Để tiến hành nghiên cứu khảo sát các tham số đánh giá chất lƣợng dịch vụ mạng lõi IP, ta cần hiểu rõ đƣợc vị trí của lớp dịch vụ IP đối chiếu tƣơng ứng với mô hình 7 lớp của OSI, đồng thời mối liên hệ qua lại của lớp IP với các lớp khác trong mô hình.
Hình 7 mô tả mô hình phân lớp của chất lƣợng dịch vụ IP. Chất lƣợng dịch vụ IP cung cấp cho ngƣời sử dụng sẽ phụ thuộc vào các lớp trong mô hình, đó là:
- Các lớp thấp hơn, nằm phía dƣới lớp IP, các lớp này cung cấp chức năng truyền tải hƣớng liên kết hoặc không liên kết thông qua những đƣờng kết nối tín hiệu (Link). Những đƣờng kết nối này có thể là các router, nguồn hay đích đến của gói tin, bao gồm nhiều công nghệ khác nhau nhƣ ATM, Frame Relay, SDH, PDH, ISDN,…. Tƣơng ứng với các loại giao thức và dịch vụ nằm dƣới lớp IP sẽ có các thiết bị vật lý khác nhau.
- Lớp IP cung cấp truyền tải không liên kết cho gói dữ liệu IP. Một số nội dung ở phần đầu của gói IP có thể thay đổi khi truyền qua mạng nhƣng dữ liệu của ngƣời sử dụng có thể sẽ không bị thay đổi tại lớp IP cũng nhƣ các lớp phía dƣới.
- Các lớp cao hơn, đƣợc hỗ trợ bởi lớp IP, có thể bao gồm TCP, UDP, HTTP, RTP và FTP,. Các lớp trên này sẽ thay đổi và có thể tăng cƣờng chất lƣợng dịch vụ đƣợc cung cấp bởi lớp IP từ đầu cuối tới đầu cuối (end to end).
31
Các khái niệm về thành phần , kết nối và đo lƣờng trong mạng IP
Trong quá trình nghiên cứu và khảo sát ta sẽ làm việc với các khái niệm về các thành phần , kết nối và đo lƣờng trong mạng lõi IP. Đó là các khái niệm sau :
Trạm (host): một máy tính truyền thông sử dụng các giao thức Internet. Một trạm sẽ thực thi các chức năng định tuyến và có thể thực hiện các chức năng khác ở các lớp cao hơn hoặc thấp hơn.
Trạm nguồn (source host) : là một trạm đƣợc gán địa chỉ IP, nơi đầu tiên tạo ra những gói IP trong mô hình từ đầu cuối đến đầu cuối. Trạm đích cũng có thể tạo ra dữ liệu ở lớp cao hơn ( ví dụ nhƣ TCP) nếu các giao thức này đƣợc triển khai.
IP layer IP layer IP layer IP layer
LL LL LL (HTTP) (FTP) (TCP) (RTP) etc (UDP) (RTP) etc (UDP) (HTTP) (FTP) (TCP)
User information User information
Network component Higher layer performance IP packet Layer Service performance Y.1540 Lower layer performance
SRC Link Router Link Router Link DST Hình 7 : Mô hình phân lớp của chất lƣợng dịch vụ IP-Y.1540
32
Trạm đích ( destination host): là một trạm đƣợc gán địa chỉ IP, nơi kết cuối (teminate) của những gói IP trong mô hình từ đầu cuối đến đầu cuối. Trạm đích cũng có kết cuối dữ liệu ở lớp cao hơn ( ví dụ nhƣ TCP) nếu các giao thức này đƣợc triển khai.
Kết nối trao đổi EL ( Exchange Link): là kết nối để nối một trạm nguồn hay một trạm đích tới trạm liền kề của nó ( ví dụ nhƣ một router), hoặc kết nối một router trong một bộ phận của mạng với một router trong một bộ phận khác của mạng .
Bộ phận của mạng NS ( Network Section):là một tập hợp các trạm cùng với những kết nối qua lại của chúng cung cấp một phần của dịch vụ IP giữa trạm nguồn và trạm đích.
NS nguồn: là NS chứa trạm nguồn.
NS đích:là NS chứa trạm đích.
Điểm đo MP : là biên giới giữa một trạm và kết nối của nó, tại đó các sự kiện tham khảo về chất lƣợng có thể quan sát và đo đạc.
Bộ phận cơ sở ( basic section): có thể là một EL, NS, trạm nguồn hay trạm đích. Các bộ phận cơ sở bị giới hạn bởi các điểm đo MP.
Mạng IP từ đầu cuối đến đầu cuối (end-to-end IP network): là tập hợp của các EL và các NS cung cấp truyền tải các gói IP từ nguồn đến đích. Các điểm đo MP ở hai đầu mạng IP từ đầu cuối đến đầu cuối là các điểm đo tại trạm nguồn và trạm đích. Chất lƣợng của mạng IP từ đầu cuối đến đầu cuối có thể đo đƣợc tƣơng đối chính xác đối với bất kỳ dịch vụ IP từ đầu cuối đến đầu cuối đơn hƣớng nào. Khái niệm điểm đo đầu vào là điểm đo mà các gói từ trạm đích đi qua đó và đi vào mạng IP từ đầu cuối đến đầu cuối. Điểm đo đầu ra là điểm đo mà các gói rời mạng IP từ đầu cuối đến đầu cuối và đi tới đích.
33
Các trƣờng hợp xảy ra khi truyền gói IP
Trong quá trình truyền tải gói IP trong mạng lõi, một trong các tình huống sau đây có thể xảy ra:
Trƣờng hợp truyền tải gói IP thành công:
Trƣờng hợp một gói IP đƣợc truyền tải thành công xảy ra khi tại đầu vào một điểm đo đƣợc phép MP0 tạo ra một gói hay nhiều phân mảnh của gói tƣơng ứng ở một hay nhiều điểm đo đầu ra MPi trong khoảng thời gian Tmax của đầu vào và:
1) tất cả các điểm đo đầu ra MPi đều phải đƣợc phép ( đƣợc routing ), và 2) toàn bộ nội dung của gói ban đầu tại điểm đo MP0 phải nằm trong gói đƣợc chuyển đi, và ER ER ER ER ER ER ER ER ER ER ER ER NS nguồn NS đích A B C D E F G Nguồn Đích
34 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3) nội dung của gói IP dƣới dạng nhị phân chuyển đi phải trùng khớp với nội dung của gói ban đầu, và
4) trƣờng header của gói IP đƣợc gửi đi phải có hiệu lực.
IPRE1 IPRE1 IPRE1 IPRE1 IPRE2 Header có hiệu lực và tải tin không bị lỗi
IPRE2
Header bị gián đoạn hay tải tin bị lỗi
IPRE2
IPRE2
Không đƣợc chuyển đi hoặc đƣợc chuyển tới điểm đo đầu vào bị cấm
IPRE2 Trƣờng hợp truyền gói IP thành công Trƣờng hợp truyền gói IP bị lỗi Trƣờng hợp gói IP giả Trƣờng hợp mất gói IP Trƣờng hợp mất gói IP
Điểm đo đầu vào Điểm đo đầu ra
t Tmax
t Tmax
t > Tmax
Hình 9: Các sự kiện tham khảo khi truyền tải gói IP ( IPRE: IP Packet Reference Event ) -Y.1540
35
Trƣờng hợp gói IP bị lỗi:
Trƣờng hợp gói bị lỗi xảy ra khi một gói IP đi vào tại điểm đo đầu vào đƣợc phép MP0 tạo ra một gói hay nhiều phân mảnh của gói tƣơng ứng ở một hay nhiều điểm đo đầu ra MPi trong khoảng thời gian Tmax của đầu vào và: 1) tất cả các điểm đo đầu ra MPi đều phải đƣợc phép ( đƣợc routing ), và 2) toàn bộ nội dung của gói ban đầu tại điểm đo MP0 phải nằm trong gói đƣợc chuyển đi, và
3) một trong các điều kiện sau xảy ra:
- Nội dung của gói IP dƣới dạng nhị phân chuyển đi không trùng khớp với nội dung của gói ban đầu.
- Trƣờng header của gói IP đƣợc gửi đi bị lỗi.
Trƣờng hợp gói IP bị mất:
Trƣờng hợp gói bị mất xảy ra khi một gói IP đi vào tại điểm đo đầu vào đƣợc phép MP0 tạo ra một gói hay nhiều phân mảnh của gói tƣơng ứng ở một hay nhiều điểm đo đầu ra MPi và:
1) toàn bộ nội dung của gói ban đầu tại điểm đo MP0 phải nằm trong gói đƣợc chuyển đi, nhƣng
2) một hay nhiều các điểm đo đầu ra MPi không phải là điểm đo đầu ra đƣợc phép, hoặc là
3) thông tin của gói đến tại điểm đo dầu ra không đến trong khoảng thời gian Tmax
Trƣờng hợp gói IP giả:
Trƣờng hợp gói IP giả xảy ra khi một gói tin IP đi đến một điểm đo đầu ra nhƣng không xác định đƣợc gói tin tƣơng ứng ở điểm đo đầu vào.
36
Trƣờng hợp mất khối gói IP nghiêm trọng:
Trƣờng hợp mất khối gói IP nghiêm trọng xảy ra đối với một khối các gói tin trong khoảng thời gian Ts tại điểm đo dầu vào MP0 khi tỉ số mât các gói tại điểm đo đầu ra MPi trên tổng số các gói trong khối là vƣợt quá giá trị s1. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giá trị Ts thƣờng đƣợc đặt là 1 phút, còn s1 thƣờng đƣợc đặt là 0,2 phút.