TIỂU LUẬN MẠNG BĂNG RỘNG MÔ HÌNH CUNG CẤP CHẤT LƯỢNG INTERNET

Đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) luôn là mối quan tâm hàng đầu trong lĩnh vực Công Nghệ Viễn Thông, đặc biệt trong mạng Internet. Mạng Internet ngày nay dần dần trở thành mạng đa dịch vụ cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau như thoại qua internet, Video, Web,…Mỗi dịch vụ yêu cầu chất lượng dịch vụ QoS khác nhau. Rất nhiều nghiên cứu về chất lượng dịch vụ QoS được đưa ra để đáp ứng yêu cầu cung cấp dịch vụ tốt nhất đến người dùng và tăng hiệu suất sử dụng tài nguyên mạng. Trong phạm vị tiển luận này, chúng ta sẽ nghiên cứu 2 mô hình chính cung cấp chất lượng dich vụ QoS trong mạng Internet là IntServ và DiffServ

MỤC LỤC

1 GIỚI THIỆU 1

2 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QOS 1

2.1 Định nghĩa QoS 1

2.2 Tầm quan trọng của QoS 2

2.3 Các tham số đặc trưng của QoS 3

2.4 Các giải pháp tăng QoS 5

2.5 Các mô hình QoS trong mạng Internet 7

3 MÔ HÌNH INTSERV 8

3.1 Các lớp dịch vụ 9

3.2 Giao thức dành trước tài nguyên RSVP 9

3.3 Cấu trúc IntServ 11

3.4 Ưu và nhược điểm của mô hình IntServ 13

4 MÔ HÌNH DIFFSERV 13

4.1 Các lớp dịch vụ 14

4.2 Cấu trúc DiffServ 14

4.3 Nguyên lý hoạt động 21

4.4 Các thuật toán điều chỉnh đầu vào 22

4.5 Ưu và nhược điểm của mô hình DiffServ 24

5 KẾT LUẬN 26

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 28

TÀI LIỆU THAM KHẢO 29

1 GIỚI THIỆU

Sự phát triển ngành công nghệ viễn thông trong vòng 30 năm trở lại đây

đã có bước tiến vượt bậc đặc biệt trong lĩnh vực Internet Xu hướng mạngInternet trở thành mạng đa dịch vụ cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau dẫn đếnnhu cầu về băng thông mạng tăng lên, nghẽn mạng có thể xảy ra Lúc này có 2giải pháp khắc phục: giải pháp đầu tiên là tăng băng thông kết nối hoặc thay thếthiết bị phần cứng khác Giải pháp này không phù hợp do đòi hỏi thay đổi hạtầng phức tạp và tốn kém, hơn nữa giải pháp này không chỉ ra cách thức ưu tiênmột loại dịch vụ này so với dịch vụ khác Giải pháp thứ 2 là giải pháp chấtlượng dịch vụ QoS cung cấp các dịch vụ với chất lượng tốt nhất trên hạ tầngmạng Internet sẵn có bằng cách đưa ra các chế độ ưu tiên khác nhau đối với cácloại dịch vụ khác nhau

Mạng Internet hiện nay cung cấp dịch vụ trên cơ sở phục vụ theo khảnăng tối đa tức là không có bất cứ một cam kết nào được đưa ra từ phía nhàkhai thác về chất lượng của dịch vụ Thay vào đó, tuỳ thuộc vào trạng thái cụ thểcủa mạng, mạng sẽ thực hiện những khả năng tốt nhất của mình để phục vụ lưulượng của dịch vụ Đây chính là nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy sự nghiên cứumạnh mẽ về QoS trên nền mạng Internet trong những năm gần đây Trong đónổi bật là 2 mô hình QoS được áp dụng riêng lẽ hay phối hợp trong các hệ thốngmạng Internet là IntServ (Cấu trúc dịch vụ tích hợp) và DiffServ (Cấu trúc dịch

tăng nhanh Mục đích chính của việc đưa ra QoS là cung cấp độ ưu tiên khácnhau về băng thông, jitter, độ trễ hoặc tỉ lệ mất gói

2.2 Tầm quan trọng của QoS

Khi lưu lượng được chuyển tiếp với tốc độ nhanh nhưng không có bất kỳ

sự đảm bảo nào về thời gian xử lý cũng như độ tin cậy của việc vận chuyển lưulượng đến đích, kiểu dịch vụ này đòi hỏi các giao thức ở lớp cao hơn, ví dụ nhưTCP để cung cấp tính tin cậy và điều khiển lỗi Bảng trạng thái dưới đây thểhiện một số vấn đề thường gặp đối với mạng không hỗ trợ QoS

Dạng lưu lượng Vấn đề khi mạng không hỗ trợ QoS

Thoại (voice)

Video

Tiếng nói truyền trên mạng thường khó hiểu

Bị ngắt quảng, âm thanh không trong suốtTrễ truyền làm các cuộc đối thoại khó khăn hơn, khi đầu dâybên này đã kết thúc nhưng đầu bên kia vẫn không hay biếtHoặc các cuộc gọi sẽ không kết nối được

Bảng 1: Các vấn đề khi mạng không hỗ trợ QoS

Với các xu hướng phát triển ồ ạt các dịch vụ như hiện nay và số lượngkhách hàng ngày càng nhiều, vấn đề đảm chất lượng dịch vụ cho các ứng dụngtrên mạng Internet trở nên cần thiết hơn bao giờ hết

2.3 Các tham số đặc trưng của QoS

Chất lượng dịch vụ QoS thường được đánh giá bằng các tham số sau:

 Băng thông (Bandwidth)

 Độ trễ gói (Delay)

 Độ biến thiên trễ (Jitter)

 Tỷ lệ mất gói (Loss)

 Khả năng đáp ứng của dịch vụ

2.3.1 Băng thông (Bandwidth)

Băng thông là tỉ lệ bit trên mỗi giây để phân phối dữ liệu đi trongmạng Băng thông còn được hiểu là tốc độ đường kết nối vật lý hay là xungđồng hồ (clock rate) của mỗi interface Ví dụ như các kết nối điểm - điểm trongmạng WAN thì băng thông 64kbps chính là tốc độ của đường kết nối vật lý.Nhưng đối với các kết nối trong mạng Frame relay hay ATM thì băng thông làtốc độ cam kết (CIR) giữa nhà cung cấp dịch vụ với khách hàng, băng thông này

có thể lớn hơn tốc độ cam kết khi lưu lượng trong mạng cho phép

2.3.2 Độ trễ gói (Delay)

Độ trễ là khoảng thời gian gói IP được chuyển từ đầu gửi đến đầunhận Các mạng hiện nay thường tồn tại các loại trễ sau:

 Trễ môi trường truyền (propagation): là thời gian để

chuyển gói đi, thời gian này thường phụ thuộc vào băngthông của giao tiếp

 Trễ xử lý và xếp hàng: đây là hai loại trễ tồn tại trong mỗi

router

 Trễ xử lý: là thời gian để một router lấy gói tin từ

interface vào và đặt nó vào hàng đợi của interface Độtrễ phụ thuộc vào tốc độ xử lý của CPU, khả năng sửdụng của CPU, mode chuyển mạch IP được sử dụng,

cấu trúc của router, các đặc tính cấu hình trên cácgiao tiếp vào/ra.

 Trễ xếp hàng: khoảng thời gian gói nằm trên hàng

đợi của router Thời gian này phụ thuộc vào số lượngcũng như kích thước của các gói đang có trên hàngđợi và trên băng thông của interface Đồng thời thông

số này cũng phụ thuộc vào cơ chế xếp hàng gói tin

2.3.3 Độ biến thiên trễ (Jitter)

Độ biến thiên trễ (Jitter) cho biết sự dao động về độ lớn của độ trễgói Đối với các ứng dụng dữ liệu thì Jitter không làm giảm chất lượng là baonhưng một số dạng lưu lượng khác như thoại được số hóa đòi hỏi các gói tinphải được truyền nhất quán tức là khoảng cách giữa các gói tin là đồng bộ Dạnglưu lượng này còn gọi là lưu lượng đẳng thời (Isochronous traffic)

Ở các mạng hiện nay, số các gói tin bị mất do tỉ lệ lỗi bit là rất ít (tỉ

lệ bit lỗi BER 10-9 là có thể chấp nhận) [2], đa số các gói tin bị mất là do bộ đệm

và các hàng đợi quá tải Do đó việc khắc phục tình trạng mất gói trong mạng làcần thiết

2.3.5 Khả năng đáp ứng của dịch vụ

Trong thời gian gần đây, dựa trên kinh nghiệm thực tế của các nhàkhai thác dịch vụ và của người sử dụng, các kỹ sư và các nhà nghiên cứu mạngnhận ra rằng cần phải mở rộng tập hợp các tham số QoS của dịch vụ với một

tham số mới không kém phần quan trọng Đó là khả năng đáp ứng của dịch

vụ Tham số này nói đến khả năng đáp ứng của dịch vụ cho biết xác xuất dịch

vụ có thể được sử dụng thành công trong bất kỳ thời điểm nào kháchhàng muốn dùng

Việc xác định 5 tham số trên cho từng dịch vụ có thể tuân theo phươngthức cố định hay phương thức xác xuất thống kê Trong trường hợp thứ nhất,các tham số QoS của dịch vụ không được phép vượt quá các giới hạn cố địnhcho trước Chẳng hạn, độ trễ gói của các gói IP cho dịch vụ đang quan tâmkhông được lớn hơn 100 ms Trong trường hợp thứ hai, một xác xuất nhỏ được

sử dụng, cho phép tham số QoS lớn hơn ngưỡng cho trước với xác xuất này Ví

dụ, có thể cho phép độ trễ gói lâu hơn 100ms với xác xuất 0.001 Việc chọnphương thức nào khi định nghĩa chất lượng của một dịch vụ tuỳ thuộc vào sựthống nhất giữa nhu cầu của người sử dụng và nhà cung cấp, đồng thời phù hợpvới thực trạng mạng của nhà cung cấp

Xét ví dụ về dịch vụ VOIP : VOIP có chất lượng chấp nhận được nếuthỏa mãn tỷ lệ mất gói dưới 1%, độ trễ gói một chiều từ đầu gửi đến đầu nhậndưới 150ms, và độ biến thiên trễ dưới vài ms, và khả năng đáp ứng của dịch vụVoIP là 99.99% nghĩa là khi khách hàng muốn dùng dịch vụ VoIP, không phụthuộc vào thời gian sáng, trưa, chiều tối, 99,99% là cuộc gọi sẽ được kết nối vớichất lượng phù hợp với hợp đồng đã ký kết giữa người sử dụng với nhà cungcấp dịch vụ

2.4 Các giải pháp tăng QoS

2.4.1 Tăng băng thông

Một vài giải pháp để tăng băng thông như sau:

 Tăng dung lượng liên kết nhằm tạo ra một lượng băng thôngthừa để đảm bảo cho những người sử dụng hoặc các ứngdụng có yêu cầu băng thông lớn Vấn đề này xem có vẻ đơngiản, tuy nhiên sẽ tốn rất nhiều thời gian cũng như tiền của

để thực thi đề án này do những hạn chế trong thiết bị sẽ gâykhó khăn trong công việc nâng cao khả năng băng thông lênquá lớn.

 Phân loại những lưu lượng thông tin thành các lớp và traoquyền ưu tiên chiếm giữ băng thông tùy theo tầm quantrọng của từng loại hình thông tin

 Nén tải nhằm tăng dung lượng băng thông liên kết Tuynhiên, việc nén tải sẽ làm tăng độ trễ trong việc truyền dẫn

do phải cần khoảng thời gian dài để thực hiện những thuậttoán nhằm giải quyết việc nén dữ liệu

 Một cơ chế nén hiệu quả hơn đó là nén phần header Cơ chếnén này đặc biệt hiệu quả đối với những mạng có gói chứa

dữ liệu nhỏ (tỉ số tải trên header là nhỏ)

2.4.2 Giảm trễ

Một vài giải pháp để giảm trễ như sau:

 Tăng dung lượng liên kết, với một dung lượng băng thôngvừa đủ trên liên kết sẽ giúp rút ngắn chiều dài hàng đợi vànhư vậy gói sẽ không phải đợi lâu để được truyền đi Mặtkhác, thời gian phát định kỳ sẽ được giảm xuống Tuy nhiêngiải pháp sẽ không được khả thi do cùng việc tăng dunglượng thì giá thành cũng sẽ tăng theo

 Một giải pháp có tính hiệu quả hơn đó là tạo ra một cơ cấuhàng đợi có hỗ trợ quyền ưu tiên đối với những gói có yêucầu độ trễ nhỏ bằng cách đưa các gói tin này lên hàng đầu

 Nén tải sẽ giảm được kích thước của gói và từ đó sẽ tăngđược băng thông liên kết Thêm vào đó, kích thước gói sẽnhỏ hơn sau khi nén tải và gói sẽ yêu cầu thời gian truyềnngắn hơn Tuy nhiên, để thực hiện nén tải cần được thực

hiện thông qua các thuật toán phức tạp Giải pháp nàythường không được sử dụng đối với những gói truyền trongmôi trường có độ trễ nhỏ.

 Việc nén header không là công việc tập trung xử lý chính

mà nó sẽ được kết hợp với các kỹ thuật khác để giảm độ trễ.Phương thức này đặc biệt phù hợp với gói là thoại

Bằng cách giảm độ trễ truyền dẫn thì độ trượt cũng được giảmđáng kể

2.4.3 Ngăn mất gói

Mất gói thông thường xảy ra khi router không còn thời gian bộđệm phục vụ cho việc xếp hàng đợi Router sẽ thực hiện loại bỏ gói trong nhữngtrường hợp sau: CPU bị nghẽn và không thể xử lý gói, Router không còn khônggian bộ đệm, CPU bị nghẽn và không thể ấn định một không gian bộ đệm nàocho các gói mới, lỗi khung (ví dụ CRC)

Một số giải pháp giúp ngăn chặn mất gói đối với các ứng dụng:

 Tăng dung lượng liên kết để tránh nghẽn

 Đảm bảo đủ lượng băng thông và tăng không gian bộ đệmnhằm đáp ứng được khi xảy ra bùng nổ thông tin

 Tránh nghẽn bằng cách loại bỏ gói trước khi nghẽn xảy ra.WRED sẽ được sử dụng để thực hiện loại bỏ gói trước khixảy ra nghẽn

2.5 Các mô hình QoS trong mạng Internet

Định nghĩa kiến trúc QoS ra đời vào giữa năm 1990, và cho đến nay nhóm nghiên cứu IETF (Internet Engineering Task Force) đã đưa ra 2 mô hình QoS cho mạng Internet đó là mô hình IntServ (các dịch vụ tích hợp) và mô hình DiffServ (các dịch vụ phân biệt).

3 MÔ HÌNH INTSERV

Tổ chức IETF (Internet Engineering Task Force) những năm đầu thập kỷ

90 đưa ra cấu trúc dịch vụ tích hợp IntServ như một giải pháp hữu hiệu đảmbảo QoS trên nền mạng Internet, đưa Internet trở thành một cơ sở hạ tầng chocác dịch vụ tích hợp tính năng cao hỗ trợ truyền thông tiếng nói, hình ảnh, dữliệu thời gian thực cũng như các dữ liệu truyền thống Các tài nguyên mạng sẽđược phân chia tuỳ theo các yêu cầu QoS cụ thể Các cơ chế để giải quyết vấn

đề này được cung cấp bởi giao thức lưu giữ tài nguyên RSVP (ResourceReservation Protocol) như một phần của cấu trúc IntServ, theo đó các bộ địnhtuyến có thể hiểu nhau và có thể phân biệt được những mức độ dịch vụ khácnhau và có phương pháp theo đó những người sử dụng có thể thông báo chocác nút những yêu cầu của họ

Một ứng dụng sẽ xác định đặc tính của luồng lưu lượng mà nó đưa vàomạng đồng thời xác định một số yêu cầu về mức dịch vụ mạng Đặc tính của lưulưọng Tspec (Traffic Specification) yêu cầu mức chất lượng dịch vụ Rspec(Required Specification) Vì thế các bộ định tuyến phải có khả năng thực hiệncác công việc sau:

 Kiểm soát (Policing): kiểm tra TSpec của luồng lưu lượng; nếu khôngphù hợp thì loại bỏ luồng

 Điều khiển chấp nhận (Controlling): kiểm tra xem tài nguyên mạng cóđáp ứng được yêu cầu của ứng dụng hay không Nếu không thể đápứng, mạng sẽ từ chối

 Phân lớp (Classification): phân loại gói dữ liệu căn cứ vào mức yêucầu chất lượng dịch vụ của gói

 Hàng đợi và lập lịch (Queuing and Scheduling): đưa gói dữ liệu vàohàng đợi tương ứng và quyết định hủy gói dữ liệu nào khi xảy ra xungđột

3.1 Các lớp dịch vụ

Có hai lớp dịch vụ: dịch vụ đảm bảo (Guaranteed Service) và dịch vụkiểm soát tải (Control load service) :

a Dịch vụ đảm bảo (Guaranteed Service): áp dụng cho các dịch

vụ với độ trễ của dịch vụ được xác định trước Cho phép giới hạn thời gianchuyển tiếp các gói dữ liệu đến đích trong một khoảng thời gian nhất định, đảmbảo số dữ liệu không bị loại bỏ khi hàng đợi đầy Thông tin Tspec phải bao gồmcác thông số như: tốc độ đỉnh, kích thước lớn nhất của gói dữ liệu Trong khi đóthông số quan trọng nhất của Rspec là tốc độ dịch vụ Thông số này cho phépxác định băng thông mà lưu lượng cần khi đi trong mạng Thông số này cùngvới các thông số trong Rspec cho phép xác định thời gian trễ lớn nhất có thểchấp nhận được của dữ liệu Nhược điểm của lớp dịch vụ này là hiệu quả sửdụng tài nguyên mạng thấp vì nó đòi hỏi mỗi luồng lưu lượng có hàng đợi riêng

b Dịch vụ kiểm soát tải (Control load service): áp dụng cho cácdịch vụ với độ trễ của dịch vụ với đặc điểm thống kê Các ứng dụng của dịch

vụ này có thể chấp nhận khả năng mất dữ liệu và thay đổi độ trễ ở một mức độnhất định Luồng dữ liệu khi đi vào mạng sẽ được kiểm tra đối chiếu với nhữngđặc tả lưu lượng Tspec đã được đăng ký Nếu không phù hợp với các đặc tả đãđược đăng ký trước thì dữ liệu sẽ được chuyển tiếp theo phương thức “nỗ lực tốiđa”

3.2 Giao thức dành trước tài nguyên RSVP

RSVP là giao thức báo hiệu cung cấp thủ tục để thiết lập và điều khiểnquá trình chiếm giữ tài nguyên, hay nói cách khác RSVP cho phép các chươngtrình ứng dụng thông báo cho mạng những yêu cầu về mức chất lượng dịch vụ;

và mạng sẽ hồi đáp chấp nhận hoặc không chấp nhận yêu cầu đó

Các bản tin RSVP được các bộ định tuyến hay các bộ chuyển mạch trênliên kết giữa hai đầu cuối gửi và nhận trao đổi với nhau để đáp ứng yêu cầu vềmức chất lượng dịch vụ của ứng dụng

RSVP có 2 bản tin cơ bản: bản tin Path và bản tin Resv Bản tin Path bắtđầu từ nguồn và được gửi tới đích Mục đích chính của nó là để router biết trênliên kết nào sẽ chuyển tiếp bản tin giành tài nguyên Bản tin Path mang thôngtin về đặc tả luồng lưu lượng Tspec và các thông tin như: địa chỉ IP của nút gửi,địa chỉ IP nút nhận, chỉ số cổng UDP Và khi nhận được bản tin Path, nút mạngđích sẽ gửi lại bản tin Resv Bản tin Resv sẽ gửi kèm theo phần mô tả yêu cầuRSpec chỉ định kiểu dịch vụ tích hợp là kiểm soát tải hay dịch vụ đảm bảo;ngoài ra còn có dấu hiệu nhận dạng luồng (flow descriptor) mà mỗi bộ địnhtuyến dùng để nhận diện mỗi phiên chiếm giữ tài nguyên.

Khi nhận được bản tin Resv, mỗi bộ định tuyến trung gian sẽ tiến hànhquá trình điều khiển chấp nhận (admission control) Nếu yêu cầu không đượcchấp nhận, do không đủ tài nguyên mạng thì bộ định tuyến sẽ báo lỗi về phíađầu thu Nếu yêu cầu được chấp nhận thì bộ định tuyến sẽ gửi bản tin Resv đến

bộ định tuyến đã gửi bản tin Path

Bản tin Error được sử dụng khi việc giành tài nguyên thất bại.RSVP không phải là một giao thức định tuyến do đó nó không cần xác địnhliên kết nào sẽ được dùng để giành trước mà nó dựa vào các giao thứcđịnh tuyến bên dưới để xác định tuyến đường cho một luồng Một khi tuyếnđường được xác định, RSVP bắt đầu thực hiện việc giành trước tàinguyền Trong suốt quá trình thiết lập để giành tài nguyên, RSVP phải đượcthông qua mô đun điều khiển về chính sách và mô đun quản lý về việc chấpnhận tuyến đường Mô đun điều khiển về chính sách xác định xem ngườidùng có đủ thẩm quyền để giành được nguồn tài nguyên hay không Thànhphần chấp nhận tuyến đường xác định xem nút đó có đủ tài nguyên để cung cấpcho yêu cầu QoS hay không Nếu cả hai bước kiểm tra đều tốt, các tham

số được thiết lập trong bộ phân loại gói và trong bộ lập lịch để đạt được QoSmong muốn Tiến trình này được thực hiện tại mọi router và máy tính dọc theotuyến đường Nếu có xảy ra lỗi, bản tin Error được tạo và quảng bá cho mọinút mạng

Một đặc điểm quan trọng của RSVP là việc giành tài nguyên đượcthực hiện bởi “trạng thái mềm” Có nghĩa là trạng thái giành tài nguyên cóliên quan tới một bộ định thời, và khi bộ định thời hết hạn, việc giành trước tàinguyên được loại bỏ Nếu nơi nhận muốn lưu lại trạng thái giành tài nguyênnào, nó phải đều đặn gửi các bản tin giành tài nguyên Nơi gởi cũng phảithường xuyên gửi các bản tin này RSVP được thiết kế dành cho kiến trúcIntserv nhưng vai trò của nó cũng được mở rộng cho giao thức báo hiệutrong MPLS

3.3 Cấu trúc IntServ

Một mạng IntServ điển hình chứa các bộ định tuyến biên và các bộ địnhtuyến lõi Trước khi bắt đầu truyền dữ liệu của một luồng IP vi mô, đầu gửithông báo một số số liệu liên quan đến lưu lượng sẽ được chuyển (như tốc độgửi lưu lượng trung bình của đầu gửi, độ lớn cho phép của những cụm bùngphát lưu lượng) cho bộ định tuyến biên Bên cạnh đó, đầu gửi cũng chuyển đếncho bộ định tuyến biên yêu cầu QoS của luồng IP vi mô Những số liệu lưulượng và QoS sẽ được bộ định tuyến biên sử dụng để tính ra dung lượng cầnthiết cho luồng IP vi mô đang được quan tâm Có nhiều phương pháp để tínhdung lượng, chẳng hạn áp dụng mô hình điều chỉnh lưu lượng mạng mang tênthùng dò (leaky bucket) là một cách phổ biến Sau đó, giao thức báo hiệuRSVP sẽ làm nhiệm vụ xác định đường truyền (kết hợp với các giao thức địnhtuyến cài đặt tại các bộ định tuyến) và chiếm giữ dung lượng dọc đường truyềncho luồng IP vi mô Xây dựng đường truyền được thực hiện với tin PATH củagiao thức RSVP Sự chiếm giữ dung lượng, theo tính chất hoạt động của RSVP,được thực hiện với tin RESV, bắt đầu từ bộ định tuyến biên đầu nhận và chạyngược trở lại dọc theo đường truyền cho tới bộ định tuyến biên đầu gửi

Hình 1: Cấu trúc IntServ

Giao thức báo hiệu RSVP sẽ đưa ra quyết định luồng IP vi mô từ nút H1đến nút H2 có thể được mạng IntServ phục vụ hay không Trước hết, RSVPxác định và xây dựng đường truyền cho luồng IP vi mô bằng tin PATH Đườngtruyền này đi qua các bộ định tuyến R1, R2, R3 Tiếp đó dung lượng sẽ đượcchiếm giữ cho đường truyền theo chiều từ nút nhận ngược trở lại nút gửi Sựchiếm giữ được thực hiện bằng tin RESV của giao thức RSVP Nếu sự chiếmgiữ thành công tại tất cả các bộ định tuyến R3, R2, R1, luồng IP vi mô bắt đầuđược phục vụ Nếu tại bất cứ bộ định tuyến nào, sự chiếm giữ không thực hiệnđược do thiếu dung lượng cần thiết, giao thức RSVP sẽ dựa vào kết quả này đểchặn luồng IP vi mô

Nếu sự chiếm giữ dung lượng tại tất cả các bộ định tuyến dọc đườngtruyền đều thành công, các gói của luồng IP vi mô bắt đầu được truyền tải từđầu gửi đến đầu nhận Trong trường hợp bất kỳ một liên kết nào dọc đườngtruyền không có đủ dung lượng cần thiết, quá trình chiếm giữ sẽ bị ngừng vàthông tin về sự chiếm giữ không thành công sẽ được chuyển đến đầu gửi bằngmột tin riêng của RSVP Luồng IP vi mô sẽ bị chặn không được phục vụ Cầnlưu ý là ngay cả khi đường truyền được xây dựng thành công, trong quá trìnhtruyền tải các gói của luồng IP vi mô, cần thiết phải có sự kiểm tra dung lượngđược chiếm giữ một cách định kỳ, đều đặn nhờ giao thức báo hiệu RSVP để

đảm bảo trạng thái được dùng số dung lượng cần thiết dọc theo đường truyền.

Để thực hiện quá trình chiếm giữ dung lượng, cũng như kiểm tra trạngthái chiếm giữ liên quan đến từng luồng IP vi mô, mỗi bộ định tuyến trong cơchế IntServ cần phải lưu trữ tất cả các dữ liệu về đặc tính cập nhật của tất cả cácluồng gói đang tồn tại trong mạng Đồng thời tất cả các bộ định tuyến phải cóchức năng hoạt động được cùng với giao thức RSVP

3.4 Ưu và nhược điểm của mô hình IntServ

Mặc dù cấu trúc IntServ có ưu điểm là sự đảm bảo chặt chẽ các yêu cầuQoS của từng luồng IP vi mô, nhược điểm lớn căn bản của nó là không có tính

áp dụng rộng cao Điều này xuất phát từ thực tế là một bộ định tuyến bìnhthường trong mạng IP ngày nay phải xử lý cùng một lúc số lượng rất lớn cácluồng IP vi mô Con số này có thể lên tới vài trăm nghìn, hoặc thậm chí hàngtriệu Vì thế, lưu trữ, truyền tải và xử lý thông tin cho từng luồng IP vi mô tạo ramột lưu lượng báo hiệu khổng lồ, làm giảm đáng kể hiệu suất hoạt động của bộđịnh tuyến Nhược điểm này là nguyên nhân vì sao cấu trúc IntServ chỉ có tínhkhả thi trong các mạng có tầm bao phủ nhỏ Với mạng IP trải rộng toàn cầu nhưmạng Internet hiện nay, trông đợi sự đầu tư và đưa vào hoạt động phổ biến củacấu trúc IntServ là không thực tế

4 MÔ HÌNH DIFFSERV

Nhận ra sự hạn chế về tính áp dụng rộng của IntServ, tổ chức IETF đềxuất cấu trúc DiffServ như một giải pháp QoS có tính khả thi cao hơn.Mục đích của việc đưa ra cấu trúc Diffserv để nhằm đạt được tính linhđộng Diffserv trái ngược với Intserv là dựa trên từng luồng IP vi mô, nóphân loại các gói thành một số lượng lớn các luồng IP tổng và do đó đạt đượchiệu quả cho các mạng lớn Các chức năng đơn giản được thực hiện tại routerlõi, trong khi các chức năng phức tạp được triển khai tại các router biên Tínhlinh động rất là cần thiết vì dịch vụ mới có thể xuất hiện và một số dịch vụ trởlên lỗi thời Do đó, Diffserv không cần thiết phải xác định dịch vụ như là

Inserv, thay vào đó, nó cung cấp các thành phần chức năng mà trên đó dịch vụ

có thể được xây dựng Một gói đi vào mạng mà không đề cập gì đến dịch vụ vàmạng sẽ xác định luồng và cung cấp dịch vụ thích hợp Việc thông tingiữa người dùng và dịch vụ sẽ nằm trong Bản Thỏa Thuận dịch vụ SLA(Service Level Agreement) và dàn xếp giữa một luồng xác định trước với BảnThỏa Thuận về Lưu Lượng Việc xác định SLA sẽ cung cấp bao nhiêu tàinguyên sẽ được cấu hình nhân công

4.1. Các lớp dịch vụ

Cơ chế DiffServ đưa ra sự phân loại cho 3 lớp dịch vụ: dịch vụ ưu tiên,dịch vụ đảm bảo và dịch vụ ứng biến theo khả năng tối đa Dịch vụ cuối cùngchính là dịch vụ đang được cung cấp bởi mạng Internet hiện nay Ứng với mỗiloại dịch vụ, DiffServ định nghĩa cách thức xử lý các gói IP tại các bộ địnhtuyến lõi Nói cách khác, tại các bộ định tuyến lõi, các gói IP sẽ được xử lýtương ứng với loại dịch vụ của chúng Gói IP của dịch vụ ưu tiên nhận đượccách xử lý chuyển nhanh (EF-PHB Expedited Forwarding-Per Hop Behaviour),còn gói IP của dịch vụ đảm bảo nhận được cách xử lý chuyển đảm bảo (AF-PHB Assured Forwarding- Per Hop Behaviour)

4.2. Cấu trúc DiffServ

Trong cấu trúc DiffServ, các bộ định tuyến được chia làm hai loại:

 Các bộ định tuyến biên nằm ở đường vành của tổ chức mạng

có chức năng DiffServ thực hiện phân loại, điều khiển lưulượng

 Các bộ định tuyến nằm bên trong tổ chức mạng cóchức năng DiffServ được gọi là các bộ định tuyến lõi thựchiện phân loại đơn giản