Chương 2 : KIẾN TRÚC CQS
2.1. Tổng quan về kiến trúc CQS[5]
Mục đích của QoS là cung cấp các dịch vụ giao nhận thông tin tin cậy cho những lớp hay loại lưu lượng nào đó mà khơng quan tâm tới các loại lưu lượng khác đang cùng ở trong mạng. Tuyến đường mà gói phải đi qua để đến đích là một chuỗi các tuyến link và nút mạng (router hoặc switch). Do đó vấn đề trước tiên phải quan tâm là quá trình lưu và chuyển gói tại các nút mạng diễn ra như thế nàọ
Với một route truyền thống điều quan tâm nhất của nó là cần gửi gói đi đâụ Quyết định chuyển gói dựa trên địa chỉ đích của mỗi gói và thơng tin trong bảng định tuyến của rout r. Nhưng những router cần cho mạng có đảm bảo chất lượng dịch vụ thì phải điều khiển thời điểm gửi gói tức là quan tâm khi nào cần gửi góị Sau đây ta x m xét sâu hơn những thành phần của router ảnh hưởng tới thời điểm chuyển góị Mỗi router là một điểm hội tụ hay phân kì của một góị Trong phần lớn các mạng, lưu lượng đến theo từng đợt thay đổi thất thường. Rất hay xảy ra trường hợp nhiều đợt gói đến từ các tuyến vào khác nhau đến cùng một tuyến ra (mà bản thân tuyến ra chỉ có dung lượng hữu hạn) làm cho router nhận được số gói vượt quá khả năng phân phát tức thời của nó. Ví dụ lưu lượng hội tụ từ nhiều tuyến Ethernet 100Mbps dễ dàng vượt quá dung lượng 155Mbps/STM-1 của tuyến rạ Để đối phó với trường hợp này, tất cả các rout r đều có các bộ đệm bên trong (các hàng đợi-queues) để lưu trữ những gói thừa khi chúng có thể được chuyển . Khi đó các gói này sẽ chịu thêm độ trễ, hay có thể nói router chịu mọt sự ứ nghẽn tức thờị Trễ của gói từ nguồn tới đích bao gồm nhiều thành phần nhưng phần trễ do bộ đệm kể trên rất thất thường, nó thay đổi ngay cả giữa các gói tới đích.
Ngồi ra khi hết dung lượng bộ đệm thì gói đến phải bị huỷ và tỉ lệ mất gói cũng là một yếu tố khơng thể kiểm sốt được. Với các hàng đợi vào trước- ra trước sẽ khơng có các cơ chế để phân tách các loại lưu lượng khác nhau, lưu lượng này sẽ ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ của lưu lượng kia khi vượt qua cùng một hàng đợị Một số loại lưu lượng (như những kết nối TCP truyền điện tử-email) chịu được trễ tốt hơn việc mất gói thì muốn các hàng đợi dàị Tuy nhiên có những loại (như UDP mang tín hiệu voice) muốn hàng đợi càng ngắn càng tốt, những gói bị giữ lâu (trễ lớn) nên được huỷ bỏ vì khơng cịn cần thiết nữa .
Cổng ra M Hàngđợi FIFO . . . . . Cổng 1 Cổng n
Chiều dài L gói
Để giải quyết vấn đề trên người ta đưa ra cơ chế Classification, Queuing, Scheduling (CQS). Thay vì chỉ có một hàng đợi phục vụ cho mọi loại lưu lượng, người ta sử dụng nhiều hàng đợi (với dung lượng và chính sách huỷ gói khác nhau) phù hợp với yêu cầu chất lượng dịch vụ của từng lớp lưu lượng cần phục vụ. Classification thực hiện phân loại gói và chỉ định hàng đợi phù hợp cho từng góị Các hàng đợi vẫn phải chia sẻ cùng một dung lượng tuyến ra (output link) hữu hạn, cần một cơ chế đặt ra lịch phục vụ (Scheduling) từng hàng đợi (để chuyển gói từ các hàng đợi ra outputlink). Các rout r như vậy gọi là kiến trúc CQS.
Hình 2. 2. Classify, Queue, Schedule trong router
Kiến trúc CQS bao gồm ba phần chính là: Phân loại
Quản lý hàng đợi Lập lịch
Nội dung của phần lập lịch sẽ được xét trong chương 3.