2.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG
Mạng diện rộng định nghĩa bằng phần mềm là một mơ hình mạng mới tách mặt phẳng điều khiển mạng khỏi mặt phẳng chuyển tiếp gói và cung cấp cho các ứng dụng một cái nhìn tập trung trừu tượng về trạng thái mạng phân tán. Bộ điều khiển tập trung trong mạng SD-WAN chịu trách nhiệm về tất cả các quyết định kiểm soát hoạt động mạng và nó giao tiếp với các thành phần điều khiển phân tán khác trên tồn mạng thơng qua các giao diện tiêu chuẩn hóa. Kiến trúc SDN sẽ dẫn đến việc sử dụng dung lượng mạng tốt hơn và cải thiện hiệu suất độ trễ và mất gói tin. Đóng góp của bài luận văn này là về việc sử dụng hiệu quả các SDN cho kỹ thuật điều khiển lưu lượng (Traffic Engineering), đáp ứng được yêu cầu chất lượng sử dụng dịch vụ của khách hàng đề ra. Đặc biệt, cách tận dụng bộ điều khiển tập trung để có được những cải tiến đáng kể hơn nữa trong việc sử dụng mạng cũng như giảm tỷ lệ mất gói và độ trễ.
2.2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG SD-WAN MẠNG SD-WAN
Traffic Engineering (TE) là cực kỳ quan trọng đối với các doanh nghiệp không chỉ để điều phối lưu lượng mạng giữa các thiết bị biên một cách hiệu quả mà còn để giữ cho các dịch vụ của họ luôn sẵn sàng. Trong công việc này, tôi phát triển các loại thuật tốn TE khác nhau với mục đích cải thiện hiệu suất của mạng dựa trên SD-WAN về tính chất lượng truyền tải của dịch vụ.
Điều khiển lưu lượng đề cập đến quá trình chọn đường dẫn mà lưu lượng truy cập sẽ truyền tải qua mạng. Kỹ thuật điều khiển lưu lượng được sử dụng để đạt được khả năng kiểm soát chi tiết về luồng lưu lượng và sử dụng tối ưu tất cả các đường kết nối WAN có sẵn. Kỹ thuật này có thể được sử dụng trên một liên kết truyền tải đơn hoặc nhiều liên kết truyền tải tùy thuộc vào yêu cầu mạng của ứng dụng.
Mạng SD-WAN có khả năng giám sát tình trạng thơng số truyền tải vật lý và chất lượng của các kết nối WAN, sau đó sử dụng các thuật tốn hoặc các phép tính để đưa ra những quyết định thông minh nhằm định hướng lưu lượng ứng dụng sẽ đi qua đường nào. Sự lựa chọn đường đi tốt ưu có vài lợi ích như:
• Những dịch vụ thời gian thực như VoIP và Video có thể được định tuyến để chạy qua mạng có độ trễ thấp nhất.
• Cấu hình dự phịng (Failover) hoặc chạy đồng thời (active/active) một cách thơng minh để đảm bảo độ tin cậy.
• Có thể kết nối thêm bất cứ WAN mới để nâng cao băng thơng khi có nhu cầu.
• Một khi được cấu hình, tất cả lưu lượng được quản lý tự động bởi phần mềm định nghĩa các chính sách (policy) trên thiết bị.
Ví dụ: mặc định có thể là truyền tải lưu lượng thoại qua IP (VoIP) qua dịch vụ MPLS VPN. Tuy nhiên, nếu kết nối MPLS bị tắc nghẽn, SD-WAN có thể chuyển lưu lượng đó sang Internet băng thơng rộng hoặc kết nối không dây 4G LTE. Bằng cách này, SD- WAN cho phép cân bằng tải tự động và quản lý tắc nghẽn mạng để có hiệu suất tốt nhất và định tuyến hiệu quả với chi phí thấp nhất.
Bảng 2.1: So sánh tính năng giữa TE trong mạng WAN và SD-WAN [24-26]
TE mạng WAN TE mạng SD-WAN
được thiết lập trước theo hệ thống (đường đi ngắn nhất, cân bằng tải…)
được hỗ trợ tự động cập nhật theo thơng tin hệ thống của tồn mạng xuyên suốt theo thời gian thực
việc cập nhật cơ chế điều khiển lưu lượng khó khăn để đáp ứng yêu cầu dịch vụ, nhất là theo thời gian thực
thay đổi, cấu hình TE đáp ứng mục đích một cách dễ dàng và nhanh chóng
khơng thể điều khiển lưu lượng theo các thông số của kết nối WAN như latency, loss, jitter
lựa chọn tuyến đường tối ưu nhất cho từng dịch vụ theo mức thông số truyền tải mong muốn: latency, loss…
có khả năng điều khiển lưu lượng dựa theo ip (layer 3), port (layer 4)
có khả năng kiểm tra lưu lượng ở lớp ứng dụng (layer 7) để áp dụng các chính sách định tuyến chi tiết cho các ứng dụng cụ thể, tận dụng các đường WAN tối ưu nhất