Kiến trúc chất lượng mạng bao gồm những tính năng sau đây:
Các phương pháp yêu cầu và nhận các mức dịch vụ thông qua các thoả thuận mức độ dịch vụ (Service Level Aggreement - SLA).
SLA là định dạng yêu cầu mức dịch vụ, nó bao gồm các tham số chất lượng dịch vụ như băng tần, jitter, độ trễ. Thoả thuận này là hợp đồng dịch vụ thông thường giữa khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ.
Báo hiệu, phân cấp bộ đệm, và quản lý cho phép mạng cấp cho mức độ dịch vụ yêu cầu. RSVP là một ví dụ của giao thức báo hiệu nó có thể sắp xếp việc sử dụng tài nguyên.
Kiểm soát các ứng dụng mà chất lượng dịch vụ của nó không đúng như yêu cầu thiết lập.
Các phương pháp sắp xếp dòng lưu lượng theo hướng sao cho đảm bảo được mức độ dịch vụ yêu cầu bằng cách sử dụng bảng định tuyến dựa trên QoS.
Các phương pháp tránh nghẽn, quản lý nghẽn, xếp hàng và lập kế hoạch để tránh trường hợp mạng gây nên những ảnh hưởng bất lợi cho mức độ dịch vụ.
Những phương pháp cho phép chính sách điều khiển quản lý có
Chất lượng dịch vụ trong mạng NGN
Tính tiền dịch vụ.
Hình 4.1 mô tả các thành phần của kiến trúc QoS tương ứng. Những thành phần này được mô tả chi tiết như sau:
Hình 4. 1 Các thành phần của kiến trúc mạng 4.2.1.1. Các tham số của QoS
Để cung cấp được mức độ dịch vụ trong mạng cho khách hàng, các yêu cầu dịch vụ phải được biểu thị bằng một số tham số đo đạc QoS. Các tham số QoS có thể là khác nhau trên các mạng khác nhau. Trong khi trễ, độ tin cậy và chi phí là các tham số của mạng IP thì tỷ lệ mất gói tin, mức độ trễ gói tin và trễ truyền gói tin tối đa là các tham sốQoS của mạng ATM. Đối với các mạng không dây, jitter, băng tần, tiếng ồn, fading là các tham số quyết định của QoS. Các tham số cũng khác nhau phụ thuộc vào lớp mạng xem xét. Ví dụ tỷ lệ lỗi frame là tham số QoS ở lớp liên kết thì fading và tốc độ lỗi bit là các tham số QoS ở lớp vật lý.
4.2.1.2. Đảm bảo mức độ dịch vụ (Service level Aggreement - SLA)
Nhìn chung đảm bảo mức độ dịch vụ bao gồm các vần đề về giám sát và
dụng mạng và nhà cung cấp dịch vụ. SLA có thể bao gồm một số tham số sau:
tốc độ thông tin cung cấp, trễ lớn nhất, tổng thời gian chết mạng, phần trăm phân phát gói tin thành công, thời gian tối thiểu để khôi phục mạng lại như cũ…. Nhà cung cấp internet cần SLA đo đo họ có thể cấu hình mạng để xử lý những lưu lượng đến. Khách hàng cần biết SLA để họ biết được những ứng dụng của họ có nhận được mức độ dịch vụ yêu cầu hay không. Có hai loại SLA: SLA tĩnh và SLA động.
4.2.1.3. Phân loại lưu lượng
Phân loại lưu lượng được sử dụng bởi các thành phần mạng để phân loại lưu lượng đi qua chúng theo mức độ ưu tiên khác nhau hoặc mức độ dịch vụ khác nhau. Điều này sẽ đảm bảo mức độ dịch vụ cho khách hàng và những ứng dụng của họ dựa trên SLA. Sau khi phân loại, những cơ chế xử lý lưu lượng khác nhau như policing và marking được áp dụng đối với dòng lưu lượng. Phân loại cũng được thực hiện để áp dụng một cơ chế quản lý chuyên biệt đối với dòng lưu lượng đặc biệt. Cũng có thể thực hiện phân loại lưu lượng bằng cách dùng các header của các lớp liên kết, lớp mạng, lớp truyền dẫn, lớp ứng dụng hoặc các lớp trên và mong muốn đạt được mức độ nhất định của điều khiển. Phân loại cũng có thể thực hiện được bằng cách sử dụng phần tải của gói. Đặc biệt, mức độ càng cao thì trễ càng nhiều ở router do trễ trong quá trình xử lý gói.
4.2.1.4. Quản lý nghẽn
Theo một báo cáo của Cisco: ‘quản lý nghẽn cho phép các thành phần của mạng kiểm soát được nghẽn bằng cách xác định thứ tự các gói tin được truyền đi dựa trên mức độ ưu tiên hoặc mức độ dịch vụ gán ở những gói tin này’. Nó đòi hỏi phải tạo hàng đợi, phân loại gói tin đưa vào hàng đợi và xắp xếp các gói tin trong hàng đợi.Quản lý nghẽn không phải là cơ chế quản lý
Chất lượng dịch vụ trong mạng NGN
nghẽn xảy ra trong mạng. Quản lý hàng đợi là yếu tố chính trong cơ chế này.
Có một số cách xử lý hàng đợi như sau: hàng đợi first in first out (FIFO), hàng đợi cân bằng theo trọng số (Weighted Fair Queuing - WFQ), hàng đợi theo ý khách hàng, hàng đợi ưu tiên,
4.2.1.5. Tránh tắc nghẽn
Việc tránh tắc nghẽn được thực hiện để tránh tắc nghẽn khi thiết lập trong mạng. Điều này thường được thực hiện bằng cách bỏ gói tin. Một số kỹ thuật được sử dụng để tránh tác nghẽn như: Tail Drop và Random Early Detection (RED). Thuật toán RED sử dụng đặc tính tránh tắc nghẽn của TCP và nó phù hợp với mạng TCP/IP. TCP đối phó với việc bỏ lưu lượng bằng cách giảm tốc độ truyền dẫn. Để thực hiện tính năng này, thuật toán RED sẽ bỏ đi những gói tin ngẫu nhiên thậm chí trước khi xảy ra tắc ghẽn. Do đó, RED làm giảm đi lưu lượng trong mạng. Có rất nhiều loại RED khác nhau như: Weighted RED, RED in/out. Các ngưỡng treen khi mà RED bắt đầu bỏ gói tin được cấu hình bởi nhà cung cấp dịch vụ .
4.2.1.6. Policing and Marking
Policing and Marking liên quan đến quy định định tuyến lưu lượng. Mỗi lớp lưu lượng có một giới hạn nhất định về tốc độ gói tin được chuyển nhanh như thế nào hoặc số lượng gói tin được chấp nhận trong một khoảng thời gian nhất định. Policing anh Marking liên quan đến những hành động được thực hiện bởi router khi các gói tin được xác định là vượt quá mức đảm bảo bảo dịch vụ. Policing thực hiện bỏ gói tin thừa ra trong khi Marking chỉ xác định và đánh dấu các gói tin thừa ra. Những gói tin được đánh dấu này được đưa vào hàng đợi và được xử lý trong lần kế tiếp.Cả Policing và Marking đều sử dụng chung module đo, module này xác định xem liệu gói tin được xử lý hay là thừa ra.
4.2.1.7. Shapping
Các thành phần mạng thực hiện định hướng lưu lượng bằng cách thay đổi các đặc tính lưu lượng để làm theo các yêu cầu lưu lượng đã được thoả thuận trong SLA. Một số thuật toán để định hướng lưu lượng bao gồm reverse leaky bucket and spacing. Ý tưởng chính của vấn đề này không phải là xác định sự tuân theo mà là sắp xếp việc định hướng các gói tin để dòng lưu lượng tuân theo đúng các tiêu chuẩn về lưu lượng. Cách xử lý nghẽn không bỏ gói tin bao gồm các cơ chế thông báo có nghẽn (Explicit Congestion Notification - ECN) như: backward ECN và forward ECN. Ở đây những gói tin thừa ra thì không bị bỏ đi nhưng nơi phát đi lưu lượng gây ra nghẽn này sẽ được thông báo tình trạng nghẽn và tốc độ lưu lượng có thể bị giảm xuống.