỏi hàng đợi có quan hệ với các lớp đó một cách thông thường QoS trong mạng IP Các thành pÌân QoS trong mạng IP Kết luận chương Chương II nói về tổng quan chất lượng dịch vụ trong mạng IP Trình bày khái niệm chất lượng dịch vụ, với các thông... lưu lượng tại vùng ngoài của mạng và lập lịch trình trong mạng có thể đưa ra sự đảm bảo chất lượng một cách chính xác Lập lịch cho luồng: nó quản lý việc chuyển mạch luồng trong các hệ thống đầu cuối và mạng (gói hoặc/và tế bào) trong một phương pháp tích hợp Các luồng nói chung được lập lịch một cách độc lập trong các hệ thống đầu cuối nhưng cũng có thể được kết hợp và lập lịch một cụm trong mạng. .. trọng lưu lượng trên mạng nhằm cố gắng tiên đoán trước và tránh xảy ra nghẽn tại những nút cổ chai của mạng, điều này ngược lại kỹ thuật quản lý tắc nghẽn, Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP bởi vì kỹ thuật quản lý tắc nghẽn chỉ hoạt động sau khi tắc nghẽn xảy ra Công cụ tránh tắc nghẽn cơ bản của Cisco là WRED Lập chính sách: Lập chính sách bao gồm các bước sau: - Một vài lưu lượng có... trên thông lượng với tốc độ cố định (ví dụ tốc độ đỉnh) hoặc một số hình thức mô tả thống kê của băng thông yêu cầu (ví dụ tốc độ cho phép) Lợi ích của việc định dạng lưu lượng đó là cho phép QoS Framework cam kết đủ tài nguyên từ đầu cuối đến đầu cuối và cấu hình bộ lập lịch trình Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP luồng để điều tiết lưu lượng xuyên qua hệ thống đầu cuối và mạng Nó được... về chất lượng được cấp phát thông qua một tín hiệu QoS Một hay nhiều tín hiệu QoS có thể được lựa chọn tuỳ theo người dùng có yêu cầu chính sách quản lý QoS hay không 2.6 Một số kỹ thuật hỗ trợ chất lượng dịch vụ Phân loại-Nhận dạng luồng: Để cung cấp sự ưu tiên cho một số luồng nhất định, thì luồng phải được nhận dạng và nếu cần còn phải đánh dấu Hai nhiệm vụ này lại Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch. ..Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP 2.5.1 Cơ chế cung cấp QoS Các cơ chế cung cấp QoS bao gồm: Sắp xếp QoS: thực hiện các chức năng biên dịch tự động giữa những lần miêu tả QoS ở các mức hệ thống khác nhau (ví dụ hệ điều hành, lớp truyền tải, mạng ) và vì thế làm cho người dùng nhất thiết phải nghĩ đến các đặc tính kỹ thuật... dấu cho việc sử dụng trong toàn mạng, các bit ưu tiên IP có thể được thết lập Xếp hàng: Do bản chất cụm của lưu lượng audio/video/data, thỉnh thoảng lưu lượng vượt quá tốc độ của đường truyền (hay băng thông), ở trường hợp này thì bộ định tuyến sẽ phải làm gì? Một cách để các phần tử mạng giải quyết vấn đề tràn lưu lượng là sử dụng thuật toán hàng đợi để sắp xếp lưu lượng và sau đó xác định một số... chất lượng dịch vụ, với các thông số , các nguyên tắc với những đặc tính kỹ thuật cơ chế của nó Ngoài ra đề cập đến một số kỹ thuật hỗ trợ dịch vụ Ở các chương sau sẽ trình bày chi tiết hơn những vấn đề trình trên QoS trong mạng IP Các thành pÌân QoS trong mạng IP ... kế để giải quyết các vấn đề lưu lượng mạng cụ thể và có ảnh hưởng đặc biệt lên chất lượng của mạng Thuật toán xếp hàng có hiệu lực khi xảy ra tắc nghẽn Nếu hàng đợi không tắc nghẽn, không cần phải xếp các gói trong hàng đợi mà phân phát trực tiếp các gói tới giao diện Quản lý hàng đợi: Do các hàng đợi có kích thước hữu hạn nên chúng có thể bị tràn khi ta chèn đầy lưu lượng quá mức Khi hàng đợi đầy,... người dùng hoặc không, đồng bộ liên tục thay vì đồng bộ lip, đồng bộ liên tục cho tài nguyên hỗn hợp tất cả đều đặt các yêu cầu qos cơ bản lên giao thức đồng bộ luồng Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP 2.5.3 Các cơ chế quản lý QoS Để duy trì mức được chấp nhận của QoS, thường thì không có đủ tài nguyên để cam kết Hay nói đúng hơn, quản lý QoS thường được yêu cầu để đảm bảo rằng QoS . Đồ án tốt nghiệp Chất lượng dịch vụ trong mạng IP CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IP 2.1 Khái niệm về chất lượng dịch vụ Chất lượng dịch vụ là một vấn đề. QoS trong mạng IP Các thành pÌân QoS trong mạng IP Kết luận chương Chương II nói về tổng quan chất lượng dịch vụ trong mạng IP. Trình bày khái niệm chất lượng