nghiên cứu kĩ thuật lập lịch trong mạng ip

ứng dụng của kĩ thuật lập lịch trong mạng IP và định hướng cho mạng viễn thông trong tương lai

đồ án tốt nghiệp đại học

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Thu Huyền

Giáo viên h ớng dẫn : ThS Nguyễn Văn Đát

tãm t¾t néi dung

Tæng quan vÒ QoS trong m¹ng IP

T×m hiÓu kiÕn tróc CQS trong m¹ng IP

KÜ thuËt lËp lÞch vµ c¸c thuËt to¸n C¸c dÞch vô øng dông cña lËp lÞch KÕt luËn

A B

NET

NET

NET

Q

CE Q

Các tham số QoS

Băng thông

Trễ

Jitter (Biến động trễ)

Loss (Tỉ lệ mất gói)

Độ khả dụng

Bảo mật

QoS trong một thiết bị mạng

QoS trong một thiết bị mạng bao gồm:

Quản lý tắc nghẽn

Quản lý hàng đợi

Hiệu suất liên kết

Chính sách và định hình l u l ợng

Quản lý tắc nghẽn

Công cụ quản lý tắc nghẽn

PQ (Priority Queuing) Hàng đợi u tiên

CQ (Custom Queuing) Hàng đợi khách

WFQ (Weighted Fair Queuing) Hàng đợi hợp lý theo trọng số

CBWFQ (Class-Base WFQ) Hàng đợi hợp lý theo trọng

số trên cơ sở lớp

Quản lý hàng đợi

Sử dụng thuật toán WRED (Weighted Early Random Detect) Tách sớm ngẫu nhiên để giải quyết hai vấn

đề:

1 Tạo một hàng đợi chứa các gói có độ u tiên cao

2 Thiết lập tiêu chuẩn đối với các gói bị tách ra ngoài (Khi có

hiện t ợng “tail-drop”)

Hiệu suất liên kết

Sử dụng việc phân mảnh gói và sắp xếp các gói xen với các

gói thoại để đạt hiệu quả cao nhất

Xử lý và định hình l u l ợng

Đinh hình đ ợc sử dụng để tạo một luồng l u l ợng hạn chế khả năng của băng thông Điều này đ ợc sử dụng nhiều lần khi

tràn l u l ợng

Bæ sung qos vµo trong m¹ng IP ?

Bæ sung qos vµo cho m¹ng

“® îc qu¶n

lý”

M¹ng IP Besr Effort

Cải thiện các tham số QoS

Băng thông Dồn kênh theo h ớng ng ợc để tăng khả năng cho nhiều cuộc

gọi

các bộ định tuyến (nh ng làm thế nào?)

Jitter Thêm các bộ đệm Jitter

Độ khả dụng Sử dụng nhiều liên kết đến ISP (Internet Service Provider),

thậm chí sử dụng nhiều ISP

Bảo mật Thêm các ph ơng pháp mã hoá nhận thực và mã hoá của

chính họ (hay dùng)

Sö dông c¸c giao thøc vµ thuËt to¸n

WFQ(Weighted Fair Queuing) XÕp hµng hîp lý theo träng sè

§Þnh tuyÕn theo chÝnh s¸ch

RSVP(Resource Rervation Protocol) Giao thøc dù tr÷ tµi nguyªn

RED(Random Early Detect) T¸ch sím ngÉu nhiªn

MPLS(MultiProtocol Label Switching) ChuyÓn m¹ch nh·n ®a giao thøc

DiffServ DÞch vô ph©n biÖt

CBQ(Class-Base Queuing) XÕp hµng trªn c¬ së líp

…………

• Queuing : Quản lý hàng đợi

Sắp xếp các gói tuỳ theo mức độ u tiên,đánh dấu các gói nhằm

giảm tắc nghẽn, tránh mất gói

•Scheduling : Lập lịch

Thiết lập thời gian xuất phát cho mỗi gói từ các hàng đợi tại

các giao diện đầu vào tới các router tiếp theo

Kiến trúc cqs

Hàng đợi Hàng đợi

định hình l u l ợng

Cổng 1

Cổng ra M Gói đến

Cơ chế định hình l u l ợng

Traffic policing

Khi có quá nhiều gói đến cùng một lúc thì việc huỷ gói là

không thể tránh khỏi Tuy nhiên việc huỷ gói cần đ ợc thực hiện thông qua các hợp đồng l u l ợng Quá trình này đ ợc gọi

là traffic policing

Host cuèi

ThiÕt bÞ trung gian

Lập lịch

• Khái niệm

Lập lịch là thiết bị thực hiện sắp xếp thời gian xuất phát cho các gói tin

từ các hàng đợi tại các giao diện đầu vào tới các router tiếp theo.Các router truyền thống có duy nhất một hàng đợi cho một giao diện đầu vào.Vì thế nhiệm vụ của bộ lập lịch chỉ đơn giản là lôi kéo các gói từ

đầu ra của hàng đợi một cách nhanh nhất và truyền chúng theo các

Lập lịch

• Quyền u tiên chặt

Việc lập lịch đ ợc thực hiện thông qua các hàng đợi bằng cách duy trì quyền u tiên và bảo d ỡng hàng đợi tại mức u tiên khi và chỉ khi các hàng đợi có mức u tiên cao là rỗng.Bộ lập lịch vận hành theo cơ chế nh

vậy gọi là bộ lập lịch u tiên chặt

Lập lịch u tiên chặt vo cùng hữu dụng trong việc cung cấp một lớp l u l

ợmg với latency thấp

C¸c thuËt to¸n lËp lÞch gãi

S

C¸c thuËt to¸n lËp lÞch gãi

¦u tiªn

chÆt

§é u tiªn

C¸c thuËt to¸n lËp lÞch gãi

ThuËt to¸n g¸o rß

ứng dụng của lập lịch gói

Các công cụ quản lý tắc nghẽn:

• Quản lý tắc nghẽn

•PQ(Priority Queuing) Hàng đợi u tiên

•CQ(Custom Queuing) Hàng đợi khách

•WFQ(Weighted Fair Queuing) Hàng đợi hợp lý theo trọng số

• Quản lý băng thông

Sử dụng công cụ SBM (Subnet Bandweidth Management)- Quản lý băng thông mạng con

Công cụ quản lý băng thông:

øng dông cña lËp lÞch gãi

Tuy nhiên đồ án mới chỉ tìm hiểu một cách tổng quan

và vẫn ch a mô phỏng đ ợc các thuật toán.Rất mong đ ợc

sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn

để có thể nâng cao nhận thức và hiểu sâu hơn về kiến trúc CQS nói chung và bộ lập lịch nói riêng