Báo cáo đánh giá hiệu năng mạng

1

I HC BÁCH KHOA HÀ NI
VIN CÔNG NGH THÔNG TIN VÀ TRUYN THÔNG



BÁO CÁO
NG

Chng dch v
(Quality of Service)


Sinh viên thc hin: t Duy
Lp Truyn Thông Mng K53

Giáo viên hng dn: TS. Ngô Qunh Thu




HÀ NI 12 - 2012
2


MC LC
I. Tng quan 3
II. Các mô hình cung cp chng dch v 7
1. Mô hình dch v tích hp (Intergrated Services Architecture - IntServ) 7
ng ly s i ca mô hình này 8

1.2. Các mô hình dch v cung cp bi IntServ 8
t sn tài nguyên trong mng 9
1.4. Giao thc RSVP 9
2. Mô hình dch v phân bit (Differentiated Services - DiffServ) 13
2.1. Nguyên tc ca DiffServ 13
2.2. So sánh DiffServ vi IntServ 14
2.3. Nguyên lý hong 14
2.4. Các mc chng dch v cung cp bi DiffServ 15
ng tng chng PHB (Per Hop Behavior) 17
2.6. Vùng mng dch v phân bit DiffServ 21
m ca DiffServ 22
III. Kt lun 23
TÀI LIU THAM KHO 24
3

I. Tng quan
Internet có vai trò rt ln trong cuc sng ci, vi các ng dng phong phú, t
c tin tc, hay các mng xa hi, nó có th thu hút rt nhii dùng t mi la tui khác
nhau. Tuy nhiên không phng sau các ng d m bo cht
ng dch v, chng hình ng truyn.  có d lin, mô hình hay
c s d  truyn là Best-effort (BE).  mt mô hình dch v    bin trên mng
Internet hay mng IP nói chung, cho phép ng dng gi d liu bt c khi nào vi bt c khng nào nó
có th thc hii s cho phép ho mng phân phi d liu
nu có th mà không cn s m bo v  tin c tr hoc kh ng.
Tuy vy, ngày nay xut hin ngày càng nhiu các dch v i chng Internet ph
n hình là các d lin (âm thanh, hình nh, video, ). Tùy vào loi hình d liu nào, mà
các k thut cung cp chng dch v s c áp dng.


Chng dch v hay Quality of Service (QoS) là thut ng c s d t tp các

thuc tính hong ca mng liên quan ti mt dch v c th rong 
t ho

lin khai các gii pháp IP QoS, các nhà cung cp dch v có th:
 i nhun: ng cách thu hút các khách hàng mi và gi c khách hàng
truyn thng. Cung cp các dch v chng cao trong khi gim chi phí qua vic s d
thông hiu qu.
4

 Nâng cao sc cnh tranh bu dch v tch v BE và các gii pháp theo
yêu cu riêng ca khách hàng.

Mt cách chính tha dch v chuyn gói
cung cp thông qua các tham s  c, tr gói và t l mt gói

i tp các tham s và thông s 
Kh n có dch v (Reliable): Là kh y ca các kt ni t i s dng ti
mng IP.

  c coi là yu t quan trng nh có th m bo
c chng dch v bit-trên-c h
thng cung ci dng t c nh (ví d ng Internet) hoc t ng
Frame- có th gim bc chi ta có th s dng
các bin pháp nén.

Tr (Delay): c hiu là khong thi gian tiêu hao t ng ca mc phát ra  bên
gi, truyn qua h thn bên nhn. Tr xy ra có th do rt nhiu yu t gây ra, ví d do tr ng
truyn, tr ti các b m ca b nh tuyn, tr ti b u thu, c th 

 Tr ni tip: là khong thi gian cn thi mt gói có th c phát ra và truyng

truyn v ni ti có th phát hng truyn có
t 64000bps s là 2s.

 Tr truyn dn: là khong thi gian cn thi mt bít có th truyn t m cui
ng truyn vt lý.

 Tr x lý: là khong thi gian cn thi mt b nh tuyn hoc t chuyn gói t b
u vào sang b u ra ca nó. Thông s này b ng bi nhiu yu t
chuyn mch ca b nh tuyn hay tc ca bnh tuyn.

 Tr i: là khong thi gian mt gói phi ch trong b c chuyn ra
ng truyn. Nc ca b m quá nh, thì s ng hp b m b y và lúc
5

i loi b gói và làm ng ti chng ca ng dc ca b m
quá ln thì s có quá nhiu gói phi ch  i lên.

 bin thiên tr (Jitter): có th hiu là s bii ca tr. Thông s này có s c bit
quan trn chng ca mt s dch v mang tính chi chng hn. Có mt s
 gic bin thiên tr m thu (playout buffer).

T l mt gói (Loss ratio): t l này cho bit có bao nhiêu gói b mt khi truyn t ngu
T l c bit n chng ca mt s dch v ví d n thoi qua mng
i t l mt gói không quá 1% và tr không quá 150ms.

Mt trình t gói (Sequence Error): Nghn trên mng chuyn mch gói có th khin gói chn nhiu
tuy   c làm cho ting
nói b t quãng.

6

Ngoài ra, ta có mt s 

Lung
Là dãy các gói va ch IP ngua ch cng ngua
ch a ch ct giao thc.
Service Level
Agreement
(SLA)
Là tho thun gia khách hàng và nhà cung cp dch v. Tho
thun này s nh mc chng dch v mà khách hàng có
th nhc.
Traffic Profile
c tính mô t tính cht cng, ví d  và
tr
Differentiated
ServicesCode
Point (DSCP)
c mã hoá cng TOS cng
Traffic Class ca gói IPv6.
Per-Hop-
Behavior (PHB)
ng tng chc thc hin ti các b nh tuyn
c thit lp theo mã DSCP.
Admission
Control
Là quá trình xem xét liu có chp nhn mt yêu cu v mt mc
chng dch v nào 
Classification
Là quá trình phân loi gói da vào thông tin trong ph

theo mt tp các quy tc.
Policing
Là quá trình x ng, ví d i b t quá
t nh.
Shaping
Là quá trình n cng tuân theo mt tp quy tc
c.
Scheduling
Là quá trình phân ho la chu ra.
Qui
u khi i khi cn.

7


 c các thông s v chng dch v n, có hai cách tip c
- Cung cp chng dch v da theo lung riêng bit (flow-based)
- Cung cp chng dch v theo lp (class-based)
ng vp cn này, p chng dch
v 
- Mô hình dch v tích hp (Intergrated Services Architecture - IntServ)
- Mô hình dch v phân bit (Differentiated Services - DiffServ)

1. Mô hình ervices Architecture - IntServ)
c nhu cc cung cp dch v thi gian thc (thoi, video) và
n), cu trúc dch v tích h
 phát trin ca mng IP nhng thi cung cp dch v truyn thng BE và các dch v
trong thi gian thc. Cu trúc dch v tích hp này cho phép cung cp chng dch v mt cách chính
xác (hard QoS) và theo lung (flow-based). Vic thc hin bng cách ph
bng mt giao thc báo hic bit, chính là giao thc RSVP (Resource Reservation Protocol-RFC

2205).
 có th c các dch v trong thi gian thc, IntServ da trên giao thc gi c tài
 ra nhiu kh i các mu khin dch v gói d liu khác nhau cho
các ng dng la ch có th thc hic h tr chng dch v theo lung, IntServ yêu cu
kin trúc phc hp gm phân loi, xnh trình dc theo mng truyn bt k t n
biên. IntServ h tr cho hai lp ng dng:
 Các ng dng thi gian thc có yêu cu cht ch v i s dng không có
c  mng ch h tr các dch v n lc cao nht BE.
 Các ng dng truyn thi s dng không phi quan tâm tng ca nhng
i s dt mng BE có mc ti thp.



8

1.1

 Dch v  ng na. Ngày càng có thêm nhiu ng dng khác nhau, các yêu cu
khác nhau v c tring thi s du chng
dch v ng dn ngày càng xut hin nhiu.
 Mng IP phi có kh  tr không ch ch v mà còn h tr ch v ca nhiu lo
ng khác nhau t thoi, s lin video. T   u sut s dng mng và tài nguyên
mng.
 m bo hiu qu s dng s c d tr  
n còn li s dành cho s liu BE.
 Mô hình IntServ cho phép nhà cung cp mng tung ra nhng dch v tt nht khác bit vi
th cnh tranh khác.

1.2. 
Cu trúc này ch u dch v là dch v m bo GS (Guaranteed Services) và dch

v CL (Controlled Load).
Dch v m bo GS cho phép cung cp tr t m cui cho các ng dng mt cách
rt cht chp vng trong thi gian thc hoc các ng dng trong thi gian
thch v tu khin CL cho phép h tr tr u cui mt cách kém cht ch 
và vì vy thích hp vng không phi trong thi gian thc.
Mt cách c th a, các dch v 

 Dch v m bo GS: dch v m bo này cung cp mt gii hn tr i nh
d liu s tt khong thi gian nhnh và s không b mt do tràn b nh. Loi hình
dch v này s c gnh tr ng hp xu nht và nó không c g gii hn
honh tr cc tiu, tr trung bình ho bin thiên tr bin thiên trng hp
này, s c loi tr bi các b m  phía bên thu. GS phù hp nht vi các ng dng thi gian
thc và có th k n là: hi ngh truyn hình chng cao, thanh toán tài chính c tr nh
thi gian thc.

 Dch v tu khin CL: là dch v cung cp chng dch v t m cui
cho các ng dng mà mt ng dng gi nhng gì nó nhc t dch v BE trên mt
mu kin không ti. Lúc này có th hiu kin không ti không có
9

i, mà phc hiu là không có ti nng hoc không tc nghn. Vì
vy có th nói loi hình dch v này ch cung cp manh danh cng truyn BE
u kin không tc nghn.

Vì vy khi mt lung yêu cu dch v CL ti mt thc bit
dch v ng không ti, không quan tâm ti các luc chuyn
qua mng trong cùng thch v CL có th t mng BE riêng cho phép các ng
dng khác nhau chia s cùng mt m ng ln nhau gic gim xung
.

1.3. ng
Trong cu trúc dch v tích hi ta phi s dt sn tài nguyên
trong mng theo lung và yu t này là yu t quan trng nht dm cu này
n ti vic mi mt lung to bi mt ng dng, cu trúc dch v tích hp phi tin hành thc hin
rt nhi có th t sn tài nguyên. Các quá trình phi thc hin ti mt b nh tuyn
ca cu trúc gm:
 Phân loi lung (Flow Classification): là b phn có nhim v phân chia các gói v các lung khác
nhau.
 Lp l có th m bc v mt trn thit phi có các b lp
l nh thng truyn vt lý.
 Qu  phân chia tài nguyên c i thành các
phn khác nhau cho tng lung.
 u khin truy c cho bit các yêu cu v chng dch v c
t ra có th c chp nhn hay không.
  có th m bc chng ca tng lung
riêng bit, cu trúc dch v tích hp tic tài nguyên cho tng lung trên mng.

Các b phn này (phân loi lung, lp lch, qun lý b m, nng ) là các thành phn
quan trng nht trong cu trúc dch v tích hp.

1.4. 
 trên, giao thc RSVP là giao thc s d thc hin vic gi
c tài nguyên trong mng. Chng nht ca RSVP là khi s dng nó kt hp cùng vi
10

IntServ thì có th thit lp và duy trì gi c tài nguyên mt cách linh hot cho các lung ng dng trong
mng.
RSVP không phi là giao thnh tuyc thit k  hong vi giao thnh
tuyng hin ti. Các máy trm s s dng giao th yêu cu mt mc cht
ng dch v t mng cho các dòng truyn tin ca các ng dng.

ng hp các b nh tuyn s d chuyn các yêu cu chng
dch v ti các nút mng truyn d li thit lp và duy trì các mc dch v yêu
cu. Da vào các yêu cu ca RSVP, lúc này tài nguyên s c bm dng
truyn d li thit lp và duy trì các mc dch v yêu cu.
Ngoài ra v mt logic, RSVP s phân bit phía gi và phía nhn. Bi vì mt ng dng
có th theo mt hong, nên c u phi s d yêu cng trên
ng truyn. RSVP hong  phía trên ca IPv4 hoc IPv6,  v trí ca giao thc giao vn trong các
tng giao thc.


Hình trên mô t chc thc hin ti Router và Host. Phn phân loi bn tin trong mi thit
b h tr RSVP s dc tính l nh l nh loi QoS c
chn tuyn. Mi nút s dng lp trình bn tin áp dp xng  mc gói,
xp hàng theo trng s  t QoS yêu cu.
Chu khin chp nhn  trong mi nút h tr RSVP dc theo tuyn t ngun t
biên d nh   h tr các lung
yêu cu. Nút còn có th thc hin chu khi kim tra xem mt lung có
11

quyn gi c tài nguyên, nu lung không tha mãn thì mt bn tin lc gi tr li ng
dng theo yêu cn tin b loi hoc x lí v 

a. Hong ca RSVP: Th tc báo hiu cc mô t  hình  Trong hình này chúng
ta biu din quá trình gi c tài nguyên khi to  b thu.

c tiên, bên phát s mô t ng bc t n cn trên và cn
i c gi mt bn b
thu.
Ti các b nh tuyn trung gian, các b c chuyn tin b nh tuyn
tip theo bng các giao thnh tuyn.  phía bên thu, sau khi tip nhn b gi bn tin

gi c mô t c t yêu cc t lc ln bn tin ng
c t Rspec ch nh loi dch v c t lc mô t c gi c tài nguyên. Rspec và
Filter Spec to thành tham s c t lung cho b nh tuy xác nhn mi tài nguyên gi c.
Mi b nh tuyn nhn bn tin gi c Resv s yêu cu khin chp nh tip
nhn hoc t chi yêu cu. Nu yêu cc tip nhn, tài nguyên cn thi m
c cp phát cho luc t lu trong b nh tuyng. B nh tuyn cui
cùng s gi bn tin xác nhn quay tr li b thu. Nu b t chi, li s c tr v b thu.


b. Ni dung các bn tin RSPV
 Mô t lung: Mô t ng và x lí lung. Phn t mô t lung bao gm
hai phn t c tính lc (Filter spec) c tính lung d liu (Flow spec).
 Filter spec: B lc ra các gói này t tt c n mi
nút.
12

 Flow spec: Ch ra các nút trong mng cn gì ? X lí lung d li c tính lung d
liu bao gm 2 loi dch v: Rspec, Tspec
 Rspec (Reservation Specicaition): c tính k thut gi c tài nguyên cùng vi loi dch v ch
ra các x lý các nút h tr cho lung d liu hay nói cách khác Rspec và loi dch v gii quyt các
v n QoS.
 Tspec (Trafic Specication): c tính k thung cha các tham s mô t lung d liu mà
ng dng sp gi.

c. m ca IntServ/RSVP
Cu trúc dch v tích hp IntServ/RSVP có nh

m
 IntServ m bc chng dch v theo lum quan trng nht ca
IntServ.

 IntServ thc hin báo hiu các yêu cu cho mi lung riêng r, h thng m cung
cp bng cá bit.
 IntServ báo cho các thit b mng bit các tham s ca ch IP và cng.

m
 S ng lung có th ng trong mt thi vi mng
cao hoc các t chc doanh nghip ln. Lúc này s dn hih cho tín
hiu khit bi d thit lp kênh RSVP lên rt nhiu.
 Nu có quá nhiu lung thì kh  rng là rt khó. Vì IntServ hong theo kiu kt ni
trng thái nên liên tc phi báo hiu.
 Mc dù IntSerm bo chng dch v tuyi t u cuu cu
nó không linh hot và kh  rng thc la ch thc hin QoS
trong mng có quy mô ln.


13

2. Mô hình  - DiffServ)

u  i mi quyc
nhiu v n QoS trong mng IP. Tuy nhiên sau khi trii ta thy nó
m bc QoS xuyên suu này xy m ln nht ca IntServ là có quá
nhiu luu khin cho s lut ln. Chính vì v
 khc phc nhng hn ch ca mô hình IntServ. Khác vi IntServ, mô
hình DiffServ này có th làm vic vi s ng lung rt ln.

m quan trng nht ca mô hình DiffServ là kh t cao và kh 
rng ln. m ni bt này ca DiffServ là vì thay vì thc hin chng dch v
xuyên sut và thng nht trên c ng truyc hin cht
ng dch v riêng r trên tng b nh tuyn. Vi cách thc hiy, mô hình DiffServ không cn

phi tin hành báo hiu theo tng lung nên tit kihông và có kh  rng ln rt phù hp
trong mô hình h thng mng ln.




 Không gic vi tng lut s ng nh các lp
dch v vi các m  ng khác nhau.
14

 m mã dch v phân bit DSCP (Differentiated Services Code Point)
bng TOS c ca gói IPv4. Di ta
s ng tng chng Per Hop Behavior (PHB) khác nhau.
 Ti biên ca mi ta s tin hành phân long TOS ca IP header theo các
DSCP khác nhau.
 Du trong ph ca gói tin, các b nh tuyn trong
mng lõi s phc v các  c.


 DiffServ không b mt nhin báo hiu vì nó không thc hin báo hiu cho
tng lung riêng bi
 Các nhà cung cp dch v s phân phi mt s mc dch v khác nhau cho các khách hàng có nhu
cu.
 H tr rt tt dch v mng riêng o VPN.
 Vic quc thc hin mt cách hiu qu do không dành
riêng tài nguyên cho mt dch v nào. Các dch v  ch v nào có
  c cung cp tài nguyên  ch  t c tr v cho h
thc s dng bi các dch v khác nu không có dch v hong.



Trc chia ra thành nhiu nhóm (class), mi nhóm có
  thn cao tu m ca tng dch v t b s tin hành cung
cp tài nguyên theo tng nhóm. Các gói thuc nhóm có th t  nhc nhiu tài nguyên
 a thì tài nguyên này s c các
nhóm tht c các quá trình này s c thc hin riêng l trên tng thit b.
Ti các b nh tuyn biên, gói IP s c phân loi. B nh tuyn biên thc hin vic phân loi
bng DSCP, cùng vi mt s d lin lung vi mô ca
ch u ga ch u nht b nh tuyn biên s áp dng mt s giu chnh
tip theo cho gói nu cn thit.
Các gic b nh tuyn biên s dng có th u chnh gói bao gm: loi
b gói, hoc làm tr gói mt thi gian nhnh. Nhng liên quan này mang mc n li tính
cht ca lung cho phù hp vi nhng tính chc.
15

Khác vi ti các b nh tuyn biên, các b nh tuyn lõi ch có nhim v kim tra chng loi ca
n chuyn tip gói IP theo cách chng loc nhn, bao gnh tuyn cho gói hoc
sp xp gói vào b m thích hp nu cn thit.






các B nh tuyi là Behavior Aggregate-BA. Trong cu trúc
i dch v ch v m bo và dch v 

a. Dch v m bo (Assured Service)
i dch v
c thun gia khách hàng và nhà
cung cp (Service Level Agreement  SLA) ca dch v m b




16

Dch v m bo này có th c thc hic tiên, ti các b nh tuyn biên, các
gói s c phân loi. Nng ca dch v m bt quá t c xác
ng này s ng in profile, còn nc lc coi
 hai long này s c x
i này s c qun lý b

 RED (Random Early Detection) i tin hành loi b gói mt cách
ngu nhiên. S dng RED s giúp cho các lung TCP tr ng b v
giúp cho vic tc nghn không b xn lý b c s dng rt
rng rãi trong các b nh tuyn ngày này.

 RIO i, tuy nhiên nó s dng hai thu
ng in profile và out profile. Hai thut toán RED này ch khác nhau  mng thit lp. Nu
 i nh ng th nht, thì không gói nào b loi c
dài nm gia hai mng, thì ch có các gói thung out profile mi b loi b mt cách
ngu nhiên. Nt quá mng th hai, tc là tc nghn có th sp
xy ra, thì các gói thuc c ng in và out profile s b loi b mt cách ng
gói thung out profile s b loi b nhi

Bng cách thc hiy, các gói thung in profile s nhc t l mt gói thp
ngay c khi có tc nghn xi s dng s có th bi nhn
ng ca h không quá ln. Khi không có tc nghn x c
n.

b. Dch v 

i dch v bin thiên tr thp
nh c t tho thun SLA vi nhà cung
cp ca h 

c bi
Telephone, video Giá thành c
Bi vì giá thành ca dch v p dch v cho phép s dng SLA
ng s cho phép khách hàng yêu cu dch v  mun dù cho
  ch v này.
17

Dch v  c thc hi phía khách hàng, tu vào tng yêu cu c
th mà s có mt s lung ca mt s ng di dch v  nh tuyn tip theo s tin
hành phân loi và nn ch ng. Gi s khi bít th P cng DSCP ca ph ca gói
c thit lp, tc v dch v c l thuc v dch v m bo
hoc ch là BE. Tt c c thit lp bít th P s c xi Premium Queue (PQ), còn
các gói còn li s c x trên. Các gói thui PQ s u ra
c các gói còn lng ca các gói này có th ching  y thì
tr  bin thiên tr ca các gói thuc dch v  m bo rt nh. Tuy nhiên dch
v c mt mng c th nào cho tr  bin thiên tr mà nó s
cung cp c.

2.5. 
DiffSet t





Trom các phn:

 DSCP-nh DiffServ là thành phn loi dch v ToS cng
i nhc thuc loi dch v nào.
 Các b nh tuyn biên: nm ti li vào hay li ra ca mng cung cp bi dch v DiffServ.
o Khi Multi-byte Classifier: X lý phân lp lung tin.
o Khi Policier: X lý lung tin
o Khu các gói tin.
18

o Khnh trình và qui.


 Các thit b trong mng lõi.
 Qung bc: Các công c và nhà qun tr mm bo tho thun lp
dch v gia mi dùng.




a. Chuyn tip nhanh EF-PHB

 bin thiên tr

n thiên tr
thông qua vi

c lp v
 nh tuy


 a mng DiffServ.
  nh tuyn lõi. Thi gian phc v gói EF không b nh
ng bi các ti khác.
19



 nh tuyn DiffServ theo m
 u
 
 
 vào.
 

t toán loi b gói ng



Vì v bin thiên tr





b. Chuyn tim bo AF  PHB (Assured PHB)
Chut nhóm PHB dành cho các dch v 
thông kh dc tính loi b gói. Trong khi EF h tr các dch v vc tính bin
thiên tr cng thì AF PHB cho phép chia s các ngun tài nguyên mng linh ho tr các
dch v ng bùng n trong thi gian ngi nhóm

h tr mi vi AF, giá tr DSCP ch th c chia làm hai phn. Phn
20

th nht lp dch v i phù hp vi nó. Phn th hai th t nh
m i b gói.
Ti mt b nh tuyn ca DiffServ, mc AF PHB ph thuc vào:
 ng tài nguyên nh cho loi AF PHB mà gói tin thuc v.
 Ti hin ti ca long hp có nghn trong lo
 Giá tr tun t b qua ca gói tin.



Hin tp dch v và 3 mng sau:


ch v c th  cho phép nhà
cung cp dch v c phân bit v  m bo chuyn tip cho gói IP. Mng DiffServ s quyt
nh s khác nhau gia các loi AF. Các b nh tuyn h tr nhóm AF PHB bng cách:
 Kim soát lung d liu AF ti mt giá tr nào i biên ca mng DiffServ.
 m bn thit dc theo mng lõi.
21

 t mi loi dch v i khác nhau.
 La chn nguyên tc lp li thích hp.

2.6. 
t t nh tuy

SLS- 
- Traffic Conditioning Specification)

M nh tuy nh tuy

b nh tuy nh tuy

 nh tuy

Nút l
nút lõi khác hoc nút biên khác.

22



2.7. a DiffServ

m
 
u.
 n rng vì v
 
 t cùng m

 
nhi

m
 

 t t

 
 

23


III. 

y, qua báo cáo c v v chng dch v (QoS ), v khái nim
a nó trong ving. Hic s dng nht
trong v QoS là mô hình dch v tích hp (IntServ) và mô hình dch v phân bit (DiffServ). Báo cáo
 cn các kin thc tng quát, cách hom ca hai mô
hình này.
mun gi li ci cô Ngô Qunh Thu, n tình ng dn, 
em hoàn thành bn báo cáo. Do kin thc ca em còn hn ch nên chc chn không th tránh khi các
khim khuyt hay thiu sót, em rt mong nhc nhng ca cô  có th hoàn thi
na bn báo cáo này.



Hà ni, tháng 12 
24




[1] Quality of Service, TS.Ngô Qunh Thu, i hc Bách khoa Hà ni
[2]. Overview of QoS in Packet-based IP and MPLS Networks , Paresh Shah  Arun Sathimurthi 

Urun Mukhopadhyaya
ng IP, Ngô Th Tùng
[4]. Mt s website



