Ở đõy chỳng ta đứng trờn quan điểm của nhà quản lý mạng. Sự nõng cao chất lượng QoS được thực hiện dưới dạng cỏc thành phần mạng. Đặc biệt là hỗi trợ QoS dựa trờn thiết bị router. Để biết hiểu rừ hơn về vấn đề này chỳng ta trước tỡm hiểu một chỳt về router.
Một router thụng thường cú một số chức năng cơ bản sau đõy: • Giao diện ( giao diện ở đõy khỏ phức tạp)
• Bộ chuyển tiếp
• Bộ phận chức năng quản lý
Những gúi phự hợp từ những router khỏc đưa vào những giao diện, và (trờn cơ sở địa chỉ đớch của mỗi gúi IP) bộ phận chuyển tiếp chuyển gúi qua giao diện đầu ra phự hợp. Mỗi giao diện sau khi sử dụng kỹ thuật đường liờn kết riờng để truyền dẫn đến router (hay host) kế tiếp dọc theo đường liờn kết. Khi router chắc chắn rằng vựng nghẽn đang tăng lờn khụng cũn phự hợp, những gúi này cú thể bị loại bỏ hay bị đỏnh dấu lại bằng cỏch chỉ ra trạng thỏi của nú trờn mạng. Cỏc thiết bị xử lý gúi khụng liờn tục kế tiếp (lựa chọn giao diện đầu ra và trả lời nghẽn) thỡ được xử lý sau cựng bởi thiết bị quản lý mạng.
Khối chuyển tiếp FBI (forwarding information base) chứa cỏc thụng tin phục vụ cho sự định tuyến của cỏc router, cỏc router sẽ quyết định định tuyến những gúi đến dựa trờn, FBI và địa chỉ đớch. Với tất cả những địa chỉ đớch phự hợp, việc tỡm kiếm tiền tố
phự hợp dài nhất được thực hiện qua FIB. Khi sự tỡm kiếm xỏc nhận là tỡm thấy, bộ phận chuyển tiếp biết gúi đi đến là phự hợp nú sẽ chuyển gúi đến cổng ra phự hợp, cú thể tiếp nhận; nếu khụng tỡm thấy, thỡ ngược lại gúi sẽ bị loại bỏ.
Chỳ ý rằng, biết về mụ hỡnh hỡnh học phụ cận cho phộp FIB của những hop kế tiếp được tỡm thấy từ tớnh toỏn những cõy đường dẫn ngắn nhất cho tất cả địa chỉ đớch/ những tiền tố.
Hỡnh 4.1: Bộ định tuyến IP hỗi trợ tối đa thụng thường
Những router đơn giản điển hỡnh cú chung tõm tớn hiệu CPU thiết lập tất cả những chức năng quản lý và chuyển tiếp gúi. Từ khi những router cú sự phỏt triển theo hướng kiến trỳc phấn tỏn, tất cả những thiết kế đều nhằm thực hiện loại bỏ hay giảm những điểm thắt cổ chai. Trong những router đường trục thực thi cao, bộ phận chuyển tiếp được phõn tỏn thiết lập trong những cạc giao diện dược liờn kết bởi cơ cấu hay mặt bằng nền tảng chuyển mạch tốc độ cao. Tuy nhiờn, tất cả những router phải cú trỡnh tự chung theo cỏc bước xử lý khi gúi đi qua. Ngày nay QoS đang trở nờn quan trọng, quỏ trỡnh chuyển tiếp được thiết kế lại với chi phớ nhiều hơn cho router gửi gúi. Hỡnh 4.2 cung cấp tổng quan về lý thuyết quỏ trỡnh xử lý xảy ra trong khối chuyển tiếp ở hỡnh 4.1. Thụng thường một gúi gửi qua thỡ thụng qua ba giai đoạn chinh sau:
• Phõn loại và tỡm kiếm FIB (thiết lập nhận dạng gúi và tỡm giao diện đầu ra). • Đỏnh dấu và lập chớnh sỏch (dựng để đối phú với những trường hợp gúi khụng
đến trong khung thời gian phự hợp) Chuyển tiếp cập nhật nội hạt, bản tin cho những router khỏc. những thống kờ nội hạt, bản tin từ những router khỏc. Quản lý
• Hàng đợi và lập lịch (cho chuyển tiếp gúi phụ thuộc vào những quy tắc chia sẻ đường liờn kết hay loại hỡnh lưu lượng cũn cho loại bỏ thỡ phụ thuộc vào những quy tắc điều khiển nghẽn).
Giai đoạn phõn loại gúi thiết lập toàn bộ ngữ cảnh “context” cho những gúi đến sau sự thiết lập này được thao tỏc bởi router. Mặc dự hầu hết tất cả “context” được sử dụng để thiết lập cỏc thụng số thao tỏc thời về thời gian (lập chớnh sỏch, đỏnh dấu, hàng đợi, lập lịch), một số “context” thờm vào cú thể được dựng cho chuyển đổi một số quyết định chuyển tiếp. Vớ dụ một router hiện đại cú thể duy trỡ sử dụng nhiều FIB phức tạp (đại diện những cõy đường dẫn ngắn nhất dựa trờn cơ sở đơn vị khỏc nhau) và lựa chọn giữa chỳng bằng cỏch sử dụng những thụng tin khỏc nhau trong phần tiờu đề gúi (như địa chỉ nguồn của gúi). Một cỏch tương tự hay tối thiểu một mối quan hệ đúng thường tồn tại giữa tỡnh huống của gúi (thiết lập thụng qua phõn loại) và cỏc phõn loại của nú (ta cú thể thấy được chỳng trờn cơ sở từ cuối- tới-cuối).
bảng chuyển tiếp FIB FIB FIB FIB đánh dấu và lập chính sách Cơ cấu chuyển mạch Lập lịch và hàng đợi
Phân loại gói
Tiêu đề IP tải trọng Giao diện đầu vào Giao diện đầu ra “Ngữ cảnh” gói tác động tới xủ lý tiếp theo
Hỡnh 4.2: Sự phõn loại từng chặng điều khiển chặng kế tiếp, hàng đợi và lập lịch.
Chỳ ý rằng một router cũng cú thể nhận chặng tiếp theo bằng một phần ngữ cảnh của gúi, nhưng sự sắp xếp chi tiết thỡ phụ thuộc nhiều vào sự thực thi.
Hỡnh 4.2 phản ỏnh một giả định đơn giản tắc nghẽn xảy ra chỉ ở giao diện đầu ra. Kiến trỳc CQS được yờu cầu ở tất cả những điểm tắc nghẽn, dự cú trong mạng hay router. Kiến trỳc router cũng cú thể cú những điểm tắc nghẽn nội (vớ dụ ở đầu vào của trường chuyển mạch hoặc mặt bằng phớa sau) và cũng phải cung cấp hàng đợi và lập lịch khỏc biệt ở tất cả những điểm này.
Đoạn kế tiếp diễn tả sắp xếp theo thứ tự phõn loại, lập chớnh sỏch, đỏnh dấu, hàng đợi và lập lịch đó cú phỏt triển từ trước.