2.5.2. Các tham số chất lượng dịch vụ
Các yêu cầu chất lượng dịch vụ phải được biểu thị theo các tham số QoS đo được. Các tham số thông thường được biết đến là các tham số: băng thơng, độ trễ và xác suất mất gói. Các thơng số sử dụng để tính tốn QoS có thể phụ thuộc vào kiểu mạng: băng thông, độ trễ và độ tin cậy là các thông số thường dùng trong mạng IP; trong khi đó đối với các mạng khơng dây, các thông số đo thường sử dụng là băng thông, nhiễu, suy hao và độ tin cậy. Trong khung làm việc chung của QoS, ba dạng thông số đo tổng quát gồm:
Các tham số tính cộng (trễ).
Các tham số tính nhân (độ tin cậy).
2.5.2.1. Độ tin cậy
Để xác định độ tin cậy của hệ thống, người ta thường xác định độ khả dụng của hệ thống. Độ khả dụng của mạng càng cao nghĩa là độ tin cậy của mạng càng lớn và độ ổn định của hệ thống càng lớn. Độ khả dụng của mạng thường được tính trên cơ sở thời gian ngừng hoạt động và tổng số thời gian hoạt động.
2.5.2.2. Băng thông
Băng thông biểu thị tốc độ truyền dữ liệu cực đại có thể đạt được giữa hai điểm kết cuối. Có thể giải thích qua các phép tính tốn như sau: Một mơ hình trạng thái chất lượng dịch vụ của mạng thường được biểu diễn dưới dạng một đồ thị G(V,E). Trong đó, V là các nút cịn E các liên kết. Lưu lượng vào mạng qua nút Vi và ra khỏi mạng ở nút Vj. Mỗi liên kết có 2 đặc tính: C(i,j) là dung lượng liên kết, f(i,j) là lưu lượng thực tế. Gọi R(i,j) là băng thơng dư. Khi đó, nếu một kết nối có u cầu băng thơng là Dk, thì kết nối được gọi là khả dụng khi và chỉ khi R(i,j) ≥ Dk. Một kết nối mới có thể được chấp nhận nếu tồn tại ít nhất một đường dẫn khả dụng giữa 2 nút Vi và Vj. Băng thông là tốc độ truyền thơng tin được tính theo bit/s.
2.5.2.3. Độ trễ
Là khoảng thời gian chênh lệch giữa các thiết bị phát và thiết bị thu. Trễ tổng thể là thời gian trễ từ đầu cuối phát tới đầu cuối thu tín hiệu (cịn gọi là trễ tích luỹ). Mỗi thành phần trong tuyến kết nối như thiết bị phát, truyền dẫn, thiết bị chuyển mạch và định tuyến đều có thể gây ra trễ.
Các thành phần gây trễ chủ yếu gồm:
Trễ hàng đợi: Là thời gian một gói tin phải trải qua trong một hàng đợi khi nó
phải đợi để được truyền đi trong một liên kết khác, hay thời gian cần thiết phải đợi để thực hiện quyết định định tuyến trong bộ định tuyến. Nó có thể bằng 0 hoặc rất lớn vì phụ thuộc vào số gói có trong hàng đợi và tốc độ xử lý.
Trễ truyền lan: Thời gian cần thiết để môi trường vật lý truyền dữ liệu. Ví dụ
trễ lan truyền trong truyền dẫn quang nhỏ hơn trong môi trường vô tuyến.
Trễ chuyển tiếp: Thời gian sử dụng để chuyển gói tin từ một tuyến này sang
tuyến khác, hay thời gian được yêu cầu để xử lý các gói đã đến trong một nút. Ví dụ, thời gian để kiểm tra tiêu đề gói và xác định nút tiếp theo để gửi đi.
Trễ truyền dẫn: Là thời gian được yêu cầu để truyền tất cả các bit trong gói
qua liên kết, trễ truyền dẫn được xác định trên thực tế của băng thông liên kết.
2.5.2.4. Biến động trễ
Biến động trễ là sự khác biệt về trễ của các gói khác nhau cùng trong một luồng lưu lượng. Biến động trễ có tần số cao được gọi là jitter trong khi biến động trễ có tần số thấp được gọi là wander. Biến động trễ chủ yếu do sự sai khác về thời gian xếp hàng của các gói liên tiếp trong một luồng gây ra và là vấn đề quan trọng nhất của chất lượng dịch vụ.
Khi jitter nằm vào khoảng dung sai định nghĩa trước thì nó khơng ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ. Nếu biến động trễ quá lớn sẽ làm cho kết nối trong mạng bị đứt quãng. Bộ đệm jitter được dùng để giảm tác động “trồi, sụt” của mạng và tạo ra dịng gói đến đều đặn hơn ở máy thu. Trong một số ứng dụng, như ứng dụng thời gian thực không thể chấp nhận rung pha. Biến động trễ lớn có thể được xử lý bằng bộ đệm, song nó lại làm tăng trễ nên lại nảy sinh các khó khăn khác.
2.5.2.5. Tổn thất gói
Tổn thất gói có thể xảy ra theo từng cụm hoặc theo chu kỳ do mạng bị tắc nghẽn liên tục, hoặc xảy ra trên chính các trường chuyển mạch gói. Mất gói theo chu kì ở khoảng 5 - 10% số gói phát ra có thể làm giảm chất lượng mạng xuống cấp đáng kể. Từng gói bị mất khơng thường xun cũng khiến kết nối gặp khó khăn. Xác suất mất gói là giá trị được nhân lên từ xác suất mất gói được kỳ vọng ở mỗi một trong các nút trung gian giữa một cặp nguồn và đích.
Khi kết nối yêu cầu truyền dữ liệu theo đúng thứ tự, thì tổn thất gói là ngun nhân của quá trình truyền lại. Điều này làm chậm lại quá trình xử lý truyền tin và làm giảm