Đồ án Nghiên cứu chất lượng dịch vụ trong mạng IP

Đề tài: NGHIÊN CỨU CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IP HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐAI HỌC Người thực hiện : Phó Tiến Dũng Người Hướng Dẫn: T S. Nguyễn Tiến Ban Mục đích đồ án Tiếp cận sự phát triển mạng IP Tìm hiểu chất lượng dịch vụ trong mạng IP Một số biện pháp nâng cao QoS Nội dung đồ án Chất lượng dịch vụ trong mạng IP. Các thành phần QoS trong mạngIP. Một số kỹ thuật hỗi trợ QoS trong mạng IP. Mô phỏng dịch vụ diffserv. 1 2 3 4 Khái niệm QoS trong mạng IP Ta có thể hiểu chúng gần như là khả năng cung cấp dịch vụ (ở lớp phần tử mạng, vvv...) đưa ra cho khách hàng thông qua những yêu cầu chính xác (trên khả năng thực tế hay lý thuyết) có thể đáp ứng dựa trên bản hợp đồng về thoả thuận lưu lượng. Trên quan điểm khác nhau có sự định nghĩa khác nhau về chất lượng dịch vụ. Một số tham số ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ Băng thông Trễ Jitter Mất gói Tính sẵn sàng Bảo mật Ảnh hưởng của băng thông tới mạng. Là số đo bit/s mà mạng sẵn sàng cung cấp. Nó là nguyên nhân sinh ra các giải pháp. Một số vấn đề liên quan tới chất lượng dịch vụ trong mạng IP Các thành phần QoS mạng Chất lượng dịch vụ tạo ra từ sự liên kết Q= f(Q1,Q2, …Qn) Q1 Q2 Qn Q… Phân cấp mạng QoS mức Ip giữa hai điểm phụ thuộc vào các Router dọc đường truyền Trong mạng IP tiên tiến không bao hàm tất cả mạng IP đơn, chúng tạo điều kiện mở rộng cho các mạng độc lập. Cách thức xử lý theo từng chặng dự đoán trước. Mạng IP luông có gắng xử lý lưu lượng bùng nổ trên những thiết bị Cố gắng phác thảo tổng quan những phương thức trong các bộ định tuyến Kiến trúc CQS Đi kèm với các vấn đề: Xảy ra nghẽn tạm thời Trễ Giảm biến động trễ Giảm tổn thất gói Với các cách thức xử lý: Phân loại Lập lịch Hàng đợi Cách thức biên tới biên dự đoán trước Định tuyến trên cơ sở QoS Điều khiển đường dẫn tường minh Kĩ thuật truyền dẫn đường hầm IP Kĩ thuật truyền dẫn với đường dẫn chuyển mạch nhãn Phương pháp tuỳ chọn Bảng chuyển tiếp Đường dẫn ngắn nhất dựa trên phép đo với thông số QoS cụ thể. Mở rộng xây dựng cây tạo ra từ nhiều cây đường dẫn ngắn nhất Hạn chế của chuyển tiếp IP quy ươc, gây ra các điểm nóng. Giả pháp chuyển tiếp gói theo đường dẫn khác Định tuyến biên- tới- biên Kỹ thuật truyền dẫn đường hầm IP áp đặt mô hình truyền tải mong muốn qua việc sử dụng các đường kết nối logic. Tạo ra bằng cách đặt gói tin IP vào gói tin IP khác. Các gói nhãn thêm vào và được chuyển tiếp dọc theo đường dẫn chuyển mạch nhãn LSPs Một số giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ Phân loại Một số trường dùng cho phân loại gói: Trường TOS (IPv4) Trường DS (Diffserv) Trường Tc (IPv6) Flow lable ( IPv6, MPLS) Nguyên lý Sự ảnh hưởng của phân loại tới cải thiện QoS Đánh dấu và lập chính sách Các token Bucket cung cấp chức năng đo đơn giản Thay vì loại bỏ gói, theo phương pháp kiểm soát. Nó đánh dấu những gói ngoài hồ sơ X R Quản lý hàng đợi Giải pháp loại bỏ ngẫu nhiên sớm (RED) khả năng loại bỏ biến thay đổi với thời gian chiếm dụng hàng đợi Trọng số Đánh dấu gói có thể thay đổi chức năng loại bỏ Thích ứng ARED thay đổi giá trị maxp Lập lịch Lập lịch điều khiển đặc trưng thời gian của việc lưu thoát gói khỏi mỗi hàng đợi - thường tại giao diện đầu ra hướng tới router hoặc host tiếp theo Sắp xếp đường liên kết phân cấp Trong các mạng thực tế yêu cầu về chia sẻ liên kết thường quá phức tạp cho một loại bộ lập lịch đơn. Các luồng lưu lượng có quan hệ phân cấp cùng nhau thường chia sẻ các kiên kết và điều kiện này yêu cầu các router có khả năng lập lịch phân cấp Lưu lượng có thể có sự phân cấp trong quan hệ nội bộ Dịch vụ tích hợp Mô hình Ưu điểm: Hỗi trợ dịch vụ đa phương tiện Tối ưu hoá hiệu xuốt sử dụng Đảm bao độ ưu tiên cao cho các dịch vụ đặc biệt Nhược điểm: Không đảm bảo QoS xuyên suốt Tăng gánh nặng xử lý tại các Router. Tăng kích thước mạng Dịch vụ cung cấp: Dịch vụ đảm bảo Tải điều khiển Dịch vụ khác biệt Kiến trúc dịch vụ khác biệt Nguyên tắc Định nghĩa một số lượng nhỏ lớp dịch vụ bằng các mức ưu tiên. Phân loại, đánh dấu các gói riêng biệt tại biên. Router tại lõi xử lý phụ thuộc nội dung gói tới. Dịch vụ khác biệt sự xử lý tại router lõi Cấu hình: Số node:18 Phân loại:10;11(10 có độ ưu tiên cao hơn) Hàng đợi tại lõi : RIO Tốc độ 30000 bps Kết quả đạt được: Packets Statistics ======================================= CP TotPkts TxPkts ldrops edrops -- ------- ------ ------ ------ All 24047 23212 41 794 10 983 983 0 0 11 23064 22229 41 794 Tổng kết mục 4 Phần này trình bày cụ thể từng kỹ thuật trong mạng IP có tham gia vào quá trình xử lý luồng, các giải pháp, cơ chế hay nguyên lý hoạt động trong các kỹ thuật. Trong quá trình xử lý một số vấn đề phát sinh như nghẽn mạng , trễ… đòi hỏi phải có những phương thức xử lý thích hợp, ở đây đưa ra một số giải pháp đó. Từ đó thấy được mối quan hệ cụ thể tới QoS trong mạng. Cách thức xử lý, quản lý để nâng cao chất lượng dịch vụ mạng. Bản đồ án tìm hiểu tổng quan về chất lượng dịch vụ trong mạng IP. Đưa ra một số giải pháp nâng cao chất lượng QoS trong mạng. Từ những kết quả đạt được trong bản đồ án này có thể tiếp tục đi sâu nghiên cứu chi tiết hơn về các giải pháp, những giao thức, và một số mô hình dịch vụ mạng khác hỗi trợ QoS trong mạngIP Do kiến thức còn nhiều hạn chế và thời gian có hạn, lĩnh vực còn mới nên đồ án mới chỉ tìm hiểu dưới dạng tổng quan, không đi sâu vào những nội dung cụ thể. Rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn. XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!!! “Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS. Nguyễn Tiến Ban cùng với các thầy cô trong học viện, các bạn đồng nghiệp và toàn thể gia đình bạn bè đã giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án”