Ứng dụng Kiến trúc CQS trong Việc Giải Quyết Tình Trạng Nghẽn tại Mạng IP

Kiến trúc CQS

Tuy nhiên với sự phát triển mạng lưới viễn thông nhanh chóng và rộng khắp hiện nay đòi hỏi phải tăng cường khả năng xử lý, và tăng tốc độ cho các router, cũng như cần phải đưa thêm vào các đặc tính mới nhằm quản lý lưu lượng một cách linh hoạt và mềm dẻo hơn đồng thời đáp ứng được đầy đủ yêu cầu QoS của các loại lưu lượng dịch vụ mới. Đây là một kiến trúc mới được đưa vào router nhằm nâng cao khả năng quản lý của router đồng thời tăng khả năng giải quyết vấn để tắc nghẽn xảy ra ở router và nó chỉ có trong mạng dịch vụ khác biệt. Trong thực tế, tình trạng của một gói tin phụ thuộc vào cả hai thông tin được mang bởi chính bản thân gói và thông tin tình hình mạng nhận được từ giao diện của nó (có thể là chặng tiếp theo của nó được quyết định từ việc tìm kiếm FIP).

Tuy nhiên, khi một người thiết kế mạng tin rằng chỉ một số lớp lưu lượng nhỏ cần phân biệt tại một vài chặng cho trước, giải pháp thường được ấn định cho một nhóm bit tại một vị trí cố định trong tiêu đề gói được phân loại. Mọi lớp lưu lượng có yêu cầu đặc điểm lập lịch riêng phải được đặt trong chính hàng đợi của nó với mỗi gói trực tiếp tới hàng đợi thích hợp sử dụng thông tin tình huống thu thập được từ tầng phân loại trước đó. Tại một vài điểm mọi hàng đợi công bố đầy (thậm chí trong khi không gian có sẵn cho hàng đợi khác tăng lên) để đảm bảo rằng không một lớp lưu lượng nào dùng tất cả không gian nhớ hạn chế của router để tạo hàng đợi.

Lập lịch điều khiển đặc trưng thời gian của việc lưu thoát gói khỏi mỗi hàng đợi - thường tại giao diện đầu ra hướng tới router hoặc host tiếp theo, nhưng cũng có thể là tại các điểm hàng đợi trong một router. Bởi vì tình huống của một gói (hoặc một lớp lưu lượng) điều khiển hàng đợi nào mà nó được đặt trong đó, bộ lập lịch chủ yếu cưỡng chế quyền ưu tiên tương đối, hạn chế trễ, hoặc băng thông chủ định 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.

Bằng cách giới hạn tần số trong hàng đợi của lớp nào được phục vụ phụ thuộc vào thiết kế của một bộ lập lịch, nó có thể áp đặt hai giới hạn băng thông dưới và trên trên mỗi hàng đợi hoặc áp đặt giới hạn trên cho một số hàng đợi và giới hạn dưới cho một số hàng đợi khác.

Tại sao phải quản lý nghẽn

Đồ án tốt nghiệp Đại học Ứng dụng kiến trúc CQS cho quản lý nghẽn trong mạng IP. Đồ án tốt nghiệp Đại học Ứng dụng kiến trúc CQS cho quản lý nghẽn trong mạng IP.

Các chiến lược quản lý nghẽn sử dụng kiến trúc CQS

Flow- based WFQ áp dụng các trọng số cho lưu lượng để phân nó vào cuộc thoại và xác định mỗi cuộc thoại được cấp băng thông bao nhiêu để tương xứng với các cuộc thoại khác.Với flow-based WFQ trọng số này và sự phân loại lưu lượng phụ thuộc vào giới hạn bởi mức quyền ưu tiên 7. Đặc trưng quyền ưu tiên IP RTP mở rộng và cải thiện thêm các khả năng cung cấp bởi lệnh ip rtp reserve bằng cách cho phép thay đổi một dãy các cổng UDP/RTP mà lưu lượng của chúng được đảm bảo dịch vụ ưu tiên chặt trên một số hàng đợi hoặc lớp khác sử dụng cùng giao diện đầu ra. CBWFQ có thể được sử dụng để thiết lập các lớp cho các loại lưu lượng khác (như SNA) cần được dành băng thông và cần được đối xử tốt hơn nỗ lực tối đa và không như ưu tiên chặt; các lưu lượng phi thoại được phục vụ cân bằng dựa trên trọng số được ấn đinh cho các gói trong hàng đợi.

Nếu biết được băng thông được yêu cầu cho phần đầu thêm vào trên một kết nối là bao nhiêu, thì trong trường hợp mà chúng ta muốn cho lưu lượng thoại nhiều nhất có thể, chúng ta có thể sử dụng hết 75% lượng băng thông có thể cấp được cho tất cả các lớp hoặc các luồng bằng cách sử dụng lệnh max-reserved- bandwidth. Hàng đợi có quyền ưu tiên chặt cho phép dữ liệu nhạy cảm với trễ như thoại được xếp vào hàng đợi và được gửi đi trước (trước khi các gói trong hàng đợi khác được xếp vào), đưa đến cho dữ liệu nhạy cảm với trễ một sự đối xử ưu tiên hơn luồng lưu lượng khác. Mặc dù nó có thể xếp các loại lưu lượng thời gian thực vào hàng đợi ưu tiên chặt, chúng ta chỉ sử dụng cho lưu lượng thoại bởi vì lưu lượng thoại được đối xử tốt, trong khi các loại lưu lượng thời gian thực khác không được đối xử tốt.

CQ (Custom Queuing)cho phộp chỳng ta xỏc định rừ một số byte nhất định để chuyển tiếp từ một hàng đợi mỗi khi hàng đợi được phục vụ, do đó cũng cho phép chúng ta chia sẻ tài nguyên mạng giữa các ứng dụng với băng thông cực tiểu hoặc yờu cầu trễ riờng. Với hàng đợi từ 1 đến 16, hệ thống quay vòng qua các hàng đợi một cách liên tục (theo kiểu round-robin), xếp các phép đếm byte được cấu hình từ hàng đợi khác vào mỗi chu kỳ, phân các gói vào hàng đợi hiện thời trước khi chuyển tới một hàng đợi kế tiếp. Trong thứ tự phục vụ hàng đợi trong một kiểu kịp thời và đảm bảo rằng sự cấp băng thông được cấu hình gần đến mức có thể cho sự cung cấp băng thông được yêu cầu, chúng ta phải xác định số đếm byte dựa trên kích thước gói của mỗi giao thức, mặt khác tỷ lệ của chúng ta có thể không phù hợp với những gì mà chúng ta cấu hình.

Chúng ta có thể sử dụng đặc tính CQ Cisco IOS QoS để cung cấp băng thông đảm bảo lưu lượng cụ thể tại một điểm nghẽn có khả năng, đảm bảo lưu lượng phân chia cố đinh băng thông khả dụng và rời khỏi băng thông còn lại cho lưu lượng khác. Một router có thể giữ các giá trị minTH, maxTH và maxP khác nhau cho các hàng đợi khác nhau – cân bằng với tổng không gian khả dụng của hàng đợi, số lượng hàng đợi yêu cầu và độ trễ, độ rung pha hạn chế của lớp lưu lượng sử dụng các hàng đợi khác nhau. So sánh các gói khác được phân loại trong cùng một hàng đợi (các gói được đánh dấu vẫn được qua khi mạng gần như không bị nghẽn. Thông thường loại bỏ các gói trong các luồng ngoài hồ sơ trước) hoặc các gói đặt vào lớp dịch vụ khác tại nguồn có thể có chức năng loại bỏ kết hợp khác nhau.