BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --- LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VẤN ĐỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI VÀ TRIỂN K
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH: XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
VẤN ĐỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG TRÊN
HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT
NGUYẾN VĂN NGOAN
HÀ NỘI 2006
Trang 2Luận văn “Vấn đề chất lượng dịch vụ trong mạng thế hệ mới và triển khai ứng dụng trên hạ tầng mạng của công ty SPT” bao gồm 6 chương:
Chương 1 – Mạng thế hệ mới (NGN)
Giới thiệu tổng quan về mạng thế hệ mới Phân tích các tham số đánh giá chất lượng dịch vụ mạng và những yêu cầu cần được giải quyết
Chương 2 – Chất lượng dịch vụ (QoS)
Phân tích những yêu cầu cần thiết phải triển khai QoS trong mạng NGN, các khái niệm, các kỹ thuật triền khai và các giao thức báo hiệu trong QoS
Chương 3 – Phân loại, phân mảnh và nén gói dữ liệu trong kỹ thuật QoS Phân tích các cơ chế phân loại, phân mảnh và nén gói dữ liệu trong kỹ thuật QoS Các ưu, nhược điểm của những cơ chế này trong việc góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ
Chương 4 – Kỹ thuật QoS trong phòng tránh và điều khiển tắc nghẽn
Phân tích các cơ chế hàng đợi và các cơ chế loại bỏ gói dữ liệu, cũng như ảnh hưởng của các cơ chế đó như thế nào trong việc đảm bảo QoS
Chương 5 – Kỹ thuật QoS trong mạng IP/MPLS
Phân tích những mặt hạn chế của công nghệ IP và miêu tả kiến trúc của chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS Giới thiệu cách thực hiện MPLS QoS Chương 6 – Đề xuất phương án triển khai MPLS QoS
Phân tích các giải pháp xây dựng mạng MPLS QoS trên cơ sở hạ tầng mạng của công ty SPT để giải quyết một yêu cầu cụ thể
NĂM TỪ KHOÁ LÀ: Chất lượng dịch vụ, mạng thế hệ mới, QoS, NGN, Mạng chuyển mạch nhãn, MPLS
Trang 3BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH: XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
VẤN ĐỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG TRÊN
HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT
NGUYẾN VĂN NGOAN
HÀ NỘI 2006
Trang 4MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 6
DANH MỤC CÁC BẢNG 11
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 12
LỜI NÓI ĐẦU 14
CHƯƠNG 1 MẠNG THẾ HỆ MỚI 16
1.1 Khái niệm 16
1.2 Các đặc điểm của mạng NGN 17
1.3 Kiến trúc dịch vụ của mạng thế hệ mới 18
1.4 Các tham số đánh giá chất lượng mạng 22
1.4.1 Băng thông 23
1.4.2 Trễ 23
1.4.3 Trượt 24
1.4.4 Mất gói 25
CHƯƠNG 2 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) 25
2.1 Khái niệm 26
2.2 Các kỹ thuật QoS 26
2.2.1 Mô hình dịch vụ cố gắng tối đa (Best Effort) 28
2.2.2 Dịch vụ tích hợp (Integrated Service) 28
2.2.2.1 Dịch vụ đảm bảo GS (Guaranteed Service) 30
2.2.2.2 Dịch vụ kiểm soát tải CL (Controlled Load) 30
2.2.2.3 Kết luận 30
2.2.3 Mô hình Differentiated Service 31
2.2.3.1 Trường DS của DiffServ 32
2.2.3.2 Per-hop Behavior trong DiffServ 32
Trang 52.2.3.3 Các cơ chế DiffServ 36
2.2.3.4 Ưu nhược điểm của mô hình DiffServ 37
2.2.3.5 Kết luận về DiffServ 38
2.2.4 So sánh 2 mô hình kiến trúc QoS chính 39
2.3 Các giao thức báo hiệu trong kỹ thuật QoS 39
2.3.1 Giao thức dành sẵn tài nguyên 40
2.3.2 Mô hình RSVP end-to-end 42
CHƯƠNG 3 PHÂN LOẠI, PHÂN MẢNH
VÀ NÉN GÓI DỮ LIỆU TRONG KỸ THUẬT QoS 44
3.1 Phân loại gói dữ liệu 44
3.1.1 Quyền ưu tiên IP 45
3.1.2 Định tuyến chính sách (PBR) 47
3.1.2.1 Đặc điểm của PBR 47
3.1.2.2 Nguyên tắc hoạt động 47
3.2 Phân mảnh gói dữ liệu (MLP) 48
3.2.1 Các đặc tính phân mảnh dữ liệu 48
3.2.2 Nguyên lý hoạt động 49
3.3 Các giải thuật nén tải tin 50
3.3.1 Nguyên tắc hoạt động 50
3.3.2 Nén tiêu đề 52
3.3.2.1 Nén tiêu đề TCP 53
3.3.2.2 Nén tiêu đề giao thức thời gian thực (RTP) 53
CHƯƠNG 4 KỸ THUẬT QoS TRONG ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN 56
4.1 Tránh tắc nghẽn 56
4.1.1 Phương pháp bỏ đuôi 57
4.1.2 Phương pháp loại bỏ ngẫu nhiên 58
4.1.3 Phương pháp loại bỏ cân bằng ngẫu nhiên 59
Trang 64.1.4 Tốc độ truy nhập cam kết 61
4.1.4.1 Cơ chế hoạt động 61
4.1.4.2 Các chức năng của CAR 62
4.1.4.3 Mô hình chiếc thùng và thẻ bài 64
4.1.5 Sửa dạng lưu lượng (GTS) 65
4.1.5.1 Đặc điểm của GTS 65
4.1.5.2 Cơ chế hoạt động của GTS 66
4.1.5.3 Kết luận 67
4.2 Điều khiển tắc nghẽn 68
4.2.1 Hàng đợi vào trước ra trước (FIFO) 69
4.2.1.1 Các ưu nhược điểm của hàng đợi FIFO 69
4.2.1.2 Cấu hình FIFO 70
4.2.2 Hàng đợi tuần tự (CQ) 71
4.2.2.1 Cơ chế hoạt động 71
4.2.2.2 Những ưu nhược điểm của hàng đợi CQ 75
4.2.2.3 Cấu hình thực thi hàng đợi CQ 75
4.2.3 Hàng đợi ưu tiên (PQ) 77
4.2.3.1 Cơ chế hoạt động 77
4.2.3.2 Những ưu nhược điểm của hàng đợi PQ 78
4.2.3.3 Cấu hình thực thi hàng đợi ưu tiên 78
4.2.3.4 Kết luận 80
4.2.4 Hàng đợi cân bằng trọng số (WPQ) 81
4.2.4.1 Cơ chế hoạt động 81
4.2.4.2 Hàng đợi cân bằng trọng số phân loại lưu lượng 82
4.2.4.3 Hàng đợi cân bằng trọng số phân lớp lưu lượng 84
4.2.4.4 Hàng đợi cân bằng trọng số tốc độ cao 85
4.2.4.5 Các ưu nhược điểm của hàng đợi WFQ 87
Trang 74.2.4.6 Cấu hình thực thi WFQ 87
CHƯƠNG 5 KỸ THUẬT QoS TRONG MẠNG IP/MPLS 89
5.1 Cơ sở 89
5.2 Định nghĩa chuyển mạch nhãn (MPLS) 90
5.2.1 Chuyển mạch nhãn là gì? 90
5.2.2 Ưu điểm của kỹ thuật MPLS 90
5.3 Kiến trúc MPLS 91
5.3.1 Cấu trúc khối 91
5.3.2 Một số khái niệm trong chuyển mạch nhãn 92
5.3.2.1 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) 92
5.3.2.2 Router chuyển mạch nhãn (LSR) 92
5.3.2.3 Giao thức phân phối nhãn 94
5.3.2.4 Tuyến đường chuyển mạch nhãn 95
5.4 Thực hiện cơ chế QoS trong mạng MPLS 95
5.4.1 Cấu trúc trường MPLS EXP trong gói IP được gán nhãn 96
5.4.2 Gán nhãn tại biên mạng 98
5.4.3 Chuyển tiếp gói MPLS 99
5.5 Kết luận 99
CHƯƠNG 6 PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI MPLS QoS
TRÊN HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT 100
6.1 Hạ tầng mạng IP của công ty SPT 100
6.2 Phương án triển khai 101
6.2.1 Chia sẻ băng thông kênh liên tỉnh 101
6.2.1.1 Chính sách định tuyến 104
6.2.1.2 Địa chỉ IP cho các router 105
6.2.1.3 QoS và phân lớp dịch vụ (CoS) 106
6.2.2 Tích hợp dịch vụ 106
Trang 86.3 Cấu hình triển khai MPLS QoS trên mạng SPT 107
6.4 Kết luận 109
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO 112
Trang 9DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
A
B
C
D
Trang 10DSCP Differentiated Service Code Point
E
F
G
H
HQO Hold-queue
I