I HC QUC GIA HÀ NI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
LƯƠNG THỊ THANH NGA
VẤN ĐỀ QoS TRONG MẠNG NGN-
ÁP DỤNG TẠI NGN-VNPT-I
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
Huế - 2014
I HC QUC GIA HÀ NI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
LƯƠNG THỊ THANH NGA
VẤN ĐỀ QoS TRONG MẠNG NGN-
ÁP DỤNG TẠI NGN-VNPT-I
Ngành : Công nghệ Điện tử - Viễn thông
Chuyên ngành : Kỹ thuật Điện tử
Mã s : 60.52.02.03
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
Cán bộ hướng dẫn: TS. ĐẶNG XUÂN VINH
Huế - 2014
1
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gi li cc n TSi gian và
công sng dn tôi nghiên cu và hoàn thành lut nghip.
u ti hc Công ngh-
i hc quc gia Hà Ni, Ban ch nhim Khoa và các Thi khoa
n t-vin thông co rt nhiu ki c hc tp và hoàn
thành tt khóa hc.
Trong phn trình bày lua tôi không th tránh khi nhng thiu sót, rt
mong nhc s a quý Thy Cô và các bn.
Tác gi lu
Lương Thị Thanh Nga
2
LỜI CAM ĐOAN
i dung trình bày trong lulà kt qu nghiên cu
ca tôi, nhng kt qu c ca lun thân tôi thc hin
i hay trình bày lu a tôi. Lu
chng các tài lii nào khác ngoài vic
s dng các tài li tham kho cho lu
H Thanh Nga
3
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
LỜI CAM ĐOAN 2
MỤC LỤC 3
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5
DANH MỤC CÁC BẢNG 7
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 8
MỞ ĐẦU 11
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ QOS 13
1.1.Gii thiu chung 13
1.1.1.Mt s khái nim v QoS [10] 13
1.1.2. Lch s phát trin [10] 14
1.1.3. Chng [10] 14
1.2. Khái nim 15
1.2.1. Phân cp QoS 17
1.2.2. Bm QoS 18
1.2.3. Các tham s QoS[1] 19
1.3. Kin trúc QoS[4][10] 25
1.3.1. QoS nhn du 25
1.3.2. QoS trong mt thit b mng 26
1.3.3. Các mc QoS 27
1.4. B sung QoS vào mng IP 28
1.4.1. Các giao thc và thut toán s d thêm QoS vào mng IP 30
1.4.2. Báo hiu QoS 36
nh tuyn QoS 36
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 38
Chương 2: KIẾN TRÚC CQS 39
2.1. Tng quan v kin trúc CQS[5] 39
2.2. Các cha kin trúc CQS 40
ng 40
2.2.2. Hng 41
2.2.3. Phân mi 41
u và sp xp li 42
2.4. SCHEDULING 44
2.4.1. Gii thiu 44
2.4.2. T nh hình 44
4
2.4.3. Quyt 45
2.5. Lp lch gói 45
2.5.1. Tng quan 46
2.5.2. Mt s thut toán [3] 47
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 57
Chương 3: VẤN ĐỀ QoS TRONG MẠNG NGN QUỐC TẾ CỦA VNPT-I 58
3.1. Khái quát mng NGN ca VNPT-I 58
3.1.1. Gii thiu 58
3.1.2. Các phn t trong NGN 58
mi và dch v 61
3.2.1 S tng quan mng ngn ca VNPT-I 61
chi tit mng NGN tng 62
3.2.3. Mô hình các dch v -I 63
3.3. Các Công c giám sát QoS trên mng NGN ca VNPT-I 64
3.3.1. Giám sát trên IP CORE 65
3.3.2. Giám sát trc tip trên NGN [6] 68
3.3.3. Giám sát QoS trên s lic [7] 72
3.3.4. Giám sát QoS trên STP [9] 74
3.4. Kt qu và bàn lun 77
77
78
3.4.3. Kt qu thc hin giám sát 78
3.4.4. Quy 96
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 98
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 102
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 103
5
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A
ATM
Asynchronous Transfer Mode
Ch truyn t ng
b
ASR
Avarage successful ratio
T l thành công cuc gi
C
CoS
Class of service
Lp
CAC
Connection Admission Control
CAR
CDR
Committed Access Rate
Call Detail Record
Tc
Bn ghi chi tit cuc gi
CQ
Custom Queuing
i khách
CQS
Classification, Queuing, Scheduling
Phân loi, lp lch
CBQ
Class-Base Queuing
X lp
CBWFQ
Class-Base Weighted Fair Queuing
i hp lý theo trng s
d lp
D
DiffServ
Differentiated Services
Dch v phân bit
E
EDD
Earliest Due Date
Phí sm nht ca ngày
F
FEC
Forward Error-Correcting Code
ng l
FBI
Forwarding Information Base
FIFO
First In First Out
Vào c
G
GPS
Generalized Processor Sharing
Phân chia b x lý chung
I
IntServ
Integrated Service
Dch v tích hp
ISP
Internet Service Provider
Cung cp dch v mng
ISDN
Integrated Services Digital Network
Mng s tích hch v
L
LAN
Local Area Network
Mng cc b
M
MPLS
MultiProtocol LabelSwitching
Chuyn mc
MTU
Maximum Transmission Unit
Khi truyn dn ln nht
N
NER
Networf effective ratio
T l li mng
NP
NGN
Net Performane
Next Generation Network
Mng thc thi
Mng th h sau
P
6
PVC
Permanent Virtual Circuit
kênh o c nh
PSTN
Public Switched Telephone Network
Mn thoi công cng
PQ
Priority Queuing
Q
QoS
Quality of Service
Chng dch v
R
RED
Random Early Detection
P
RSVP
Resource Reservation Protocol
Giao Thc d tr tài nguyên
RSpec
Request Specification
Mô t yêu cu
RCSP
Rate-Contrlled Static Priority
u khin c
nh
S
SVC
Switched Virtual Circuit
kênh o chuyn mch
SLA
Service Level Agreement
Tho thun mc dch v
SNA
System Network Architecture
H thng kin trúc mng
SBM
Subnet Bandweidth Management
Qung con
SCFQ
STP
Self-Clock Fair Queuing
Signal Tranfer Point
Xp hàng hp lý t nh gi
m chuyn tip báo hiu
T
TCA
Traffic Conditioning Agreement
u king tho thun
ToS
Type of Service
ng dch v
U
UDP
User Datagram Protocol
G
W
WAN
Wide Area Network
Mng din rng
WFQ
Weighted Fair Queueing
X
WRED
Weighted Early Random Detect
Phát hin sm ngu nhiên theo
trng s
WF
2
Q
Worst-Case Fair Weighted Fair
Queuing
i hp lý theo trng s
ng hp xu
7
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bng 1.1. Các tham s QoS 19
Bng 1.2. Tính sn sàng ca mng và thi gian ngng hong 24
Bng 1.3. Thêm QoS ng dng vào mt mng IP 30
Bng 3.1. Kt qu 89
Bng 3.2. D liu trích ngang- 92
Bng 3.3. D liu trích ngang- 93
Bng 3.4. D liu trích ngang- 94
Bng 3.5. Các công c giám sát s dng cho tng dch v 97
Bng 3.6. Thm thc hin giám sát 97
8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1. 1 Mô hình QoS tng quan 16
Hình 1. 2. (a)Tr ng 20
Hình 1.3. S i thn 21
Hình 1.4. Phát li gói cui cùng thay th gói b mt 22
u khin QoS 25
Hình 1.6 Các mc QoS 27
Hình 1.7. B xung QoS vào cho mng 29
Hình 1. 8. IP Precendence 32
Hình 1.9. Quá trình gi path message 34
Hình 1.10. Kin trúc ca các giao thc 36
c trong router 39
Hình 2. 2. Classify, Queue, Schedule trong router 40
traffic shaping trong router 41
Hình 2.4. Minh ho ng 41
c b lp lch 42
u 43
Hình 2.7. Lp lch gói 46
Hình 2.8. S phân chia yêu cu lp lch thi 48
Hình 2. 9. Mc khung G vi G = 4, f1 = 3, f2 = 2, f3 = 2 49
Hình 2. 10. Tr khung ghép ti mt node chuyn mch 50
Hình 2. 11. Mt b u chnh vng truyn 52
Hình 2. 12. Lp lch VC s dng thi gian thc gi gian o 55
Hình 2. 13. Thi gian kt thúc o và xut phát ca các gói lp lng h o 55
Hình 2.14. Ví d v s không công bng cng h o 56
Hình 3.1 Các phn t ca mng NGN 58
Hình 3.2 Mô hình phân lp trong NGN 60
tng quan mng NGN ca VNPT-I 61
chi tit phn mng NGN ca VNPT-I tng 62
dch v VoIP 63
dch v VoIT 63
9
dch v ngh 64
dch v IDD 64
65
Hình 3.10. Màn hình thc hi th 66
Hình 3.11. Màn hình thc hic chn c 66
Hình 3.12. Màn hình thc hic chn th 67
Hình 3.13. Kt qu n th trên màn hình 67
Hình 3.14. Kt qu t ra màn hình consol alarm 68
Hình 3.15. Kt qu t ra màn hình consol alarm 69
Hình 3.16. Kt qu t ra màn hình
consol alarm 71
Hình 3.17. Minh h-number, B-number 72
c chn d liu CDR trên NGN 73
Hình 3c chn mc truy vn 73
Hình 3.20. Màn hình chính c-STP 74
Hình 3.21. Bng ng dng cIS-STP 75
c to ra 75
Hình 3.23. Màn hình chu kin lc la s liu 76
Hình 3.24. Màn hình chn thi gian truy vn s liu 76
Hình 3.25. Màn hình hin th kt qu c 77
Hình 3.26. Minh hng 79
Hình 3.27. Minh ha báo cáo nghn 79
Hình 3.28. Minh ha báo cáo nghn tn tht 79
cu trúc ci TT3 81
Hình 3.30. Màn hình chính c 82
Hình 3.31. Phn giám sát cho NGN 82
Hình 3.32. Danh sách các tnh c 82
c c 83
i tác(chi 83
i tác (chin) c 83
Hình 3.36. S li th chi tit nguyên nhân tht bi các cuc g
ng PRPFTFO 84
10
Hình 3.37. Kt qu thng kê cuc gi xut phát t VMS s dng dch v
IDD&VOIP ngày 2/5/2013 85
th nhóm nguyên nhân tht bi 85
a các nguyên nhân tht bi theo ITU Q.850 86
th phân nhóm nguyên nhân tht bi 86
tng quát mng báo hiu ca VNPT-I 87
kt ni báo hiu vi VNP 87
kt ni báo hiu vi VMS 88
kt ni báo hiu vi VTN 88
kt ni cho vic truy c-STP ca VNPT-I
88
th minh ha kt qu i vi tác Lunex 90
Hình 3.47. th minh ha kt qu i vi tác CHT-I 90
Hình 3.48. Kt qu 91
Hình 3.49. Kt qu 91
Hình 3.50. Kt qu -30giây/ln 92
Hình 3.51. Kt qu 92
Hình 3.52. Kt qu i thm mng ngày 8/11/2013 95
Hình 3.53. Kt qu i thm mng ngày 8/11/2013 . 96
Hình 3.54. Quy trình thc hin giám sát QoS 98
11
MỞ ĐẦU
S phát trin ca k thut phn c phn mm trong thi
i hin nay có ng rt ln n quy mô, king
nht là dch v c vin thông.
Mng vin thông PSTN (Public Switched Telephone Network) truyn thng vi
tin cy, chính xác, chn cng cng knh và
khó lòng c nhu cu ci s dng dch v vin thông ngày nay. Xu
th phát trin ca mng IP và các dch v ng dng công ngh IP v
tính linh hot, kh rng d t hiu qu n chim
trên th tng vin thông th gii. Vi m ngoài xu th
phát trin cc là quan h i tác quc t
ngày càng m rng v chính tr, kinh ti ngoi .v.v. Chính sách m ca v mi mt
c, kinh t to nên s i mt phn nào dn
sn thoi quc t s i hình
dch v. Ving NGN (Next Generation Network) quc t ca Vit Nam vào
khai thác nhng nhu cu này. Khác vi vic ch n chi mng
chng dch v (QoS) càng tr nên cn thii
phi thc hing xuyên liên tc. i làm vic trc tip tn mch
quc tn lý và vn hành thit b mng NGN quc t ca VNPT-I, tôi càng
hiu rõ tính cp thit ca công tác giám sát chng dch v trên NGN. Mi mt h
thng thit b i m k thut viên nm
bt k v cách vn hành thit b và theo cách truyn thng s có nhng hng tr
giúp k thut ca nhà cung cp thit b cho c hàng chi s tin b và
phát trin cc k nhanh chóng v công ngh c vin n nay thì
không th duy trì s h tr k thut dài ny, bi vì thit b s nhanh chóng tr nên
li thi và nhà cung cp thit b s không còn cung cp s h tr cho nhng thit b
y naa khách hàng ngày càng tr nên hiu biu yêu cu
kht khe v dch v cam kt nên nhng li xy ra gây n chng
dch v s nhanh chóng b phát hin. Mt ra là cn phát hin sm và x lý
khách hàng không có cm giác v li xy ra hoc cm thy rt hài
lòng khi lc chp nhn và x lý nhanh chóng. Do vy s dng hiu qu và qun
lý cht công tác này s i hiu qu kinh doanh thit thc.
Hin ti công tác giám sát chng dch v tc hin theo tính
t phát, s dng nhng công c hin có theo hiu bit ca có s
h thng hóa mang tính khoa hc trong toàn công ty. i v quy
chun ngành cho chng dch v ca các dch v vin thông thoi truyn thng
c t. Vi mong mun tìm hiu v chng dch v trong mng IP
và cthc trng QoS trong mng NGN quc t ti VN cùng vi tâm huyt làm
12
tài lun QoS trong
mng NGN-áp dng ti NGN VNPT-; Nm và hiu rõ nhng v này góp phn
ng gii phá xut nhm nâng cao chng dch v trên NGN va
phc v vic qun lý vn hành thit b vu qu .
Lu gm b
ng quan v QoS: Trình bày các khái nin, các tham s QoS,
thc trng QoS trong các mng vin thông hiQoS vào trong mng
IP bng cách s dng các giao thc và các thut toán QoS.
: Kin trúc CQS: Trình bày tng quan v kim, khái
nim, các ng dng và các dch v mng ca kin trúc CQS.
3. V QoS trong mng NGN quc t ca VNPT-I: Trình bày cu
trúc mng NGN quc t ca VNPT-I hin ti, các công c giám sát QoS trên mng
NGN quc t ca VNPT-I và các kt qu c ca lu.
13
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ QOS
1.1 .Giới thiệu chung
1.1.1. Một số khái niệm về QoS [10]
Chng dch v (QoS) liên quan n thoi và mng máy tính là
cho phép truyn tng theo yêu cc bit, thc t hin nay nhiu mn
thoi và mc tích h có th dùng chung dch v
ng thêm nhng dch v mi vi nhng yêu cu dch v nghiêm ngt.
n thoi thì QoS QoS
bao gm nhng yêu cu liên mt kt nng dch v, mt
tín hiu, t l tín hiu trên nhiu, xuyên nhiu, ting di, ngt mng tn s,
mc trong QoS có khái nim m dch v GoS bao gm nhng gì liên quan
ca mt kt nn ch hòa mng cho dch v m bo
t c hin dch v.
Trong c mng máy tính hay mng truyn thông, chuyn mch gói khác thì
khái nim k thu n viu khin ng
dch v c. Chng dch v là kh u tiên khác nhau cho
nhng ng dn i s dng hay lung d lim bo
chc chn mc cho lung d liu. Ví d trt, kh
t gói, t lm bo QoS là quan trng nc mc
bit là nhng ng dn yêu cu thi gian th
và IPTV, nhng dch v ng yêu cu t bit c tr bé và trong
nhng mc b gii hn ng.
Chng dch v truyn thng trong mng vin thông là s phi hp gia vic
truyn ti d liu BE (Best offer) vi vic gi ch ngun tài nguyên mng phân gói d
ling dn truyn thông tin d liu. Vi vic thit k mng NGN s ng
u này. Mt cu hình quan trng trong TOPO mng NGN khác nhau chính là
báo hiu yêu c c truyn d liu có th ng dn logic
lng dn thc, cho nên s c thêm mt s yêu cu/chính sách vào tuyn báo
hiu ng dng lp dch v bên trêng lp truyn t cho
phép nhng ng dng yêu cu QoS c thc hin lp ng. thc hic
u này chính sách mi này yêu cu mt s chn quyi chiu
QoS trên lp dch v và lng chính sách QoS s quynh kt qu.
Chính sách mi xy ra vi QoS end-to- phi hp
vi gia mng, sóng mang và nhà cung cp dch v.
Mng hay nghi th m bo QoS c tha thun trên hp
14
ng v phn mm ng dng và kh tr trong nút mng, ví d
n thit lp phiên, trong phiên có th kim tra m c
d li tru khi ên lp lch t ng trong nút
mng. Nó d tr t thi gian ri mng. Mng hay dch
v m bo QoSa vic cung cp chng cao cho mng BE là
i s phc tp ca k thuu khiy nó ch hu dng cho tng
thp, cho nên không có s ghn trong QoS
QoS c xem nh ng, vi nhi
ng thiên v kh tr tài nguyên. Ch ng dch v thnh
thoc xem là mc chng ca dch v m bo dch v có cht
ng. QoS mng bao gm mc cao v c hay chng dch v t
tr thp hay li bit thp.
M QoS gây nhic bit s dng trên lp dch v
n thoi hay video là yêu cc phn ánh bi chng kinh nghim
ch QoS c chp nhn vi m hài lòng ci s
dng lâu dài trong tt c các dch v. Khái ni là QoE (quality of
experience) ph thuc vào yêu ci s dng d hay m hài lòng
ci s dng.
1.1.2. Lịch sử phát triển [10]
Thit b ng dù best-effort. Nhng thit b này r,
bin là cc vi nhng thit b phc hp
cung c c QoS. Trong thit k
u ca gói IP dùng cho QoS n.
Vi s phát trin ca IPTV, IP-telephony nhi
thnh thong n trên nhng tuyn
ngang hàng (peerlink) trên mng internet hing k thut QoS c chú ý
u cui.
Trong nhii ta gán d liu liên QoS l
. Ví d Relay hay ATM. Hin nay MPLS (mt k thut
gia lp n chút ít. Ngày nay trên mng Ethernet cung cp QoS
thông qua nghi thc 802.1p. Ethernet h lp 2.
Trên Internet mng riêng o VLAN có th dùng nhiu mc QoS khác nhau. Ví
d trên b chuyn mch SW firbe-to-home cung cp nhiu c n nhng
VLAN khác nhau: Mt VLAn co th p), mt dùng cho
t dùng cho IP-t). Nhng nhà
cung cp internet khác nhau có th cung cp dch v trên nhng VLAN khác nhau.
1.1.3. Chất lượng lưu lượng [10]
Trong mng chuyn mch gói, QoS b ng bi nhiu yu ti và
15
k thut. Yu t i bao g nh dch v, kh p dch v,
tr, thông tin khách hàng. Yu t k thut bao g tin c nh, kh
bng, c dch v GoS.
Trong quá trình chuyn mch gói t u thu có nhiu v cn
bàn ti gi nh
ng thp (low throughput): do nhiu loi ti khác nhau cùng chia s tài
nguyên mng, t ng cao nhc cung cp cho lung d liu c
th thch v thi gian thc (multimedia real time) cho dù
tt c các lung d liu c lp l
Mt gói (loss packet): nu d lin b ngt hay b nh ng
hp này tng ng dng ca bên thu s yêu cu truyn li dn tr . Mt gói do li
bit, n hay nhic bing ng dây cáp ng quá dài. Bên
thu s nhn biu này và có th yêu cu truyn li.
tr (latency): do gp phi dài, gói s phi tn thi gian mc
n. Không ph thung, tr có th xut hin mi lúc ngay c khi
ng hoàng. Tng hp tr s làm cho ng dng
không thc hi
Bing tr ngui nh tr
tr này khác nhau ti nhng v i gia ngu trí
này có th khác vi d khác nhau v tr này gi là Jitter, nó n
chng lung audio cùng vi/hay video.
Phân phi phi th t (out-of-order delivery) khi tp trung nhng gói liên quan
truyn qua mng nhng gói khác nhau có th ng khác nha n
ích do vy s nhn nh tr khác nhau. Kt qu là tn không
ging th t g này yêu cu có nghi thc bi sp xp li th t theo
thi gian tu này rt quan tri vi video/Voip.
1.2. Khái niệm
Khuyn ngh ct tính cht chung ca QoSHiu ng
chung cc tính chng dch v nh m hài lòng ci s dng
i vi chng dch v[5]
Khuyn ngh ETR300003 ca ETSI chia và ci tia ITU thành
p vi các yêu cm ca các nhóm khác
nhau trong vi
Yêu cu QoS ci s dng
ngh QoS ca nhà cung cp dch v
S cm nhn QoS t phía khách hàng
Vic thc hin QoS ca nhà cung cp dch v
Yêu cu QoS ca nhà cung cp dch v
16
y mt cách tng quan QoS a mm bo
và duy trì các mc thc hin nhnh cho mi ng dng theo các yêu c rõ
ca mi s d hic
QoS là gì t góc nhìn ca nhà cung cp dch v mng. Nhà cung cp dch v mng
m bo QoS cung ci s dng và thc hin các bin pháp duy trì mc QoS
u kin mng b n, hng hóc thit b hay
lng truyQoS cc cung cp cho mi ng d i s dng
có th chy ng di s dn phi tìm hiu các thông
tin t i qun tr hiu mng phi cung cp nhng gì cn thit cho mi ng dng.
Các nhà cung cp dch v mc t v giá tr thc t ca thông s
QoS theo hai cách sau:
Vng kênh o c nh (PVC: Permanent Virtual Circuit), các giá tr
ca các tham s QoS có th ch c ghi bn và trao li
din ca nhà cung cp dch v mng và khách hàng vi nhà cung cp dch v tho
thun vi nhau v cách thc s dng. QoS có hiu lc trên PVC khi PVC sn sàng.
Vng kênh o chuyn mch (SVC: Switched Virtual Circuit), các giá
tr ca thông s QoS c gi cho nhà cung cp dch v trong bn tin báo hiu thit
lp cuc gi, nó là mt phn cc báo hic s d cung cp dch
v chuyn mch trên mng.
C hai c s dng trong m
QoS c cung cp trong mt min li QoS
trên mt kt nc thit lp liên tc. Nu mt mc t
toàn cho mt loi dch v i s dng ít phnh chi tit các thông s QoS.
Ví d, vi mc ti, không c
cn cho mt cuc gi. Tt c các cuc gm bo QoS nh
trong các chun thoi .
Hình 1. 1 Mô hình QoS tổng quan
Trong mô hình có c chng ca tng mng (NP-ng
truyn t u cui này tu cui kia. Ta không nên nhm ln hai khái nim cht
ng dch v và chng mng.
A
B
NET
NET
CE
Q
CEQ
NP
NP
NP
QoS
17
QoS giúp cho các dch v vin thông và nhà cung cp mc các
nhu cu dch v cc tip hing không
chu ng ca khách hàng và các thit b u cui. Thêm na các giá tr ca QoS
c rt khác so vi các giá tr c do mt kt ni t u cuu
cui B có th phi chuyn qua nhiu kt ni trong mng, hay phi qua rt nhiu mng
và các thit b u cu c QoS là rt khó. Vin
u.
QoS nh bng các ch ng. Ch nh tính
th hin s cm nhn ca khách hàng còn ch c thc hin bng các
s li th.
Theo khuyn ngh E800 cc ca mng (hoc mt phn ca
mng) cung cp các chi truyn thông tin gia nhi s dng.
Mng vin thông bao gm các h thng chuyn mch và truyn dn, mng cáp
ngoc kéo dài t m truy nhp ti thit b u cui c
ng ca m tiêu, các thông s t có
liên quan ti kh n thông tin ca mng cùng các chng loi thit b bên
trong mm ca khách hàng thì h mong muc cung cp các
dch v m bo chm ca nhà cung cp dch v thì khái
nim chng mng là mt chui các tham s mng có th
u ch có th c m hài lòng ca khách hàng v dch v. Nhà
cung cp dch v có trách nhim phi t hp các tham s chng mng khác nhau
thành tp hp các tiêu chu có th vm bo li ích kinh t ca mình va tho
mãn tt nht yêu cu ci s dng. Khi s dng dch v, khách hàng ch bin
nhà cung cp dch v ch không quan tâm ti các thành phn ca mng. NP yêu cu
phc h tr các kh
Kh p dch v
Kh
Kh
Kh p dch v
Mô hình tham kho cho QoS ng có mt hoc vài mng tham gia,
mi mng li có nhiu node. Mi mng tham gia có th , tn tht hoc li
do vic ghép kênh, chuyn mch hoc truyn dn, nên nó ng ti truyn dn.
QoS trong mng ph thuc vào nhiu yu t: các thành phn m x lý
tu cu iu khin trong mng.
1.2.1. Phân cấp QoS
Mt cách t nhiên, có nhiu mc QoS u ng
dng vy. Các ng dng li rt ln thm chí c vi nhng yêu cn v
u thoi có th yêu cu bt kì s liu nào trong khong t n 64
Mb/s. Truy nhp Web và truyn tp tin s du càng tt trong
phm vi có thi không cn liên t
18
ca mng d liu nhc t ng thuê riêng da trên PSTN li ch phc v
gii hn ti t 64 kb/s hoc là b t hn ch
ca các mng chuyn mch kênh. Mt mng chuyn mch gói có th
thành nhiu thành phn thích hp cho các ng dng d liu bùng n, n
phi là tt c. Mt mng cn phi có kh p QoS yêu cu cho mi ng
dng, không cn bin thit có c nh hay không. Kh phía
mng cp cho các ng dng các bm v QoS ví d m v
p QoS ca mng. Phân cp là mt khía cnh quan trng khác
ca QoS. Phân cnh các thông s QoS tn mi s dng có
th nh rõ cho các ng dng c th. Nu mng cung cp QoS tiêu chun thì
nó có th gii hi s dng truy nhp vào mng. Ví d n, xét mt nhà
cung cp dch v mng thit lp nhiu loi lp dch v cho các ng dng ci s
dng . Có nhiu lúc lp dch v c dùng v các tham s ca QoS, nhà cung
cp có th t lp dch v thoi trên mt mm b
64kb/s dng giu cui và tr 100ms vi jitter nh u này tt
min là tt c i s dng thou cu mt ng dng thoi ch
yêu cu 8kb/s thôi thì sao?Hay thm chí là ch 4kb/s. Bi s dm
bo 64kb/s dc chia ra t toàn
b ng. Tuy nhiên mng có th s không bao gi ch c khi nào
64kb/s có th c yêu cu. Thi s dng không s dng và nhà cung cp
dch v d tr cung cp nó cho nhi s dng khác.
Phân cp tt QoS s i s dng thm chí trong cùng mt lp dch
v yêu c chính xác này muc thì
phi tr giá b phc tp ca mc gii hn các
tham s QoS t ra các lp dch v u.
1.2.2. Bảo đảm QoS
Thc hin 3 v sau:
m bo chng dch v ti các nút mng: Các thut toán xp
t
ng truyn, các thut toán d c ngh
c báo hiu QoS gia các nút m phi hp hom bo
cht lng dch v t u cui tu cui.
Chính sách QoS và các ch c, qu u khin và phân
phát QoS ng.
V u ng di và video hong trên
Internet và Web toàn cm bo QoS thc s là cn thit. Mc dù vy,
Internet ngày nay li có rm bo QoS là các ngoi l ca các
dch v mc qun lý .
19
1.2.3. Các tham số QoS[1]
Bảng 1.1. Các tham số QoS
Thông s QoS
Các giá tr ví d
nht)
64kb/s, 1. 5Mb/s, 45Mb/s
Tr (Ln nht)
50ms tr vòng, 150ms tr vòng
Jitter (Bing tr)
10% ca tr ln nht, 5ms bing
Loss (Mt thông tin)-các nh
ng ca li
n giao
Tính sn sàng (tin cy)
99. 99%
Bo mt
Mã hoá và nhn thc trên tt c các lung
ng
QoS có 6 tham s n sau:
a) nht)
t trong nhng tham s quan trng nht ca QoS.
ch ng bít trên giây mà mng sn sàng cung cp cho các
ng dng . Các ng dng bùng n trên mng chuyn mch gói có th chim tt c
a mng nu không có ng dng nào khác bùng n cùng vu
này xm li và xp hàng ch truy tr o ra
tr trên mc s d t tham s QoS u t ti
thiu mà mt ng dng c hong. Ví d, thoi PCM c
u này không to ra khác bit khi mng có kt ni 45Mb/s gia các nút
mng ln thinh b nht sn có trên
mng. Nu truy nhp mng thông qua mt MODEM V. 34 h tr ch 33, 6 kb/s thì
mng 45Mb/s s làm cho ng dng thoi 64kb/s ho
thông nh nht phi sn sàng ti tt c m gii s dng .
Các ng dng d lic li nht t viu này
c gi là các ng dng gii hi vì hiu qu ca ng dng d liu trc
tip liên quan ti lng nh nht cn sàng trên mng. Mt khác, các ng
dng thoc gi là các ng dng gii hn tr. Thoi PCM
64kb/s này s không hong ti thoi này ph
thuc hoàn toàn vào thông s tr QoS mng có th hong hiu qu.
b) Tr
Tr liên quan cht ch vi các ng dng gii h
n tr s càng nhi vi các ng dng gii hn tr u
thoi 64kb/s, tham s QoS tr ln nht các bit gp phi khi truyn qua mng. Tt nhiên
là các bit có th n v tr nh . Mi quan h gi trong
mc ch ra trong hình v sau:
20
Hình 1. 2. (a)Trễ và (b) băng thông trong mạng
Trong phn (a), t2 t1 = s giây tr. Trong phn (b), X bit/( t2
thông. Nu có nhic là có nhi thi
gian thì tr tng th nh
ca mng có mi quan h vi nhau và có th tính toán ti
nhing, thm chí t u cui tu cui. Thông tin truyi dng
mt chui các khung truy s dng cho mng
thi gian trôi qua k t u tiên ca mng chu
tiên ra khi mng gi là trng ca khung qua c b chuyn mch và b
nh tuyn, nên tr có th bii, có các giá tr ln nht, nh nh lch
chu
bit ca mt khung chia cho thi gian trôi qua
k t u tiên ri khi mng cho ti khi bit cui cùng ri khi mng. Trên thc
t là mt trong s nhng truy
liên kt truy nhp ti mg truyi
. Các mng chuyn mch gói cung cp cho các ng dn
i ph thuc vào hong và s bùng n ca ng di tc là
tr i trên mng. Các nút mc nhóm vh
vào s i ca tr. Ti các nút mu có quá trình xp hàng. Tr xy ra do cn
th chuyn gói tu ra (output queue) và tr do gói b gi trong
i. Tuy nhiên vi các thut toán x gim tr xui
k n tr khi các bridge, switch và router chuyn d liu,
nó ph thuc vào t ca h thng mn trúc bên trong các
thit b mng. Tham s QoS tr ch c tr ln nht bt kì mt
gii hn nh ca mng.
Tr gm có tr lan truyn và tr x lý.
Khung = X bit
"ng bit"
t1 = bit u tiên vào
t2 = bit u tiên ra
(a)
(b)
Khung = X bit
"ng bit"
t2 = bit cui cùng ra
tu tiên ra
21
c) Jitter (Bing tr)
Thông s QoS jitter thit lp gii hng bii ca tr mà mt ng
dng có th gp trên mng. Mn
ng tr, bi vì thut ng c s dng trong mng v khác
bit thi gian mc thp trong k thung dây. Tuy nhiên, s dng thut ng
i bing tr bin, và ng cnh s phân bi
ct mt gii hn nào cho các giá tr tuyi ca
tr, nó có th i thp hoc cao ph thuc vào giá tr ca thông s tr.
Jitter theo lí thuyt có th là mt giá tr mi hay tuyi. Ví d, nu
tr mng cho mt ng dc thit lp là 100ms, jitter có th t là cng hoc tr
10% ca giá tr u mng có tr trong khong t n 110ms thì vn
c yêu cu v ng hp này rõ ràng tr không phi là ln nht).
Nu tr là 200ms, thì 10% giá tr jitter s cho phép bt k giá tr tr nào trong khong
n 220ms. Mt khác jitter tuyi gii hn cng tr 5ms s gii hn jitter các
ví d trên trong khong t n 105ms và t 195 ti 205ms.
Các ng dng nhy cm nhi vi các gii hn ca jitter là các ng dng thi
gian thi vi các trang Web hay vi truyn tp tin qua
mng thì ln jitter. Internet là gc ca mng d liu có ít khuyn
ngh v jitter. Các bii ca tr tip tc là v gây bc mình nht gp phi
vi các ng dng video và thoi da trên Internet.
Jitter xy ra do s i khong thi gian gia hai ln:
Hình 1.3. Sự thay đổi thời điểm gói đến
Jitter là v c hu trong các mng chuyn mch gói. Nguyên nhân t
x và chuyn gói ti các nút m
ng truyn khác nhau trên mng. Loi b i phi thu thp các gói và
gi cho phép các gói chm nh c phát l t,
u này làm cho t tr
Ngay c khi tr tuyi có th gim nh ti thiu, mt s tr t gói
m chng dch v kh i ta dùng mt
b m g là mng vi ph
thuc vào khong thi gian gia hai ln cc vì b m c nh
nu quá l nu quá nh thì làm mt gói.
A
B
C
Bên gi
Bên nhn
A
B
C
D
2
=D
1
D
3
D
2
D
1
22
d) Loss (Mt thông tin)
Mt thông tin là mt tham s QoS c
thông và tr c bii v tr bn cht t nhiên ca mng Internet là
lc th thì Internet không h b li là
ng dng s tt yu b li, bi vì nu các
thông tin b mt vn cn thii vi các ng dng thì nó s phi t yêu cu bên gi gi
li bn sao ca thông tin b mt. Bn thân m v này, bi
vì bn sao ca thông tin b mi ti bt c nút nào ca mng.
Ti sao các mng không ch Internet li b mt thông tin? Thc s là có nhiu lí
u ht trong s chúng có th truy nguyên t các ng ca li trên
mng. Ví d, nu mt kt ni b hng, thì tt c n trên liên kt này s
không th tu mt nút mng ví d nh tuyn hng thì tt c các
bit trong b c x lý tó s bin m li du vt. Do
nhng long này có th xy ra trên mng bt c lúc nào nên vic mt vài thông
tin b m tr li trên mng là không th tránh khi.
Ví d vic truyn tín hiu thoi:
Hình 1.4. Phát lại gói cuối cùng thay thế gói bị mất
Gói th nht, th hai, th mt trên
ng truyi mt khong thi gian, nó s dng thu
d bng cách phát li gói th i nghe hm nhc vì
tín hiu thoi b mt ch là 20ms (ví d). Tuy nhiên, nu mt gói liên tc hoc t l mt
gói ln thì chng thoi s b gim vì các kiy không
th kéo dài. S tn tht gói trên 10% nói chung không th chp nhc.
ng ca mt thông tin tu thuc vào ng du khin li trên mng là
mt quá trình gc : bnh li,bc th hai là khc phc
li, nó có th n là bên gi truyn l b mt thông tin. Mt vài ng dng,
c bit là các ng dng thi gian thc, không th t hiu qu khc phc li bng
cách gi l thông tin b li. Các ng dng không phi thi gian thc thì thích
hi vi cách truyn li thông tin b lcó mt s ngoi l (ví
d các h thng quân s tn công mc tiêu trên không không th s dng hiu qu vi
cách khc phc li bng truyn li).
Vì nhng lý do này, tham s QoS Loss không nhnh rõ mt gii hn
i vi ng ca li mà còn i s dnh xem có
Thut toán nén G729
Gói phát li
Gói mt
23
la chn cách sa li bng vic truyn li hay không? Tuy nhiên, hu ht các mng
c bit là mng IP) ch cung cn vn chuyn th ng còn vinh
li, khc phc l li cho các ng di dùng).
e) kh dy)
Các mng tn t phc v i s dng. Tuy nhiên mng cn có bin pháp
bng và phòng nga nu các tình hung hng hóc tic phát hin và
c d c. Mt chin bnh k tm thi tách các
thit b ra khi m thc hin các công vic bng và cht
thi gian ng có th gim thi gian ngng hong do hng hóc. Thm chí, vi
bin pháp bng hoàn ho nh tránh c các l
c và các li nghiêm trng ca kt ni và thit b theo thi gian.
ng PSTN có lch trình thi gian và bng nghiêm
khu mng d liu. PSTN phi có kh n ti các cuc gi vào mi
thm. Có nhng khong thi gian ch có rt ít cuc gng thi gian 3
n 4 gi i có nhng khong thi gian cuc gi h t c các
khong th i có nhng nguyên t b ng và phòng
nga vi mng PSTN . Mt s hong có th thc hing bic là
tm vng và mt s hong có th không bao gi c thc hin trong các gi hoc
trong các ngày bn.
Mng d liu thc hin công vi u ht mng d liu dành cho
kinh doanng là t 8 gi n 5 gi chiu, t Th Hai n Th Sáu. Hot
ng b tr có th thc hin ngoài gi, và mt tp ki vi m
hin ra các v có th xy ra trong các ngày ngh.
i tt c. Mt mng toàn cu phi gii quyt v
rng thc s có mt s i luôn c gng truy nhp vào mng ti mt s m.
Và thm chí Internet có ích nhà vào 10 gi t chiu.
Tuy nhiên, ni s dng nhn thc rõ ràng rng h không th có mt mng
n vào tt c các khong thi gian. Và khi hng hóc xy ra, dch v s
c khôi phn m nào. C hai là khía cnh ch yu ca thông
s QoS kh d tin cy ca mng.
M . 536. 000 giây. Gi thit mt mng kh
dng 99 phu này cho phép nhà cung cp dch v có 315. 360
giây, hay 87, 6 gi mng không hong trong mng thi gian này là
i ln. Giá tr 99, 99 ph tu, và thi gian ngng hot
ng ca mng gim xung ch còn khong 50 phút trong mt nhiên nhà
cung cp dch v cn nhi d phòng và khc phc l u
này. Bng 1.2 cho thy ph c biu di i dng thi gian
ngng ho