Đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức

bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học bách khoa hà nội

------------[[\\-------------

Nguyễn hữu kháng

M BO CHT LNG DCH V TRONG MNG
CHUYN MCH NHN A GIAO THC

luận văn thạc sĩ kỹ thuật
ngành: điện tử viễn thông
NGI HNG DN :
PGS. TS. NGUYN HU THANH

Hà nội - 2012


LÝ LỊCH KHOA HỌC
(Dùng cho học viên cao học)

I. Sơ lược lý lịch:
Họ và tên: Nguyễn Hữu Kháng

Giới tính: Nam.

ảnh 4x6

Sinh ngày: 20 tháng 02 năm 1977 .
Nơi sinh (Tỉnh mới): Nghệ An
Quê quán: xã Thanh tường, Thanh chương, Nghệ an

.

Chức vụ: Chuyên viên Trung tâm tin học
Đơn vị công tác: Viễn Thông Nghệ An
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Trung tâm tin học – Vễn Thông Nghệ an số 2 Minh Khai - Vinh
Điện thoại CQ: 0383594612 . Điện thoại NR: 0388909909 . Điện thoại di động: 09146066228
Fax:

E-mail:

II. Quá trình đào tạo:
1. Trung học chuyên nghiệp (hoặc cao đẳng):
- Hệ đào tạo(Chính quy, tại chức, chuyên tu) . . ….….. . Thời gian đào tạo: từ. . . . /. . . . .. đến . ……. .
- Trường đào tạo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …… . . . . . . . . . . . . ………………. . . . . . . . . . . .
- Ngành học: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………. . . . . . Bằng tốt nghiệp đạt loại. . . . . . … . .
2. Đại học:
- Hệ đào tạo: Chính quy . Thời gian đào tạo: từ năm 1996 đến năm 2001.
- Trường đào tạo: Đại học Bách Khoa Hà Nội

.

- Ngành học: Điện tử viễn thông. Bằng tốt nghiệp đạt loại: Khá .
3. Thạc sĩ:
- Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: từ Tháng 03 năm 2010 đến tháng 04 năm 2012 .
- Chuyên ngành học: Kỹ thuật điện tử viễn thông.
- Tên luận văn: Đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức.
- Người hướng dẫn Khoa học: Phó Giáo sư – Tiến sỹ Nguyễn Hữu Thanh.
4. Trình độ ngoại ngữ (Biết ngoại ngữ gì, mức độ nào): Tiếng Anh B1 Châu Âu.
III. Quá trình công tác chuyên môn kể từ khi tốt nghiệp đại học:

Thời gian

Nơi công tác

Từ năm 2001 đến nay

VNPT Nghệ An

Công việc đảm nhận
Chuyên viên CNTT

IV. Các công trình khoa học đã công bố:
Tôi cam đoan những nội dung viết trên đây là đúng sự thật.

Ngày

tháng

năm 2012

NGƯỜI KHAI KÝ TÊN

Nguyễn Hữu Kháng


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan nội dung của đồ án này không là bản sao chép của bất kì đồ
án hay công trình nghiên cứu nào đã có từ trước. Nếu vi phạm em xin chịu hoàn toàn
trách nhiệm.
 
 
Hà Nội, ngày 20/3/2012
Học viên

Nguyễn Hữu Kháng
 

 


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

MỤC LỤC
MỤC LỤC ..................................................................................................................... 1 
TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................................... 4 
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................... 6 
DANH MỤC HÌNH VẼ................................................................................................. 6 
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................... 9 
CHƯƠNG I:................................................................................................................. 11 
CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG TRUYỀN THÔNG ............................. 11 
1.1. 

Khái niệm về chất lượng dịch vụ: ............................................................... 12 

1.2. 

Các thông số QoS:....................................................................................... 14 

1.2.1. 

Băng thông ......................................................................................... 15 

1.2.2. 

Trễ ...................................................................................................... 16 

1.2.3. 

Jitter (Biến động trễ) .......................................................................... 17 

1.2.4. 

Mất gói ............................................................................................... 18 

1.2.5. 

Tính sẵn sàng (Độ tin cậy) ................................................................. 19 

1.2.6. 

Bảo mật: ............................................................................................. 20 

1.3. 

Yêu cầu QoS đối với các dịch vụ khác nhau: ............................................. 21 

1.3.1. 

Ứng dụng E-mail, FTP:...................................................................... 21 

1.3.2. 

Ứng dụng Streaming, âm thanh hình ảnh lưu trước: ......................... 22 

1.3.3. 

Ứng dụng Streaming cho âm thanh, hình ảnh sống ........................... 23 

1.3.4. 

Ứng dụng Hình ảnh âm thanh tương tác thời gian thực .................... 24 

1.3.5. 

Ví dụ về điện thoại VOIP: ................................................................. 24 

1.3.6. 

Các lớp dịch vụ .................................................................................. 34 

1.4. 

Một số kỹ thuật hỗ trợ chất lượng dịch vụ .................................................. 36 

CHƯƠNG II: ............................................................................................................... 39 
CÁC KỸ THUẬT ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ ....................................... 39 

2.1. 

Kỹ thuật đo lưu lượng và mầu hóa lưu lượng ............................................. 39 

2.2. 

Đánh dấu ba mầu tốc độ đơn....................................................................... 39 

1


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

2.3. 

Đánh dấu ba mầu hai tốc độ ........................................................................ 42 

2.4. 

Kỹ thuật quản lý hàng đợi tích cực ............................................................. 44 

2.4.1. 

Kỹ thuật loại bỏ gói ngẫu nhiên sớm RED ........................................ 44 

2.4.2. 

Kỹ thuật loại bỏ gói sớm theo trọng số WRED ................................. 46 

2.4.3. 

Thông báo tắc nghẽn hiện ECN ......................................................... 46 

2.5. 

Lập lịch gói: ................................................................................................ 47 

2.5.1. 

FIFO ................................................................................................... 48 

2.5.2. 

Hàng đợi ưu tiên PQ .......................................................................... 49 

2.5.3. 

Hàng đợi công bằng FQ ..................................................................... 50 

2.5.4. 

Vòng quay trọng số Robin (WRR) .................................................... 51 

2.5.5. 

Hàng đợi công bằng có trọng số WFQ .............................................. 53 

2.5.6. 

Hàng đợi công bằng có trọng số dựa trên cơ sở lớp (CB WFQ) ....... 55 

2.6. 

Trafic Shaping ............................................................................................. 57 

2.6.1. 

Bộ định dạng lưu lượng thường ......................................................... 57 

2.6.2. 

Bộ định dạng lưu lượng gáo rò .......................................................... 58 

CHƯƠNG 3: ................................................................................................................ 61 
CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IP ......................................................... 61 
3.1. 

Các dịch vụ tích hợp.................................................................................... 61 

3.2. 

Giao thức dành riêng tài nguyên (RSVP) ................................................... 61 

3.2.1. 

Tổng quan về RSVP........................................................................... 61 

3.2.2. 

Hoạt động của RSVP ......................................................................... 62 

3.2.3. 

Các kiểu RSVP dành riêng ................................................................ 63 

3.2.4. 

Các ví dụ về IntSer............................................................................. 64 

3.3. 

Các dịch vụ phân biệt .................................................................................. 68 

3.3.1. 

Tổng quan DiffServ ........................................................................... 68 

3.3.2. 

Cấu trúc DiffServ ............................................................................... 70 

3.3.3. 

Đánh dấu gói DiffServ ....................................................................... 72 

3.3.4. 

Cư sử từng chặng (PHB).................................................................... 75 

2

ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

3.3.5. 

Ví dụ về Differentiated Services........................................................ 79 

CHƯƠNG 4: ................................................................................................................ 82 
QoS TRONG GIAO THỨC CHUYỂN MẠCH NHÃN MPLS.................................. 82 
4.1. 

Cơ sở lý thuyết của MPLS .......................................................................... 82 

4.1.1. 

Sự chuyển tiếp gói IP thông thường .................................................. 82 

4.1.2. 

Các cải tiến của MPLS....................................................................... 83 

4.1.3. 

Kiến trúc MPLS ................................................................................. 84 

4.2. 

Mã hóa nhãn:............................................................................................... 85 

4.2.1. 

MPLS shim header............................................................................. 85 

4.2.2. 

Mã hóa nhãn qua mạng ATM ............................................................ 86 

4.3. 
4.3.1. 

Hoạt động của MPLS .................................................................................. 88 
Ánh xạ nhãn ....................................................................................... 88 

4.4. 

Giải pháp cung cấp QoS trong MPLS......................................................... 90 

4.5. 

Giải pháp định tuyến QoS ........................................................................... 92 

4.5.1. 

Điều khiển gán nhãn độc lập và theo yêu cầu.................................... 93 

4.5.2. 

Phát hiện và chống vòng lặp .............................................................. 94 

4.5.3. 

Các thuật toán định tuyến QoS trong MPLS ................................... 104 

4.6. 

Giải pháp báo hiệu đảm bảo QoS.............................................................. 106 

4.6.1. 

Mô hình IntServ và MPLS ............................................................... 106 

4.6.2. 

Mô hình DiffServ và MPLS............................................................. 113 

KẾT LUẬN LUẬN VĂN.......................................................................................... 117 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 118 
 
 
 
 
 

3


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt

Giải nghĩa tiếng anh

Giải nghĩa tiếng việt

AF

Assured Forwarding

Chuyển tiếp đảm bảo

AQM

Active Queue Management

Quản lý hàng đợi hoạt động

ATM

Asychronous Transfer Mode

Phương thức truyền không
đồng bộ

BA

Behavior Aggressive

Kết hợp hành vi

B-ISDN

Broadband ISDN

Mạng tích hợp dịch vụ băng
rộng

CBR

Constant Bit Rate

Tốc độ bít cố định

CBS

Committed Burst Size

Kích thước bùng nổ cam kết

CIR

Committed Information Rate

Tốc độ thông tin cam kết

CoS

Class of Service

Lớp dịch vụ

DiffServ

Differential Service

Dịch vụ phân biệt

DLL

Data Link Layer

Lớp liên kết dữ liệu

DS

Different Service

Dịch vụ phân biệt

DSCP

Differential Service Code Point

Điểm mã dịch vụ phân biệt

ECN

Explicit Congestion Notification

Thông báo tắc nghẽn

EF

Expedited Forwarding

Chuyển tiếp nhanh

FIFO

First In First Out

Hàng đợi vào trước ra trước

FQ

Fair Queueing

Hàng đợi ngang bằng

GoS

Grade of Seviche

Cấp độ dịch vụ

IETF

Internet Engineering Task Force

Ủy ban kỹ thuật thực thi
Internet

IntServ

Intergrated Service

Dịch vụ tích hợp

IPLR

IP Loss Rate

Tỷ lệ tổn thất gói tin IP

IPTD

IP Packet Transfer Delay

Truyền tải gói tin IP

IPER

IP Error Rate

Tỷ lệ lỗi gói tin IP

ISO

International Standard Organization Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế

4


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

ITU-T

International Telecommunication

Hiệp hội viễn thông quốc tế

Union
MF

Multi Fields

Phân loại đa đường

MoS

Mean of Score

Giá trị trung bình

MPLS

Multi Protocol Label Switching

Chuyển mạch nhãn đa giao

thức

NL

Network Layer

Lớp mạng

NNI

Network Node Interface

Giao diện node mạng

PBS

Packet Burst Size

Kích thước bùng nổ gói

PHB

Per Hop Behavior

Hành vi kế tiếp

PIR

Peak Information Rate

Tốc độ thông tin đỉnh

PQ

Priority Queueing

Hàng đợi ưu tiên

QoS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ

RED

Random Early Discardin

Loại bỏ gói sớm ngẫu nhiên

RFC

Request For Comments

Các yêu cầu cần trả lời

RSVP

Resource reservation protocol

Giao thức dành trước tài
nguyên

RSVP-TE

RSVP- Traffic Engineering

RSVP- lưu lượng

SLA

Service Level Argreement

Thoa thuận dịch vụ

srTCM

Single rate Three Color Marker

Bộ đánh dấu 3 màu tốc độ đơn

TCA

Traffic Conditioning Agreement

Thỏa thuận điều kiện lưu lượng

ToS

Type of Service

Kiểu dịch vụ

trTCM

Two rate Three Color Marker

Bộ đánh dấu 3 màu hai tốc độ

WFQ

Weighted Fair Queueing

Hàng đợi cân bằng trọng số

WRED

Weighted Random Early Discard

Loại bỏ gói sớm theo trọng số

WRR

Weighted Round Robin

Quay vòng theo trọng số

5

ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Sáu thông số của QoS.................................................................................14 
Bảng 1.2: Các ứng dụng và yêu cầu về chất lượng dịch vụ........................................34 
Bảng 1.3 : Các mức chất lượng dịch vụ......................................................................35 
Bảng 3.1: Các bit IP precedence .................................................................................73 
Bảng 3.2: Các chỉ thị về hiệu năng .............................................................................73 
Bảng 3.3: Các khối giá trị DSCP ................................................................................74 
Bảng 3.4: Các DSCP của AF ......................................................................................77 
Bảng 4.1 : DiffServ PHB ánh xạ tới EXP.................................................................116 

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 (a) băng thông , (b) trễ .................................................................................16
Hình 1.2: FTP truyền file giữa các hệ thống...............................................................22
Hình 1.3: Phân loại các kỹ thuật sửa đổi dữ liệu phía người gửi................................28
Hình 1.4: Sửa đổi dữ liệu sử dụng FEC......................................................................29
Hình 1.5: Sửa chữa sử dụng FEC phụ thuộc vào môi trường.....................................30
Hình 1.6: Các khối được đan xen trong nhiều gói......................................................32
Hình 1.7: Phân loại các kỹ thuật che dấu lỗi ..............................................................34
Hình 2.1: Khoảng thời gian đo CBS và CIR ..............................................................40
Hình 2.2a: Gáo C và Gáo E ở chế độ mù màu............................................................40
Hình 2.2b: srTCM ở chế độ mù màu ..........................................................................41
Hình 2.3: srTCM ở chế độ rõ mầu ..............................................................................42
Hình 2.4a: Gáo rò C và P trong trTCM. .....................................................................43
Hình 2.4b: trTCM ở chế độ mù màu...........................................................................43
Hình 2.5: Chế độ rõ mầu với trTCM ..........................................................................44
Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của RED..........................................................45
Hình 2.7: Hồ sơ RED..................................................................................................46
Hình 2.8: Khái niệm ECN...........................................................................................47

Hình 2.9: Biểu đồ khái niệm của Lập lịch gói ............................................................48

6


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

Hình 2.11: Hàng đợi ưu tiên (PQ)...............................................................................50
Hình 2.12: Ảnh hưởng của kích thước gói với phân bố băng thông ..........................51
Hình 2.13: WRR .........................................................................................................52
Hình 2.14: Vòng quay Robin trọng số theo từng Bit..................................................54
Hình 2.15: WFQ..........................................................................................................55
Hình 2.16: CB WFQ ...................................................................................................56
Hình 2.17: Bộ định dạng lưu lượng thường................................................................58
Hình 2.18: Gáo rò token traffic shaper .......................................................................59
Hình 3.1: Hoạt động của RSVP ..................................................................................62
Hình 3.2: Các kiểu dành riêng của RSVP...................................................................63
Hình 3.3: Các ống chia sẽ được dành riêng ................................................................63
Hình 3.4: Ví dụ 1 về RSVP trong IntSer ....................................................................65
Hình 3.5: Ví dụ 2 về RSVP trong IntSer ....................................................................66
Hình 3.6: Ví dụ về RSVP Style ..................................................................................66
Hình 3.7: Dành riêng Wildcard filter..........................................................................67
Hình 3.8: Dành riêng fixed filter ................................................................................68
Hình 3.9: Dành riêng Shared-explicit .........................................................................68
Hình 3.10: Các bước của DiffServ..............................................................................69
Hình 3.11: Miền IP .....................................................................................................70
Hình 3.12: Một miền DS và các mạng con.................................................................70
Hình 3.13: Miền DiffServ ...........................................................................................71
Hình 3.14: Vùng DS ...................................................................................................71
Hình 3.15: IPv4 Header 24 byte .................................................................................72

Hình 3.16: Trường TOS trong IPv4 header ................................................................73
Hình 3.17: IPv6 Header 48 byte .................................................................................73
Hình 3.18: Trường DS ................................................................................................74
Hình 3.19: Ví dụ về cài đặt EF ...................................................................................76
Hình 3.20: Một ví dụ cài đặt AF .................................................................................79
Hình 3.21: Ví dụ về DiffServ......................................................................................80

7


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

Hình 4.1: Chức năng định tuyến IP chuẩn..................................................................83
Hình 4.2: Khiến trúc của MPLS .................................................................................85
Hình 4.3: Đầu mào MPLS ..........................................................................................86
Hình 4.4: Xếp chồng nhãn độ sâu m...........................................................................86
Hình 4.5: MPLS LSP sử dụng ATM SVC..................................................................87
Hình 4.6: MPLS LSP sử dụng ATM SVP ..................................................................87
Hình 4.7: MPLS LSP sử dụng ATM SVP mã hóa đa điểm........................................88
Hình 4.8: Ánh xạ nhãn vào .........................................................................................88
Hình 4.9: Ánh xạ FTN ................................................................................................88
Hình 4.10: Trao đổi nhãn ............................................................................................89
Hình 4.11: Đẩy nhãn ...................................................................................................90
Hình 4.13: Kiến trúc MPLS ........................................................................................92
Hình 4.14: Điều khiển độc lập ....................................................................................94
Hình 4.15: Điều khiển theo yêu cầu ...........................................................................94
Hình 4.16: Giao thức LDP với các giao thức khác.....................................................97
Hình 4.17: Thủ tục phát hiện LSR lân cận ................................................................99
Hình 4.18: Các kịch bản phân phối nhãn..................................................................101
Hình 4.19: Thủ tục LSR hướng xuống (downstream) ..............................................104

Hình 4.20: Thực hiện phân bổ nhãn qua RSVP-TE .................................................107
Hình 4.21: Nhãn phân phối trong bảng tin RESV ....................................................109
Hình 4.22: Cấu trúc báo hiệu ....................................................................................115
Hình 4.23: Ánh xạ của Diffserv PHB sang bit EXP MPLS .....................................116

8


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, Viễn thông phát triển nhanh chóng và không ngừng cùng với đó là sự
phát triển bùng nổ các loại hình dịch vụ để thỏa mãn nhu cầu công tác cũng như giải
trí của con người. Kéo theo đó hàng loạt các công nghệ và các giải pháp mới được ra
đời nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ mạng, đây là vấn đề luôn được quan tâm của
cả người sử dụng và cả nhà cung cấp dịch vụ. Việc đảm bảo chất lượng dịch vụ
mạng luôn được đặt lên làm tiêu chí hàng đầu của nhà cung dịch vụ mạng đồng thời
với đó sự phát triển mạnh mẽ của đa dịch vụ trên nền IP. Yêu cầu càng lớn hơn cho
nhà cung cấp dịch vụ cần có các giải pháp kỹ thuật để cải thiện chất lượng dịch vụ
được ưu tiên hàng đầu.
Đảm bảo chất lượng dịch vụ là điều quan trọng trong việc cung cấp dịch vụ mạng
giữa nhà cung cấp với người sử dụng. Ứng dụng trong công nghệ mới với sự ra đời
của các mô hình ứng dụng đã giải quyết được bài toán đa dịch vụ nhưng vẫn đảm
bảo được yêu cầu về chất lượng dịch vụ đề ra.
MPLS là một trong những công nghệ mới được phát triển tại Việt Nam. Trong
giới hạn chuyên đề này em xin được trình bày phần mô hình chất lượng dịch vụ IP
trong MPLS dưới các mô hình ứng dụng và các giải pháp cũng như các kỹ thuật để
đảm bảo tốt nhất chất lượng dịch vụ trên công nghệ MPLS.
Luận văn bao gồm 4 chương chính:
Chương 1: Chất lượng dịch vụ trong mạng truyền thông. Chương này trình

bày một cách khái quát và đơn giản nhất về chất lượng dịch vụ IP.
Chương 2: Các kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ. Chương này trình bày
các kỹ thuật, mô hình để đảm bảo và nâng cao chất lượng dịch vụ trong môi trường
truyền.
Chương 3: Chất lượng dịch vụ trong mạng IP. Chương này trình bầy hai mô
hình triển khai IP QoS khác nhau đó là: IntServ và DiffServ

9


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

Chương 4: QoS trong mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS. Chương
này trình bày về các mô hình và các giải pháp để đảm bảo chất lượng dịch vụ trong
mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức.
Do còn hạn chế về thời gian và kiến thức nên nội dung luận văn vẫn còn nhiều hạn
chế và thiếu sót mong các thầy góp ý thêm và thông cảm, trong quá trình làm luận
văn đã được thầy Nguyễn Hữu Thanh hưỡng dẫn nhiệt tình và chu đáo, xin chân
thành cãm ơn thầy đã giúp em hoàn thành luận văn này.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

10


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

CHƯƠNG I:
CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG TRUYỀN THÔNG
Nhập đề:
Trong những năm gần đây, tầm quan trọng của các công nghệ về chất lượng
dịch vụ (QoS) đối với các mạng truyền thông đã tăng lên đáng kể, đặc biệt là trong
các mạng chuyển mạch gói. Trước đây, các mạng ra đời với một mục đích là chuyền
tải một loại thông tin nhất định. Mạng điện thoại đã ra đời dựa trên một phát minh
của Bell vài trăm năm trước đây, đã được thiết kế để truyền tải âm thanh. Còn mạng
IP thì khác, nó ra đời với mục đích truyền tải dữ liệu.
Đối với mạng điện thoại, khi thiết lập một cuộc gọi mạng sẽ phải dành riêng
một kênh kết nối trong suốt quá trình hội thoại. Khi cuộc gọi kết thúc, các kênh này
sẽ được tiếp tục sử dụng cho một cuộc gói khác. Có thể đưa ra hai phép đo chính đối
với chất lượng dịch vụ trong mạng điện thoại, thứ nhất là tỷ lệ thiết lập cuộc gọi
thành công và thứ hai là chất lượng các cuộc gọi, những vấn đề này sẽ chịu ảnh
hưởng bởi dung lượng truyền dẫn trung kế của mạng và các vấn đề như lỗi đường
truyền hay nhiễn mạch.
Với đặc tính như vậy, mạng điện thoại đã được thiết kế với hai vấn đề chính,
thứ nhất là làm sao để cung cấp đủ các mạch trung kế phục vụ cho nhiều cuộc gọi

đồng thời qua đó nâng cao tỷ lệ kết nối thành công. Thứ hai là phải tối ưu mạng để
giảm tối đa những vấn đề như suy hao, nhiễu, vọng và trễ. Thoại là một loại dịch vụ
thời gian thực và nó không cần hàng đợi để lưu trữ tín hiệu âm thanh.
Mạng IP ra đời có rất nhiều điểm khác so với mạng điện thoại. Thứ nhất mạng
IP được thiết kế để truyền tải dữ liệu. Thứ hai các dịch vụ truyền dữ liệu đa phần là
các dịch vụ không thời gian thực, dữ liệu có thể được lưu lại trong mạng và truyền đi
sau, khi dữ liệu truyền đi bị lỗi nó có thể được truyền lại. Các dịch vụ truyền dữ liệu
còn được gọi là dịch vụ “lưu và chuyển tiếp”. Mô hình hoạt động của mạng IP như
vậy sẽ được gọi là best-effort.
Việc thiết kế các mạng khác nhau sẽ tạo ra những vấn đề như kinh phí đầu tư
hạ tầng sẽ lớn, khi kết nối các mạng với nhau sẽ trở nên phức tạp. Vào giữa những

11


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

năm 90 các nhà thiết kế mạng đã đưa ra một ý tưởng là tạo ra một mạng duy nhất
dựa trên chuyển mạch gói để truyền tải cả âm thanh và dữ liệu. Và mạng này thường
được gọi là mạng thế hệ mới Next-Generation-Network. Mạng này được thiết kế chủ
yế dựa trên nền mạng IP, nhưng những nhược điểm của mô hình best-effort của
mạng IP không phù hợp với các loại dịch vụ âm thanh, hình ảnh, đa phương tiện cần
thời gian thực. Để khắc phục những hạn chế này, các mô hình chất lượng dịch vụ
trong mạng IP đã phát triển và đóng một vai trò then chốt trong vấn đề phát triển mở
rộng của mạng cũng như khả năng cung cấp các loại dịch vụ khác nhau trên cùng
một hạ tầng mạng.
Những nghiên cứu dưới đây sẽ đi vào những vấn đề mà mạng IP cần quan tâm
đề đảm bảo chất lượng dịch vụ.
1.1.

Khái niệm về chất lượng dịch vụ:
Chất lượng dịch vụ là một vấn đề rất khó để định nghĩa chính xác, nó được bắt

nguồn từ việc đáp ứng các nhu cầu đòi hỏi của người sử dụng dịch vu còn gọi la
QoE, bởi vì đối với các dịch vụ khác nhau yêu cầu về chất lượng dịch vụ khác nhau.
Ví dụ như với dịch vụ thoại chất lượng dịch vụ cung cấp tốt khi thoại được rõ ràng,
tức là chúng ta phải đảm bảo tốt về giá trị tham số trễ, biến động trễ. Nhưng giá trị
tham số mất gói thông tin về một tỉ lệ tổn thất nào đó có thể chấp nhận được.
Nhưng giả dụ, đối với khách hàng là người sử dụng trong truyền số liệu ở
ngân hàng thì điều tối quan trọng là độ tin cậy, họ có thể chấp nhận trễ lớn, độ biến
động trễ lớn, nhưng thông số mất gói, độ bảo mật kém thì họ không thể chấp nhận
được .v.v..
Từ các yêu cầu của khách hàng. Nhà cung cấp dịch vụ mạng cần phải đảm
bảo chất lượng dịch vụ để cung cấp cho khách hàng, và thực hiện các biện pháp để
duy trì mức QoS khi điều kiện mạng bị thay đổi vì các nguyên nhân như nghẽn, hỏng
hóc thiết bị hay lỗi liên kết, v..v. QoS cần được cung cấp cho mỗi ứng dụng.
Chất lượng dịch vụ chỉ có thể được xác định bởi người sử dụng, vì chỉ người
sử dụng mới có thể biết được chính xác ứng dụng của mình cần gì để hoạt động tốt.
Tuy nhiên, không phải người sử dụng tự động biết được mạng cần phải cung cấp

12


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

những gì cần thiết cho ứng dụng, họ phải tìm hiểu các thông tin cung cấp từ người
quản trị mạng và chắc chắn rằng, mạng không thể tự động đặt ra QoS cần thiết cho
một ứng dụng của người sử dụng. Để giải quyết vấn đề đó nhà cung cấp và khách
hàng lập ra một bản cam kết, trong đó nhà cung cấp phải thực hiện đầy đủ cung cấp
các thông số thoả mãn chi tiết bản cam kết đặt ra. Còn phía đối tác cũng phải thực

hiện đầy đủ điều khoản của mình.
Nếu một mạng được tối ưu hoàn toàn cho một loại dịch vụ, thì người sử dụng
ít phải xác định chi tiết các thông số QoS. Ví dụ, với mạng PSTN, được tối ưu cho
thoại, không cần phải xác định băng thông hay trễ cần cho một cuộc gọi. Tất cả các
cuộc gọi đều được đảm bảo QoS như đã được quy định trong các chuẩn liên quan
cho điện thoại.
Nếu nhìn từ góc độ mạng thì bất cứ một mạng nào cũng bao gồm:
- Hosts (chẳng hạn như: Servers, PC…).
- Các bộ định tuyến và các thiết bị chuyển mạch.
- Đường truyền dẫn.
Nếu nhìn từ khía cạnh thương mại:
- Băng thông, độ trễ, jitter, mất gói, tính sẵn sàng và bảo mật đều được coi là tài
nguyên của mạng. Do đó với người dùng cụ thể phải được đảm bảo sử dụng các tài
nguyên một cách nhiều nhất.
- QoS là một cơ chế quản lý tài nguyên tiên tiến và tối ưu nhất của mạng để đảm bảo
có một chính sách ứng dụng thỏa mãn được các yêu cầu từ phía người sử dụng.
Vậy định nghĩa chính xác QoS là rất khó khăn nhưng ta có thể hiểu chúng gần
như là khả năng cung cấp dịch vụ (ở lớp phần tử mạng, vvv...) đưa ra cho khách hàng
thông qua những yêu cầu chính xác (trên khả năng thực tế hay lý thuyết) có thể đáp
ứng dựa trên bản hợp đồng về thoả thuận lưu lượng. Sự định nghĩa khuôn dạng của
nó kết thành chất lượng dịch vụ của lớp mạng do sự phân phát chất lượng dịch vụ
của peer-to-peer (ngang hàng) edge-to-edge (biên tới biên) hay end-to-end (đầu cuối
tới đầu cuối). Lẽ tự nhiên những yêu cầu này có thể thay đổi từ phía ứng dụng cho
ứng dụng hay từ phân phối dịch vụ.

13


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

Vậy trong tất cả những điều đã nêu về cấp QoS, đảm bảo chất lượng và
Service Level Agreement SLA thỏa thuận mức độ dịch vụ, để thoả mãn ta phải làm
như thế nào? Vấn đề là bản chất định hướng IP là một mạng nỗ lực tối đa do đó
“không tin cậy" khi yêu cầu nó đảm bảo về QoS. Cách tiếp cận gần nhất để các nhà
cung cấp dịch vụ IP có thể đạt tới đảm bảo QoS hay SLA giữa khách hàng và ISP là
với dịch vụ mạng IP được quản lý. Thuật ngữ được quản lý ở đây là bất cứ cái gì mà
nhà cung cấp dịch vụ quản lý thay mặt cho khách hàng , điều đó cũng làm nâng cao
được chất lượng dịch vụ.
1.2.

Các thông số QoS:
Để đáp ứng được các yêu cầu từ phía ngời sử dụng dịch vụ QoE, thì các nhà

cung cấp dịch vụ cần phải phân tích các dịch vụ mà mình cung cấp để chuyển các
yêu cầu đó thành các thông số của mạng. Đây được gọi là các thông số QoS của
mạng. Có sáu thông số chung về chất lượng dịch vụ như sau:
- Băng thông.
- Độ trễ (delay).
- Jitter (biến động trễ).
- Mất gói.
- Tính sẵn sàng (tin cậy).
- Bảo mật.
Các giá trị ví dụ, được liệt kê trong Bảng 1.1.
Thông số QoS

Các giá trị ví dụ

Băng thông

(nhỏ nhất) 64 kb/s, 1.5 Mb/s, 45 Mb/s

Trễ

(lớn nhất) 50 ms trễ vòng, 150 ms trễ vòng

Jitter

(biến

động 10% của trễ lớn nhất, 5 ms biến động

trễ)
Mất thông tin

(ảnh hưởng của lỗi) 1 trong 1000 gói chưa chuyển giao

Tính sẵn sàng

(tin cậy) 99.99%

Bảo mật

Mã hoá và nhận thực trên tất cả các luồng lưu lượng
Bảng 1.1: Sáu thông số của QoS

14


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

Để làm rõ hơn về sáu thông số QoS này ta đi vào tìm hiểu chi tiết của từng
thông số như sau.
1.2.1. Băng thông
Băng thông là thông số quan trọng nhất, nếu chúng ta có băng thông dùng
rộng rãi thì mọi vấn đề gần như không cần phải quan tâm đến nhiều, như nghẽn, kỹ
thuật lập lịch, phân loại, trễ….tuy nhiên điều này rất khó để đạt được trong một
mạng có quy mô lớn và có nhiều người sử dụng.
Băng thông chỉ đơn giản là thước đo số lượng bit trên giây mà mạng sẵn sàng
cung cấp cho các ứng dụng. Các ứng dụng bùng nổ (bursty) trên mạng chuyển mạch
gói có thể chiếm tất cả băng thông của mạng nếu không có ứng dụng nào khác cùng
bùng nổ với nó. Khi điều này xảy ra, các bùng nổ phải được đệm lại và xếp hàng chờ
truyền đi, do đó tạo ra trễ trên mạng. Để giải quyết hạn chế về băng thông này đã có
nhiều giải pháp tiết kiệm, hay tối ưu băng thông đã được đưa ra.
Khi được sử dụng như là một thông số QoS, băng thông ở mức tối thiểu mà
một ứng dụng cần để hoạt động. Ví dụ, thoại PCM 64 kb/s cần băng thông là 64 kb/s.
Điều này không tạo ra khác biệt khi mạng xương sống có kết nối 45 Mb/s giữa các
nút mạng lớn. Băng thông cần thiết được xác định bởi băng thông nhỏ nhất sẵn có
trên mạng. Nếu truy nhập mạng thông qua một MODEM V.34 hỗ trợ chỉ 33.6 kb/s,
thì mạng xương sống 45 Mb/s sẽ làm cho ứng dụng thoại 64 kb/s không hoạt động
được. Băng thông QoS nhỏ nhất phải sẵn sàng tại tất cả các điểm giữa các người sử
dụng. Các ứng dụng dữ liệu được lợi nhất từ việc đạt được băng thông cao hơn. Điều
này được gọi là các “ứng dụng giới hạn băng thông”, bởi vì hiệu quả của ứng dụng
dữ liệu trực tiếp liên quan tới lượng nhỏ nhất của băng thông sẵn sàng trên mạng.
Mặt khác, các ứng dụng thoại như thoại PCM 64 kb/s được gọi là các “ứng dụng giới
hạn trễ”. Thoại PCM 64 kb/s này sẽ không hoạt động tốt hơn chút nào nếu có băng
thông 128 kb/s. Loại thoại này phụ thuộc hoàn toàn vào thông số QoS trễ của mạng
để có thể hoạt động đúng đắn.

15

ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

1.2.2. Trễ
Trễ có liên quan rất chặt chẽ với băng thông. Với các ứng dụng giới hạn băng
thông thì băng thông càng lớn trễ sẽ càng nhỏ. Đối với các ứng dụng giới hạn trễ,
như là thoại PCM 64 kb/s, thông số QoS trễ xác định trễ lớn nhất các bit gặp phải khi
truyền qua mạng. Tất nhiên là các bit có thể đến với độ trễ nhỏ hơn.
Trễ được định nghĩa là khoảng thời gian chênh lệch giữa hai thời điểm của
cùng một bít khi đi vào mạng (thời điểm bít đầu tiên vào với bít đầu tiên ra) .
Với băng thông có nhiều cách tính, giá trị băng thông có thể thường xuyên
thay đổi. Nhưng thông thường giá trị băng thông được định nghĩa là số bit của một
khung chia cho thời gian trôi qua kể từ khi bit đầu tiên rời khỏi mạng cho đến khi bit
cuối cùng rời mạng.

Hình 1.1 (a) băng thông , (b) trễ
Mối quan hệ giữa băng thông và trễ trong mạng được chỉ ra trong hình 1.1.
Trong phần (b), t2 – t1 = số giây trễ. Trong phần (a), X bit/ (t3 - t2) = bit/s băng
thông.
Băng thông lớn hơn có nghĩa là nhiều bit đến hơn trong một đơn vị thời gian,
trễ tổng thể sẽ nhỏ hơn. Đơn vị của mỗi thông số, bit/s với băng thông hay giây với
trễ, cho thấy mối quan hệ hiển nhiên giữa băng thông và trễ.
Các mạng chuyển mạch gói cung cấp cho các ứng dụng các băng thông biến
đổi phụ thuộc vào hoạt động và bùng nổ của ứng dụng. Băng thông biến đổi này có
nghĩa là trễ cũng có thể biến đổi trên mạng. Các nút mạng được nhóm với nhau cũng

16


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

có thể đóng góp vào sự biến đổi của trễ. Tuy nhiên, thông số QoS trễ chỉ xác định trễ
lớn nhất và không quan tâm tới bất kỳ giới hạn nhỏ hơn nào cho trễ của mạng. Nếu
cần trễ ổn định, thì một thông số QoS khác cần phải quan tâm đến, đó chình là biến
động trễ Jitter sẽ được trình bày sau đây.
Một số nguyên nhân gây ra trễ trong mạng IP:
Trễ do quá trình truyền trên mạng.
Trễ do xử lý gói trên đường truyền.
Trễ do xử lý hiện tượng biến động trễ jitter.
Trễ do việc xử lý sắp xếp lại gói đến (xử lý tại đích).
1.2.3. Jitter (Biến động trễ)
Như đã được nói đến ở trên, biến động trễ là sự khác biệt về độ trễ của các gói
tin khác nhau trong cùng một dòng lưu lượng. Biến động trễ có tần số cao được gọi
là jitter với tần số thấp gọi là eander. Nguyên nhân chủ yếu gây ra hiện tượng jitter
do sự sai khác trong thời gian xếp hàng của các gói liên tiếp nhau trong một hàng gây
ra.Trong mạng IP jitter ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng dịch vụ của tất cả các dịch
vụ. Thông số QoS jitter thiết lập giới hạn lên giá trị biến đổi của trễ mà một ứng
dụng có thể gặp trên mạng. Jitter không đặt một giới hạn nào cho giá trị tuyệt đối của
trễ, nó có thể tương đối thấp hoặc cao phụ thuộc vào giá trị của thông số trễ.
Jitter theo lý thuyết có thể là một giá trị thông số QoS mạng tương đối hay
tuyệt đối. Ví dụ, nếu trễ mạng cho một ứng dụng được thiết lập là 100 ms, jitter có
thể đặt là cộng hay trừ 10 phần trăm của giá trị này. Theo đó, nếu mạng có trễ trong
khoảng 90 đến 110 ms thì vẫn đạt được yêu cầu về jitter (trong trường hợp này, rõ
ràng là trễ không phải là lớn nhất). Nếu trễ là 200 ms, thì 10 phần trăm giá trị jitter sẽ
cho phép bất kỳ trễ nào trong khoảng 180 đến 220 ms. Mặt khác, jitter tuyệt đối giới
hạn cộng trừ 5 ms sẽ giới hạn jitter trong các ví dụ trên trong khoảng từ 95 tới 105
ms và từ 195 tới 205 ms.
Các ứng dụng nhạy cảm nhất đối với giới hạn của jitter là các ứng dụng thời
gian thực như thoại hay video, ví dụ như dịch vụ IPTV. Nhưng đối với các trang
Web hay với truyền tập tin qua mạng thì lại ít quan tâm hơn đến jitter. Internet, là

17


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

gốc của mạng dữ liệu, có ít khuyến nghị về jitter. Các biến đổi của trễ tiếp tục là vấn
đề gây bực mình nhất gặp phải đối với các ứng dụng video và thoại dựa trên Internet.
1.2.4. Mất gói
Mất thông tin là một thông số QoS không được đề cập thường xuyên như là
băng thông và trễ, đặc biệt đối với mạng Internet. Đó bởi vì bản chất tự nhiên được
thừa nhận của mạng Internet là "cố gắng tối đa". Nếu các gói IP không đến được đích
thì Internet không hề bị đổ lỗi vì đã làm mất chúng. Điều này không có nghĩa là ứng
dụng sẽ tất yếu bị lỗi, bởi vì đối với những dịch vụ khác nhau đều đặt ra giá trị
ngưỡng của riêng mình. Nếu các thông tin bị mất vẫn cần thiết đối với ứng dụng thì
nó sẽ yêu cầu bên gửi gửi lại bản sao của thông tin bị mất. Bản thân mạng không
quan tâm giúp đỡ vấn đề này, bởi vì bản sao của thông tin bị mất không được lưu lại
tại bất cứ nút nào của mạng.
Thực ra Internet là mạng của các mạng và không có cơ chế giám sát đầy đủ
nào đảm bảo chất lượng thông tin truyền. Hiện tượng mất gói tin là kết quả của rất
nhiều nguyên nhân :
• Quá tải lượng người truy nhập cùng lúc mà tài nguyên mạng còn hạn chế.
• Hiện tượng xung đột trên mạng LAN.
• Lỗi do các thiết bị vật lý và các liên kết truy nhập mạng.
Cho một ví dụ nếu một kết nối bị hỏng, thì tất cả các bit đang truyền trên liên
kết này sẽ không, và không thể, tới được đích. Nếu một nút mạng ví dụ như bộ định
tuyến hỏng, thì tất cả các bit hiện đang ở trong bộ đệm và đang được xử lý bởi nút đó
sẽ biến mất không để lại dấu vết. Do những loại hư hỏng này trên mạng có thể xảy ra
bất cứ lúc nào, nên việc một vài thông tin bị mất do lỗi trên mạng là không thể tránh
khỏi.

Tác động của mất thông tin là tuỳ thuộc vào ứng dụng. Điều khiển lỗi trên
mạng là một quá trình gồm hai bước, mà bước đầu tiên là xác định lỗi. Bước thứ hai
là khắc phục lỗi, nó có thể đơn giản là bên gửi truyền lại đơn vị bị mất thông tin. Một
vài ứng dụng, đặc biệt là các ứng dụng thời gian thực, không thể đạt hiệu quả khắc
phục lỗi bằng cách gửi lại đơn vị tin bị lỗi. Các ứng dụng không phải thời gian thực

18


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

thì thích hợp hơn đối với cách truyền lại thông tin bị lỗi, tuy nhiên cũng có một số
ngoại lệ (ví dụ như các hệ thống quân sự tấn công mục tiêu trên không thể sử dụng
hiệu quả với cách khắc phục lỗi bằng truyền lại).
Vì những lý do này, thông số QoS mất thông tin không những nên định rõ một
giới hạn trên đối với ảnh hưởng của lỗi mà còn nên cho phép người sử dụng xác định
xem có lựa chọn cách sửa lỗi bằng truyền lại hay không. Tuy nhiên, hầu hết các
mạng (đặc biệt là mạng IP) chỉ cung cấp phương tiện vận chuyển thụ động, còn xác
định lỗi, khắc phục lỗi thường được để lại cho ứng dụng (hay người sử dụng).
1.2.5. Tính sẵn sàng (Độ tin cậy)
Là tỉ lệ thời gian mạng hoạt động để cung cấp dịch vụ. Yếu tố này bất kỳ nhà
cung cấp dịch vụ nào tối thiểu cũng phải có. Tổn thất khi mạng bị ngưng trệ là rất
lớn. Tuy nhiên, để đảm bảo được tính sẵn sàng chúng ta cần phải có một chiến lược
đúng đắn, ví dụ như: định kỳ tạm thời tách các thiết bị ra khỏi mạng để thực hiện các
công việc bảo dưỡng, trong trường hợp mạng lỗi phải chuẩn đoán trong một khoảng
thời gian ngắn nhất có thể để giảm thời gian ngừng hoạt động của mạng. Tất nhiên,
thậm chí với một biệt pháp bảo dưỡng hoàn hảo nhất cũng không thể tránh được các
lỗi không thể tiên đoán trước.
Đối với mạng PSTN vì là mạng thoại nên điều này luôn luôn chiếm một vị trí
quan trọng. Mạng đảm bảo hoạt động 24/24 trong ngày , tất cả những ngày lễ, kỉ

niệm, khi nhu cầu lớn hay ngay cả khi nhu cầu giảm xuống rất thấp. Thông thường tỉ
lệ thời gian hoạt động là 99,999%.
Mạng dữ liệu thực hiện công việc đó dễ hơn. Hầu hết mạng dữ liệu dành cho
kinh doanh, và do đó hoạt động trong những giờ kinh doanh, thường là từ 8 giờ sáng
đến 5 giờ chiều, từ thứ Hai đến thứ Sáu. Hoạt động bổ trợ có thể thực hiện "ngoài
giờ", và một tập kiểm tra đầy đủ với mục đích phát hiện ra các vấn đề có thể chạy
trong ngày nghỉ.
Internet và Web đã thay đổi tất cả. Mọi mạng toàn cầu phải giải quyết vấn đề
rằng thực sự có một số người luôn cố gắng truy nhập vào mạng tại một số địa điểm.

19


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

Và thậm chí Internet có thể có ích ở nhà vào 10 giờ tối hơn là ở cơ quan vào 2 giờ
chiều.
Tuy nhiên, nếu người sử dụng nhận thức rõ rằng họ không thể có mạng như
mong muốn trong tất cả thời gian, và thông số QoS khả dụng thường được quy cho
mỗi vị trí hoặc liên kết riêng lẻ.
1.2.6. Bảo mật:
Bảo mật là một thông số mới trong danh sách thông số QoS, nhưng lại là một
thông số quan trọng. Thực tế, trong một số trường hợp độ bảo mật có thể được xét
ngay sau băng thông. Gần đây, do sự đe doạ rộng rãi của các hacker và sự lan tràn
của virus trên mạng Internet toàn cầu đã làm cho bảo mật trở thành vấn đề hàng đầu.
Hầu hết vấn đề bảo mật liên quan tới các vấn đề như tính riêng tư, sự tin cẩn
và xác nhận khách và chủ. Các vấn đề liên quan đến bảo mật thường được gắn với
một vài hình thức của phương pháp mật mã, như mã hoá và giải mã. Các phương
pháp mật mã cũng được sử dụng trên mạng cho việc xác nhận (authentication),
nhưng những phương pháp này thường không liên quan chút nào đến vấn đề giải mã.

Toàn bộ kiến trúc đều xuất phát từ việc bổ sung thêm tính riêng tư hoặc bí mật
và sự xác nhận hoặc nhận thực cho mạng Internet. Giao thức bảo mật chính thức cho
IP, gọi là IPSec, đang trở thành một kiến trúc cơ bản để cung cấp thương mại điện tử
trên Internet và ngăn ngừa gian lận trong môi trường VoIP. Thật trớ trêu là mạng
Internet công cộng toàn cầu, thường xuyên bị coi là thiếu bảo mật nhất, đã đưa vấn
đề về bảo mật trở thành một phần của IP ngay từ khi bắt đầu. Một bit trong trường
loại dịch vụ (ToS) trong phần tiêu để gói IP được đặt riêng cho ứng dụng để có thể
bắt buộc bảo mật khi chuyển mạch gói. Tuy nhiên lại nảy sinh một vấn đề là không
có sự thống nhất giữa các nhà sản xuất bộ định tuyến khi sử dụng trường ToS.
Người sử dụng và ứng dụng có thể thêm phần bảo mật của riêng mình vào
mạng, và trong thực tế, cách này đã được thực hiện trong nhiều năm. Nếu có chút
nào bảo mật mạng, thì nó thường dưới dạng một mật khẩu truy nhập vào mạng. Các
mạng ngày nay cần một cơ chế bảo mật gắn liền với nó, chứ không phải thêm vào
một cách bừa bãi bởi các ứng dụng.

20


ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS

Một thông số QoS bảo mật điển hình có thể là "mã hoá và nhận thực đòi hỏi
trên tất cả các luồng lưu lượng". Nếu có lựa chọn, thì truyền dữ liệu có thể chỉ cần
mã hoá, và kết nối điện thoại Internet có thể chỉ cần nhận thực để ngăn gian lận.
1.3.

Yêu cầu QoS đối với các dịch vụ khác nhau:
1.3.1. Ứng dụng E-mail, FTP:
E-mail là một dịch vụ phổ biến nhất trên Internet trước khi World Wide Web

ra đời, nó được đưa ra để người sử dụng trên mạng có thể trao đổi các thông báo cho

nhau trên phạm vi thế giới. Bằng dịch vụ này, mọi người sử dụng máy tính kết nối
với Internet đều có thể trao đổi thông tin với nhau. Đây là một dịch vụ mà hầu hết
các mạng diên rộng đều cài đặt và cũng là dịch vụ cơ bản nhất của một mạng khi gia
nhập Internet. Nhiều người sử dụng máy tính tham gia mạng chỉ dùng duy nhất dịch
vụ này. Dịch vụ này sử dụng giao thức SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) trong
họ giao thức TCP/IP.
Một điểm mạnh của thư điện tử là nó là phương thức trao đổi thông tin nhanh
chóng và thuận tiện. Người sử dụng có thể trao đổi những bản tin ngắn hay dài chỉ
bằng một phương thức duy nhất. Rất nhiều người sử dụng thường truyền tập tin
thông qua thư điện tử chứ không phải bằng các chương trình truyền tập tin thông
thường. Đặc điểm của dịch vụ thư điện tử là không tức thời (off-line) - tất cả các yêu
cầu gửi đi không đòi hỏi phải được xử lý ngay lập tức. Khi người sử dụng gửi một
bức thư, hệ thống sẽ chuyển thư này vào một vùng riêng (gọi là spool) cùng với các
thông tin về người gửi, người nhận, địa chỉ máy nhận... Hệ thống sẽ chuyển thư đi
bằng một chương trình không đồng bộ (background). Chương trình gửi thư này sẽ
xác định địa chỉ IP máy cần gửi tới, tạo một liên kết với máy đó. Nếu liên kết thành
công, chương trình gửi thư sẽ chuyển thư tới vùng spool của máy nhận. Nếu không
thể kết nối với máy nhận thì chương trình gửi thư sẽ ghi lại những thư chưa được
chuyển và sau đó sẽ thử gửi lại một lần nó hoạt động. Khi chương trình gửi thư thấy
một thư không gửi được sau một thời gian quá lâu (ví dụ 3 ngày) thì nó sẽ trả lại bức
thư này cho người gửi. Với cơ chế hoạt động như trên thì rõ ràng đối với dịch vụ Email không đòi hỏi yếu tố thời gian thực do vậy yêu cầu QoS đòi hỏi không quá lớn.

21