Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ MẠNG IP.................................................................. 6
CHƯƠNG 2.
DỊCH VỤ TÍCH HỢP INTSERV & RSVP .......................................... 9
2.1.
Khái quát về IntSert......................................................................................9
2.2. Thành phần & nguyên tắc hoạt động của IntServ ........................................9
2.2.1. Các thành phần chính trong mô hình IntServ .....................................10
2.2.2. Nguyên lý hoạt động IntServ .............................................................11
2.3. Đặc tính lưu lượng......................................................................................11
2.3.1. Các ứng dụng thời gian thực ...............................................................12
2.3.2. Các ứng dụng không phải thời gian thực ............................................12
2.4.
Các mô hình dịch vụ cung cấp bởi IntServ ................................................12
2.5. Giao thức giữ trước tài nguyên RSVP .......................................................14
2.5.1. Các đặc tính của RSVP .......................................................................15
2.5.2. Hoạt động của RSVP .........................................................................16
2.5.3. Nội dung các bản tin RSVP ................................................................16
2.5.4. Mô hình bảo lưu ..................................................................................17
2.5.5. Các kỹ thuật sử dụng trong RSVP ......................................................19
2.6.
RSVP và IntServ ........................................................................................21
2.7. Ưu điểm & Nhược điểm của IntServ /RSVP .............................................23
2.7.1. Ưu điểm ..............................................................................................23
2.7.2. Nhược điểm.........................................................................................23
2.8.
Kết luận ......................................................................................................24
CHƯƠNG 3.
DỊCH VỤ PHÂN BIỆT DIFFSERV .................................................... 24
3.1. Nguyên tắc cơ bản của DiffServ ................................................................25
3.1.1. Lợi thế của DiffServ so với IntServ ...................................................25
3.1.2. Nguyên lý hoạt động ...........................................................................25
3.1.3. Giải pháp QoS theo mô hình DiffServ...............................................26
3.2. Các mức chất lượngdịch vụ cung cấp bởi DiffServ ...................................27
3.2.1. Dịch vụ có đảm bảo ............................................................................27
3.2.2. Dịch vụ ưu tiên....................................................................................28
3.3.
Khả năng linh hoạt của DiffServ ................................................................29
Ngô Thế Tùng - 47PM2
1
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
3.4.
Mô hình của DiffServ .................................................................................29
3.5. Tác động từng chặng ..................................................................................30
3.5.1. Chuyển tiếp nhanh EF – PHB ............................................................31
3.5.2. Chuyển tiếp đảm bảo AF - PHB .........................................................32
3.6.
Vùng mạng dịch vụ phân biệt ....................................................................33
3.7.
Phân bổ băng thông ....................................................................................35
3.8. Ưu điểm & Nhược điểm của DiffServ .......................................................35
3.8.1. Ưu điểm ..............................................................................................35
3.8.2. Nhược điểm.........................................................................................36
3.9.
Kết luận ......................................................................................................36
CHƯƠNG 4.
TÍCH HỢP CẤU TRÚC DỊCH VỤ INTSERV & DIFFSERV ......... 36
4.1.
So sánh giữa hai mô hình IntServ & DiffServ ...........................................36
4.2.
IntServ over DiffServ .................................................................................37
4.3.
Khả năng tích hợp DiffServ và RSVP........................................................38
4.4.
Mô hình cấu trúc tích hợp ..........................................................................39
4.5.
Thủ tục điều khiển chấp nhận đơn giản .....................................................41
4.6. Phân tích khả năng linh hoạt của mô hình .................................................43
4.6.1. Phân tích dung lượng bộ nhớ ..............................................................43
4.6.2. So sánh Router lõi của mô hình RSVP và DiffServ với ACS-RA ....45
4.7. Tổng quan về QoS ......................................................................................49
4.7.1. Các khái niệm cơ bản ..........................................................................49
4.7.2. Các nguồn gây ra trễ ...........................................................................51
4.8.
Các tham số IP QoS ...................................................................................51
4.9. Các dịch vụ hướng tới QoS của IP .............................................................51
4.9.1. Dịch vụ cố gắng tối đa ........................................................................52
4.9.2. Dịch vụ khác biệt DiffServ .................................................................52
4.9.3. Dịch vụ tích hợp IntServ .....................................................................55
4.10.
Kết luận ...................................................................................................57
CHƯƠNG 5. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG BẰNG NS-2 &
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ...................................................................................................... 58
5.1.
Tổng quan về NS-2 ....................................................................................58
5.2. Cấu trúc và hoạt động trong NS-2 ..............................................................58
5.2.1. Cấu trúc NS-2 .....................................................................................58
Ngô Thế Tùng - 47PM2
2
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
5.2.2.
Hoạt động của phần mềm NS-2 ..........................................................59
5.3. Thành phần và cấu hình mạng mô phỏng trong NS -2 ..............................59
5.3.1. Các thành phần trong NS-2 .................................................................59
5.3.2. Áp dụng NS để thiết lập cấu hình mạng cần mô phỏng .....................62
5.3.3. Các Module của mô hình kiến trúc DiffServ hỗ trợ trong NS-2 ........63
5.3.4. Topology mạng mô phỏng ..................................................................65
5.3.5. Mô hình lưu lượng dùng trong quá trình mô phỏng ...........................66
5.4.
Mục tiêu cần đo, thời gian thực hiện mô phỏng .........................................67
5.5.
Mô tả mã nguồn của chương trình mô phỏng ............................................68
5.6. Thông số đánh giá mô hình hỗ trợ chất lượng dịch vụ ..............................68
5.6.1. Lượng gói tin bị rớt của dữ liệu truyền trong mạng ..........................68
5.6.2. Độ trễ trung bình từ đầu cuối đến đầu cuối của gói dữ liệu ...............69
5.7. Phân tích kết quả mô phỏng .......................................................................69
5.7.1. Kết quả mô phỏng dạng hình ảnh .......................................................69
5.7.2. Kết quả dạng dữ liệu ...........................................................................70
5.7.3. Phân tích lượng gói tin bị rớt ..............................................................70
5.7.4. Độ trễ trung bình từ đầu cuối đến đầu cuối của gói dữ liệu ...............71
5.8.
Nhận xét .....................................................................................................73
KẾT LUẬN ……………………………………………………………………………….75
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………………...76
DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ
Ngô Thế Tùng - 47PM2
3
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
ACS
Admission Control Server
Máy chủ điều khiển chấp nhận
AF PHB
Assured Forward PHB
Chuyển tiếp đảm bảo PHB
AQ
Assured Queue
Hàng đợi đảm bảo
BA
Bahavious Aggregate
Đồng tác động
BB
Bandwith Broker
Phân bổ băng thông
BE
Best Effort
Cố gắng tối đa
BR
Border Router
Bộ định tuyến cổng
CAC
Connection Admission Control
Thuật toán điều chỉnh đầu vào
CR
Core Router
Bộ định tuyến lõi
DS
Differentiated Services
Các dịch vụ phân biệt
DSCP
Differentiated
Point
EF PHB
Expedited Forwarding PHB
Chuyển tiếp tiến hành
ER
Edge Router
Bộ định tuyến biên
FSI
Flow State Information
Thông tin trạng thái luồng
IETF
Internet Engineering Task Force
Nhóm nghiên cứu chuẩn kỹ thuật cho
Internet
IPv4
Internet Protocol version 4
Giao thức Internet phiên bản 4
IPv6
Internet Protocol version 6
Giao thức Internet phiên bản 6
LSP
Label Switched Path
Đường truyền mạch nhãn
MPLS
MultiProtocol Label Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
PHB
Per Hop Behavious
Tác động từng chặng
PQ
Premium Queue
Hàng đợi ưu tiên
QoS
Quality of Service
Chất lượng dịch vụ
Services
Code Điểm mã dịch vụ phân biệt
Ngô Thế Tùng - 47PM2
4
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
RED
Random Early Detection
Phát hiện sớm, bỏ gói tin ngẫu nhiên
RFC
Request For Comment
Yêu cầu cho ý kiến
RPI
Routing Path Information
Thông tin đường định tuyến
Rspec
Reservation Specification
Đặc tính giữ trước tài nguyên
RSVP
Resource ReSerVation Protocol
Giao thức giữ trước tài nguyên
RSVP-TE
Resource Reservation Protocol- Giao thức báo hiệu
Traffic Enginerring
SACP
Simple
Protocol
SLA
Service Level Agreement
Thoả thuận lớp dịch vụ
TCA
Traffic Condition Agreement
Thoả thuận tình trạng lưu lượng
TCP/IP
Transmission Control Protocol / Giao thức điều khiển truyền /Giao
Internet Protocol
thức Internet.
ToS
Type of Service
Loại dịch vụ
TCL
Tool Command Language
Trình biên dịch của ngôn ngữ kịch
bản
Tspec
Traffic Specification
Đặc tính lưu lượng
UDP
User Datagram Protocol
Thủ tục gói tin người sử dụng
VPN
Virtual Private Network
Mạng riêng ảo
WFQ
Weight Fair Queuing
Hàng đợi theo trọng số
WRED
Weighted RED
Phát hiện, bỏ gói tin theo trọng số
Admission
Control Giao thức điều khiển chấp nhận đơn
giản
LỜI NÓI ĐẦU
Ngô Thế Tùng - 47PM2
5
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
Ngày nay, với sự phát triển nghành công nghệ thông tin thì việc phát triển các
công nghệ là rất đa dạng. Chúng ta đang sống trong kỷ nguyên khoa học kỹ thuật hiện
đại. Sự bùng nổ của ngành công nghệ thông tin nói riêng đã mang lại những bước đột
phá mà ngay cả những người phát minh ra chúng cũng không thể hình dung ra được.
Bởi sự phát triển của nó không chỉ mang lại giá trị to lớn mà còn kéo theo hàng loạt sự
bùng nổ của các ngành khoa học khác. Với sự phát triển không ngừng của mạng
Internet trên toàn thế giới, nhu cầu truyền dẫn dữ liệu và các dịch vụ dữ liệu của con
người ngày càng tăng cao.
Rất nhiều mong muốn được đưa ra trong việc xây dựng nên các mô hình hỗ trợ
nâng cao chất lượng dịch vụ trong mạng để đáp ứng được nhu cầu trao đổi thông tin
của con người. Trong số đó có mô hình dịch vụ tích hợp (IntServ) và mô hình dịch vụ
phân biệt (DiffServ). Nội dung đồ án của em là tìm hiểu về IntServ & DiffServ xây
dựng chương trình mô phỏng việc áp dụng mô hình dịch vụ IntServ & DifffServ để
nâng cao chất lượng dịch vụ trong mạng IP.
Đồ án được chia làm 5 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về mạng IP.
Chương 2: Dịch vụ tích hợp IntServ.
Chương 3: Dịch vụ phân biệt DiffServ.
Chương 4: Tích hợp cấu trúc dịch vụ IntServ & DiffServ.
Chương 5: Xây dựng chương trình mô phỏng với NS-2 & Đánh giá kết quả.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG IP
Ngô Thế Tùng - 47PM2
6
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
Nhu cầu trao đổi và xử lý thông tin ngày càng cao. Mạng máy tính hiện nay trở nên
quá quen thuộc đối với chúng ta, trong mọi lĩnh vực như khoa học, quân sự quốc
phòng, thương mại, dịch vụ, giáo dục... Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành một
nhu cầu không thể thiếu được. Người ta thấy được việc kết nối các máy tính thành
mạng cho chúng ta những khả năng mới to lớn như:
Sử dụng chung tài nguyên: Những tài nguyên của mạng như: thiết bị
chương trình, dữ liệu khi trở thành các tài nguyên chung thì mọi thành viên của
mạng đều có thể tiếp cận được mà không quan tâm tới những tài nguyên đó ở
đâu.
Tăng độ tin cậy của hệ thống: Người ta có thể dễ dàng bảo trì máy móc và
lưu trữ các dữ liệu chung và khi có trục trặc trong hệ thống thì chúng có thể
được khôi phục nhanh chóng. Trong trường hợp có trục trặc trên một trạm làm
việc thì người ta cũng có thể sử dụng những trạm khác thay thế.
Nâng cao chất lượng và hiệu quả khai thác thông tin: Khi thông tin có thể
được sữ dụng chung thì nó mang lại cho người sử dụng khả năng tổ chức lại các
công việc với những thay đổi về chất như:
Ðáp ứng những nhu cầu của hệ thống ứng dụng kinh doanh hiện đại.
Cung cấp sự thống nhất giữa các dữ liệu.
Tăng cường năng lực xử lý nhờ kết hợp các bộ phận phân tán.
Tăng cường truy nhập tới các dịch vụ mạng khác nhau đang được cung
cấp trên thế giới.
Với nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của xã hội nên vấn đề kỹ thuật trong mạng là
mối quan tâm hàng đầu của các nhà tin học. Ví dụ như làm thế nào để truy xuất thông
tin một cách nhanh chóng và tối ưu nhất, trong khi việc xử lý thông tin trên mạng quá
nhiều đôi khi có thể làm tắc nghẽn trên mạng và gây ra mất thông tin trên mạng một
cách đáng tiếc.
Hiện nay, việc làm sao có được một hệ thống mạng chạy thật tốt, thật an toàn với
lợi ích kinh tế cao đang rất được quan tâm. Một vấn đề đặt ra có rất nhiều giải pháp về
công nghệ, một giải pháp có rất nhiều yếu tố cấu thành, trong mỗi yếu tố có nhiều cách
lựa chọn. Như vậy để đưa ra một giải pháp hoàn chỉnh, phù hợp thì phải trải qua một
quá trình chọn lọc dựa trên những ưu điểm của từng yếu tố, từng chi tiết dù là rất nhỏ.
Ðể giải quyết một vấn đề phải dựa trên những yêu cầu đặt ra và dựa trên công nghệ để
giải quyết. Nhưng công nghệ cao nhất chưa chắc là công nghệ tốt nhất, mà công nghệ
tốt nhất là công nghệ phù hợp nhất.
Công nghệ IP và các ứng dụng của nó đã có những bước phát triển đột phá trên
phạm vi toàn thế giới. Mạng IP truyền thống dựa trên cơ chế cố gắng tối đa BE (Best
Effort) và nguyên tắc xếp hàng vào trước ra trước FIFO, các gói thông tin được lưu
giữ, chuyển đi không được đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS.
Công nghệ IP đang được xây dựng như một hạ tầng cơ sở cho thế giứo Web, được
dự đoán sẽ đóng vai trò quan trọng và có thể là chủ đạo trong tiến trình phát triển của
mạng công cộng và các mạng riêng . Sự chuyển dịch lưu lượng mạng kinh doanh vào
các mạng IP công cộng, bao gồm các mạng riêng ảo (VPN) đã đem lại nhiều lợi ích
Ngô Thế Tùng - 47PM2
7
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
cho các khách hàng kinh doanh như giảm các chi phí, độ phức tạp trong công tác điều
hành và các rủi ro về đầu tư. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của mạng IP đã đưa
đến một số tồn tại đó là:
Sự tích hợp các lưu lượng đa phương tiện trên mạng IP nảy sinh các yêu cầu
quan trọng về chất lượng dịch vụ (QoS). Tất cả các các ứng dụng nhạy cảm
thời gian thực đòi hỏi một mạng có QoS cao hơn mạng IP QoS truyền thống
dựa trên cơ chế cố gắng tối đa BE.
Trên thực tế, mạng Internet ngày nay chưa cung cấp được các dịch vụ tin
cậy, các dịch vụ ứng dụng được cam kết mà các ứng dụng này có thể đo, dự
báo được. Hơn nữa, trong qua trình phát triển nhanh của mạng Internet, sự
cạnh tranh gay gắt đã đẩy giá cước tới mức quá thấp trên thị trường các dịch
vụ IP truyền thống. Vì thế quá trình nâng cấp mạng bị chậm lại do yêu cầu
đầu tư quá lớn. Trong vòng 25 năm qua, Internet đã phát triển từ mạng liên
kết các nhà nghiên cứu thành mạng quốc tế, thương mại toàn cầu.
Triển khai dịch vụ thoại dựa trên công nghệ IP là một cơ hội lớn cho các nhà cung
cấp dịch vụ trong những năm gần đây. Yêu cầu chính để thu hút các khách hàng kinh
doanh là đưa ra các dịch vụ có cam kết QoS. Khi triển khai các giải pháp IP QoS, các
nhà cung cấp dịch vụ có thể:
Tăng lợi nhuận: Tăng doanh thu bằng cách thu hút các khách hàng mới và
giữ được các khách hàng truyền thống. Cung cấp các dịch vụ chất lượng cao
trong khi giảm chi phí qua việc sử dụng băng thông hiệu quả.
Nâng cao sức cạnh tranh bằng cách đưa ra nhiều dịch vụ tốt hơn dịch vụ “cố
gắng tối đa” và các giải pháp theo yêu cầu riêng của khách hàng.
Hiện tại giới khoa học và các tổ chức IETF, ITU, RFC đang tập trung nghiên cứu
phát triển các cấu trúc, giao thức và công nghệ mới theo hướng ấn định tài nguyên
mạng như IntServ, DiffServ nhằm nâng cao khả năng hỗ trợ chất lượng dịch vụ cho các
mạng hiện có để đáp ứng yêu cầu của người sử dụng.
Ngô Thế Tùng - 47PM2
8
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
CHƯƠNG 2. DỊCH VỤ TÍCH HỢP INTSERV & RSVP
2.1.
Khái quát về IntSert
Do nhu cầu ngày càng tăng trong việc cung cấp dịch vụ thời gian thực & băng
thông cao như: Thoại, audio, đa phương tiện. Vào đầu những năm 1990 mô hình dịch
vụ tích hợp IntServ (Integrated Service) đã ra đời. Mô hình này cho phép nhà cung cấp
mạng tung ra những dịch vụ tốt nhất
Dịch vụ IntServ dựa trên giao thức giữ trước tài nguyên RSVP. IntServ đưa ra khả
năng cho các ứng dụng lựa chọn, trong nhiều khả năng các mức điều khiển dịch vụ cho
các gói dữ liệu. IntServ là mô hình dịch vụ hỗ trợ QoS theo luồng. Nó yêu cầu kiến trúc
phức hợp gồm phân loại, xếp hàng và định trình dọc treo một đường truyền bất kỳ từ
biên đến biên. IntServ được phát triển dựa trên Best Effort Internet nhưng mở rộng cho
các ứng dụng tương tác và thời gian thực. IntServ hỗ trợ cho hai lớp ứng dụng:
- Các ứng dụng thời gian thực có yêu cầu chặt chẽ về băng thông và trễ, mà người
sử dụng không có được ở mạng chỉ hỗ trợ các dịch vụ nỗ lực cao nhất BE.
- Các ứng dụng truyền thống trong đó người sử dụng không phải quan tâm tới lưu
lượng của những người sử dụng khác. Khi đó mạng được xem như một mạng Best
effort có mức tải thấp.
Cấu trúc dịch vụ tích hợp được xây dựng dựa trên hai nguyên tắc cơ bản sau đây:
Điều khiển và hướng tới cơ chế “Điều khiển chấp nhận” trong mạng.
Đảm bảo cơ chế “Giữ trước tài nguyên” để cung cấp các dịch vụ phân biệt.
Những động lực thúc đẩy sự ra đời của mô hình dịch vụ tích hợp IntServ:
2.2.
♦
Dịch vụ cố gắng tối đa không còn đủ đáp ứng nữa.
♦
Các ứng dụng đa phương tiện ngày càng xuất hiện nhiều.
♦
Tối ưu hoá hiệu suất sử dụng mạng và tài nguyên mạng.
♦
Cung cấp dịch vụ tốt nhất.
Thành phần & nguyên tắc hoạt động của IntServ
Trong mô hình IntServ, băng thông phải được quản lý rõ ràng để áp dụng các yêu
cầu ứng dụng. Điều này nghĩa là “Giữ trước tài nguyên” và “Điều khiển chấp nhận ” là
các khối kiến tạo dịch vụ quan trọng của dịch vụ IntServ.
Mô hình dịch vụ tích hợp đưa ra các điều kiện mà các phần tử mạng phải đáp ứng
để đảm bảo dịch vụ. Do đó, 4 chức năng điều khiển lưu lượng ở bộ định tuyến được
đưa ra:
Ngô Thế Tùng - 47PM2
9
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
+ Lập lịch trình cho gói tin.
+ Phân loại gói tin.
+ Điều khiển chấp nhận.
+ Giữ trước tài nguyên.
2.2.1. Các thành phần chính trong mô hình IntServ
Hình 2.1: Mô hình dịch vụ IntServ
Giao thức thiết lập Setup: Cho phép các máy chủ và các Router dự trữ động
các tài nguyên mạng để xử lý các yêu cầu của các luồng lưu lượng riêng.
RSVP.Q.2391 là một trong những giao thức đó .
Đặc tính luồng: Xác định chất lượng dịch vụ QoS sẽ cung cấp cho các luồng
xác định. Luồng được định nghĩa như một luồng các gói từ nguồn tới đích có
cùng yêu cầu về QoS .
Điều khiển lưu lượng: Trong các thiết bị mạng (máy chủ, router chuyển mạch)
có thành phần điều khiển & quản lý tài nguyên mạng cần thiết để hỗ trợ QoS
theo yêu cầu. Thành phần điều khiển lưu lượng bao gồm:
Điều khiển chấp nhận: Xác định các thiết bị mạng có hỗ trợ QoS theo
yêu cầu hay không.
Thiết bị phân loại (Classifier): Nhận dạng và chọn lựa lớp dịch vụ trên
nội dung của một số trường nhất định trong mỗi đầu gói.
Thiết bị phân phối (Scheduler): Cung cấp các mức chất lượng dịch vụ
QoS qua kênh ra của thiết bị mạng.
Ngô Thế Tùng - 47PM2
10
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
2.2.2. Nguyên lý hoạt động IntServ
T¸c tö ®Þnh
tuyÕn
T¸c tö thiÕp lËp
gi÷ tr−íc tµi
T¸c tö qu¶n lý
§iÒu khiÓn chÊp
nhËn
D÷ liÖu
Ph©n lo¹i gãi
LËp lÞch gãi
H×nh 2.2: KiÕn tróc IntServ
Nguyên lý căn bản của mô hình IntServ là dành riêng tài nguyên mạng: băng thông,
độ trễ… cho từng luồng thông tin xuyên suốt từ nguồn đến đích. Tài nguyên này được
chiếm dụng và không được tận dụng cho bất kỳ một luồng thông tin nào khác. Nếu tài
nguyên bị chiếm dụng mà không dùng thì dẫn đến hiện tượng lãng phí tài nguyên.
Ví dụ ta dành riêng 2Mbps cho thoại thì chỉ có gói tin thoại mới có thể sử dụng
nguồn tài nguyên này, mặc dù có khi không có một cuộc gọi nào qua mạng thì tài
nguyên này vẫn được dành riêng và không luồng thông tin dữ liệu nào có thể chiếm
dụng khoảng tài nguyên này.
Hình 2.3: Ví dụ về hoạt động của mạng IntServ
2.3.
Đặc tính lưu lượng
Nhóm cộng tác IntServ phân loại các ứng dụng điển hình thành hai loại: Thời gian
thực và không phải thời gian thực. Loại ứng dụng thời gian thực chia thành hai loại nhỏ
đó là có và không có dung sai. Mặc dù những loại này không cần thiết phải bao hàm
hết mọi sự thay đổi có thể của các luồng ứng dụng nói chung, nhưng chúng cung cấp
khuôn dạng hữu dụng để thiết kế các dịch vụ CL và GS.
Ngô Thế Tùng - 47PM2
11
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
2.3.1. Các ứng dụng thời gian thực
Ứng dụng thời gian thực bao gồm các trường hợp trong đó các gói tin phải tới
được đích trong một khoảng thời gian nhất định, nếu không nội dung của gói tin đó sẽ
bị huỷ bỏ. Dung sai của tổng trễ end - to - end giữa các ứng dụng thời gian thực cũng
thay đổi trong một phạm vi rộng, yếu tố khác là jitter. Đây là hiện tượng các gói khi tới
đầu thu được sắp xếp quá gần nhau hoặc quá xa nhau. Để giải quyết vấn đề này cả hai
ứng dụng tương tác và truyền thông theo năng lực đều sử dụng bộ đệm nội bộ ở đầu ra
phía thu còn được gọi là bộ đệm play-out. Trong trường hợp này không sử dụng bộ
đệm FIFO (First In First Out). Khi các gói đến nhanh hơn yêu cầu, hàng đợi sẽ tăng
lên. Còn khi gói đến chậm hơn yêu cầu thì hàng đợi sẽ giảm đi. Tóm lại, để chống lại
hiện tượng jitter cần phải có bộ đệm play-out, trạng thái tối ưu là bộ đệm phải được
làm đầy ở mức trung bình. Tuy nhiên bộ đệm cũng sẽ làm tăng tổng trễ. Vì vậy đối với
các ứng dụng tương tác, bộ đệm phải được giữ ở mức nhỏ nhất có thể.
2.3.2. Các ứng dụng không phải thời gian thực
Loại này bao gồm các ứng dụng không quan tâm nhiều tới việc khi nào thì các gói
tin của chúng tới được nơi nhận, nhưng luôn yêu cầu được chuyển phát gói tin ngay khi
có thể.
2.4.
Các mô hình dịch vụ cung cấp bởi IntServ
IntServ chỉ định nghĩa hai kiểu mô hình dịch vụ. Dịch vụ đảm bảo GS cung cấp
một phạm vi trễ end-to-end chặt chẽ, dành cho lưu lượng thời gian thực không dung
sai. Trong khi, dịch vụ tải có điều khiển CL hỗ trợ giới hạn trễ end-to-end định danh,
dành cho lưu lượng thời gian thực có dung sai.
a.Dịch vụ tải có điều khiển
Trong RFC 2211 CL được định nghĩa như sau: Dịch vụ tải được điều khiển
(Controlled load - CL) mà một ứng dụng theo phương thức end-to-end nhận được từ
một mạng được xem gần đúng với những gì nó nhận được từ dịch vụ nỗ lực cao nhất
trên một mạng tương đương trong điều kiện không tải. Trong ngữ cảnh này điều kiện
không tải không có nghĩa là hoàn toàn không có tải, mà phải được hiểu là không có tải
nặng hoặc không tắc nghẽn. Vì vậy CL chỉ cung cấp dịch vụ mang nghĩa định danh của
đường truyền BE tương đương trong điều kiện không tắc nghẽn.
Ngô Thế Tùng - 47PM2
12
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
Phần trăm rất cao của các gói được phát đi sẽ được mạng chuyển thành công
tới đầu nhận. Phần trăm các gói chuyển không thành công phải gần với tỉ lệ
lỗi gói của môi trường truyền dẫn.
Trễ truyền dẫn của các gói được chuyển đi không được vượt quá trễ truyền
dẫn tối thiểu cho phép đối với một gói bất kỳ. Trễ tối thiểu bao gồm trễ của
bản thân đường truyền và trễ xử lý đã được xác định tại các router và các
thiết bị truyền thông khác dọc theo đường truyền.
Vì vậy khi một luồng yêu cầu dịch vụ CL tại một thời điểm, có nghĩa là nó mong
muốn được biết dịch vụ BE khi đi qua mạng không tải, không quan tâm tới các luồng
lưu lượng khác đang được chuyển qua mạng trong cùng thời điểm đó. Dịch vụ CL có
thể được xem như một mạng BE riêng cho phép các ứng dụng khác nhau chia sẻ cùng
một mạng, trong đó mức độ ảnh hưởng lẫn nhau giữa chúng được giảm xuống đáng kể.
b.Dịch vụ đảm bảo GS
Một ứng dụng cung cấp đặc tính lưu lượng của nó, mạng tính toán và trả về kết
quả trễ end-to-end mà nó có thể đảm bảo. Nếu trễ này nằm trong giới hạn mà ứng dụng
yêu cầu, nó sẽ tiếp tục các bước để chuyển đi lưu lượng của nó và được đảm bảo rằng
đường truyền sẽ phân phát các gói trong giới hạn trễ đã được tính toán. Ngược lại các
ứng dụng có thể thay đổi đặc tính lưu lượng của nó và yêu cầu mạng tính toán lại trễ
end-to-end mà nó có thể đảm bảo.
RFC 2212 đã định nghĩa GS như sau:
Ngô Thế Tùng - 47PM2
13
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
♣
Dịch vụ được đảm bảo cung cấp một giới hạn trễ hàng đợi nhất định.
♣
GS đảm bảo rằng dữ liệu tới đích sau một khoảng thời gian nhất định và
sẽ không bị mất do tràn bộ nhớ.
GS yêu cầu đặc tính của bản thân ứng dụng về tốc độ và kích thước của burst. Trễ
end-to-end bao gồm trễ của bản thân đường truyền và trễ hàng đợi ở các NE của mạng.
Mặc dù trễ của bản thân đường truyền là không thay đổi, nhưng trễ tại hàng đợi của NE
lại phụ thuộc vào các thông số token bucket do ứng dụng cung cấp. Mạng tính toán trễ
trong trường hợp xấu nhất mà nó có thể đảm bảo bằng cách cộng tất cả các trễ bản chất
và trễ hàng đợi của mỗi NE, dựa trên các thông số mà ứng dụng cung cấp và thành
phần tải hiện đang chiếm giữ trên mạng.
GS không cố gắng để giới hạn hoặc xác định trễ cực tiểu, trễ trung bình hoặc jitter
định danh, mà xác định trễ trong trường hợp xấu nhất. GS phù hợp nhất với các ứng
dụng thời gian thực không dung sai mà hỗ trợ các bộ đệm play-out để đối phó với jitter.
Các ứng dụng cung cấp thuộc loại này có thể kể đến: Hội nghị truyền hình chất lượng
cao, thanh toán tài chính thời gian thực…
2.5.
Giao thức giữ trước tài nguyên RSVP
Song song với việc nghiên cứu IntServ, RSVP cũng được IETF phát triển. Giao
thức giữ tài nguyên (RSVP) là một giao thức khi sử dụng kết hợp với IntServ thì có thể
thiết lập và duy trì giữ trước tài nguyên một cách linh hoạt. Bản thân RSVP không phải
là giao thức định tuyến, RSVP được thiết kế để hoạt động với giao thức định tuyến đơn
hướng và đa hướng hiện tại. Giao thức RSVP được sử dụng bởi một máy trạm để yêu
cầu một mức chất lượng dịch vụ từ mạng cho các dòng truyền tin của các ứng dụng.
RSVP còn được sử dụng bởi các bộ định tuyến để chuyển các yêu cầu chất lượng
dịch vụ tới các nút mạng trên đường truyền dữ liệu, cũng như để thiết lập và duy trì các
mức dịch vụ yêu cầu. Ứng với các yêu cầu RSVP thông thường tài nguyên sẽ được bảo
lưu trên các máy trạm dọc theo đường truyền dữ liệu Các yêu cầu RSVP dùng để yêu
cầu tài nguyên theo một hướng. Có nghĩa là về mặt logic RSVP phân biệt phía gửi và
phía nhận, mặc dù một ứng dụng có thể đồng thời là bên gửi cũng như bên nhận. RSVP
hoạt động ở phía trên của IPv4 hoặc IPv6, ở vị rí của giao thức giao vận trong các tầng
giao thức.
Hình 2.4 mô tả chức năng được thực hiện tại Router và Host. Phần phân loại bản
tin trong mỗi thiết bị hỗ trợ RSVP sử dụng đặc tính lọc để xác định loại QoS của các
gói tin đến và sau đó chọn tuyến. Mỗi nút sử dụng lập trình bản tin áp dụng các phương
pháp như sắp xếp lưu lượng ở mức gói, xếp hàng theo trọng số để đạt được QoS yêu
cầu.
Ngô Thế Tùng - 47PM2
14
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
Host
Router
RSVP
Ứng
dụng
Dữ
liệu
Xử lý
RSVP
Xử lý
RSVP
Xử
lý
định tuyến
Điều khiển
chính sách
Điều khiển
chấp nhận
Phân loại
bản tin
Lập lịch trình
bản tin
RSVP
Điều khiển
chính sách
Điều khiển
chấp nhận
Dữ liệu
Phân loại
bản tin
Lập lịch trình
bản tin
Dữ liệu
Hình 2.4: Các chức năng RSVP tại Host và Router
Chức năng điều khiển chấp nhận ở trong mỗi nút hỗ trợ RSVP dọc theo tuyến từ
nguồn tới đích biên dịch các đặc tính dòng lưu lượng để xác định xem nút có đủ tài
nguyên để hỗ trợ các luồng lưu lượng yêu cầu. Nút còn có thể thực hiện các chức năng
điều khiển chính sách để kiểm tra xem một luồng lưu lượng có quyền giữ trước tài
nguyên, nếu luồng lưu lượng không thoả mãn thì một bản tin lỗi được gửi trả lại ứng
dụng theo yêu cầu, khi đó bản tin bị loại hoặc được xử lý với độ ưu tiên thấp hơn .
2.5.1. Các đặc tính của RSVP
• RSVP mang tính chất đơn công nghĩa là nó chỉ thiết lập tài nguyên cho một
luồng dữ liệu trên một hướng.
• RSVP là cơ chế hướng về phía nhận, nghĩa là phía nhận dữ liệu khởi tạo và duy
trì trước tài nguyên sử dụng cho luồng dữ liệu đó.
• RSVP duy trì các trạng thái mềm ở các bộ định tuyến cũng như các máy trạm,
đem lại khả năng thích ứng cho các thay đổi thành viên nhóm và tự động thích
nghi với các thay đổi về đường dẫn dữ liệu.
• RSVP không phải là một giao thức định tuyến nhưng nó dựa vào các giao thức
định tuyến hiện thời và tương lai.
• RSVP chuyển tải và duy trì các tham số điều khiển lưu lượng và điều khiển
chính sách mà không quan tâm tới giá trị của chúng.
• RSVP hoạt động một cách trong suốt đối với các Router không hỗ trợ nó.
• RSVP hỗ trợ cho cả các giao thức IPv4 và IPv6.
Ngô Thế Tùng - 47PM2
15
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
• RSVP giữ trước tài nguyên cho cả các ứng dụng đơn hướng và đa hướng.
2.5.2. Hoạt động của RSVP
§−êng ®i
Bé ®Þnh
§−êng ®i
Gi÷ tr−íc
§−êng ®i
Bé ®Þnh
Gi÷ tr−íc
Gi÷ tr−íc
Bé ®Þnh
Bé ®Þnh
Bé ph¸t
§−êng ®i
Gi÷ tr−íc
Bé thu
Hình 2.5: Hoạt động của RSVP
RSVP là mô hình giữ trước tài nguyên khởi tạo ở bộ thu. Thủ tục báo hiệu được
mô tả ở hình 2.5. Bộ gửi mô tả lưu lượng bởi đặc tả lưu lượng Tspec liên quan đến cận
trên và cận dưới của băng thông, trễ. Một bản tin đường đi Path chứa các thông tin này
được gửi từ bộ phát đến bộ thu. Mỗi bộ định tuyến trung gian chuyển tiếp bản tin
đường đi tới chặng kế tiếp bằng giao thức định tuyến. Tại bộ thu, sau khi tiếp nhận bản
tin đường đi, sẽ gửi bản tin giữ trước mô tả đặc tả yêu cầu Rspec và đặc tả lọc Filter
Spec ngược lại theo đường đã nhận bản tin đường đi. Đặc tả yêu cầu chỉ định loại dịch
vụ. Đặc tả lọc mô tả các gói được giữ trước tài nguyên. Rspec và Filter Spec tạo thành
tham số đặc tả luồng cho bộ định tuyến để xác nhận mỗi tài nguyên giữ trước. Mỗi bộ
định tuyến nhận bản tin giữ trước Resv sẽ yêu cầu quá trình điều khiển chấp nhận để
tiếp nhận hoặc từ chối yêu cầu. Nếu yêu cầu được tiếp nhận, tài nguyên cần thiết như:
băng thông và bộ đệm được cấp phát cho luồng và đặc tả luồng được lưu trữ trong bộ
định tuyến tương ứng. Bộ định tuyến cuối cùng sẽ gửi bản tin xác nhận quay trở lại bộ
thu. Nếu bị từ chối, lỗi sẽ được trả về bộ thu.
2.5.3. Nội dung các bản tin RSVP
Mô tả luồng: Mô tả phiên, đặc tính lưu lượng và xử lý luồng. Phần tử mô tả
luồng bao gồm hai phần tử là: Đặc tính lọc (Filter spec) và đặc tính luồng dữ
liệu (Flow spec).
Filter spec: Filter spec bằng cách nào đó các nút trong mạng IP có thể phân biệt
được các gói ứng dụng, nghĩa là bằng cách nào các nút này có thể lọc ra các gói
này từ tất cả các gói tin đi đến mỗi nút. Như vậy Filter spec mô tả luồng dữ liệu
.
Flow spec: Chỉ ra các nút trong mạng cần gì ? Xử lý các luồng dữ liệu như thế
nào? Một Flow spec bao hàm loại dịch vụ: Rspec, Tspec
Ngô Thế Tùng - 47PM2
16
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
Rspec (Reservation Specicaiton): Đặc tính kỹ thuật giữ trước tài nguyên cùng
với loại dịch vụ chỉ ra các xử lý các nút hỗ trợ cho luồng dữ liệu hay nói cách
khác Rspec và loại dịch vụ giải quyết các vấn đề liên quan đến QoS.
Tspec (Trafic Specication): Đặc tính kỹ thuật lưu lượng chứa các tham số mô tả
luồng dữ liệu mà ứng dụng sắp gửi.
2.5.4. Mô hình bảo lưu
Một yêu cầu bảo lưu RSVP về cơ bản bao gồm một đặc tính luồng cùng với một
đặc tính bộ lọc. Cặp này tạo thành một mô tả luồng. Đặc tính luồng sẽ mô tả mức QoS
mong muốn. Đặc tính bộ lọc cùng với một đặc tính phiên, sẽ định nghĩa tập các gói tin
được nhận mức QoS định nghĩa bởi đặc tính luồng. Đặc tính luồng được sử dụng để
thiết lập các tham số trên bộ lập lịch gói tin nút mạng, còn đặc tính bộ lọc được sử dụng
để thiết lập các tham số ở bộ phân loại gói tin. Các gói tin thuộc về một phiên nào đó
nhưng không đáp ứng các yêu cầu của các mô tả bộ lọc của phiên đó sẽ được sử lý theo
phương thức tốt nhất có thể Best Effort.
Đặc tính luồng trong một yêu cầu bảo lưu tài nguyên sẽ thông thường bao gồm một
mức dịch vụ và hai bộ tham số: Rspec định nghĩa QoS mong muốn, và Tspec mô tả
luồng dữ liệu. Cấu trúc của đặc tính bộ lọc phụ thuộc vào chúng ta sử dụng IPv4 hay
IPv6. Nói chung các đặc tính bộ lọc có thể lựa chọn các tập con nào đó của các gói tin
trong một phiên. Các tập con như vậy có thể định nghĩa dựa vào phần tử gửi tin, dựa
vào các giao thức ở mức cao hơn hoặc cũng có thể dựa vào một trường hợp nào đó
trong mỗi phần tiêu đề cho giao thức của mỗi gói tin. Chẳng hạn, đặc tính bộ lọc có thể
được sử dụng để chỉ lựa chọn các gói tin thuộc một dòng tín hiệu video nào đó dựa trên
các phần tiêu đề được quy định cụ thể bởi ứng dụng.
Tuy nhiên để đơn giản hoá RSVP và tránh không xâm phạm các giao thức của tầng
khác, cho tới hiện tại đặc tính bộ lọc của RSVP chỉ hỗ trợ lọc gói tin dựa trên địa chỉ IP
và địa chỉ cổng của phần tử gửi tin. Các thông điệp RSVP mang thông tin yêu cầu bảo
lưu tài nguyên sẽ được phát sinh từ phía nhận và được truyền ngược lại về phái gửi tin.
Bởi lẽ địa chỉ cổng trong UDP/TCP được sử dụng trong phân loại gói tin, mỗi bộ phận
định tuyến sẽ phải kiểm tra trường dữ liệu này. Từ đó nảy sinh các vấn đề :
Phải tránh hiện tượng phân mảnh IP của một luồng dữ liệu mà chúng ta cần
phải thiết lập bảo lưu tài nguyên .
IPv6 sẽ chèn các thông tin tiêu đề tương ứng cần thiết của nó vào trước phần
tiêu đề của giao thức giao vận, điều này làm tăng tính phức tạp của phân loại gói
tin cho QoS
Vì lý do bảo mật, ở mức IP(cả IPv4 và IPv6) toàn bộ phần tiêu đề của giao thức
giao vận có thể được mã hoá và như vậy sẽ che dấu thông tin về địa chỉ cổng
đối với bộ định tuyến .
Ngô Thế Tùng - 47PM2
17
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
Các thông điệp RSVP mang thông tin yêu cầu bảo lưu tài nguyên sẽ được phát sinh
từ phía nhận và được truyền ngược lại về phái gửi. Ở mỗi nút mạng cụ thể, một yêu cầu
bảo lưu sẽ dẫn tới các hành động như sau:
a Thiết lập bảo lưu tài nguyên
Tiến trình RSVP trên nút mạng sẽ chuyển yêu cầu này cho bộ phận điều khiển
phân quyền và điều khiển chính sách. Nếu như có một lỗi nào đó trong quá trình kiểm
tra ở hai bộ phận này, sự yêu cầu bảo lưu sẽ bị hệ thống từ chối và quá trình RSVP sẽ
trả về một thông điệp báo lỗi cho phía nhận tin. Nếu như quá trình kiểm tra ở cả hai bộ
phận đều thành công, nút mạng sẽ thiết lập bộ phân loại gói tin để lựa chọn các gói tin
được định nghĩa bởi đặc tính lọc và nó sẽ tương tác với giao thức ở tầng liên kết dữ liệu
để có được mức QoS mong muốn được định nghĩa trong đặc tính luồng. Sự đáp ứng
các yêu cầu RSVP QoS phụ thuộc vào kỹ thuật cụ thể ở tầng liên kết dữ liệu trên mỗi
giao diện. Chẳng hạn trên một đường truyền thông riêng đơn giản mức QoS mong
muốn sẽ có được nhờ vào bộ phận phân loại gói tin ở phần điều khiển liên kết dữ liệu.
Nếu như kỹ thuật của tầng liên kết dữ liệu có cơ chế quản lý QoS của riêng nó, RSVP
sẽ phải thương lượng với tầng liên kết có được mức QoS yêu cầu. Ở đây chúng ta cần
phải lưu ý một vấn đề các hoạt động để quản lý QoS sẽ diễn ra ở nơi mà dữ liệu sẽ đi
vào thiết bị ở tầng liên kết dữ liệu, từ phía gắn kết với phía sẽ gửi dữ liệu.
b Chuyển tiếp yêu cầu về phía truyền dữ liệu
Một yêu cầu thiết lập bảo lưu tài nguyên sẽ được phát tán về phía phần tử gửi tin
tương ứng. Tập các máy trạm gửi tin mà một yêu cầu thiết lập bảo lưu tài nguyên cụ
thể sẽ được chuyển tới được gọi là phạm vi của yêu cầu đó. Một yêu cầu bảo lưu tài
nguyên mà một nút mạng chuyển tiếp đi về phía gửi tin có thể không giống như yêu
cầu mà nút mạng đó nhận được từ phía nhận tin bởi hai lý do: Cơ chế điều khiển tải có
thể thay đổi đặc tính luồng trên từng nút. Quan trọng hơn, các yêu cầu bảo lưu từ các
nhánh khác nhau trong một Multicast ứng với một phần tử gửi phải được hợp lại khi
các yêu cầu này được chuyển tiếp về phía phần tử gửi tin.
Khi một phần tử nhận tin phát ra một yêu cầu bảo lưu, nó còn có thể yêu cầu nhận
được một thông điệp xác nhận khi mà yêu cầu bảo lưu của nó đã được hệ thống mạng
chấp nhận và xử lý. Một yêu cầu bảo lưu sẽ được phát tán dọc theo đường dẫn tin về
phía các máy gửi tin cho tới khi nó tới một điểm mà đã tồn tại sự bảo lưu bằng hoặc lớn
hơn mức tài nguyên được yêu cầu. Ở điểm này yêu cầu bảo lưu tới được hợp lại với
mức bảo lưu sẵn có và không cần phải chuyển tiếp đến nữa, và nút mạng này có thể
gửi một thông điệp xác nhận về cho phía nhận tin. Và ở đây chúng ta cần phải ghi nhớ
rằng việc nhận được thông điệp xác nhận chỉ có nghĩa là có nhiều khả năng chứ không
phải chắc chắn mức dịch vụ yêu cầu đã được thiết lập trên toàn bộ đường dẫn về phía
gửi tin. Một yêu cầu bảo lưu bao gồm một tập các tuỳ chọn và tổng hợp các tuỳ chọn
này sẽ gọi là một kiểu bảo lưu .
Sender
Reservations
Ngô Thế Tùng - 47PM2
18
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
Selection
Distinct
Shared
Explicit
Fixed-Fillter
Shared-Explicit
Wildcard
None defined
Wildcard-Fillter
Bảng 2.1: Các kiểu và thuộc tính bảo lưu
c Chúng ta có các kiểu bảo lưu
Kiểu WF (Wildcard - Filter)
Kiểu WF nói lên các tuỳ chọn như sau: Sẽ xó một sự bảo lưu được các phần tử
lựa chọn chia sẻ và sự lựa chọn các phần tử gửi tin sẽ là tất cả các phần tử gửi tin
trong cùng một phiên. Như vậy một bảo lưu tài nguyên theo kiểu WF có nghĩa là
chỉ có một bảo lưu tài nguyên được chia sẻ cho tất cả các luông tin từ các phần tử
gửi tin. Bảo lưu này có thể được liên tưởng như một đường ống được dùng chung
và dung tích ống bằng với yêu cầu bảo kưu cảu phần tử nhận tin yêu cầu bảo lưu
nhiều nhất, không phụ thuộc vào số lượng phần tử gửi tin đang sử dụng nó. Ở đây
sự bảo lưu sẽ được chuyển tới tất cả các máy trạm gửi tin và nó sẽ tự động được
gán cho phần tử gửi tin mới nếu nó xuất hiện trong phiên làm việc.
Kiểu FF (Fixed – Filter)
Kiểu FF nói lên các tuỳ chọn như sau: Sẽ có danh sách tường minh các phần tử
gửi tin được lựa chọn và mỗi phần tử này sẽ có sự bảo lưu tài nguyên riêng cho nó.
Như vậy, một sự bảo lưu tài nguyên theo kiểu FF được tạo ra là một bảo lưu riêng
biệt cho các gói tin từ một phần tử gửi tin cụ thể và không bị chia sẻ với các gói tin
của các phần tử gửi tin khác trong cùng một phiên. RSVP cho phép nhiều thiết lập
bảo lưu tài nguyên kiểu FF được yêu cầu cùng một lúc, sử dụng một danh sách các
đặc tính luồng. Ở đây sự bảo lưu tài nguyên cho một phiên nào đó sẽ là tổng của tất
cả các phần tử gửi tin có yêu cầu bảo lưu.
Kiểu SE (Shared – Explicit)
Kiểu SE nói lên các tuỳ chọn như sau: Một bảo lưu sẽ được chia sẻ cho một
danh sách tường minh các phần tử gửi tin được lựa chọn. Không giống như kiểu
WF, kiểu SE cho phép các phần tử nhận tin lựa chọn cụ thể các phần tử nhận tin
được lựa chọn. Chia sẻ bảo lưu tài nguyên như trong trường hợp WF và SE là thích
hợp cho những ứng dụng Multicast trong đó nhiều nguồn tin rất có thể sẽ không
truyền tin cùng một lúc. Mặt khác, bảo lưu theo kiểu FF trong đó mỗi luồng tin từ
một phần tử gửi tin sẽ có sự bảo lưu tài nguyên riêng biệt của nó thích hợp cho tín
hiệu video.
2.5.5. Các kỹ thuật sử dụng trong RSVP
a.Thuật toán gầu thẻ IP
Ngô Thế Tùng - 47PM2
19
Đánh giá mô hình IntServ & DiffServ trong mạng IP
Giao thức RSVP sử dụng thuật toán gầu thẻ để mô tả các tham số lưu lượng ứng
với một luồng lưu lượng gói IP. Gầu thẻ bài sử dụng hai tham số: Tốc độ trung bình r
và độ sâu gầu b. Tốc độ r là số byte của gói IP/giây mà gầu thẻ bài cho phép, giá trị r
tối đa có thể là 40Tb/s, b có giá trị từ 1 đến 250Gb.
Tốc độ thẻ r
(byte/s)
Độ sâu gầu thẻ
Mức gầu
B (Bytes)
X byte
Tuân thủ
L≥=X
Loại bỏ L byte từ gầu thẻ
X X-L
Gửi tin đến
Không tuân
thủ
L (Bytes)
Hình 2.6: Hoạt động của thuật toán gầu thẻ IP
Gói tin đến tuân thủ đặc tính gầu thẻ nếu số thẻ trong gầu bằng hoặc lớn hơn chiều
dài các gói tin L. Thông thường thuật toán sẽ xoá số thẻ nếu chiều dài gói tin đến bằng
hoặc nhỏ hơn chiều dài số thẻ bài và ngược lại. Mạng chi đảm bảo chất lượng dịch vụ
QoS cho các gói tin tuân thủ bởi vì tài nguyên đã được ấn định dựa trên các tham số
lưu lượng. Tác dụng của thuật toán này là lượng dữ liệu D(T) gửi trong khoảng thời
gian T phải thoả mãn bất phương trình:
D(T) ≤ r*T+b
Đặc tính lưu lượng RSVP sử dụng các đặc tính gầu thẻ và bổ xung thêm 3 tham số:
Đơn vị kiểm soát kích thước gói tin tối thiểu m, kích thước gói tin tối đa M và tốc độ
đỉnh p. Các tham số kích thước gói m và M bao gồm dữ liệu ứng dụng và tất cả các tiền
tố giao thức, ngoại trừ kích thước tiền tố lớp liên kết.
Đơn vị kiểm soát tối thiểu yêu cầu thiết bị thuật toán xoá ít nhất m byte thẻ cho
mỗi gói tuân thủ, tham số m cũng cho phép thiết bị tính tốc độ xử lý gói đỉnh là b/m.
Kích thước gói tối đa M xác định kích thước gói tối đa cho phép của gói tin tuân thủ .
Hình 2.7 minh hoạ sơ lược lưu đồ thuật toán gầu thẻ bài với các tham số r và b kết
hợp với chỉnh sửa tốc độ đỉnh p và M. Bộ đệm chỉnh sửa phải có kích thước b byte để
chấp nhận sự bùng nổ gói tin tuân thủ gầu thẻ. Bộ chỉnh sửa tốc độ đỉnh chỉ hoạt động
với các gói tin tuân thủ các tham số gầu thẻ.
Ngô Thế Tùng - 47PM2
20
- Xem thêm -