Ch−ơng 3 Các biện pháp đảm bảo chất l−ợng dịch vụ
3.2.1Các thuật toán xếp hàng
Một cách để các phần tử mạng xử lý các dòng l−u l−ợng đến là sử dụng các thuật toán xếp hàng để sắp xếp các loại l−u l−ợng. Các thuật toán xếp hàng hay dùng là:
- Xếp hàng vào tr−ớc ra tr−ớc (FIFO Queuing).
- Xếp hàng theo mức −u tiên (PQ - Priority Queuing). - Xếp hàng tuỳ biến (CQ - Custom Queuing).
- Xếp hàng theo công bằng trọng số (WFQ - Weighted Fair Queuing).
1/FIFO Queuing
Trong dạng đơn giản nhất, thuật toán vào tr−ớc ra tr−ớc liên quan đến việc l−u trữ gói thông tin khi mạng bị tắc nghẽn và rồi chuyển tiếp các gói đi theo thứ tự mà chúng đến khi mạng không còn bị tắc nữa. FIFO trong một vài tr−ờng hơp là thuật toán mặc định vì tính đơn giản và không cần phải có sự thiết đặt cấu hình nh−ng nó có một vài thiếu sot. Thiếu sót quan trọng nhất là FIFO không đ−a ra sự quyết định nào về tính −u tiên của các gói cũng nh− là không có sự bảo vệ mạng nào chống lại những ứng dụng (nguồn phát gói) có lỗi. Một nguồn phát gói lỗi phát quá ra một l−u l−ợng lớn đột ngột có thể là tăng độ trễ của các l−u l−ợng của các ứng dụng thời gian thực vốn nhạy cảm về thời gian. FIFO là thuật toán cần thiết cho việc điều khiển l−u l−ợng mạng trong giai đoạn ban đầu nh−ng với những mạng thông minh hiện nay đòi hỏi phải có những thuật toán phức tạp hơn, đáp ứng đ−ợc những yêu cầu khắt khe hơn.
2/PQ - Priority Queuing
Thuật toán PQ đảm bảo rằng những l−u l−ợng quan trọng sẽ có đ−ợc sự xử lý nhanh hơn. Thuật toán đ−ợc thiết kế để đ−a ra tính −u tiên nghiêm ngặt đối với những dòng l−u l−ợng quan trọng. PQ có thể thực hiện −u tiên căn cứ vào giao thức, giao diện truyền tới, kích th−ớc gói, địa chỉ nguồn hoặc điạ chỉ đích ...Trong thuật toán, các gói đ−ợc đặt vào 1 trong các hàng đợi có mức −u tiên khác nhau dựa trên các mức độ −u tiên đ−ợc gán (Ví dụ nh− bốn mức −u tiên là High, Medium, Normal, và Low) và các gói trong hàng đợi có mức −u tiêncao sẽ đ−ợc xử lý để truyền đi tr−ớc. PQ đ−ợc cấu hình dựa vào các số liệu thống kê về tình
hình hoạt động của mạng và không tự động thích nghi khi điều kiện của mạng thay đổi.
3/Custom Queuing
CQ đ−ợc tạo ra để cho phép các ứng dụng khác nhau cùng chia sẻ mạng với các yêu cầu tối thiểu về băng thông và độ trễ. Trong những môi tr−ờng này, băng thông phải đ−ợc chia một cách tỉ lệ cho những ứng dụng và ng−ời sử dụng. CQ xử lý l−u l−ợng bằng cách gán cho mỗi loại gói thông tin trong mạng một số l−ợng cụ thể không gian hàng đợi và phục vụ các hàng đợi đó theo thuật toán round-robin (round-robin fashion). Cũng giống nh− PQ, CQ không tự thích ứng đ−ợc khi điều kiện của mạng thay đổi.
4/ WFQ - Weighted Fair Queuing
Trong tr−ờng hợp muốn có một mạng cung cấp đ−ợc thời gian đáp ứng không đổi trong những điều kiện l−u l−ợng trên mạng thay đổi thì giải pháp là thuật toán WFQ. Thuật toán WFQ t−ơng tự nh− CQ nh−ng các giá trị sử dụng băng thông gán cho các loại gói không đ−ợc gán một các cố định bởi ng−ời sử dụng mà đ−ợc hệ thống tự động điều chỉnh thông qua hệ thống báo hiệu QoS.
WFQ đ−ợc thiết kế để giảm thiểu việc thiết đặt cấu hình hàng đợi và tự động thích ứng với sự thay đổi điều kiện l−u l−ợng của mạng. Thuật toán này phù hợp với hầu hết các ứng dụng chạy trên những đ−ờng truyền không quá 2Mbps.