MỘT SỐ KỸ THUẬT NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QoS TRONG MẠNG IP

MỘT SỐ KỸ THUẬT NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QoS TRONG MẠNG IP

MỘT SỐ KỸ THUẬT NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ

QoS TRONG MẠNG IP

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

• Thuật toán lập lịch hàng đợi

• Thuật toán quản lý hàng đợi

 Mô phỏng trên NS2

GIỚI THIỆU VỀ QoS

 Chất lượng dịch vụ là cơ chế, công cụ đảm

bảo cho các mức dịch vụ thỏa mãn các yêu

MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG

DỊCH VỤ

 Dịch vụ tích hợp Intergratd Service(IntServ).

• Cung cấp các ứng dụng thời gian thực trên mạng IP.

• Hoạt động theo từng luồng.

• Sử dụng giao thức dự trữ tài nguyên RSVP.

DỊCH VỤ PHÂN BIỆT

(DIFFSERV)

 Dịch vụ phân biệt Differentiated Service (DiffServ):

• Trường mã dịch vụ phân biệt DSCP

 Ưu điểm :

− Đơn giản và có khả năng mở rộng.

MỘT SỐ KỸ THUẬT HÀNG ĐỢI ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN

 Một số thuật toán lập lịch hàng đợi:

- Lập lịch hàng đợi phân phối các gói vào các hàng đợi ưu tiên khác nhau và lập lịch cho chúng Bao gồm:

 Hàng đợi vào trước ra trước FIFO.

 Hàng đợi ưu tiên PQ.

 Hàng đợi tuần tự CQ.

 Hàng đợi cân bằng trọng số WFQ.

 Một số thuật toán quản lý hàng đợi:

- Quản lý hàng đợi đưa ra phương pháp đánh rớt gói tin Gồm:

 Thuật toán loại bỏ đuôi drop-tail.

 Thuật toán loại bỏ sớm ngẫu nhiên RED.

 Thuật toán CHOKe.

 Thuật toán Blue.

THUẬT TOÁN LẬP LỊCH

HÀNG ĐỢI

 Hàng đợi vào trước ra trước FIFO (First In First Out).

 Ưu: Đơn giản, nhanh.

 Nhược: Phân phối băng thông không công bằng.

 Hàng đợi ưu tiên PQ (Priority Queuing).

 Ưu: - Dịch vụ cần được ưu tiên được phục vụ tốt nhất.

 Hàng đợi tuần tự CQ (Custom Queuing) :

 Ưu: - Các hàng đợi đều được phục vụ.

• Hàng đợi cân bằng trọng số WFQ (Weighted Fair Queuing)

THUẬT TOÁN QUẢN LÝ

HÀNG ĐỢI

 Thuật toán bỏ đuôi (Tail drop):

 Ưu: Đơn giản.

THUẬT TOÁN QUẢN LÝ

HÀNG ĐỢI

 Thuật toán loại bỏ sớm ngẫu nhiên (RED).

THUẬT TOÁN QUẢN LÝ

HÀNG ĐỢI

 Thuật toán loại bỏ sớm ngẫu nhiên (RED)

• Dựa trên tính toán kích thước hàng đợi trung bình để đánh giá tắc nghẽn và gửi thông báo phản hồi.

- Phát hiện sớm, tránh tắc nghẽn.

- Tránh đồng bộ trên các luồng TCP.

- Điều khiển được kích thước hàng đợi trung bình.

- Tính toán phức tạp và nhiều thông số cần cấu hình để phù hợp với từng mạng khác nhau.

THUẬT TOÁN QUẢN LÝ

HÀNG ĐỢI

 Thuật toán CHOKe:

THUẬT TOÁN QUẢN LÝ

HÀNG ĐỢI

 Khi có nghẽn thì:

− Các luồng lưu lượng đáp ứng khi nhận được thông báo

nghẽn sẽ giảm tốc độ gửi dữ liệu.

− Các luồng lưu lượng không đáp ứng vẫn tiếp tục gửi dữ liệu

như bình thường.

=> Các luồng không đáp ứng chiếm băng thông nhiều hơn.

 CHOKe:

− Chọn và giữ những luồng lưu lượng đáp ứng.

− Chọn và loại bỏ những luồng không đáp ứng.

=> Hoạt động tương tự RED nhưng với một điều chỉnh thông minh mà phân phối băng thông công bằng hơn.

 Thuật toán Blue :

Dựa trên độ mất gói :

if ((now-last_update) > freeze_time) then

P m = P m + δ 1

Last_update = now

Dựa trên kết nối rỗi :

if ((now – last_update) > freeze_time) then

P m = P m – δ 2

Last_update = now

Trong đó : P m : xác suất đánh dấu gói δ 1 : lượng tăng P m

freeze_time: thời gian đóng băng δ 2 : lượng giảm P m

THUẬT TOÁN QUẢN LÝ

HÀNG ĐỢI

THUẬT TOÁN QUẢN LÝ

HÀNG ĐỢI

 Thuật toán Blue :

- Thuật toán RED sử dụng kích thước hàng đợi trung bình để đánh giá tắc nghẽn và gửi thông báo phản hồi là không hiệu quả vì kích thước hàng đợi trung bình thay đổi liên tục.

- Blue đánh giá tắc nghẽn trực tiếp trên độ mất gói và độ khả dụng liên kết, nhờ đó tốc độ gửi lai thông báo phản hồi hiệu quả hơn

- Blue tính toán đơn giản hơn so với RED.

MÔ PHỎNG TRÊN NS2

 Mục đích mô phỏng: Đánh giá hiệu quả của thuật toán

RED và Blue.

 Mô hình mạng mô phỏng:

MÔ PHỎNG TRÊN NS2

 Số gói rớt của Blue và RED:

MÔ PHỎNG TRÊN NS2

Kích thước hàng đợi RED: Kích thước hàng đợi Blue:

MÔ PHỎNG TRÊN NS2

 Từ kết quả mô phỏng nhận thấy:

• Số gói rớt của Blue là ít hơn của RED.

• Kích thước hàng đợi của Blue là nhỏ hơn RED.

• Việc giữ cho kích thước hàng đợi nhỏ mang lại những lợi ích:

 Giúp bộ đệm còn dư khoảng trống để tiếp nhận các gói tiếp tục đi vào hàng đợi.

 Giúp hàng đợi tiếp nhận các luồng lưu lượng bùng nổ thay vì loại bỏ chúng.

 Làm giảm độ trễ và độ jitter cho các gói khi xếp hàng trong hàng đợi.

 Như vậy với một thuật toán đơn giản hơn nhưng Blue lại hoạt động hiệu quả hơn RED.

mà nâng cao chất lượng dịch vụ.

 Mỗi thuật toán đều có ưu, nhược điểm và giải quyết những khía cạnh khác nhau.

 Việc tìm ra một thuật toán đơn giản và hiệu quả là vô cùng cần thiết và cần nghiên cứu lâu dài.

XIN CÁM ƠN QUÝ THẦY

CÔ

VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE !