KẾT HỢP DIFFSERV VÀ MPLS TRONG VIỆC ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ INTERNET - 6 pdf

S3
S2
D2
D3
R4
R3
R1
S1
R0
R6
R7
R10
R8
R9
R3
R1
R2
R5
10M
10M
10M
10M
10M
10M
5M 5M
5M
5M
5M
5M
D1

Hình 4.3 Topo mạng sử dụng trong quá trình mô phỏng
4.3.1 Mô phỏng mạng IP không sử dụng DiffServ
4.3.1.1 Mô tả
Mạng IP với 10 node IP không hổ trợ MPLS với 3 node nguồn R0, R1, R2
tương ứng với 3 nguồn UDP, mỗi nguồn UDP mang một ứng dụng riêng.
 Ứng với node R0 là nguồn UDP1 sẽ đi đến node R8.
 Ứng với nguồn UDP2 là node R1 sẽ đi đến đích là R9.
 Và cuối cùng là nguồn UDP3 được gán vào node R2 đi đến đích là R10.
Các thông số của luồng cho ở bảng 4.1
Bảng 4.1
Luồng UDP1 Luồng UDP2 Luồng UDP3
Kích thước gói (bytes) 1000 1000 1000
Tốc độ truyền (Mbps) 2.5 2 1.5





4.3.1.2 Thực hiện và kết quả mô phỏng
Việc mô phỏng trực quan được thể hiện rõ trên cửa sổ ứng dụng NAM. Việc
thực hiện mô phỏng như sau:
 Tại thời điểm 0.1s cho nguồn UDP1 bắt đầu
 Đến thời điểm 1.0s nguồn UDP1 dừng và UDP2 bắt đầu
 Đến thời điểm 2.0s nguồn UDP2 dừng và UDP3 bắt đầu
 Thời điểm 3.0s cho cả 3 nguồn đều gởi gói
Kết quả được thống kê ở bảng 4.2
Bảng 4.2
Kết quả Luồng UDP1 Luồng UDP2 Luồng UDP3
Số gói truyền (gói) 7158 5725 4310
Số gói mất (gói) 1107 930 700

Tỉ lệ mất (%) 15.4 16.2 16.2


Hình 4.4 Mô phỏng mạng IP không sử dụng DiffServ

Hình 4.5 Đồ thị băng thông sử dụng bởi các luồng lưu lượng
4.3.1.3 Nhận xét
Với đồ thị xgraph thể hiện như trên hình 4.5 ta nhận thấy rằng: tại thời điểm
0.1-1s chỉ có luồng lưu lượng UDP1 chạy trên mạng, băng thông của đường kết
nối sẽ đáp ứng được yêu cầu của luồng. Tương tự cho luồng UDP2 và UDP3.
Nhưng tại thời điểm 3.0s khi lưu lượng trên mạng quá tải, cả 3 luồng cùng tham
gia gởi gói, do mạng IP sử dụng giao thức định tuyến theo đường ngắn nhất nên cả
3 luồng cùng đi trên một đường R3-R4-R7. Trong khi băng thông của đường kết
nối không đủ đáp ứng cho cả 3 luồng cùng một lúc, việc chia sẻ băng thông cho cả
3 luồng thể hiện như trên hình 4.5. Không có mức ưu tiên cho các gói tin, đối xử
và loại bỏ gói là ngẫu nhiên mất gói trên mạng sẽ xảy ra cho cả 3 luồng, mạng sử
dụng băng thông không hiệu quả trong lúc các đường liên kết khác lại rỗi. Khi
thông tin trên mạng bị mất gói quá nhiều, việc truyền tải thông tin sẽ bị gián đoạn,
mất thông tin là nhược điểm mà cả nhà cung cấp và cả khách hàng không mong
muốn đến.




4.3.2 Mạng IP truyền thống sử dụng DiffServ
4.3.2.1 Mô tả
Giải pháp mà các nhà cung cấp dịch vụ đưa ra là sử dụng DiffServ để cung
cấp chất lượng dịch vụ ứng với mỗi khách hàng khi lưu lượng trên đường truyền
quá tải. Trong bài mô phỏng này, mỗi khách hàng sẽ tương ứng với mỗi hợp đồng
cung cấp dịch vụ riêng. Ví dụ như khách hàng S1D1 sử dụng lưu lượng UDP_EF,

yêu cầu của khách hàng là phục vụ tốt nhất. Khách hàng S2D2 sử dụng lưu lượng
UDP_AF. Cuối cùng là khách hàng S3D3 sử dụng luồng UDP_BE
Trường hợp 1: sử dụng mode lập lịch PRI (Priority) sử dụng chế độ ưu tiên loại bỏ
gói, các thông số được cho ở bảng 4.3
Bảng 4.3
Luồng UDP_EF Luồng UDP_AF Luồng UDP_BE
Kích thước gói (bytes) 1000 1000 1000
Tốc độ truyền (Mbps)
2.5 2 1.5
Mã đánh dấu 10 20 30
Mức ưu tiên loại bỏ gói Thấp Trung bình Cao
Số gói truyền (gói) 7158 5725 4828
Số gói mất (gói) 0 0 2679
Tỉ lệ mất (%) 0.0 0.0 62.5




Hình 4.6 Các bảng trạng thái gói tin tại các thời điểm 5s, 10s, 15s, 20s
4.3.2.2 Thực hiện và kết quả mô phỏng
Tại các thời điểm 5s, 10s, 15s, 20s sẽ xuất ra các bảng trạng thái của gói tin
như hình 4.6
Kết quả: như trong bảng 4.3 và hình 4.8



Hình 4.7 Cửa sổ Nam cho mô phỏng IP sử dụng DiffServ

Hình 4.8 Đồ thị chia sẻ băng thông trong mạng IP có sử dụng DiffServ

Khi thay đổi tốc độ của mỗi luồng thì với độ ưu tiên như trên, sẽ có đáp ứng
như hình 4.9 kết quả thu được như trong bảng 4.4
Bảng 4.4
Luồng UDP_EF Luồng UDP_AF Luồng UDP_BE
Kích thước gói (bytes) 1000 1000 1000
Tốc độ truyền (Mbps)
1.5 2.5 2
Mã đánh dấu 10 20 30
Mức ưu tiên loại bỏ gói Thấp Trung bình Cao
Băng thông đáp ứng (Mbps)

1.5 2.5 1
Số gói tuyến (gói) 4295 7158 5738
Số gói mất (gói) 0 0 2699
Tỉ lệ mất gói (%) 0.0 0.0 4.7


Hình 4.9 Đáp ứng băng thông khi thay đổi tốc độ luồng

Trường hợp 2: sử dụng mode lập lịch WRR (Weight Round Robin) phục vụ quay
vòng theo trọng số. Luồng có tốc độ nhỏ sẽ có trọng số nhỏ và được ưu tiên phục
vụ. Bảng 4.5 mô tả các thông số và đáp ứng băng thông của các luồng lưu lượng.
Bảng 4.5
Luồng UDP_EF Luồng UDP_AF Luồng UDP_BE
Kích thước gói (bytes) 1000 1000 1000
Tốc độ truyền (Mbps)
3 2 1
Mã đánh dấu 10 20 30
Trọng số Cao Trung bình Thấp
Băng thông đáp ứng (Mbps)

2 2 1


Hình 4.10 Đáp ứng băng thông của mode lập lịch WRR
4.3.2.3 Nhận xét
Mode lập lịch PRI thường hay sử dụng do mỗi khách hàng sẽứng với từng
hợp đồng như thế nào thì được thiết lập mức ưu tiên tương ứng. Ví dụ như
UDP_EF với hợp đồng cung cấp dịch vụ tốt nhất sẽ được thiết lập mức ưu tiên
loại bỏ gói thấp. Còn UDP_BE không cần phục vụ tốt nhất sẽ có mức ưu tiên loại
bỏ gói cao. Mode này linh động hơn trong việc đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
Mode WRR thì ngược lại, ưu tiên phục vụ cho những khách hàng có hợp đồng
cam kết với tốc độ nhỏ hơn.
Nhưng không phải lúc nào các đường kết nối vẫn hoạt động tốt. Vì lý do
nào đó mà các đường kết nối có thể bị đứt liên kết, nhược điểm lớn nhất của
DiffServ không cung cấp bất kỳ kỹ thuật lưu lượng nào để tìm đường thay thế cho
đường đã bị lỗi [4]. Khi đó IGP tự động chuyển sang đường khôi phục nhưng do
thời gian hội tụ chậm nên hiện tượng vòng lặp có thể xảy ra, các luồng lưu lượng
không đến được đích. Nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ cho khách hàng, và khắc
phục nhựơc điểm đó, các nhà cung cấp dịch vụ đã sử dụng ưu thế trong kỹ thuật
định lưu lượng của MPLS để áp dụng cho DiffServ

Hình 4.11 Trường hợp khi có sự cố đứt liên kết xảy ra
4.3.3 Mô phỏng định tuyến ràng buộc trong mạng MPLS
4.3.3.1 Mô tả