Tổ chức Internet Engineering Task Fork (IETF)

Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Mục lục
Mục lục.........................................................................................................................................1
Lời nói đầu...................................................................................................................................2
PHẦN I.........................................................................................................................................3
MẠNG IP & CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ.............3
I.1. Phân loại lưu lượng và ứng dụng trên mạng IP................................................................3
I.2. Các thông số đánh giá chất lượng dịch vụ .......................................................................5
I.2.1. Trễ ............................................................................................................................................................5
I.2.2. Thông lượng .............................................................................................................................................5
I.3. Vấn đề cung cấp chất lượng dịch vụ trên mạng IP..........................................................6
PHẦN 2.........................................................................................................................................7
Các phương pháp nâng cao chẤt lưỢng dỊch vỤ trên mẠng IP..........................................7
II.1. Mô hình dịch vụ tích hợp (IntServ)...................................................................................8
II.1.1. Những đặc trưng chính của mô hình IntServ...........................................................................................8
II.1.2. Giao thức RSVP ....................................................................................................................................10
II.1.2.1. Các đặc trưng của RSVP.................................................................................................................10
II.1.2.2. Mô hình hoạt động của giao thức RSVP ........................................................................................11
II.1.2.3. Một số vấn đề của giao thức RSVP ...............................................................................................16
II.1.3. Kiểm soát chấp nhận .............................................................................................................................16
II.1.4. Phân loại gói tin.....................................................................................................................................17
II.1.5. Lập lịch gói tin.......................................................................................................................................17
II.1.6. Kiến trúc dịch vụ tích hợp .....................................................................................................................17
II.1.6.1. Dịch vụ tải có kiểm soát .................................................................................................................20
II.1.6.2. Dịch vụ đảm bảo (Guaranteed Service) .........................................................................................22
II.1.7. Các vấn đề với mô hình dịch vụ tích hợp .............................................................................................23
II.2. Mô hình dịch vụ phân biệt ..............................................................................................24
II.2.1. Các đặc điểm chính của mô hình DiffServ ...........................................................................................24
II.2.2. Kiến trúc dịch vụ phân biệt ...................................................................................................................25
II.2.3. Định nghĩa dịch vụ ................................................................................................................................27

II.2.3.1. Trường DS và các PHB cơ bản ......................................................................................................27
II.2.3.2. PHB chuyển tiếp nhanh ..................................................................................................................29
II.2.3.3. PHB chuyển tiếp có đảm bảo .........................................................................................................29
II.2.4. Quản lý động tài nguyên trong mô hình DiffServ................................................................................30
II.2.4.1. Tổng quan về Bandwidth Broker....................................................................................................30
II.2.4.2. Kiến trúc của một hệ thống BB ......................................................................................................32
II.2.5. Ưu điểm và hạn chế của dịch vụ Diffserv .............................................................................................33
II.2.5.1. Ưu điểm ..........................................................................................................................................33
II.2.5.2. Hạn chế của Diffserv .....................................................................................................................33
II.3. Multi Switching Label Protocol và Traffic Engineering............................................34
II.3.1. Giới thiệu ..............................................................................................................................................34
II.3. 2. Kiến trúc MPLS....................................................................................................................................34
II.3.2.1. Các thành phần chính trong mô hình .............................................................................................36
II.3.2.2. Forwarding Equivalent Class .........................................................................................................36
II.3.2.3. Label Distribute Protocol................................................................................................................37
II.3.3. Traffic Engineering với MPLS..............................................................................................................37
II.3.3.1. Giới thiệu chung .............................................................................................................................37
II.3.3.2. Mô hình thực hiện ..........................................................................................................................38
II.3.4. Kết luận .................................................................................................................................................39
PHẦN 3.......................................................................................................................................40
Đánh giá, kẾt luẬn...................................................................................................................40
III.1. Đánh giá, phân tích các phương pháp: ........................................................................40
1
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
III.2. Đề xuất, kiến nghị ...........................................................................................................41
III.3. Phương án thực hiện các đề xuất và kiến nghị ...........................................................41
III.3.1. Mô hình Kết hợp IntServ và DiffServ..................................................................................................41
III.3.1.1. Lợi ích của mô hình kết hợp Intserv và Diffserv...........................................................................41
III.3.1.2. Framework cho Intserv/RSVP over Diffserv ...............................................................................42

III.3.1.3. Thực thi Framework......................................................................................................................44
III.3.1.4. Kết luận..........................................................................................................................................44
III.3.2. Hỗ trợ Diffserv trên MPLS ..................................................................................................................44
III.3.2.1. Lợi ích của kết hợp Diffserv và MPLS .........................................................................................44
III.3.2.2. Nguyên tắc ....................................................................................................................................45
III.3.2.3. Các hoạt động của LSR Diffserv MPLS........................................................................................45
III.3.2.4. Những ưu điểm và tồn tại của hai mô hình E-LSP và L-LSP......................................................46
III.3.2.5. Kết luận..........................................................................................................................................46
Kết luận......................................................................................................................................47
Tài liệu tham khảo.....................................................................................................................48
Lời nói đầu
Ngày nay, các mạng dùng công nghệ IP, đặc biệt là Internet đã trở thành công cụ quan
trọng trong nhiều lĩnh vực. Cùng với các dịch vụ truyền thống (như email, FTP, WWW,. . .)
các dịch vụ mới (truyền tiếng nói, hình ảnh hay đa phương tiện) đòi hỏi tính thời gian thực
cũng ngày càng phát triển. Nhu cầu truyền các dịch vụ thời gian thực trong mạng IP tăng lên
nhanh chóng trong khi mô hình cung cấp dịch vụ truyền thống trong mạng IP dựa trên việc
truyền gói tin với cố gắng tối đa (best – effort) không đáp ứng được những yêu cầu chặt chẽ
về mặt thời gian, độ trễ hay băng thông của các dịch vụ thời gian thực đòi hỏi phải có giải
pháp để giải quyết vấn đề này.
Để đáp ứng được yêu cầu của các ứng dụng thời gian thực, có hai giải pháp cơ bản.
Giải pháp thứ nhất là bổ xung thêm tài nguyên bằng cách nâng cấp cơ sở hạ tầng truyền thông.
Nhưng giải pháp này tốn kém và dù tài nguyên mạng có tăng thì các ứng dụng tiêu tốn tài
nguyên cũng tăng lên và tài nguyên được xem là luôn thiếu so với nhu cầu. Giải pháp thứ hai
hợp lý hơn là bổ sung các cơ chế hỗ trợ chất lượng dịch vụ vào hạ tầng mạng. Do đó tổ chức
2
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Internet Engineering Task Fork (IETF) đã nghiên cứu, phát triển và đưa ra bốn phương pháp
nhằm thực hiện phương án này. Đó là các phương pháp:
- Mô hình dịch vụ tích hợp ( Integrated Services – IntServ)

- Mô hình dịch vụ phân biệt (Differentiated Services – DiffServ)
- Multiprotocol Label Switching
- Traffic Engineering
Trong tiểu luận này, chúng em xin trình bầy về 4 phương pháp hỗ trợ chất lượng dịch
vụ trên. Đánh giá ưu nhược điểm của từng phương pháp và đưa ra các kiến nghị và đề xuất
của riêng mình.
Chúng em xin cám ơn thầy giáo Ngô Hồng Sơn đã cung cấp các kiến thức quý báu để
chúng em hoàn thành tiểu luận này.
PHẦN I
MẠNG IP & CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG
DỊCH VỤ
I.1. Phân loại lưu lượng và ứng dụng trên mạng IP
Trên mạng IP có hai loại lưu lượng khác nhau cơ bản là lưu lượng thời gian thực và
lưu lượng dữ liệu (data traffic, lưu lượng không có thuộc tính thời gian thực)

3
IP applications
IP traffic
Real – time applications
Real – time traffic
Elastic applications
Data traffic
Hình 1 . Phân loại ứng dụng và lưu lượng trên mạng IP
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Lưu lượng dữ liệu tạo bởi các ứng dụng như telnet, ftp, www, email,. .. . Đó là các ứng
dụng mềm dẻo (chúng luôn đợi dữ liệu đến). Độ trễ lớn sẽ làm giảm hiệu suất thực hiện ứng
dụng nhưng dữ liệu đi đến đều được sử dụng. Các ứng dụng mềm dẻo có thể tiếp tục được
phân loại căn cứ vào đòi hỏi độ trễ của chúng. Interactive burst traffic
(như telnet, NFS) cần độ trễ nhỏ, interactive bulk traffic (như ftp, www) cần độ trễ trung

bình, asynchronous bulk traffic (email) không bị ảnh hưởng gì bởi độ trễ.
Lưu lượng dữ liệu thường là rời rạc và không đoán trước được. Các liên kết thường có
tuổi thọ ngắn và dùng để truyền một hay nhiều khối dữ liệu. Các ứng dụng gửi dữ liệu đi với
khả năng nhanh nhất có thể được rồi dừng lại. Do đó lưu lượng dữ liệu mang tính bùng nổ.
Lưu lượng thời gian thực tạo bởi các ứng dụng thời gian thực. Các ứng dụng thời gian thực
đểu có đặc tính chỉ chịu độ trễ nhỏ. Khác với các ứng dụng mềm dẻo, chúng rất nhạy cảm với
độ trễ và sự biến thiên độ trễ. Quá trình truyền dữ liệu của ứng dụng thời gian thực thường
đều và kéo dài, luồng dữ liệu có tính điều hoà. Để mô tả luồng dữ liệu thời gian thực, một
phương pháp thường được sử dụng là mô hình giỏ thẻ bài (token bucket model). Một bộ giỏ
thẻ bài được xác định bởi hai tham số : tốc độ thẻ bài r và kích thước giỏ b .
Trong hình 2, r là tốc độ thẻ bài xếp vào giỏ, nếu giỏ đầy các thẻ bài kế tiếp sẽ bị loại,
như vậy giỏ chỉ chứa được tối đa b thẻ bài. Những gói đi đến sẽ được lưu vào hàng đợi. Để
truyền gói đi các thẻ bài được lấy ra khỏi giỏ với một lượng tương đương với kích thước gói,
mỗi khi một gói kích thước p được gửi đi, p thẻ bài sẽ chảy ra khỏi giỏ. Gói chỉ được gửi đi
khi trong giỏ có đủ thẻ bài. Với cơ chế này lưu lượng dữ liệu được kiểm soát (trong thời gian
T, lưu lượng gửi đi không thể vượt quá rt + b)
4
Hình 2 . Nguyên lý hoạt động của mô hình giỏ thẻ bài
Gói dữ liệu đi Gói dữ liệu đến
Hàng đợi độ dài cố định
Giỏ ( kích thước b )
Các thẻ bài đi đến với
tốc độ không đổi r
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I.2. Các thông số đánh giá chất lượng dịch vụ
Chất lượng dịch vụ là khả năng của mạng cung cấp dịch vụ tốt hơn cho các lưu lượng
mạng được lựa chọn trên các công nghệ khác nhau như Frame Relay, ATM,. .. Nói cách khác,
đó là đặc tính của mạng cho phép phân biệt các lớp lưu lượng khác nhau và xử lý chúng một
cách phù hợp.

Các thông số quyết định chất lượng dịch vụ là trễ, thông lượng và mất mát
I.2.1. Trễ
Trễ của lưu lượng dịch vụ là đặc tính rất quan trọng của chất lượng dịch vụ. Các khía
cạnh khác nhau của trễ có ảnh hưởng khác nhau đến các dịch vụ.
- Trễ đầu cuối đến đầu cuối (end – to – end)
- Biến thiên trễ (jitter)
Các ứng dụng tương tác thời gian thực (như truyền thông thoại) nhạy cảm với trễ đầu
cuối đến đầu cuối và biến thiên trễ. Độ trễ dài ảnh hưởng đến tính tương tác của quá trình
thông tin .
Các ứng dụng phi tương tác thời gian thực (như quảng bá một chiều) không nhạy cảm
với trễ đầu cuối đến đầu cuối nhưng bị ảnh hưởng bởi biến thiên trễ. Biến thiên trễ thường
được điều chỉnh bằng cách dùng bộ đệm tại đầu thu, tại đó các gói đến được giữ và phát lại tại
thời điểm thích hợp. Thời điểm phát (điểm phát lại) được xác định bởi biến thiên trễ tối đa.
Các ứng dụng có thể điều chỉnh điểm phát lại dựa trên sự thay đổi giá trị biến thiên trễ gọi là
các ứng dụng thích nghi. Các gói đến sau thời điểm phát lại thường không còn giá trị với ứng
dụng.
Các ứng dụng không có thuộc tính thời gian thực không nhạy cảm với trễ. Đó là do
các ứng dụng này có thể dùng các phép đo trễ để điều khiển tốc độ lưu lượng (như TCP) hay
lưu trữ dữ liệu cho đến khi được báo nhận (như FTP). Trễ lớn hoặc thay đổi có thể ảnh hưởng
đến chất lượng của những ứng dụng này .
Các thành phần khác nhau của trễ đầu cuối đến đầu cuối là :
- Trễ phát: là thời gian cần thiết để đưa tất cả các bit của gói tin vào đường truyền
- Trễ truyền: là thời gian một bit truyền qua kênh
- Trễ xử lý: là thời gian xử lý một gói trong phần tử mạng
- Trễ hàng đợi: là thời gian gói tin phải đợi trong hàng đợi trước khi nó được truyền đi
Tại đầu cuối, có thể có các trễ khác khi nhận gói tin từ giao diện mạng đến chương
trính và cuối cùng đến người sử dụng .
I.2.2. Thông lượng
Khía cạnh chính của thông lượng là băng thông dành cho ứng dụng. Nó xác định lưu
lượng mà ứng dụng có thể truyền qua mạng. Một khía cạnh quan trọng khác là lỗi (thường

liên quan đến tỷ lệ lỗi được truyền) và mất mát (thường liên quan đến dung lượng bộ đệm)
5
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Với ứng dụng thời gian thực cứng, chúng chỉ có giá trị khi được cung cấp một lượng
dải thông nhất định. Các ứng dụng thích nghi có yêu cầu thấp hơn, hiệu suất của các ứng dụng
này tăng nhanh khi dải thông tăng lên, nhưng chỉ đến một mức độ nhất định, khi dải thông
tiếp tục tăng, hiệu suất ứng dụng không được cải thiện. Đối với các ứng dụng mềm dẻo, hiệu
suất ít phụ thuộc vào dải thông hơn nhưng khi tăng dải thông thì luôn nâng cao được hiệu suất
ứng dụng .
Hình 3 thể hiện sự phụ thuộc hiệu suất của ứng dụng vào dải thông của các loại ứng dụng
Một số ứng dụng có thể giảm tốc độ truyền để thích ứng với dấu hiệu thông lượng
thấp. Các ứng dụng này được gọi là thích ứng tốc độ.
Thông lượng phụ thuộc vào các yếu tố sau :
- Đặc tính đường truyền: băng thông, tỷ lệ lỗi
- Đặc tính nút mạng: dung lượng bộ đệm, năng lực xử lý
Một số đặc tính của các phần tử mạng khác nhau như các thiết bị đầu cuối / máy chủ,
chuyển mạch / bộ định tuyến xác định chất lượng dịch vụ cung cấp cho ứng dụng theo các chỉ
tiêu về thông lượng và độ trễ.
I.3. Vấn đề cung cấp chất lượng dịch vụ trên mạng IP
Các mạng hiện nay cần hỗ trợ nhiều kiểu lưu lượng trên cùng một liên kết mạng đơn.
Các kiểu lưu lượng khác nhau yêu cầu mạng phải xử lý khác nhau. Lưu lượng chỉ có thể được
phân biệt tại các phần tử mạng tích cực đó là bộ định tuyến (router), chuyển mạch (switch) và
gateway .
Vì vậy, yêu cầu thiết kế mạng bao gồm :
 Mạng có thể truyền nhiều loại dịch vụ, có nghĩa là chúng phải quan tâm đến chất
lượng dịch vụ
 Khả năng mở rộng, nghĩa là lưu lượng mạng có thể tăng mà không làm ảnh hưởng đến
hoạt động của mạng
 Khả năng hỗ trợ các ứng dụng quan trọng, dùng nhiều tài nguyên mạng, các ứng dụng

này đóng vai trò quan trọng trong hoạt động kinh doanh của các doanh nghiệp
6
Hiệu suất
Dải thông
a. Ứng dụng thời gian thực
cứng
b. Ứng dụng thích nghi độ trễ
Hiệu suất
Dải thông
c. Ứng dụng mềm dẻo
Hiệu suất
Dải thông
Hình 3 . Sự phụ thuộc của hiệu suất ứng dụng vào dải thông
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Có hai cơ chế cơ bản để cung cấp chất lượng dịch vụ thích hợp dựa trên các tiêu chuẩn
trễ và thông lượng.
 Cung cấp đủ dung lượng
 Sử dụng công nghệ quản lý lưu lượng
Khi có đủ dung lượng tài nguyên trong mạng thì không cần một cơ chế đặc biệt nào để
đảm bảo chất lượng dịch vụ. Điều đó bao gồm có đủ :
 Đường truyền tốc độ cao
 Các bộ xử lý mạnh
 Bộ đệm dung lượng lớn
Cơ chế này thích hợp cho môi trường cục bộ có điều khiển như mạng LAN của các
doanh nghiệp nhưng không phù hợp với các mạng lớn như mạng Internet. Trong khi giá băng
thông, bộ nhớ và bộ xử lý đang giảm đi thì giá của các thiết bị đầu cuối và đường truyền viễn
thông tốc độ cao đáp ứng mô hình này vẫn còn khá cao .
Cơ chế cung cấp chất lượng dịch vụ thứ hai là sử dụng công nghệ quản lý lưu lượng.
Ý tưởng ở đây là lưu lượng có thể được phân biệt và cung cấp các mức dịch vụ khác nhau.

Mức độ phân biệt có thể là một tập nhỏ các lớp hay phân biệt đến từng luồng ứng dụng. Phải
có cơ chế điều khiển mức lưu lượng của từng lớp được đưa vào mạng tuỳ theo tài nguyên sẵn
có – điều này có thể được thực hiện tĩnh (bằng cách cung cấp trước) hay động (báo hiệu việc
dự trữ tài nguyên). Phải có các cơ chế chuyển tiếp lưu lượng hiệu quả trên mạng. Hơn nữa,
phần tử mạng phải quản lý việc xử lý và xếp hàng đợi các gói một cách thích hợp đảm bảo
việc cung cấp các dịch vụ khác nhau tuỳ theo từng gói.
PHẦN 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRÊN
MẠNG IP
IETF đã đưa bốn phương pháp cung cấp chất lượng dịch vụ trong mạng IP
 Integrated Services – IntServ
 Differentiated Services – DiffServ
 Multiprotocol Label Switching
 Traffic Engineering
Intserv cho phép đặt trước một kênh xuyên qua mạng với băng thông đảm bảo. Nó dự
trữ tài nguyên mạng một cách rõ ràng bằng giao thức báo hiệu động và sử dụng kiểm soát
chấp nhận, phân loại gói, lâp lịch thông minh để đạt được chất lượng dịch vụ mong muốn
7
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DiffServ phân loại các gói thành một số nhỏ các kiểu dịch vụ và dùng cơ chế ưu tiên
để cung cấp chất lượng dịch vụ thích hợp cho lưu lượng. Ở đây không sử dụng dự trữ tài
nguyên hay kiểm soát chấp nhận, mặc dù các nút có sử dụng cơ chế hàng đợi thông minh để
phân biệt lưu lượng.
MPLS không phải là mô hình như Intserv và Diffserv, nó là một chuẩn kết hợp công
nghệ chuyển mạch nhanh tầng hai và định tuyến tầng ba cho phép dẫn đường hiệu quả. MPLS
thêm một nhãn ngắn vào gói tin IP và thực hiện chuyển tiếp packet dựa trên nhãn này để tránh
những phức tạp do phải xử lý header của gói tin IP.
Traffic Engineering được sử dụng để đạt được mục tiêu hiệu năng như tối ưu tài
nguyên mạng và sắp đặt lưu lượng vào các đường truyền cụ thể. Bằng cách sử dụng một công

nghệ như MPLS, traffic engineering cho phép giảm tắc nghẽn lưu lượng trên mạng .
Sau đây chúng ta sẽ xem xét các phương pháp này .
II.1. Mô hình dịch vụ tích hợp (IntServ)
Integrated Service là mô hình QoS đầu tiên được IETF phát triển vào đầu những năm
1990 và một số phần của mô hình này ngày nay vẫn đang được hoàn thiện. Khi nhóm
Integrated Service bắt đầu, World Wide Web chưa xuất hiện và trao đổi đa phương tiện được
xem là ứng dụng tương lai. Do đó, IntServ là một chuẩn phù hợp nhất với truyền thông đường
dài với băng thông đảm bảo.
Trong IntServ nhiều lớp lưu lượng được các phần tử mạng đảm bảo các loại chất
lượng dịch vụ khác nhau . Ở đây các ứng dụng cần biết trước các đặc tính lưu lượng của
chúng và báo hiệu cho các phần tử mạng trung gian để đặt trước các tài nguyên nhất định
nhằm đáp ứng tính chất lưu lượng của nó. Tuỳ theo sự khả dụng, mạng có thể để dành tài
nguyên và gửi về một báo nhận tích cực hoặc không đáp ứng yêu cầu đó .
Ý tưởng chính của IntServ là hỗ trợ đăng ký từng luồng. InteServ cho phép đăng ký
trên toàn tuyến trước khi thực sự gửi dữ liệu.
Trung tâm của Integrated Service là giao thức đăng ký tài nguyên RSVP. Khi một
sender muốn truyền lưu lượng tới một receiver (thông qua unicast hay multicast), sender gửi
một thông điệp PATH tới receiver. Một thông điệp PATH chuyển thông tin tới receiver về
nguồn lưu lượng, đặc điểm của đường đi mạng và cuối cùng nó cài đặt trạng thái cần thiết để
thông điệp RESV có thể tìm đến sender từ receiver. Khi receiver nhận được thông điệp
PATH, nó trả lại một thông điệp RESV dọc theo đường mà thông điệp PATH đã đi qua.
Thông điệp RESV thực sự đặt trước băng thông cần thiết trong router dọc theo đường đi. Khi
sender nhận được thông điệp RESV, nó mới bắt đầu truyền dữ liệu .
II.1.1. Những đặc trưng chính của mô hình IntServ
a) Luồng (flow)
8
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Luồng là một dòng các gói sinh ra từ cùng một hành động của người sử dụng ví dụ
một phiên ứng dụng đơn. Có thể xác định luồng bằng các cơ chế khác nhau .Ví dụ IP V6 dùng

địa chỉ nguồn và nhãn luồng còn IP V4 dùng địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và cổng đích .
b) Các loại dịch vụ
IntServ định nghĩa các loại dịch vụ có thể cung cấp, dựa trên các yêu cầu về trễ và mất
mát, cụ thể là :
* Dịch vụ đảm bảo : cung cấp sự đảm bảo tuyệt đối về trễ và mất mát gói mà luồng phải
chịu (dùng cho các ứng dụng thời gian thực không thích nghi). Các gói tuân theo sự dự trữ
sẽ không bị mất hay trễ quá giới hạn xác định. Sự đảm bảo chặt chẽ đòi hỏi mức dự trữ tài
nguyên cao
* Dịch vụ tải có kiểm soát : cung cấp dịch vụ tương được với mạng không quá tải (dùng
cho các ứng dụng thích nghi hoạt động tốt trong điều kiện mạng tải nhẹ) . Phần lớn gói tin
sẽ không bị mất hay trễ hàng đợi. Nhưng ở đây không cung cấp mức đảm bảo mang tính
địng lượng cụ thể
* Đặc điểm lưu lượng (Traffic Specification – Tspec)
Lưu lượng luồng được đặc trưng bởi đặc điểm lưu lượng (Tspec). Tspec chứa các
tham số tốc độ thẻ bài r, kích thước giỏ b (giỏ thẻ bài), tốc độ đỉnh p (peak rate), đơn vị xử
lý nhỏ nhất m và kích thước gói tối đa M
- Tốc độ thẻ bài r xác định tốc độ truyền dữ liệu liên tục không đổi, kích thước giỏ b xác
định mức độ mà tốc độ truyền dữ liệu có thể vượt quá tốc độ cho phép trong một
khoảng thời gian ngắn
- Tốc độ đỉnh p là tốc độ tối đa mà nguồn và các điểm đinhj dạng lưu lượng có thể gây
ra bùng nổ lưu lượng trên mạng
- Đơn vị xử lý nhỏ nhất m (minimum policed unit), xác định số byte được tính khi kiểm
tra lưu lượng về sự phù hợp với Tspec. Các gói có kích thước m khi kiểm tra đều được
coi là có kích thước bằng m
- Kích thước gói tối đa M là kích thước lớn nhất của gói tuân theo Tspec. M phải nhỏ
hơn hoặc bằng MTU của liên kết vì các gói sử dụng dịch vụ không được phân đoạn.
Luồng sẽ bị loại bỏ (không được sử dụng dịch vụ yêu cầu) nếu kích thước gói tối đa
yêu cầu lớn hơn M .
c) Đặc điểm dịch vụ được yêu cầu
Luồng có độ trễ đảm bảo có thể xác định thêm bằng đặc điểm dịch vụ được yêu cầu

(Requested Service Specification – Rspec) để yêu cầu mức dịch vụ cụ thể. Rspec có các tham
số sau :
- Tốc độ yêu cầu R, xác định tốc độ mong muốn mà lưu lượng được gửi trong luồng, nó
phải lớn hơn r
9
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- Số hạng vi chỉnh S, xác định sự trênh lệch giữa độ trễ mong muốn và độ trễ thu được
khi gửi ở tốc độ R. Nó cho phép mạng điều chỉnh tốc độ được phân bố để đáp ứng yêu
cầu trễ
d) Đặc điểm đường (Path Characterization)
Để giải thích các chất lượng dịch vụ được cung cấp dọc theo một chặng đường cụ thể,
cơ chế dự trữ tài nguyên cũng thông báo một số đặc tính của đường, chúng bao gồm
- Khả năng cung cấp IntServ: chỉ ra xem có nút nào trên đường không có khả năng cung
cấp dịch vụ tích hợp
- Số chặng IntServ: chỉ ra số nút có khả năng cung cấp dịch vụ tích hợp trên đường
- Băng thông đường sẵn có: chỉ ra băng thông tối thiểu
- Độ trễ đường tối thiểu: chỉ ra độ trễ tối thiểu của một gói, bao gồm trễ truyền, trễ xử lý
nhưng không tính đến trễ hàng đợi.
- MTU của đường: chỉ ra kích thước đơn vị truyền cực đại trên đường
- Các tham số trễ: chỉ ra trễ tích luỹ trên đường truyền của một luồng cụ thể, bao gồm
các số hạng phụ thuộc tốc độ và số hạng phụ thuộc tốc độ D.
e) Dự trữ tài nguyên
Phải dự trữ tài nguyên cho các luồng để có thể cung cấp chất lượng dịch vụ theo yêu
cầu. Điều đó có thể thực hiện thông qua giao thức dự trữ tài nguyên động, qua cấu hình bằng
tay hay qua một giao thức quản lý mạng. Mô hình tích hợp dịch vụ không gắn liền với một cơ
chế cụ thể nào. Tất nhiên, nó xác định tổng quát các lưu lượng và đặc tính đường truyền thông
qua mạng. Việc dự trữ tài nguyên được thực hiện bằng giao thức dự trữ tài nguyên (Resource
ReSerVation Protocol – RSVP)
II.1.2. Giao thức RSVP

RSVP là giao thức cụ thể được thiết kế cho được thiết kế để cung cấp việc dự trữ tài
nguyên. Nó được thiết kế cho môi trường dịch vụ tích hợp, nhưng ngoài ra nó còn có thể dùng
với các mô hình dịch vụ khác.
II.1.2.1. Các đặc trưng của RSVP
Môi trường quảng bá (multicast): RSVP được thiết kế làm việc tốt trong môi trường
quảng bá bởi vì các ứng dụng yêu cầu dự trữ tài nguyên là hướng quảng bá (multicast –
oriented), ví dụ như ứng dụng hội nghị. Giao thức cung cấp quá trình truyền thông đơn giản
giữa tậpcác bên gửi và tập các bên nhận, với đường truyền thực sự sử dụng các cây truyền bá.
Hướng bên nhận (receiver – oriented): để có thể mở rộng đáp ứng môi trường quảng
bá lớn, giao thức yêu cầu bên nhận thực hiện việc dự trữ. Bên nhận yêu cầu dự trữ tài nguyên
dựa trên đặc tính lưu lượng của bên gửi và đặc điểm của đường truyền
10
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Sự không đồng nhất của bên nhận: RSVP hỗ trợ các bên nhận không đồng nhất bằng
cách cho phép mỗi bên nhận thực hiên việc dự trữ riêng của mình, có thể khác nhau, thạm chí
nếu lưu lượng nhận từ cùng một nguồn. Các nút trung gian sẽ tập hợp các yêu cầu dự trữ
Trạng thái mềm (soft state): trạng thái dự trữ phải được các bên làm tươi định kỳ, nếu
không chúng sẽ hết hạn. Điều này làm cho giao thức hoạt động tốt và thích ứng với các điều
kiện mạng và các yêu cầu dự trữ thay đổi .Nó cũng hạn chế yêu cầu cần có cơ chế báo hiệu tin
cậy
Không có cơ chế đi kèm để định đường hay lập lịch cho gói tin, RSVP chỉ là một giao
thức báo hiệu. Nó phụ thuộc vào quá trình định đường IP thông thường để tính đường dự trữ.
Tất nhiên, nó muốn bao gồm yêu cầu về tài nguyên trong quá trình tìm đường nhưng hiện nay
chưa có giao thức tìm đường chuẩn nào trong mạng IP xem xét yếu tố chất lượng dịch vụ.
RSVP cũng không quan tâm đến cách các nút mạng thực hiện yêu cầu dự trữ
RSVP truyền tải và duy trì các tham số điều khiển lưu lượng và chính sách quản trị,
nhưng những tham số này lại trong suốt đối với RSVP. RSVP hoạt động trong suốt qua các bộ
định tuyến không hỗ trợ RSVP
II.1.2.2. Mô hình hoạt động của giao thức RSVP

Quá trình đăng ký được thực hiện theo trình tự sau
- Bên gửi gửi đi thông báo PATH tới các bên nhận để thiết lập trạng thái đường đi tại
các bộ định tuyến trên đường đi
- Sau khi nhận được thông báo PATH, bên nhận gửi lại bên gửi thông báo RESV chứa
yêu cầu đăng ký (theo đúng đường mà thông báo PATH đi qua) để thiết lập trạng thái
đăng ký tại các bộ định tuyến trên đường đi
11
Nút gửi
Nút nhận Nút nhận
Bộ định tuyến
Bộ định tuyến
PATH (1)
Ressv (2) Ressv (2)
Hình 4. Qui trình đặt chỗ
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
a) Thiết lập trạng thái đường đi
Mỗi nút gửi truyền các thông báo RSVP PATH xuôi dòng thưo các lộ trình phát
đơn/quảng bá nhóm được cung cấp bởi các giao thức dẫn đường, theo lộ trình của dòng dữ
liệu. Thông báo PATH lưu “ trạng thái đường đi “ tại mỗi bộ định tuyến trên đường đi.
Trạng thái đường đi bao gồm các thành phần :
- PHOP (Previous Hop) : địa chỉ IP phát đơn của nút trước đó, dùng để dẫn đường cho
thông báo RESV đi theo chiều ngược lại
- Sender Template : mô tả khuôn dạng gói mà nút sẽ gửi đi
- Sender Tspec : xác định các đặc tả lưu lượng của dòng dữ liệu mà nút gửi sẽ tạo ra.
Sender Tspec dùng để ngăn chặn đăng ký thừa
- AdSpec : mang dữ liệu OPWA (One Pass With Advertisement). Thông tin này được
chuyển tới module điều khiển lưu lượng tại mỗi nút, và được trả về giá trị cập nhật rồi
được chuyển tiếp xuống dưới trong thông báo PATH. Các thông tin này được bên
nhận sử dụng để ước lượng khả năng phục vụ của mạng từ đó chọn lựa dịch vụ và xác

định các tham số đăng ký cho phù hợp .
Các thông tin chính bao gồm :
• Tổng độ trễ đường đi tối thiểu (không tính trễ hàng đợi). Trong trường hợp dịch vụ
đảm bảo, bên nhận cộng thêm giá trị này vào độ trễ hàng đợi để có độ trễ tổng
cộng
• Dải thông tối thiểu trên đường đi : dải thông của liên kết hẹp nhất
• Một bit cờ : ban đầu được xoá và được đặt khi gặp một bộ định tuyến không hỗ trợ
RSVP
• PATHMTU : kích thước gói lớn nhất được chấp nhận (giá trị nhỏ nhất trong số
MTU của các liên kết trên đường đi)
• Các break bit cho từng dịch vụ : ban đầu được xoá và được đặt khi gặp một bộ
định tuyến không hỗ trợ dịch vụ tương ứng. Ví dụ, có một số bộ định tuyến chỉ hỗ
trợ dịch vụ Tải được Điều khiển nhưng không hỗ trợ dịch vụ Đảm bảo .
• Giá trị tổng hợp các số hạng lỗi C và D.
Mỗi nút trên đường đi nhận thông báo PATH và xử lý để tạo lập trạng thái đường đi.
Cuối cùng nó tới ứng dụng trên các nút nhận, tuy nhiên nó không quay trở về nút nhận trong
cùng tiến trình với nút gửi .
b) Thiết lập trạng thái đăng ký
Mỗi nút nhận khi nhận được thông báo PATH sẽ sử dụng các tham số (ví dụ, trong
trường hợp Dịch vụ Đảm bảo thì các tham số là : r, b, p, m từ Sender Tspec ,độ trễ đường đi
nhỏ nhất, PATHMTU, Ctot, Dtot, dải thông tối thiểu từ Adspec) để tạo lập thông báo RESV
chứa yêu cầu đăng ký chuyển tới các nút gửi.
12
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Thông báo RESV bao gồm :
• Yêu cầu kiểu đăng ký (WF, SE hay FF)
RSVP có một số tuỳ chọn đăng ký, gọi là kiểu đăng ký nhằm phục vụ các loại
ứng dụng khác nhau, sử dụng tối ưu tài nguyên đăng ký. Các kiểu đăng ký được xác
định dựa trên hai yếu tố : có lựa chọn nút gửi hay không và dùng chung đăng ký hay

dùng riêng. Có 3 kiểu đăng ký như sau :
Lựa chọn bên gửi Đăng ký
Phân biệt Dùng chung
Có Fixed – Filter(FF) Shared – Explicit(SE)
Không (không định nghĩa) Wilcard – Filter (WF)
o Wildcard – Filter (WF) : Tạo một đăng ký dùng chung cho các luồng từ tất cả các
nút gửi. Có thể hình dung như là phần tài nguyên được đăng ký tạo thành một
“ống “ dùng chung với “ kích thước “ là yêu cầu tài nguyên lớn nhất từ tất cả các
nút nhận, không phụ thuộc vào số lượng nút gửi sử dụng nó
o Shared – Explicit (SE) : Tạo một đăng ký dùng chung cho các luồng từ một số nút
gửi được lựa chọn
o Fixed – Filter (FF) : Tạo một đăng ký cho luồng dữ liệu từ mỗi nút gửi, không chia
sẻ với luồng dữ liệu của các nút gửi khác trong cùng phiên
Kiểu đăng ký tài nguyên dùng chung (WF, SE) phù hợp với các ứng dụng quảng bá
nhóm trong đó nhiều nguồn dữ liệu không truyền đồng thời. Ví dụ, với các ứng dụng
hội nghị audio, tại mỗi thời điểm chỉ có một số hữu hạn người cùng nói, nghĩa là chỉ
có một số hữu hạn nút gửi đồng thời. Do đó mỗi nút nhận có thể yêu cầu kiểu WF hay
SE với dải thông gấp đôi cho mỗi nút gửi. Còn kiểu FF, tạo những đăng ký riêng biệt
cho các luồng từ những nút gửi khác nhau, phù hợp với các ứng dụng video.
• Filter Spec (vắng mặt nếu kiểu đăng ký là WF), dùng để nhận dạng nút gửi, khuông dạng
của Filter Spec thường tương tự như khuôn dạng của Sender Template trong thông báo PATH
• Flow Spec : gồm có Tspec và Rspec (Rspec vắng mặt nếu yêu cầu dịch vụ Tải được điều
khiển). Tspec thường bằng Sender Tspec, ngoại trừ tham số M được đặt bằng PATHMTU lấy
từ Adspec
• Một số đối tượng tuỳ chọn, như đối tượng RESVCONF chỉ ra rằng nút nhận cần xác nhận
đăng ký, đối tượng policy, chứa thông tin về chính sách quản trị. ..
Thông báo RESV đi chính xác theo chiều ngược lại lộ trình mà dữ liệu đã đi đến. Nó
tạo lập và duy trì một trạng thái đăng ký tại các nút dọc theo lộ trình. Cuối cùng thông báo
RESV đến các nút gửi, do đó các nút này có thể thiết lập các tham số điều khiển lưu lượng
cho phù hợp với chặng đầu tiên. Địa chỉ IP đích của thông báo RESV là địa chỉ phát đơn của

nút gửi trên, lấy từ trạng thái đường đi. Địa chỉ IP nguồn là địa chỉ của nút gửi thông báo
c) Trộn các yêu cầu đăng ký
13
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Thông báo RESV được chuyển tới nút trên mang theo đặc tả luồng lớn nhất trong số
các đặc tả luồng yêu cầu bởi nút dưới. Như thế gọi là các đặc tả luồng được trộn .
Thông thường đặc tả luồng là vector đa chiều, nó có thể chứa cả hai thành phần Tspec
và Rspec, và bản thân mỗi thành phần lại là những vector đa chiều .Do đó có nhiều trường
hợp không thế so sánh hai đặc tả luồng. Chẳng hạn, nếu một cái yêu cầu dải thông cao hơn và
cái kia yêu cầu độ trễ nhỏ hơn. Khi đó thay vì lấy ra cái lớn hơn, thủ tục trộn phải cho ra đặc
tả luồng thứ ba mà các giá trị bằng giá trị nhỏ nhất của cận trên (Least Upper Bound – LUB)
và lớn nhất của cận dưới (Greatest Lower Bound – GLB). Trong trường hợp trên, đặc tả luồng
thứ ba phải có yêu cầu dải thông của đặc tả luồng thứ nhất và độ trễ của đặc tả luồng thứ hai.
Luật trộn các đặc tả tuỳ thuộc vào kiểu đăng ký của chúng. Các đặc tả luồng chỉ được
trộn khi chúng có cùng kiểu đăng ký và cùng đến một giao diện của bộ định tuyến (trong
trường hợp giao diện này nối vào một mạng LAN, nó có thể nhaanj được nhiều đặc tả luồng
từ nhiều nút nhận). Các đặc tả luồng cũng chỉ được trộn khi chúng thuộc cùng một phiên.
Hình 6 minh hoạ cơ chế trộn các đặc tả luồng với các kiểu FF, SE và WF với giả sử các đặc tả
luồng là các vector một chiều và được so sánh bằng độ đo B.
Mỗi khi trạng thái đăng ký hiện tại thay đổi, bộ định tuyến sẽ tạo ra thông báo RESV
mới và chuyển tiếp lên trên ngay tức thì (không cần đợi đến hết khoảng thời gian làm tươi).
Cơ chế trộn yêu cầu đăng ký là một ưu điểm cơ bản của RSVP, khả năng mở rộng, với
một số lượng lớn người sử dụng tham gia vào một nhóm quảng bá nhóm, lưu lượng trên mạng
tăng lên không nhiều .
d) Duy trì trạng thái đăng ký
RSVP theo cách tiếp cận “ trạng thái mềm “để quản lý trạng thái đăng ký trên các bộ
định tuyến và các trạm đầu cuối .Các trạng thái RSVP được tạo lập và định kỳ làm tươi bởi
các thông báo PATH và RESV. Trạng thái bị xoá nếu sau khoảng thời gian nhất định mà
không được làm tươi. Trạng thái cũng có thể bị xoá bỏ bằng thông báo huỷ bỏ. Sau mỗi

khoảng thời gian làm tươi ( refresh timeout) hoặc sau khi trạng thái thay đổi, tiến trình RSVP
quét trạng thái của nó để tạo và đẩy các thông báo PATH và RESV tới các nút tiếp theo.
14
H
H
H
H
R R
Nút gửi
Nút nhận
Nút nhận
Nút nhận
R : bộ định tuyến
H : Hệ thống cuối
Hình 5. Trộn các yêu cầu đặt chỗ
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Khi đường đi thay đổi, thông báo PATH tiếp theo sẽ khởi tạo trạng thái đường đi trên
lộ trình mới và các thông báo RESV sau đó sẽ thiết lập trạng thái đăng ký trên đó
RSVP gửi thông báo RSVP dưới dạng các gói IP với độ tin cậy không đảm bảo. Vì
thế cần phải kiểm soát được tình huống các thông báo làm tươi bị mất. Nếu như thời hạn xoá
bỏ trạng thái đăng ký bằng K lần thời hạn làm tươi thì RSVP có thể “ đối phó “ với khả năng
K-1 thông báo làm tươi bị mất mà không làm huỷ bỏ trạng thái đăng ký. Mặt khác, cơ chế
kiểm soát lưu lượng của mạng cần cung cấp cố định một dải thông tối thiểu cho các thông báo
RSVP để tránh mất thông báo do tắc nghẽn.
Trạng thái duy trì bởi RSVP là động, để thay đổi một tập các nút gửi Si hoặc thay đổi
yêu cầu chất lượng dịch vụ, nút chỉ cần gửi đi các thông báo PATH/RESV sửa đổi. Kết quả là
những trạng thái của các nút trên đường đi sẽ được điều chỉnh, trạng thái cũ bị huỷ bỏ.
Khi trạng thái nhận được khác với trạng thái đã lưu trước đó, trạng thái đang lưu sẽ
được cập nhật. Nếu việc cập nhật này làm thay đổi trạng thái được chuyển tiếp trong các

thông báo làm tươi, những thông báo làm tươi sẽ được sản sinh và chuyển tiếp ngay tức thì.
Tuy nhiên ,sự lan truyền này sẽ dừng khi nó tới một điểm trộn mà sau đó không gây ra thay
đổi nào. Điều này làm tối thiểu hoá lưu lượng trên mạng do sự thay đổi trạng thái gây ra và
làm cho RSVP có thể đáp ứng được với nhóm quảng bá nhóm lớn.
e) Huỷ bỏ trạng thái
Khi cần huỷ bỏ trạng thái đường đi hoặc trạng thái đăng ký, tiến trình RSVP gửi đi
thông báo huỷ bỏ. Mặc dù trạng thái sẽ bị huỷ bỏ khi hết thời hạn cleanup timeout nhưng các
nút đầu cuối nên gửi các thông báo huỷ bỏ ngay khi ứng dụng kết thúc .
Có hai loại thông báo huỷ bỏ là PATHTEAR và RESVTEAR. Thông báo
PATHTEAR đi xuôi dòng xuống tất cả các nút nhận từ nơi nó được khởi tạo và xoá trạng thái
đường đi cũng như trạng thái đăng ký kèm theo tại các nút trên đường. Thông báo
RESVTEAR được chuyển ngược lên các nút gửi từ nơi nó được khởi tạo và xoá các trạng thái
đăng ký. Có thể hiểu PATHTEAR và RESVTEAR có ý nghĩa ngược lại so với các thông báo
PATH và RESV .
f) Hoạt động qua các bộ định tuyến không hỗ trợ RSVP
RSVP phải hoạt động được khi hai bộ định tuyến RSVP nối với nhau bởi một “đám
mây “ các bộ định tuyến không hỗ trợ RSVP .
RSVP được thiết kế để hoạt động chính xác qua “đám mây “ các bộ định tuyến không
hỗ trợ RSVP. Dĩ nhiên là một đám mây không hỗ trợ RSVP thì không thể thực hiện đăng ký
tài nguyên, nhưng nếu có đủ tài nguyên, nó vẫn có thể đảm bảo độ trễ gói theo yêu cầu. Các
bộ định tuyến RSVP và không RSVP đều chuyển tiếp thông báo PATH tới địa chỉ đích dùng
bảng dẫn đường phát đơn/quảng bá nhóm cục bộ của chúng. Do đó, việc dẫn đường của
thông báo PATH sẽ không bị ảnh hưởng bởi các bộ định tuyến không RSVP trên đường đi.
15
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Khi thông báo PATH đi qua đám mây không RSVP, nó mang theo tới nút có hỗ trợ RSVP kế
tiếp địa chỉ IP của bộ định tuyến RSVP cuối cùng trước đó, trước khi vào đám mây. Thông
báo RESV sẽ được chuyển tiếp đúng đường tới bộ định tuyến RSVP ngay bên trên đường đi
lên nút nguồn

g) Bảo mật
Với khả năng cho phép đăng ký trước tài nguyên, RSVP đã tạo ra các loại hình tấn
công mới như ăn cắp dịch vụ, treo tài nguyên dẫn đến dịch vụ bị từ chối. RSVP ngăn chặn
những tấn công như trên bằng cơ chế xác thực qua từng chặng sử dụng hàm băm mã hoá,
thông qua đối tượng INTEGRITY(tuỳ chọn) trong các thông báo RSVP
II.1.2.3. Một số vấn đề của giao thức RSVP
Với khả năng bảo mật hạn chế, RSVP chưa thực sự an toàn trước các loại hình phá
hoại như ăn cắp tài nguyên hoặc treo tài nguyên. RSVP sử dụng lược đồ mã hoá MD5 để xác
thực thông báo. Tuy nhiên cơ chế này đòi hỏi một hệ thống phân bố khoá. Và trước khi một
hệ thống phân bố khoá như vậy được sử dụng rộng rãi, việc phân bố khoá phải được thực hiện
thủ công
Các vấn đề về chính sách quản trị và quản lý chính sách cũng chưa được mô tả đầy đủ.
RSVP cung cấp các cơ chế để thực hiện chính sách, nhưng nó chưa định nghĩa một chính sách
nào cụ thể
Cuối cùng là vấn đề mở rộng, khi sử dụng RSVP trên qui mô lớn sẽ nảy sinh các vấn
đề sau : lưu lượng điều khiển trên mạng quá lớn ,các trạng thái đăng ký cũng rất lớn đòi hỏi
tài nguyên rất lớn và phải có cơ chế điều khiển lưu lượng cho nhiều đăng ký
II.1.3. Kiểm soát chấp nhận
Mô hình IntServ dựa vào việc kiểm soát chấp nhận để giới hạn thông tin được nhận
vào mạng, do đó có thể có đủ tài nguyên để cung cấp chẩt lượng dịch vụ cho các luồng đang
tồn tại. Các yêu cầu dự trữ tài nguyên được các nút xử lý để xem xét một yêu cầu mới có thể
được chấp nhận hay không mà không ảnh hưởng đến các luồng đang tồn tại. Module kiểm
soát chấp nhận tại các bộ định tuyến ra quyết định dựa vào các thuật toán đo tải cục bộ của
mình tại thời điểm ra quyết định, phương pháp này được gọi là kiểm soát chấp nhận dựa trên
16
Nút gửi
Nút nhận
“Đám mây “ các bộ định tuyến không hỗ trợ RSVP
R – RSVP
R – RSVP

Hình 6 . Hoạt động của RSVP qua các bộ định tuyến không hỗ trợ RSVP
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
phép đo (measurement – based admission control). Cách tiếp cận truyền thống được đề nghị là
các router cần ghi nhớ các thông số dịch vụ của các yêu cầu trước đó và tính toán dựa trên
giới hạn xấu nhất của mỗi dịch vụ Cách tiếp cận này an toàn nhưng hiệu quả không cao do rất
hiếm khi các dịch vụ đồng thời đạt đến giới hạn xấu nhất. Cách tiếp cận được đề nghị gần đây
có vẻ giúp sử dụng đường tryền hiệu quả hơn là router đánh giá sự sử dụng đường truyền thực
tế của các luồng packet đang tồn tại và sử dụng thông tin này làm cơ sở cho việc chấp nhận
hay không yêu cầu dịch vụ của luồng mới. Cách tiếp cận này có rủi ro lớn hơn nhưng làm
tăng hiệu quả sử dụng băng thông
II.1.4. Phân loại gói tin
Các gói tin đi đến trước khi được lập lịch sẽ được phân thành lớp nhờ bộ phân lớp gói
Các gói thuộc cùng một lớp sẽ nhận được cùng một cách đối xử như nhau từ bộ lập lịch gói :
chúng cùng được đưa vào một hàng đợi với mức chất lượng dịch vụ nào đó .
Việc phân lớp này dựa vào một số dữ liệu trong gói (ví dụ trong phần đầu của đơn vị
thông tin tầng mạng hay tầng giao vận. Trong IP V4 có thể dùng địa chỉ IP nguồn và đích
cũng như số Port tầng giao vận. Trong IP V6, có thể dùng địa chỉ IP nguồn và nhãn luồng).
Một lớp có thể tương ứng với một phạm vi rộng các luồng, ví dụ tất cả các luồng
video, hoặc chỉ một luồng đơn lẻ.
Việc phân lớp chỉ có ý nghĩa cục bộ : một gói có thể thuộc các lớp khác nhau tại các
bộ định tuyến khác nhau dọc theo đường đi. Ví dụ, các bộ định tuyến trên mạng trục
(backbone) có thể gộp nhiều luồng vào một số lớp, còn các bộ định tuyến ở gần đầu cuối, nơi
có rất ít luồng có thể phân mỗi lớp vào một luồng
II.1.5. Lập lịch gói tin
Lập lịch cho gói tin là chức năng nền tảng của hệ thống, là cơ sở để đảm bảo khả năng
cung cấp dịch vụ thời gian thực của phần tử mạng. Lập lịch gói tin dựa trên việc xắp xếp lại
hàng đợi ở đầu ra. Có nhiều cách thực hiện việc này .
Cách đơn giản nhất là sơ đồ ưu tiên trong đó các packet được xắp thứ tự theo mức độ
ưu tiên. Các packet có mức ưu tiên cao nhất sẽ được gửi đi đầu tiên. Nhưng sơ đồ này có thể

dẫn đến các packet có mức ưu tiên thấp được gửi đi quá chậm hoặc thậm chí không được gửi
đi nếu có nhiều packet có mức ưu tiên cao.
Một sơ đồ lập lịch gói khác là cơ chế phục vụ quay vòng (round – robin) hoặc một số
sơ đồ cải biến từ sơ đồ này (tiêu biểu là Weighted Fair Queuing). Nó cho phép các lớp packet
khác nhau chia sẻ một đường truyền chung.
Ngoài ra còn nhiều sơ đồ phức tạp cho phép quản lý hàng đợi tuỳ thuộc vào một số
mục tiêu dịch vụ đối với một số luồng riêng biệt .
II.1.6. Kiến trúc dịch vụ tích hợp
Thông thường trong mạng IP có một số cách tuỳ chọn để cài đặt một chức năng trong
mạng. Với dịch vụ tích hợp cần phải trao đổi thông tin giữa các hệ cuối với các phần tử mạng
(bộ định tuyến hay mạng con). Sự lựa chọn lô gíc cho trường hợp này là sử dụng giao thức
17
Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
RSVP, nhưng đó không phải là khả năng duy nhất. Có thể dùng một số giao thức thiết lập
khác tương đương về mặt chức năng cũng như thủ tục quản lý để thực hiện việc đó. Giao thức
thường được sử dụng trong dịch vụ tích hợp là RSVP nhưng RSVP và mô hình IntServ độc
lập với nhau .
Hình 7 trình bày một phần của kiến trúc hệ thống dịch vụ tích hợp. Trong đó RSVP là
giao thức duy nhất mang yêu cầu của chức năng chất lượng dịch vụ. Nó được gửi đến các
khối chức năng thực sự cung cấp chất lượng dịch vụ trong bộ định tuyến / mạng con. RSVP
truyền tải các đối tượng nhưng các đối tượng này lại trong suốt đối với RSVP. Hình 10 minh
hoạ mối quan hệ giữa các khối chức năng. Ví dụ chức năng kiểm soát thu nhận sẽkhông chỉ
dùng đối tượng chính sách của RSVP chuyển mà còn dùng các đối tượng dùng để gọi chức
năng chất lượng dịch vụ và thậm chí cả đối tượng định danh và kế toán
Một điểm cần lưu ý là việc yêu cầu và cung cấp chất lượng dịch vụ là khác nhau, hơn
nữa giao thức RSVP không cung cấp chất lượng dịch vụ mà cung cấp dịch vụ truyền thông.
Do đó việc cung cấp dịch vụ tích hợp (và cả dịch vụ DiffServ) là độc lập với RSVP.
Hình 7 mô tả các đối tượng dữ liệu trong tin báo PATH. Như trình bày ở trên trong
RSVP, tin báo PATH được truyền từ bên gửi đến bên nhận và chứa thông tin về lưu lượng

xuất phát từ bên gửi.
Dòng lưu lượng mô tả trong Tspec của bên gửi. Tspec không thay đổi các đặc trưng
của dòng lưu lượng trong quá trình gửi mà chỉ báo hiệu chúng đến tất cả các nút trung gian
trong mạng và đích. Adspec được sinh ra bởi máy chủ gửi hoặc bộ định tuyến đầu tiên trên
đường, nó chứa các tham số tổng quát đặc trưng cho đường đó, xác định bởi việc tính toán
trên từng chặng, cũng như các tham số đặc trưng cho chất lượng dịch vụ cụ thể được phần tử
mạng hỗ trợ. Ví dụ về các tham số tổng quát : kích thước MTU của đường truyền, băng thông,
trễ tối thiểu trên đường. ..
18
Acct
Auth
Policy
Dữ liệu
RSVP RSVP
Chức năng
kiểm soát
chính sách
Xử lý đối
tượng kiểm
soát QoS
Xử lý đối
ượng
định danh
Xử lý đối
tượng kế
toán
Chức năng đường dữ liệu
Kiểm soát QoS
Hình 7 . Kiến trúc của mô hình dich vụ tích hợp
Bộ định tuyến hoặc mạng con Máy chủ

Các phương pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên mạng IP
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Hình 8 cho thấy bộ mô tả luồng (flow description) trong RSVP. Mô tả luồng bao gồm
hai phần : flow spec và filter spec. Mô tả luồng được gửi trong thông báo RESV, truyền từ bên
nhận đến bên gửi .
Filter spec chỉ làm nhiệm vụ phân biệt các gói một cách logic. Căn cứ vào nhãn của
luồng (trong IP v6) hay địa chỉ đích, cổng đích (trong gói IP v4), việc lựa chọn dòng con thích
hợp với dịch vụ trên được thực hiện.
Flow spec chứa ba phần : kiểu dịch vụ được yêu cầu, các tham số dịch vụ (Rspec) và
các tham số luồng yêu cầu dịch vụ (Tspec).
Hình 9 mô tả chi tiết hơn về chức năng đường dữ liệu kiểm soát chất lượng. Thông tin
từ giao thức RSVP được đưa vào các khối chức năng khác nhau trong bộ định tuyến, tại đó
chúng được xử lý để đưa ra quyết định cung cấp chất lượng dịch vụ tương ứng. Bộ phân loại
gói xác định cách xử lý các gói. Bộ lập lịch gói áp dụng các cơ chế xác định với các gói để
cung cấp chất lượng dịch vụ được yêu cầu. Chức năng kiểm soát chính sách và kiểm soát chấp
nhận xác định một luồng cụ thể có được phép yêu cầu một dịch vụ nhất định tại thời điểm đó
hay không (chính sách) và có đủ tài nguyên trong phần tử mạng để hỗ trợ dịch vụ được yêu
cầu (chấp nhận). Kết quả của các hoạt động đó ảnh hưởng đến quyết định của bộ phân loại
gói. Hơn nữa, các thông tin của RSVP cũng ảnh hưởng tới các giải thuật chọn đường của phần
tử mạng (chọn đường có xem xét đến chất lượng dịch vụ).
19
AdSpec TSpec
Hình 8 . Các đối tượng trong tin báo PATH
Lớp
dịch vụ
RSpec TSpec
Địa chỉ
nguồn
FlowSpec Filter Spec
Hình 9 . Các đối tượng trong tin báo RESV

Mô tả luồng
RSVP
Chọn
đường
Kiểm soát
chấp nhận
Kiểm soát
chính sách
Phân loại gói
tin
Lập lịch gói
tin
Đối tượng chính
sách
TSpec
RSpec
TSpec
Filter
Spec
Hình 10. Quan hệ giữa thông tin RSVP và việc xử
lý gói trong bộ định tuyến