Slide chuong 5

- Chất lượng về hỗ trợ: Tạo điều kiện thuận lợi để cho khách hàng được sử dụng các dịch vụ.. Chất lượng trải nghiệm người dùng QoE Quality of Experience - QoE là toàn bộ tính chất chấp n

Trang 1

I Chất lượng truyền thông đa phương tiện

1 Chất lượng dịch vụ QoS (Quality of Service)

Giảng viên: Nguyễn Thị Khánh Linh 4

1 Chất lượng dịch vụ QoS

Các tham số chất lượng dịch vụ

- QoS phụ thuộc vào chất lượng về hỗ trợ dịch vụ, chất lượng về khai thác dịch vụ, chất lượng về thực hiện dịch vụ và chất lượng về an toàn.

- Chất lượng về hỗ trợ: Tạo điều kiện thuận lợi để cho khách hàng được sử dụng các dịch vụ.

- Chất lượng về khai thác dịch vụ: Về phía khách hàng có dễ khai thác hay không,

về phía nhà cung cấp có khả năng sửa chữa dịch vụ, thao tác bổ trợ…

- Chất lượng về thực hiện dịch vụ mạng (khả năng phục vụ)

- Chất lượng an toàn: Đảm bảo tính an toàn thông tin cho khách hàng, quyền truy nhập, an toàn cho hệ thống thiết bị, an toàn cho người sử dụng.

1.Chất lượng dịch vụ QoS

Muốn có chất lượng tốt thì phải dựa trên nền hiệu năng mạng tốt Thông thường có

năm giá trị đánh gía hiệu năng mạng sau đây có ảnh hưởng quan trọng đến QoS:

- Độ khả dụng: Độ sẵn sàng phục vụ của mạng Một mạng lý tưởng luôn sẵn sàng

100% thời gian.

- Thông lượng: Đây là tốc độ truyền tải dữ liệu thực tế được tính bằng bit/s, Kb/s hoặc

Mb/s Nhà cung cấp dịch vụ phải đảm bảo một tốc độ thông lượng tối thiểu cho khách

hàng.

- Tỷ lệ mất gói: Trong một mạng được quản lý tốt thì tỷ lệ mất gói thường nhỏ hơn

1%/tháng.

- Trễ: Là thời gian dữ liệu đi từ nguồn tới đích.

- Jitter (rung pha – biến thiên trễ).

2 Chất lượng trải nghiệm người dùng QoE (Quality of Experience)

- QoE là toàn bộ tính chất chấp nhận được của một ứng dụng hoặc một dịch vụ, khi được cảm nhận chủ quan bởi một người sử dụng cuối

- Nó bao gồm toàn bộ các tác động hệ thống đầu-cuối (khách hàng, thiết bị đầu cuối, mạng, cơ sở hạ tầng dịch vụ,…) và có thể bị ảnh hưởng bởi người dùng cuối và đối với những người sử dụng khác nhau thì QoE cũng khác đi

- Góp phần vào QoE là các phép đo hiệu năng dịch vụ khách quan như là mất thông tin và trễ Các phép đo khách quan này cùng với các thành phần thuộc con người như cảm xúc, thái độ, nền tảng ngôn ngữ, động cơ thúc đẩy… xác định mức độ chấp nhận tổng thể của một dịch vụ.

Trang 2

2 Chất lượng trải nghiệm người dùng QoE (Quality of Experience)

Mối quan hệ giữa QoS và QoE

- QoE là toàn bộ hiệu năng hệ thống từ quan điểm người sử dụng QoE là phép

đo hiệu năng từ đầu đến cuối tại mức dịch vụ từ nhìn nhận của khách hàng và

là chỉ thị cho biết hệ thống đáp ứng nhu cầu của người sử dụng tốt tới mức

nào

- QoS thì lại đo hiệu năng ở mức gói, từ quan điểm mạng QoS cũng được coi

là một tập các kĩ thuật (cơ chế QoS) cho phép nhà quản trị mạng quản lý các

tác động của tắc nghẽn lên hiệu năng ứng dụng cũng như cung cấp dịch vụ

phân biệt cho các luồng lưu lượng mạng được chọn lựa hoặc tới các khách

hàng đã được chọn lựa

II Các giao thức truyền thông đa phương tiện

1 IP- Multicast

- IP Multicast là một chuẩn mở của IETF dùng để truyền dẫn các gói dữ liệu IP từ một nguồn đến nhiều đích trong một mạng LAN hay WAN.

- Các host tham gia vào một nhóm Multicast và các ứng dụng chỉ gửi một bản sao của thông tin cho một địa chỉ nhóm.

- Thông tin này chỉ gửi đến những điểm muốn nhận được lưu lượng đó.

- Việc gửi bản tin Unicast và Broadcast là các trường hợp đặc biệt của phương pháp Multicast.

- Truyền Multicast cải thiện đáng kể về hiệu suất, thường sử dụng băng thông nhỏ hơn truyền đơn trên mạng, và cho phép xây dựng các ứng dụng phân tán hợp lý.

1 IP- Multicast

- Truyền dẫn Unicast: truyền dẫn điểm- điểm Trong hình thức truyền dẫn này, nhiều

host muốn nhận thông tin từ một bên gửi thì bên gửi đó phải truyền nhiều gói tin đến

các bên nhận Điều này sẽ dẫn đến gia tăng băng thông khi có quá nhiều bên nhận

và không hiệu quả về nguồn và bộ đệm.

- Truyền dẫn Broadcast: Kiểu truyền dẫn này cho phép truyền gói tin từ một địa điểm

tới tất cả các host trên một mạng con mà không quan tâm đến việc một số host

không có nhu cầu nhận nó Kiểu truyền dẫn này sử dụng tài nguyên băng thông

không hề hiệu quả.

1 IP- Multicast

- Truyền dẫn Multicast: Một địa chỉ Multicast cho phép phân phối dữ liệu tới một tập hợp các host đã được cấu hình như những thành viên của một nhóm Multicast trong các mạng con phân tán khác nhau Đây là phương pháp truyền dẫn đa điểm, trong

đó chỉ các host có nhu cầu nhận dữ liệu mới tham gia vào nhóm Điều này hạn chế tối đa sự lãng phí băng thông trên mạng, hơn nữa còn nhờ cơ chế gửi gói dữ liệu Multicast mà băng thông được tiết kiệm triệt để.

Trang 3

RTP (Real Time Protocol)

- RTP (Real-time Transport Protocol) giao thức vận chuyển

thời gian thực đặc tả một tiêu chuẩn định dạng gói tin dùng

để truyền âm thanh và hình ảnh qua Internet

- RTP cung cấp các chức năng giao vận phù hợp cho các

ứng dụng truyền dữ liệu mang đặc tính thời gian thực như

là thoại và truyền hình tương tác

- Đa phần RTP được xây dựng trên giao thức UDP

RTP

- Thông tin bao gồm: timestamp (phục vụ đồng bộ), số thứ tự (sắp xếp các gói tin và phát hiện gói tin bị mất), định dạng payload (chỉ ra các định dạng mã hóa dữ liệu)

- Một số khái niệm liên quan đến giao thức RTP:

• RTP packet: Là gói dữ liệu RTP bao gồm phần cố định RTP header, phần danh sách các nguồn phân tán (có thể rỗng), phần RTP payload

RTP payload: Đây là phần dữ liệu được truyền trong các gói RTP Đây có thể là các mẫu tín hiệu thoại hoặc dữ liệu Video đã được nén

RTP

• RTCP packet: đây là gói tin điều khiển RTCP, có phần tiêu

đề cố định gần giống gói RTP

• SSRC: Nguồn phát dòng các gói RTP, được định danh bởi

32 bit SSRC trong phần header của gói RTP

• Mixer (bộ trộn): Đây là một hệ thống trung gian nhận các

gói RTP từ một hoặc nhiều nguồn đồng bộ khác nhau

Mixer sẽ kết hợp các gói có cùng dạng rồi chuyển tiếp

trong 1 gói RTP mới

• CSRC: Khi dòng các gói RTP được tổng hợp nhờ bộ Mixer

Bộ Mixer sẽ chèn một danh sách CSRC chứa các định

danh SSRC của các nguồn đã được tổng hợp

RTP

Trang 4

RTCP (Real Time Control Protocol)

a Chức năng của RTCP

- RTCP (RTP Control Protocol) đi kèm với giao thức RTP để

cung cấp thông tin phản hồi về chất lượng dịch vụ

-Các chức năng chính của nó bao gồm:

• Cung cấp các thông tin phản hồi về chất lượng của đường

truyền dữ liệu

• RTCP mang một thông tin định danh ở lớp vận chuyển gọi

là CNAME (Canonical name)

• Chức năng quản lý băng thông phiên RTCP sử dụng băng

thông không vượt quá 5% tổng số băng thông phiên

RTCP

b Các loại gói điều khiển RTCP

- Có nhiều loại gói tin RTCP tương ứng với những loại thông tin điều khiển khác nhau

• SR (Sender report): Bản tin phía gửi, dùng để thông tin về trạng thái truyền và nhận của phía gửi tin

• RR (Receiver Report): Bản tin người nhận, dùng để thông tin

về trạng thái nhận của phía nhận tin

• SDES (Source description items): Thông tin mô tả về các nguồn gửi, bao gồm cả CNAME

• BYE: Dùng khi thành viên nào đó thoát khỏi hội thảo

• APP: xác định chức năng phụ thuộc từng ứng dụng cụ thể

H.323

a Tổng quan về H.323

- H.323 là nhóm tiêu chuẩn kỹ thuật cho truyền dẫn video,

audio và dữ liệu thông qua giao thức mạng Internet IP do

ITU-T đưa ra

- H.323 gồm có chức năng báo hiệu và điều khiển cuộc gọi

giao vận và điều khiển truyền thông, điều khiển độ rộng

băng tần cho hội nghị từ điểm tới điểm hoặc đa điểm

- H.323 là một giao thức tương đối cũ và phức tạp, hiện

đang được thay thế bởi giao thức SIP

H.323

Báo hiệu cuộc gọi (Call Signalling) H.225 Điều khiển truyền thông (Media Control) H.245

Mã hóa và giải mã audio (Audio Codecs)

G.711, G.722, G.723, G.728, G.729

Mã hóa và giải mã video (Video Codecs) H.261, H.263 Chia sẻ dữ liệu (Data Sharing) T.120 Giao vận truyền thông (Media Transport) RTP/RTCP

Trang 5

Đầu cuối

H.323

Gatekeeper

MCU

Gatew ay

Đầu cuối H.323

ISDN

PSTN

H.323

- Đầu cuối H.323: là một điện thoại hay một máy tinh chạy ứng dụng H.323 Chức năng của nó là:

• Mã hóa và giải mã Audio

• Mã hóa và giải mã video

• Bộ đệm: Khi nhận tín hiệu audio, video vào bộ đệm sắp xếp lại để khi truyền tín hiệu ra có cùng một tốc độ

- Gateway: Nó thực hiện chức năng chuyển đổi giữa H.323

và non H.323

• Là cầu nối giữa H.323 và các mạng khác (PSTN, ISDN)

• Giữa các khuôn dạng truyền

• Chuyển đổi các media format giữa các mạng khác nhau

H.323

- Gatekeeper: Thực hiện chức năng quản lý

• Gatekeeper thực hiện những nhiệm vụ sau: Dịch địa chỉ,

điều khiển truy nhập, điều khiển độ rộng băng tần của một

cuộc gọi, quản lý băng thông…

- MCU (Multipoint Control Unit): Hỗ trợ kết nối đa điểm

(conference) cho các thiết bị kết cuối và gateway 2 phần:

• Multipoint Controller (MC): MC quyết định dung lượng chung

của các kết cuối hội nghị, định vị các đầu cuối, gateway hoặc

gatekeeper

• Multipoint Processor (MP): MP nhận các luồng dữ liệu audio,

video và phân phối chúng tới các điểm cuối tham dự vào hội

nghị đa điểm

H.323

c Hoạt động của H.323

- Hoạt động của H.323 bao gồm hoạt động của các kênh điều khiển RAS, kênh báo hiệu cuộc gọi Q.931 và kênh điều khiển truyền thông H.245

- Kênh báo hiệu cuộc gọi Q.931

• Sử dụng bản tin TCP để truyền bản tin báo hiệu cuộc gọi:

Liên kết, giám sát, hủy liên kết cuộc gọi

• Truyền trực tiếp giữa các điểm cuối hoặc được định tuyến thông qua gatekeeper

Trang 6

- Kênh điều khiển RAS

• Là kênh logic không tin cậy, sử dụng cơ chế timeout để

phát lại Khi điểm cuối không đáp ứng kịp thì trả lời bằng

bản tin RIP

• Tìm kiếm Gatekeeper để đăng ký

• Đăng ký/hủy đăng ký điểm cuối với Gatekeeper

• Định vị một điểm cuối khác thông qua Gatekeeper

• Kênh RAS còn dùng để truyền tải các bản tin điều khiển

truy nhập, thay đổi, giám sát và giải phóng băng thông

H.323

- Kênh điều khiển truyền thông H.245

• Xử lý các thông điệp giữa 2 thực thể mạng H.323 Thiết lập các kênh logic cho audio, video, data và điều khiển

• Kênh điều khiển sử dụng cổng TCP dành riêng

• H.245 kết nối trực tiếp 2 thiết bị đầu cuối hoặc thông qua gatekeeper

• Các thủ tục cho phép H.245 điều khiển xử lý bao gồm:

Trao đổi khả năng mã hóa giải mã các dòng tín hiệu media

Quyết định chủ-tớ

Đóng mở các kênh logic cho tín hiệu media

H.323

- Thủ tục báo hiệu cuộc gọi gatekeeper liên vùng trong H.323

6 10

Gatekeeper

A

Gateway A

Gatekeeper B

Gateway B

3 4

1

5

9

H.323

• Bước 1: Đầu cuối A quay số điện thoại của đầu cuối B

• Bước 2: Gateway A gửi bản tin ARQ cho gatekeeper A, yêu cầu cho phép gọi đến đầu cuối B

• Bước 3: gatekeeper A tìm khôngthấy sự đăng kí của đầu cuối B Nó tra các số đầu và nhận thấy trùng khớp với gatekeeper B Nó gửi bản tin LRQ (Yêu cầu định vị) cho gatekeeper B và bản tin RIP (chờ xử lý) cho gateway A

• Bước 4: gatekeeper B tìm và nhận thấy sự đăng ký của đầu cuối B, nó gửi trả lại Gatekeeper A bản tin LCF với địa chỉ IP của gateway B

• Bước 5: gatekeeper A trả lại bản tin ACF cho gateway A với địa chỉ IP của gateway B

Trang 7

• Bước 6: gateway A gửi bản tin thiết lập cuộc gọi Q.931 đến

gateway B với số điện thoại của đầu cuối B

• Bước 7: Gateway B gửi cho gatekeeper B bản tin ARQ yêu cầu

cho phép trả lời cuộc gọi của gateway A

• Bước 8: Gatekeeper B trả lại bản tin ACF với địa chỉ IP của

gateway A

• Bước 9: Gateway b thiết lập một cuộc gọi đến đầu cuối B

• Bước 10: Khi đầu cuối B trả lời, gateway B gửi bản tin kết nối

Q.931 đến gateway A

Hai đầu cuối trao đổi một số bản tin H.245 để xác định chủ tớ, khả

năng xử lý của đầu cuối và thiết lập kết nối RTP

H.323

- Ngắt kết nối giữa 2 đầu cuối H.323 liên vùng

Gatekeeper A

Gateway A

Gatekeeper B

Gateway B

1

2 3

4

7

B A

H.323

• Bước 1: Đầu cuối B gác máy

• Bước 2: gateway B gửi bản tin DRQ đến gatekeeper B để

yêu cầu ngắt kết nối giữa A và B

• Bước 3: Gatekeeper B gửi lại bản tin DCF công nhận bản

tin DRQ

• Bước 4: gateway B gửi bản tin giải phóng kết nối Q.931

đến gateway A

• Bước 5: gateway A gửi bản tin DRQ đến gatekeeper A để

yêu cầu ngắt kết nối giữa A và B

• Bước 6: Gatekeeper A gửi lại bản tin DCF

• Bước 7: gateway A gửi bản tin ngắt kết nối đến A

SIP (Session Initialion Protocol)

a Tổng quan về SIP

- SIP (Session Initiation Protcol ) là giao thức báo hiệu điều khiển lớp ứng dụng được dùng để thiết lập, duy trì, kết thúc các phiên truyền thông đa phương tiện (multimedia)

- Các phiên multimedia: thoại Internet, hội nghị…

- Chuẩn báo hiệu H.323 không thích hợp với các dịch vụ trên

IP do cơ chế phức tạp, hiệu quả thấp và chi phí cao ->SIP ra đời với vai trò là giao thức báo hiệu đặc thù cho multimedia Nó tương thích với nhiều giao thức báo hiệu khác

Trang 8

- Đặc tính của giao thức SIP

• Đơn giản hóa chức năng: Mô hình request-response không

đòi hỏi phải hiểu chi tiết hoạt động của phiên Nó hoạt động

kiểu Client/Server

• Dễ dàng mở rộng: Thêm các Network Server không ảnh

hưởng đến hiện trạng

• Kế thừa mô hình các giao thức HTTP, SMTP về hoạt động

và khuôn dạng bản tin Đảm bảo sự tương thích với nhiều

ứng dụng mà nó phục vụ

• Hỗ trợ khả năng di động của người dùng Địa chỉ logic không

ràng buộc người dùng với bất kỳ thiết bị nào

SIP

b Các thành phần của SIP

SIP

- SIP gồm 2 thành phần chính:

• SIP client : là thiết bị hỗ trợ giao thức SIP như SIP phone

• SIP server : là thiết bị trong mạng xử lý các bản tin SIP

Trong SIP server có các thành phần quan trọng như: Proxy

server, Redirect server, Location server, Registrar server

- SIP client:

• Gắn với thiết bị đầu cuối: điện thoại SIP, máy tính chạy phần

mềm đầu cuối SIP

• Hai thực thể Client/Server (UAC/UAS) đưa request/nhận và

trả lời

SIP

- SIP server:

• Proxy Server: làm nhiệm vụ chuyển tiếp các SIP request tới thực thể khác trong mạng Chức năng chính của nó trong mạng là định tuyến cho các bản tin đến đích

• Redirect server: xác định server chặng tiếp theo rồi thông báo cho client để nó tự gửi yêu cầu Redirect server không tạo và gửi yêu cầu

• Registrar server: tiếp nhận và xử lý các yêu cầu REGISTER (ví dụ khi bật máy thuê bao), thực hiện nhận thực thuê bao

• Location server: định vị thuê bao và cung cấp thông tin cho proxy server hoặc redirect server

Trang 9

c Các bản tin SIP, mào đầu và đánh số

- Dưới đây là các bản tin của SIP :

• INVITE : bắt đầu thiết lập cuộc gọi bằng cách gửi bản tin

mời đầu cuối khác tham gia

• ACK : bản tin này khẳng định máy trạm đã nhận được bản

tin trả lời bản tin INVITE

• BYE : bắt đầu kết thúc cuộc gọi

• CANCEL : hủy yêu cầu nằm trong hàng đợi

• REGISTER : đầu cuối SIP sử dụng bản tin này để đăng ký

với máy chủ đăng ký

• OPTION : sử dụng để xác định năng lực của máy chủ

• INFO : sử dụng để tải các thông tin như âm báo DTMF

SIP

- Giao thức SIP có nhiều điểm trùng hợp với giao thức HTTP Các bản tin trả lời các bản tin SIP nêu trên gồm có

• 1xx – các bản tin chung

• 2xx – thành công

• 3xx - chuyển địa chỉ

• 4xx – yêu cầu không được đáp ứng

• 5xx - sự cố của máy chủ

• 6xx - sự cố toàn mạng

SIP

d Hoạt động của SIP

- Địa chỉ SIP

• Các SIP được nhận dạng qua địa chỉ tài nguyên toàn cầu (URL)

• Cấu trúc địa chỉ này là User@host Trong đó phần user là tên

người sử dụng hay số điện thoại phần host có thể là địa chỉ

mạng hay là tên miền VD:dt9_k50@hut.edu.vn

- Có 2 kiểu thiết lập cuộc gọi SIP

• Kiểu Proxy

• Kiểu Redirect

SIP

Kiểu Proxy

Location Server

1 INVITE 4 INVITE

Trang 10

• Bước 1: Client gửi bản tin INVITE cho Proxy server

• Bước 2: Proxy server sẽ tham khảo server định vị (Location

server) để quyết định vị trí hiện tại của UAS

• Bước 3: Server định vị trả lại vị trí hiện tại của UAS (giả sử là

UserB@hotmail.com)

• Bước 4: Proxy server gửi bản tin INVITE UAS Proxy server

thêm địa chỉ của nó trong một trường của bản tin INVITE

• Bước 5: UAS đáp ứng cho server Proxy bản tin 200 OK

• Bước 6: Proxy server gửi đáp ứng 200 OK trở về Client

SIP

• Bước 7: Client gửi bản tin ACK cho UAS thông qua proxy server

• Bước 8: Proxy server chuyển bản tin ACK cho UAS

• Bước 9: Sau khi cả hai bên đồng ý tham dự cuộc gọi, một kênh RTP/RTCP được mở giữa hai điểm cuối để truyền tín hiệu thoại

• Bước 10: Sau khi quá trình truyền dẫn hoàn tất, phiên làm việc

bị xóa bằng cách sử dụng bản tin BYE và ACK giữa hai điểm cuối

SIP

Kiểu Redirect

U A C

C li en t

U A S

R ed irec t serv er

L o cati on serv er

2 3

1 IN V IT E

4

5 A C K

6 IN V IT E

7 O K

8 A C K

SIP

• Bước 1: Redirect server nhân được yêu cầu INVITE từ người gọi (Yêu cầu này có thể đi từ một proxy server khác)

• Bước 2: Redirect server truy vấn server định vị địa chỉ B

• Bước 3: Server định vị trả lại địa chỉ của B cho Redirect server

• Bước 4: Redirect server trả lại địa chỉ của B đến người gọi

A Nó không phát yêu cầu INVITE như proxy server

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	342,48 KB