QoS: Chất lượng dịch vụ QoS được hiểu một cách đơn giản là khả năng của mạng làm thế nào để đảm bảo và duy trì các mức thực hiện nhất định cho mỗi ứng dụng dịch vụ theo như yêu cầu mà
Trang 2QoS: Chất lượng dịch vụ
QoS được hiểu một cách đơn giản là khả năng
của mạng làm thế nào để đảm bảo và duy trì các mức thực hiện nhất định cho mỗi ứng
dụng dịch vụ theo như yêu cầu mà người sử
dụng đã chỉ ra
QoS là đặc tính có thể điều khiển và hoàn
toàn xác định (well defined) đối với các tham
số có khả năng định lượng
Trang 3Mô hình tham khảo cho chất lượng dịch vụ end-to-end
QoS node 1 node N QoS
Trang 4Mối quan hệ
giữa QoS và NP
Trang 5Mối quan hệ giữa QoS và NP
Mô hình thường có một hoặc vài mạng tham gia, mỗi mạng lại có thể có nhiều node
Mỗi mạng tham gia này có thể gây trễ, tổn thất hoặc lỗi do việc ghép kênh, chuyển mạch hoặc truyền dẫn ảnh hưởng tới QoS
Những biến động thống kê ở lưu lượng xuất hiện trong
mạng cũng có thể gây tổn thất do tràn bộ đệm hoặc do các liên kết nối các node mạng bị nghẽn
Mạng có thể thực hiện định hình (shaping) giữa các node
hay giữa các mạng để tối thiểu hóa tích lũy trong biến động trễ và tổn thất
Về nguyên tắc, người sử dụng không cần biết đặc tính kỹ
thuật của các mạng tham gia miễn là mạng chuyển được lưu lượng đảm bảo QoS end-to-end
Trang 6QoS trong mạng IP
Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng trong mạng IP
Trễ truyền lan
Trễ truyền lan
Xử lý và hàng đợi
Xử lý và hàng đợi
Trang 7Các tham số QoS trong mạng IP
Băng thông (bandwidth)
Trang 10 Trễ là thời gian truyền trung bình của dịch vụ từ điểm
vào đến điểm ra khỏi mạng Có nhiều dịch vụ - đặc biệt
là các dịch vụ thời gian thực như truyền thông thoại- bị ảnh hưởng rất lớn bởi trễ quá lớn và không cần thiết
Truyền thông tương tác sẽ trở thành khó khăn khi trễ
vượt quá ngưỡng 150 ms vì khi trễ vượt quá 200 ms,
người sử dụng sẽ thấy sự ngắt quãng và đánh giá chất lượng thoại ở mức thấp Để cấp được thoại chất lượng cao, mạng VoIP phải có khả năng đảm bảo trễ nhỏ
Khuyến nghị ITU-T G.114 giới hạn thời gian trễ vòng tối
đa chấp nhận được là 300 ms giữa hai gateway VoIP (trễ mỗi chiều là 150ms)
Trang 11Trễ trong mã hóa VoIP
Bộ mã hóa Tốc độ Khối mẫu yêu
cầu Trễ của bộ mã hóa
trong trường hợp tốt nhất
Trễ của bộ
mã hóa trong trường hợp tồi nhất
Trang 12Trễ truyền lan (P1)
Trễ truyền lan (P2)
Trễ xử lý và hàng đợi (Q2)
Trễ xử lý và hàng đợi (Q2)
Trễ truyền lan (P3)
Trễ truyền lan (P3)
Trễ xử lý và hàng đợi (Q3)
Trễ xử lý và hàng đợi (Q3)
Trễ truyền lan (P4)
Trễ truyền lan (P4)
Trễ
đóng/mở gói
Trễ mở/đóng gói
Trang 13 Jitter quá nhiều có thể được xử lý bằng bộ đệm, song nó lại làm tăng trễ nên lại nảy sinh các khó khăn khác Với các cơ cấu loại bỏ thông minh, các hệ thống IP Telephony/VoIP sẽ
cố đồng bộ luồng thông tin bằng cách loại bỏ gói theo kiểu chọn lựa, nhằm tránh hiện tượng “walkie-talkie” gây ra khi hai phía hội thoại có trễ đáng kể
Trang 14thoại gây khó chịu cho người sử dụng
Trong truyền dữ liệu, việc mất một bit hay nhiều gói
có thể tạo gây hiện tượng không đều trên màn hình nhất thời song hình ảnh (video) sẽ nhanh chóng
được xử lý như trước
Tuy nhiên, nếu việc mất gói xảy ra theo dây chuyền, thì chất lượng của toàn bộ việc truyền dẫn sẽ xuống cấp
Trang 15 Là tỉ phần thời gian mạng hoạt động trên tổng thời gian Giới hạn thông thường cho mạng thoại là 99,999% (năm con chín) hoặc là khoảng 5,25 phút không hoạt động trong 1 năm Độ khả dụng đạt được thông qua sự kết hợp của độ tin cậy thiết
bị với khả năng sống của mạng Độ khả dụng là một tính toán xác suất
không chỉ tính đơn giản
Trang 17mã (mã hóa và giải mã) của cả phía mạng và
thiết bị đầu cuối phía người sử dụng
Có thể thực hiện một phần bảo mật qua firewall, xác nhận ID và password, nhận thực …
Trang 18Các phương pháp cải thiện QoS trong mạng IP
Do đặc điểm của loại hình dịch vụ lưu lượng thoại IP cần được hỗ trợ các biện pháp tăng cường mức QoS để đảm bảo việc thỏa mãn
cho các yêu cầu từ phía người sử dụng Có
nhiều phương pháp hỗ trợ chất lượng dịch vụ trong mạng IP
Hầu hết các mạng được triển khai với vài mức QoS ở lớp 3, hỗ trợ các loại dịch vụ sau:
Xúc tiến hướng đi cho các khung điều khiển
Đảm bảo hướng đi cho lưu lượng VoIP
Nỗ lực tối đa cho tất cả các lưu lượng dữ liệu khác
Trang 19Các phương pháp cải thiện QoS trong mạng IP (cont.)
Các biện pháp từ phía
người sử dụng
tăng cường độ thông
minh của các thiết bị đầu
cuối
sử dụng dịch vụ vào
những thời điểm hợp lý
Trễ truyền lan (P1)
Trễ truyền lan (P1)
Trễ truyền lan (P2)
Trễ xử lý và hàng đợi (Q2)
Trễ xử lý và hàng đợi (Q2)
Trễ truyền lan (P3)
Trễ truyền lan (P3)
Trễ xử lý và hàng đợi (Q3)
Trễ xử lý và hàng đợi (Q3)
Trễ truyền lan (P4)
Trễ truyền lan (P4)
Trễ
đóng/mở gói
Trễ mở/đóng gói
Quyền ưu tiên IP
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
Trang 20Đánh dấu gói tin
Sắp xếp hàng đợi
Trang 21Các phương pháp cải thiện QoS trong mạng IP (cont.)
Các biện pháp từ phía mạng (cont.)
Xếp hàng theo VC
Định tuyến theo chính sách
Các hàng QoS
Loại bỏ sớm ngẫu nhiên
Giao thức dự trữ tài nguyên
Kiểu dịch vụ
Định hình lưu lượng
Xếp hàng hợp lý theo trọng số …
Trang 22Kiến trúc hàng đợi trong router
DS, TC trong
header
Xử lý gói tin dựa vào các kĩ thuật quản lý Queue
n
1
Trang 23Một số cách thức xử lý hàng đợi
1.Hàng đợi FIFO
Các gói đến trước được xử lý trước
Trang 242.Hàng đợi PQ
High Medium Normal low
ưu tiên của gói