CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU
1.3 Dịch vụ cố gắng tối đa (Best Effort) và truyền thông đa phƣơng tiện
1.3.1 Hạn chế của dịch vụ cố gắng tối đa
1.3.1.1 Tỉ lệ mất mát gói tin có thể là rất lớn khi xảy ra tắc nghẽn
Ví dụ một gói tin UDP đƣợc tạo ra bởi ứng dụng thoại Internet. Nó đƣợc đóng gói trong một gói tin IP và gói tin IP chuyển tới bên nhận. Gói tin đƣợc truyền trên mạng qua các bộ đệm trong các router. Nếu một trong các bộ đệm của router đã đầy thì gói tin sẽ không đƣợc vào hàng đợi. Trong trƣờng hợp này, gói tin bị loại bỏ và nó sẽ không tới đƣợc phía nhận.
Nếu thay bằng TCP, TCP có cơ chế biên nhận nên sẽ truyền lại các gói tin bị mất. Vấn đề là với các ứng dụng thời gian thực nhƣ thoại Internet, hay các ứng dụng video call, việc truyền lại là không chấp nhận. Chƣa nói đến vấn đề với cơ chế điều khiển tắc nghẽn trong TCP, sau khi gói tin bị mất, tốc độ phát tại phía gửi có thể giảm tới mức thấp nhất, nhằm tránh tắc nghẽn, điều này ảnh hƣởng nghiêm trọng tới chất lƣợng âm thanh tại phía nhận. Vì thế, hầu hết các ứng dụng thoại Internet đều chạy trên UDP và không thực hiện truyền lại các gói tin bị mất, do đó để đảm bảo đƣợc chất lƣợng dịch vụ, việc mất tin phải ở mức thấp và chấp nhận đƣợc, độ trễ cũng phải chấp nhận đƣợc. Cơ chế sửa lỗi FEC (Forward Error Correction) có thể đƣợc dùng để che đậy sự mất gói tin. Tuy nhiên, nếu đƣờng truyền giữa bên gửi và bên nhận bị tắc nghẽn trầm trọng, tỉ lệ mất gói tin vƣợt quá 10-20%, khi đó sẽ không có cách nào đạt đƣợc chất lƣợng âm thanh mong muốn. Đây là hạn chế của dịch vụ cố gắng tối đa [12].
1.3.1.2 Độ trễ end-to-end có thể vƣợt quá giới hạn chấp nhận đƣợc
Hình 1.5: Độ trễ end-to-end
Độ trễ end-to-end là tổng của thời gian xử lý và chờ trong hàng đợi của các router dọc theo đƣờng truyền từ ngƣời gửi đến ngƣời nhận, thời gian truyền và thời gian xử lý của phía nhận.
29
Propagation (serialization): Sự chậm trễ truyền tải dữ liệu trên phƣơng tiện truyền dẫn, hầu hết xảy ra ở các phần, chỉ phụ thuộc vào băng thông.
Processing, queuing delay: Xảy ra trong Router.
Với các ứng dụng tƣơng tác thời gian thực nhƣ điện thoại Internet, độ trễ end-to-end nhỏ hơn 150ms đƣợc coi là không có vấn đề gì (giác quan con ngƣời không cảm nhận đƣợc sự khác biệt), độ trễ từ 150-400ms là có thể đƣợc chấp nhận đƣợc nhƣng không nên lớn đến mức nhƣ vậy, độ trễ lớn hơn 400ms là quá lớn, không thể chấp nhận đƣợc.
1.3.1.3 Jitter là không thể tránh khỏi [12]
Một trong những thành phần tạo nên độ trễ end-to-end là thời gian chờ ngẫu nhiên ở hàng đợi của router. Do thời gian chờ ngẫu nhiên này, độ trễ end-to-end có thể thay đổi đối với từng gói tin, sự biến đổi này đƣợc gọi là jitter (biến thiên độ trễ). Có thể loại bỏ jitter bằng các cách sau: đánh số số tuần tự các gói tin, gán nhãn thời gian cho các gói tin, tạm dừng chạy.
Sau đây chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn các phƣơng pháp này:
1.3.2 Tổng quan các phƣơng pháp đảm bảo QoS cho truyền thông multimedia trên nền các dịch vụ Best Effort