Báo cáo khoa học: "Định đường động cho các luồng IP lớn trên mạng" potx

Đ
ịnh đờng động cho các luồng IP lớn trên mạng

ThS. vũ hoàng hoa
Bộ môn Kỹ thuật thông tin
Trờng Đại học Giao thông Vận tải
ThS. Trần thị hòa
Bộ môn Kỹ thuật
Trờng Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Thái Bình


Tóm tắt: Trong kỹ thuật phân luồng, định đờng động có một vai trò rất quan trọng, nó
nh l một công cụ quản lý mạng, hơn thế nữa nó nh l một phơng pháp để đảm bảo QoS
trên mạng. Định tuyến động cân bằng tải trên mạng, đảm bảo các thông số yêu cầu của các
dịch vụ trên mạng.
Bi báo ny đa ra một hớng phát triển của thuật toán định tuyến động trên mạng IP, với
mục đích điều khiển các luồng lu lợng lớn trên mạng.

Summary: These traffic engineering challanges have spured renewed interesting
dynamic routing as a network management tool, moreover, a method to provide QoS
guarantee. Dynamic routing balances network load and improvers application performance.
This paper presents a new approach to dynamic routing in the IP network to control long-
lived IP flows network.
Hin nay, xây dựng một mạng viễn thông
có khả năng truyền dẫn dung lợng lớn, đa
dạng về dịch vụ trong khi vẫn phải đảm bảo
QoS riêng biệt cho từng loại dịch vụ đang là
một xu hớng nghiên cứu trong nghành công
nghệ truyền thông. Mô hình mạng viễn thông
thế hệ mới NGN đã và đang đợc triển khai
trên nhiều quốc gia. Tại Việt Nam Bộ BCVT

đã bớc đầu triển khai mô hình mạng NGN
nhng chỉ trên mạng lõi. Mạng lõi NGN đợc
xây dựng trên cơ sở công nghệ chuyển mạch
IP kết hợp với ATM và MPLS cho phép nó có
thể truyền tải các luồng tin dung lợng lớn mà
vẫn đảm bảo đợc QoS của các dịch vụ thời
gian thực
Vấn đề đặt ra ở đây là: mạng lõi NGN
dựa trên kỹ thuật định tuyến động của IP, định
tuyến sử dụng trong mạng IP cho thời gian hội
tụ nhanh và luôn đảm bảo bám sát hiện trạng
của mạng. Nhng với bản chất là định tuyến
từng chặng (hop by hop) thì thời gian phục vụ
gói tin tại các nút (T) sẽ phụ thuộc vào các
thành phần sau: T = f (T
1, T2, T3, T4, T5)
T1: Hệ số u tiên của chính gói tin đó
T2: Chiều dài hàng đợi
T3: Số loại gói tin trên mạng
T4: Kích thớc của gói tin
T5: Chiến lợc xử lý gói tin tại nút
Nếu nh số lợng dịch vụ mạng cung cấp
là nhỏ thì ta có thể thấy T phụ thuộc chủ yếu
vào T1 và T2, T5 còn nếu nh mạng có số
lợng dịch vụ lớn thì T3, T2, T5 gây ảnh
hởng lớn tới T. Điều này cho thấy các chiến
lợc xử lý các gói tin (T5) tại các nút hiện nay
hầu nh có thời gian phục vụ gói không ổn
định, đặc biệt khi số lợng loại gói tin tăng lên
thì giá trị của T tăng lên rất nhanh dẫn đến trễ

truyền dẫn qua mạng tăng. Khi đó QoS của
tất cả các dịch vụ khi truyền qua mạng đều bị
giảm. Đây chính là điều xẩy ra trên mạng lõi
NGN khi dung lợng các luồng tin đổ vào
mạng tăng đột biến trong khi số lợng loại các
gói tin lớn. Lúc này trễ truyền dẫn qua mạng
lớn và không ổn định mặc dù đã có kỹ thuật
lu lợng MPLS hỗ trợ. Kỹ thuật MPLS, với

bản chất là định tuyến cỡng bức dựa trên các
kỹ thuật định tuyến IP đã trợ giúp rất nhiều
cho việc đảm bảo QoS cho các dịch vụ thời
gian thực trong mạng lõi NGN cũng nh điều
khiển lu lợng trên mạng. Nhng khi các
luồng lu lợng vào mạng có dung lợng quá
lớn thì định tuyến IP sẽ bộc lộ yếu điểm của
nó đó là xẩy ra tắc nghẽn trên mạng.
Khi sử dụng công nghệ IP làm nền tảng
trong mạng NGN cùng với Công nghệ MPLS
hỗ trợ, thì truyền dẫn đa dịch vụ trên mạng
NGN là hoàn toàn có thể. Nhng để chống
xẩy ra tắc nghẽn trên mạng thì giải pháp ở
đây là mở rộng thuật toán định tuyến động
trên mạng bằng cách cân bằng tải trên mạng.
Theo giải pháp này thì định tuyến động
cân bằng tải sẽ có các thông số sau
1. Đối tợng định tuyến
Là các luồng tin, trong khi đó đối tợng
định tuyến trong IP là các gói tin.
2. Phân loại đối tợng

Các luồng tin sẽ đợc chia thành 2 loại
Luồng lớn
Luồng nhỏ
3. Thông số phân loại
Tốc độ lu lợng của luồng: gói/giây
Thời gian tồn tại tối thiểu của luồng (time
out): giây
4. Cập nhập thông tin
Chu kỳ cập nhập thông tin lớn nhất: giây
Chu kỳ cập nhập thông tin nhỏ nhất: giây
Biến động chu kỳ cập nhập : %
5. Thuật toán định tuyến
Định tuyến trạng thái liên kết
6. Dữ liệu định tuyến
Tôpo hiện trạng mạng với trọng số là
băng thông
7. Chiến lợc cung cấp băng thông
Băng thông sẽ đợc phân chia theo loại
đối tợng định tuyến. Việc phân chia băng
thông có thể là tĩnh hoặc động.
Nh vậy luồng lu lợng khi đổ vào mạng
lõi NGN sẽ đợc nhận dạng và phân loại theo
các thông số định nghĩa ở mục 3. Sau khi
đợc nhận dạng, dựa vào kết quả tính toán
của mục 4, 5 các luồng này sẽ đợc định
tuyến theo con đờng đã tính đợc, nhng nó
sẽ đợc phân chia băng thông trên con đờng
đó theo mục 7. Kết quả là các luồng lu lợng
lớn hoặc nhỏ khi đã đợc định tuyến vào
mạng thì sẽ chắc chắn đợc phục vụ và đảm

bảo không gây ra tắc nghẽn trên mạng.
Đối với định tuyến động cân bằng tải thì
giá trị các thông số 3, 4 của nó có thể thay đổi
tuỳ theo từng mạng cụ thể. Với chiến lợc
cung cấp băng thông có thể đề nghị điều
khiển phân chia theo hiện trạng của mạng
nh sau
+ Tải trên mạng nhỏ hơn 70%-80% tải
thiết kế cho mạng( mạng non tải) : có thể chia
băng thông cho luồng lớn v nhỏ theo tỷ lệ
50%- 50%
+ Tải trên mạng từ 70%- 100% tải thiết
kế cho mạng thì u tiên băng thông cho luồng
lu lợng nhỏ 50%-70% .
+ Khi tải vợt quá giá trị tải thiết kế (xẩy
ra tắc nghẽn) thì các luồng lu lợng nhỏ sẽ
tiếp tục đợc đợc u tiên băng thông để
tránh xẩy ra tắc nghẽn, hoặc lm giảm tắc
nghẽn trên mạng cho đến khi mạng trở lại lm
việc trong điều kiện bình thờng.
Bài báo này đã đề cập tới việc mở rộng
kỹ thuật định tuyến IP sử dụng trong mạng lõi
NGN, trên cơ sở kỹ thuật định tuyến này kết
hợp với việc thiết lập các LSP nhờ MPLS sẽ
hỗ trợ kỹ thuật lu lợng, đảm bảo QoS theo
yêu cầu và ổn định đối với các loại hình dịch
vụ đa dạng, đồng thời giải pháp này sẽ có tác
dụng làm giảm rất nhiều nguy cơ xẩy ra tắc
nghẽn trên mạng từ đó nâng cao hiệu suất
khai thác mạng.

Tài liệu tham khảo
[1]. Nguyễn Thúc Hải. Mạng máy tính và các hệ
thống mở.
[2]. A.Shaikh. Efficient Dynamic Routing in WAN
Anees.
[3]. Tạp chí Bu chính viễn thông
[4]. Các báo cáo về chiến lợc phát triển nghành
BCVT