Dƣới đây là topo mạng đƣợc sử dụng trong suốt quá trình mô phỏng với các nguồn phát lƣu lƣợng UDP, TCP tƣơng ứng với các nút gửi 0,1 và nguồn thu lƣu lƣợng nút 9.
Hình 3-19 Topo mạng sử dụng trong quá trình mô phỏng
Các node mạng 0, 1, 9, 10 là các node mạng thông thƣờng, node mạng 2 (ingress), 3, 4, 5, 6, 7 (egress), 8 (egress) là các mpls node. Tốc độ kết nối giữa các node mạng là 1Mb, thời gian trễ là 10ms.
Kết quả mô phỏng khi mạng không sử dụng DiffServ
Trong thực nghiệm mô phỏng với mạng có cấu trúc theo Hình 3-19 [7], MPLS đƣợc sử dụng xác định một đƣờng ER-LSP đơn mang cả hai lƣu lƣợng UDP và TCP. Đƣờng ER-LSP đƣợc xây dựng từ node 2 đến node 7 thông qua các node 5, 6 trong việc liên kết truyền dữ liệu bằng cách sử dụng giao thức báo hiệu CR-LDP.
Hình 3-20 Mạng MPLS không DiffServ với luồng UDP có lưu lượng thấp
1 1 11 0 1 11 2 1 11 3 1 11 5 1 11 6 1 11 4 1 11 8 1 11 7 1 11 10 1 11 9 1 11
Hình 3-21 Mạng MPLS không DiffServ với luồng UDP có lưu lượng cao
Nhƣ trên Hình 3-20 và Hình 3-21 không có sự khác biệt về thông lƣợng các luồng TCP đối với việc sử dụng luồng UDP có lƣu lƣợng thấp hoặc cao do đƣờng ER- LSP mang cả hai loại lƣu lƣợng TCP và UDP. Trong trƣờng hợp này mạng MPLS không cung cấp lợi ích về lƣu lƣợng cho các luồng TCP do mạng MPLS chƣa thiết lập các dịch vụ QoS. Bảng 3.1 tóm tắt kết quả mô phỏng trên mạng MPLS không sử dụng DiffServ. MPLS không có DiffServ Thông lƣợng trung bình (Kbps) Độ trễ trung bình (s) Độ lệch chuẩn (s) Luồng UDP lƣu lƣợng thấp UDP 9.84091 0.27776 0.06162 TCP0 484.19251 0.28427 0.00769 TCP1 478.32948 0.28807 0.00748 Luồng UDP lƣu lƣợng cao UPD 49.04680 0.29128 0.03488 TCP0 464.64483 0.29765 0.09862 TCP1 459.86757 0.30161 0.10136
Kết quả mô phỏng khi mạng sử dụng DiffServ
Với mạng có cấu trúc theo Hình 3-19 [6][8], áp dụng các chính sách về lƣu lƣợng của mô hình DiffServ từ các nút mạng 2 (ingress) và 7 (egress) đến các nút mạng 5, 6 là các nút mạng lõi trong mạng MPLS có biểu đồ và kết quả mô phỏng sau.
Hình 3-23 Mạng MPLS có DiffServ với luồng UDP có lưu lượng cao
Nhƣ trên Hình 3-22 và Hình 3-23 có sự khác biệt về thông lƣợng các luồng TCP đối với việc sử dụng luồng UDP có lƣu lƣợng thấp hoặc cao do các luồng TCP0 và TCP1 áp dụng các chính sách khác nhau về hàng đợi, thông lƣợng, mức độ ƣu tiên gửi gói tin trên đƣờng truyền. Bảng 3.2 tóm tắt kết quả mô phỏng trên mạng MPLS có sử dụng DiffServ. MPLS có DiffServ Thông lƣợng trung bình (kbps) Độ trễ trung bình (s) Độ lệch chuẩn (s) Luồng UDP lƣu lƣợng thấp UDP 9.86206 0.26455 0.06379 TCP0 416.29462 0.27741 0.00764 TCP1 547.50034 0.24583 0.01542 Luồng UDP lƣu lƣợng cao UPD 46.10445 0.27205 0.18292 TCP0 195.58893 0.31349 0.01926 TCP1 735.20819 0.16990 0.05869
KẾT LUẬN
Trong nội dung luận văn đã trình bày những khái niệm về công nghệ chuyển mạch nhãn MPLS, các khái niệm về chất lƣợng đƣờng truyền (QoS) và đề suất việc áp dụng mô hình DiffServ trên hệ thống mạng MPLS ngành Tài chính.
Thông qua các kết quả đo đạc về thông lƣợng trên đƣờng truyền MPLS ngành Thuế và các kết quả thực nghiệm chạy trên NS2 đã chứng minh đƣợc việc sử dụng mô hình DiffServ trên hệ thống mạng MPLS sẽ tăng đƣợc chất lƣợng dịch vụ cho các ứng dụng đòi hỏi có độ ƣu tiên cao hơn. Với việc áp dụng mô hình DiffServ trên hạ tầng truyền thông ngành Tài chính, Bộ tài chính có khả năng phân luồng lƣu lƣợng trên hệ thống mạng trục chính của ngành cho những ứng dụng quan trọng của ngành tài chính nhƣ ứng dụng TABMIS, ITAIS,… có thể hoạt động thông suốt và hiệu quả từ cấp Trung ƣơng xuống tới địa phƣơng.
Hƣớng phát triển của đề tài: Luận văn có một số hƣớng phát triển trong thời gian tới nhƣ:
Thực thi các chính sách QoS của mô hình DiffServ trên mạng MPLS ngành Tài chính trên các thiết bị mạng đang sử dụng của ngành Tài chính tại các TTT và TTM.
Nghiên cứu và xem xét việc xây dựng các giao thức mới để đƣa ra các giải pháp cung cấp QoS cho lớp mạng lõi của mạng MPLS ngành Tài chính.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Juniper Networks (Jun, 2007), "Thiết kế mạng MPLS cho Bộ tài chính", Bộ tài chính, tr. 30.
2. Juniper Networks (Jun, 2007), "Thiết kế mạng MPLS cho Bộ tài chính", Bộ tài chính, tr. 31.
3. Trần Công Hùng (2009), Chuyển mạch nhãn đa giao thức, Nhà xuất bản Thông tin và Truyền thông, tr. 222-223.
4. Trần Công Hùng (2009), Chuyển mạch nhãn đa giao thức, Nhà xuất bản Thông tin và Truyền thông, tr. 230-232.
Tiếng Anh
5. Cisco Systems (Aug, 2005), "DiffServ-The scalable end-to-end quality of service model”, White Paper, pp. 7-10.
6. Eric Horlait and Nicolas Rouhana (2000), “Differentiated Services and Intergrated Services Use of MPLS”, University Pierre et Marie Curie – France, University Saint Joseph – Lebanon.
7. Gaei Ahn and Woojik Chum (2001), “Overview of MPLS Network Simulator: Design and Implementation”, Chungnam National University Korea.
8. Raymond Law and Srihari Raghavan (2001), “DiffServ and MPLS – Concepts and Simulation”, Virginia Polytechnic Institude and State University.
9. Santiago Alvarez (June, 02, 2006), QoS for IP/MPLS Networks, Cisco Press, USA, pp. 15-19.
10.Santiago Alvarez (June, 02, 2006), QoS for IP/MPLS Networks, Cisco Press, USA, pp. 18.
11.Vivek Alwayn (2002), Advanced MPLS Design and Implementation, Cisco Press, USA, pp. 14.
12.Vivek Alwayn (2002), Advanced MPLS Design and Implementation, Cisco Press, USA, pp. 48-50.
13.Vivek Alwayn (2002), Advanced MPLS Design and Implementation, Cisco Press, USA, pp. 59-62.
14.Vivek Alwayn (2002), Advanced MPLS Design and Implementation, Cisco Press, USA, pp. 63.
15.Vivek Alwayn (2002), Advanced MPLS Design and Implementation, Cisco Press, USA, pp. 277-279.
PHỤ LỤC
# ---
# mpls.tcl
# --- # Network simulation topology:
# # Node0 # \ # \1Mb Node9 # \ 1Mb 1Mb / # LSR2 --- LSR5 --- LSR6 /1Mb # /|(ingress) | | \ / # / | | | \ / # / |1Mb |1Mb 1Mb| LSR7 # 1Mb/ | | | / (engress) # / | 1Mb | 1Mb | / # / LSR3 --- LSR4 --- LSR8 # Node1 (engress)\ # \1Mb # \ # Node10 #--- set ns [new Simulator]
#Open the NAM trace file --- set nf [open mpls.nam w]
set tf [open mpls.tr w] $ns namtrace-all $nf $ns trace-all $tf
#Define a 'finish' procedure --- proc finish {} {
global ns nf tf $ns flush-trace
#Close the NAM trace file close $nf
#Close the Trace file close $tf
#Execute NAM on the trace file exec nam mpls.nam &
exit 0 }
# Define a procedure attach traffic node with sink
proc attach-expoo-traffic { node sink size burst idle rate } { global ns
set source [new Agent/CBR/UDP] $ns attach-agent $node $source set traffic [new Traffic/Expoo] $traffic set packet-size $size $traffic set burst-time $burst
$traffic set idle-time $idle $traffic set rate $rate
$source attach-traffic $traffic $ns connect $source $sink return $source
}
# make nodes & MPLSnodes set Node0 [$ns node]
set Node1 [$ns node] set LSR2 [$ns mpls-node] set LSR3 [$ns mpls-node] set LSR4 [$ns mpls-node] set LSR5 [$ns mpls-node] set LSR6 [$ns mpls-node] set LSR7 [$ns mpls-node] set LSR8 [$ns mpls-node] set Node9 [$ns node] set Node10 [$ns node]
# make links
$ns duplex-link $Node0 $LSR2 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $Node1 $LSR2 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR2 $LSR3 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR3 $LSR4 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR4 $LSR8 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR2 $LSR5 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR5 $LSR6 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR5 $LSR4 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR6 $LSR7 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR6 $LSR8 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR7 $LSR8 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR7 $Node9 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR8 $Node10 1Mb 10ms DropTail
# Orient links to make topology clear ---
$ns duplex-link-op $Node0 $LSR2 orient 1.667 $ns duplex-link-op $Node1 $LSR2 orient 0.333 $ns duplex-link-op $LSR2 $LSR3 orient down $ns duplex-link-op $LSR3 $LSR4 orient right $ns duplex-link-op $LSR4 $LSR8 orient right $ns duplex-link-op $LSR2 $LSR5 orient right $ns duplex-link-op $LSR5 $LSR6 orient right $ns duplex-link-op $LSR5 $LSR4 orient down $ns duplex-link-op $LSR6 $LSR7 orient 1.667 $ns duplex-link-op $LSR6 $LSR8 orient down $ns duplex-link-op $LSR8 $LSR7 orient 0.333 $ns duplex-link-op $LSR7 $Node9 orient 0.333
$ns duplex-link-op $LSR8 $Node10 orient 1.667
# configure ldp agents on all mpls nodes
$ns configure-ldp-on-all-mpls-nodes
# set ldp-message colors
$ns ldp-request-color blue $ns ldp-mapping-color red $ns ldp-withdraw-color magenta $ns ldp-release-color orange $ns ldp-notification-color yellow # set ldp events $ns enable-control-driven
#Create a traffic sink0 and attach it to the node node9 set sink0 [new Agent/LossMonitor]
$ns attach-agent $Node9 $sink0 $sink0 clear
#Create a traffic source
set src0 [attach-expoo-traffic $Node0 $sink0 100 0 0 50k] $src0 set fid_ 0
$ns color 0 orange
# create TCP agents
set tcp0 [new Agent/TCP] $ns attach-agent $Node0 $tcp0 set ftp0 [new Application/FTP] $tcp0 set packetSize_ 1024 $ftp0 attach-agent $tcp0
set sink1 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $Node9 $sink1 $ns connect $tcp0 $sink1
$tcp0 set fid_ 1 $ns color 1 blue
set tcp1 [new Agent/TCP] $ns attach-agent $Node1 $tcp1 set ftp1 [new Application/FTP] $tcp1 set packetSize_ 1024 $ftp1 attach-agent $tcp1
set sink2 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $Node9 $sink2
$ns connect $tcp1 $sink2 $tcp1 set fid_ 2
$ns color 2 magenta
# set MPLS modules #
for {set i 2} {$i < 9} {incr i} { set a LSR$i
set m [eval $$a get-module "MPLS"] eval set LSRmpls$i $m
}
# Schedule starting & stoping of traffic resources $ns at 1.1 "$ftp0 start" $ns at 1.5 "$ftp1 start" $ns at 1.9 "$src0 start" $ns at 25.9 "$src0 stop" $ns at 25.1 "$ftp0 stop" $ns at 25.5 "$ftp1 stop" $ns at 26.0 "finish" $ns run ### End: # --- # mplsdiff.tcl # --- # Network simulation topology:
# # Node0 # \ # \1Mb Node9 # \ 1Mb 1Mb / # LSR2 --- LSR5 --- LSR6 /1Mb # /|(ingress) | | \ / # / | | | \ / # / |1Mb |1Mb 1Mb| LSR7 # 1Mb/ | | | / (engress) # / | 1Mb | 1Mb | / # / LSR3 --- LSR4 --- LSR8 # Node1 (engress)\ # \1Mb # \ # Node10 #--- set ns [new Simulator]
#Open the NAM trace file --- set nf [open mplsdiff.nam w]
$ns namtrace-all $nf $ns trace-all $tf
#Set variable: cir traffic rate, pir max traffic rate --- set cir0 100000 set pir0 500000 set rate0 4000000 set cir1 400000 set pir1 1000000 set rate1 2000000 set packetSize 1000
#Define a 'finish' procedure --- proc finish {} {
global ns nf tf $ns flush-trace
#Close the NAM trace file close $nf
#Close the Trace file close $tf
#Execute NAM on the trace file exec nam mplsdiff.nam & exit 0
}
# Define a procedure attach traffic node with sink
proc attach-expoo-traffic { node sink size burst idle rate } { global ns
set source [new Agent/CBR/UDP] $ns attach-agent $node $source set traffic [new Traffic/Expoo] $traffic set packet-size $size $traffic set burst-time $burst $traffic set idle-time $idle $traffic set rate $rate
$source attach-traffic $traffic $ns connect $source $sink return $source
}
# make nodes & MPLSnodes set Node0 [$ns node]
set Node1 [$ns node] set LSR2 [$ns mpls-node] set LSR3 [$ns mpls-node] set LSR4 [$ns mpls-node] set LSR5 [$ns mpls-node] set LSR6 [$ns mpls-node] set LSR7 [$ns mpls-node] set LSR8 [$ns mpls-node]
set Node9 [$ns node] set Node10 [$ns node] # make links
$ns duplex-link $Node0 $LSR2 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $Node1 $LSR2 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR2 $LSR3 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR3 $LSR4 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR4 $LSR8 1Mb 10ms DropTail $ns simplex-link $LSR2 $LSR5 1Mb 10ms dsRED/edge $ns simplex-link $LSR5 $LSR2 1Mb 10ms dsRED/core $ns duplex-link $LSR5 $LSR6 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR5 $LSR4 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR7 $LSR6 1Mb 10ms dsRED/edge $ns simplex-link $LSR6 $LSR7 1Mb 10ms dsRED/core $ns duplex-link $LSR6 $LSR8 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR7 $LSR8 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR7 $Node9 1Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $LSR8 $Node10 1Mb 10ms DropTail
set qE1C [[$ns link $LSR2 $LSR5] queue] set qE2C [[$ns link $LSR7 $LSR6] queue] set qCE1 [[$ns link $LSR5 $LSR2] queue] set qCE2 [[$ns link $LSR6 $LSR7] queue]
# Orient links to make topology clear ---
$ns duplex-link-op $Node0 $LSR2 orient 1.667 $ns duplex-link-op $Node1 $LSR2 orient 0.333 $ns duplex-link-op $LSR2 $LSR3 orient down $ns duplex-link-op $LSR3 $LSR4 orient right $ns duplex-link-op $LSR4 $LSR8 orient right $ns duplex-link-op $LSR2 $LSR5 orient right $ns duplex-link-op $LSR5 $LSR6 orient right $ns duplex-link-op $LSR5 $LSR4 orient down $ns duplex-link-op $LSR6 $LSR7 orient 1.667 $ns duplex-link-op $LSR6 $LSR8 orient down $ns duplex-link-op $LSR8 $LSR7 orient 0.333 $ns duplex-link-op $LSR7 $Node9 orient 0.333 $ns duplex-link-op $LSR8 $Node10 orient 1.667