Hình 1 .6 Các mức QoS
Hình 1.7 Bổ xung QoS vào cho mạng
Một nhà cung cấp dịch vụ có thể:
Chia phần truy nhập và/hoặc các dịch vụ cho người sử dụng . Cách tiếp cận này đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ phải kiểm soát được mạng và biết được ai đang sử dụng phần tài nguyên nào của mạng. Hiện tại khơng có cách nào dễ dàng để thực hiện điều này trên Internet, trừ cách có gắng xác định các MODEM dial-up rồi đưa chúng ra ngoài và đương nhiên phưong pháp này không được ưa chuộng đối với người sử dụng.
Sử dụng xếp hàng theo giá và/hoặc quản lý IP. Cách tiếp cận này buộc người sử dụng phải trả nhiều tiền hơn để sử dụng nhiều tài nguyên mạng hơn. Các lộ trình có thể được đặc biệt thiết lập để kết nối các điểm sử dụng VoIP nhằm giảm thiểu trễ, nhưng sẽ phải trả giá cao hơn phí kết nối ISP. Trong trường hợp cực đoan, xếp hàng theo giá bao gồm các bộ định tuyến IP được quản lý hoàn toàn và các liên kết dành riêng cho một hoặc một số giới hạn khách hàng lớn.
Sử dụng công nghệ mớị Người sử dụng khơng thích chia phần truy nhập và khách hàng không nhất thiết phải tiêu một số tiền lớn để quản lý mạng IP. Cách đạt được QoS cuối cùng là sử dụng một hoặc nhiều công nghệ mới để làm cho mạng IP trở nên tốt như PSTN khi cung cấp thoạị Người sử dụng có thể làm gì với một mạng IP để cung cấp QoS của riêng họ nếu QoS đầy đủ cho ứng dụng không sẵn sàng từ một ISP? Bảng sau liệt kê một số điều có thể làm để thêm các tham số QoS từ một ISP.
Sử dụng các kỹ thuật mới (VD:DiffServ, RSVP) Sử dụng phương pháp tiếp cận IP “được quản lý” Chia phần truy nhậpvà/hoặc các dịch vụ cho người sử dụng Sử dụng xếp hạng theo giá Mạng IP “nỗ lực tốiđa” “không tin cậy”
Bảng 1.3. Thêm QoS ứng dụng vào một mạng IP
Để cải thiện thông
số QoS. . Người sử dụng có thể…
Băng thông Dồn kênh th o hướng ngược để tăng khả năng cho nhiều cuộc gọị
Trễ Khơng làm gì nhiều trừ cố gắng tối thiểu các bước nhảy giữa các bộ định tuyến (nhưng làm thế nàỏ)
Jitter Thêm các bộ đêm jitt r
Mất thông tin Thêm phần tiền sửa lỗi vào gói thoại (ít dùng)
Tính sẵn sàng Sử dụng nhiều liên kết đến ISP, thậm chí sử dụng nhiều ISP Bảo mật Thêm các phưong pháp nhận thực và mã hố của chính họ
(hay dùng)
Dồn kênh ngược có thể cần để cung cấp nhiều luồng lưu lượng VoIP thay vì kết nối VoIP riêng lẻ. Các bộ đệm jitt r được sử dụng rộng rãi với bất kì hình thức VoIP nào khơng cần biết có bao gồm Internet hay khơng, bởi vì chỉ có PSTN trên cơ sở kênh mới có giới hạn đủ chặt chẽ về jitt r để thoả mãn thoạị Ảnh hưởng của lỗi có thể được tối thiểu một phần bằng cách sử dụng mã FEC (Forward Error-Correcting Code), nhưng điều này hiếm khi được thực hiện. FEC yêu cầu tính tương thích nên nó giới hạn sự lựa chọn của người sử dụng và FEC cũng không giúp được gì khi tồn bộ gói bị mất trên Internet.
Tính sẵn sàng được tăng cường bằng cách sử dụng nhiều liên kết tới một ISP hoặc thậm chí sử dụng nhiều ISP. Cuối cùng, bảo mật theo truyền thống là một vấn đề cần sự quan tâm về QoS của người sử dụng và VoIP hay điện thoại Internet có thể sử dụng một trong nhiều cách để đảm bảo tính riêng tư và nhận thực, mặc dù khả năng hoạt động cùng với nhau vẫn còn là vấn đề cần giải quyết.
1.4.1. Các giao thức và thuật toán sử dụng để thêm QoS vào mạng IP
Hầu hết các nhà quan sát Internet sẽ đồng ý rằng một trong các cách sau sẽ trở thành phương pháp được chấp nhận để thêm QoS vào mạng IP. Tuy nhiên, hiện nay khơng có phương pháp nào nổi trội rõ ràng và chúng cũng luôn thay đổi theo thời gian. Danh sách này khơng có ý định đề cập tới tất cả các khía cạnh mà chỉ nêu đại diện cho các cách tiếp cận đã được thí nghiệm hay đề xuất trong những năm gần đâỵ
a) Tốc độ truy nhập cam kết (CAR)
Phương pháp này là một chức năng của “bộ định tuyến chuyển mạch ”của Ciscọ Cách tiếp cận đặc trưng của nhà cung cấp thiết bị được đưa ra ở đây khơng có nhiều giới hạn như cảm giác đầu tiên, bởi phần lớn các bộ định tuyến trên mạng đều của Ciscọ Tuy nhiên không phải bộ định tuyến nào của Cisco cũng có thể chạy được CAR. CAR giới hạn băng thông sử dụng trên một liên kết cho bất kì một ứng dụng nàọ Th o đó, trên một liên kết 15-Mb/s, CAR có thể giới hạn truy cập Web vào 50%
của lượng này, để 50% cho các ứng dụng khác ví dụ như thoạị CAR khơng thêm QoS nhiều như giới hạn cạnh tranh cho băng thơng . CAR có thể được bổ sung vào một bộ định tuyến truy nhập và cải thiện đáng kể hoạt động của mạng thậm chí ngay cả trong trường hợp các bộ định tuyến khác khơng biết chút gì về hoạt động của CAR.
b) Xếp hàng trên cơ sở lớp (CBQ)
Phương pháp này được đề xuất bởi Network Research Group tại Lawrence Berkeley National Laboratorỵ Vì thế mọi người được tự do thực hiện công nghệ quản lý lưu lượng nàỵ CBQ nằm ở lớp 3 của bộ định tuyến kết nối truy nhập của mạng LAN và mạng WAN. CBQ chia lưu lượng của tất cả người sử dụng ra thành các loại và ấn định băng thơng cho từng loạị Các lớp có thể là các luồng riêng biệt các gói tin hay đại diện cho một loại tổng thể của ứng dụng, người sử dụng, hay máy chủ. Bản thân các lớp có thể được xác định bằng cách kết hợp địa chỉ IP, các giao thức như TCP hay UDP và các tổng thể đại diện cho các ứng dụng như truyền tập tin, truy nhập W b…CBQ có thể làm giảm bớt hiệu ứng cổ chai giữa LAN và WAN, điều này rất linh động và không yêu cầu những thay đổi lớn đối với hạ tầng mạng Internet.
c) Lớp dịch vụ (CoS)
Lớp dịch vụ có ý nghĩa là một nhóm cuả một hay nhiều giá trị các tham số QoS đại diện cho một loại ứng dụng chọn vẹn. Tuy nhiên CoS cũng là một khái niệm LAN mới được định nghĩa trong tiêu chuẩn IEEE 802. 1p. Tiêu chuẩn này được sử dụng để tạo ra các mạng LAN ảo (VLANs) có thể mở rộng các vùng kết nối trong một WAN song lại hoạt động như một mạng LAN đơn lẻ. CoS sử dụng 3 bit trong phần tiêu đề của một khung LAN. Các mức CoS có thể ánh xạ vào các mức loại dịch vụ (ToS) của IP hay được hỗ trợ trong các bộ định tuyến với một số cơ chế khác .
d) Các dịch vụ phân biệt (DiffServ)
Các dịch vụ này gắn bó chặt chẽ với VoIP và điện thoại Int rn t. DiffS rv định nghĩa lại 6 trong số 8 bit trong trường ToS của phần mào đầu trong gói IP cho phép các bit ToS được sử dụng để phân biệt các ứng dụng . 6 bit này tổ hợp ra 64 lớp dịch vụ, nó đại diện cho các loại ứng dụng khác nhau và sẽ được chuẩn hoá giữa tất cả các ISP và các bộ định tuyến . Chuẩn DiffServ rất hấp dẫn nhưng tất nhiên là các bộ định tuyến phải hiểu và tuân theo các loại QoS của DiffServ. DiffServ khơng có các bảo đảm thực hiện QoS hồn tồn. Ví dụ, DiffServ tốt nhất có thể làm cho VoIP là đảm bảo các gói thoại được xếp hang đầu tiên tới cổng rạ
e) Quyền ưu tiên IP
IP Precendence sử dụng 3 bit trong trường ToS của tiêu đề gói tin IP để chỉ thị loại dịch vụ của mỗi góị Có thể chia lưu lượng trong mạng thành 6 lớp dịch vụ (hai lớp còn lại được dành riêng cho mạng sử dụng ). Các kỹ thuật xếp hàng trong tồn bộ mạng có thể sử dụng báo hiệu này để thực hiện việc xử lý phù hợp cho từng loại góị
Data
3 bit Bbyte ToS