Chuyên đề tốt nghiệp mô hình chất lượng dịch vụ ip trong mpls

MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IP TRONG MPLS

MỤC LỤC

MỤC LỤC ..........................................................................................................1

MỤC LỤC HÌNH................................................................................................3

MỤC LỤC BẢNG................................................................................................5

BIỂU TƯỢNG HÌNH VẼ...................................................................................5

TỪ VIẾT TẮT......................................................................................................6

LỜI NÓI ĐẦU.....................................................................................................7

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IP..............................9

1. Tìm hiểu chung về chất lượng dịch vụ QoS................................................9

1.1. Định nghĩa về QoS..............................................................................................9

1.2. Cấp độ dịch vụ, kiểu dịch vụ, lớp dịch vụ.......................................................12

1.3. Các tham số chất lượng dịch vụ.......................................................................13

2. Các vấn đề bảo đảm QoS............................................................................14

2.1. Cung cấp QoS...................................................................................................15

2.2. Điều khiển QoS.................................................................................................15

2.3. Quản lý QoS......................................................................................................16

3. Vấn đề trong mạng IP hiện nay.................................................................16

4. Kết luận chương..........................................................................................17

CHƯƠNG II:.....CÁC KỸ THUẬT VÀ MÔ HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG

DỊCH VỤ IP......................................................................................................18

1. Kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IP..................................................18

1.1. Các tham số ảnh hưởng tới QoS trong thực tế...............................................18

1.2. Yêu cầu chức năng chung của QoS IP............................................................21

1.3. Các kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IP.................................................24

1.3.1. Kỹ thuật đo lưu lượng và màu hóa lưu lượng...............................................24

1.3.2. Kỹ thuật quản lý hàng đợi tích cực.................................................................27

a. Kỹ thuật loại bỏ gói ngẫu nhiên sớm RED........................................................................27

b. Kỹ thuật loại bỏ gói ngẫu nhiên sớm theo trọng số WRED...............................................28

GVHD: Hoàng Trọng Minh 1 SV: Nguyễn Hồng Hoàng

A07756

MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IP TRONG MPLS

c. Thông báo tắc nghẽn hiện ECN.........................................................................................28

1.3.3. Kỹ thuật lập lịch gói tin...................................................................................29

a. Hàng đợi FIFO ......................................................................................................... 29

b. Hàng đợi ưu tiên PQ..........................................................................................................29

c. Hàng đợi cân bằng FQ......................................................................................................30

d. Hàng đợi quay vòng trọng số WRR...................................................................................31

e. Hàng đợi cân bằng trọng số WFQ và hàng đợi dựa theo lớp cân bằng trọng số CBQ....32

1.3.4. Kỹ thuật chia cắt lưu lượng............................................................................32

a. Kỹ thuật chia cắt lưu lượng thuần.....................................................................................32

b. Chia cắt lưu lượng kiểu gáo rò..........................................................................................33

2. Mô hình đảm bảo chất lượng dịch vụ IP...................................................34

2.1. Mô hình tích hợp dịch vụ IntServ...................................................................34

2.1.1. Các yêu cầu của Intserv..................................................................................34

2.1.2. Giao thức RSVP..............................................................................................36

2.2. Mô hình phân biệt dịch vụ DiffServ................................................................38

2.2.1. Bộ phân loại gói tin.........................................................................................40

2.2.2. Tính cước........................................................................................................41

2.2.3. Gán lớp chuyển tiếp........................................................................................41

2.2.4. Hành vi cho mỗi chặng – PHB.......................................................................41

2.3. Miền phân biệt dịch vụ DS và điểm mã phân biệt dịch vụ DSCP.................43

3. Kết luận chương..........................................................................................44

CHƯƠNG III: CHẤT LƯỢNG IP VÀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH

NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS.......................................................................45

1. Động lực và phát triển của MPLS.............................................................45

2. Mô hình và giải pháp cung cấp QoS trong MPLS...................................47

2.1. Kiến trúc của MPLS.........................................................................................47

2.2. Giải pháp cung cấp QoS trong MPLS.............................................................48

3. Các Thành phần cơ bản của MPLS...........................................................50

GVHD: Hoàng Trọng Minh 2 SV: Nguyễn Hồng Hoàng

A07756

MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IP TRONG MPLS

3.1. Các thuật ngữ....................................................................................................50

3.2. Kiểu của Node MPLS.......................................................................................52

4. Giải pháp định tuyến QoS..........................................................................53

4.1. Điều khiển gán nhãn độc lập và theo yêu cầu.................................................54

4.2. Phát hiện và chống vòng lặp............................................................................55

4.3. Các thuật toán định tuyến QoS trong MPLS.................................................62

5. Giải pháp báo hiệu đảm bảo QoS..............................................................64

5.1. Mô hình IntServ và MPLS...............................................................................64

5.2. Mô hình DiffServ và MPLS.............................................................................70

6. Kết luận chương..........................................................................................73

KẾT LUẬN ........................................................................................................74

TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................75

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1.1: Các khía cạnh của chất lượng dịch vụ........................................................10

Hình 1.2: Các thành phần cơ cấu đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS..........................16

Hình 2.1: Các bước phát triển của mô hình QoS........................................................18

Hình 2.2: Băng thông khả dụng..................................................................................19

Hình 2.3:Trễ tích lũy từ đầu cuối tới đầu cuối............................................................20

Hình 2.4: Trễ xử lý và hàng đợi..................................................................................21

Hình 2.5: Tổn thất gói và hiện tràn bộ đệm đầu ra.....................................................21

Hình 2.6: Các yêu cầu chức năng của bộ định tuyến IP.............................................22

Hình 2.7: Phương pháp phân loại gói theo đa trường chức năng..............................22

Hình 2.8: Phương pháp phân loại gói theo kết hợp hành vi BA..................................22

Hình 2.9:Nguyên lý quản lý hàng đợi thụ động..........................................................23

Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý của lập lịch gói tin..........................................................23

Hình 2.11: Gáo C Gáo E và chế độ mù màu srTCM...................................................25

Hình 2.12: Chế độ hoạt động rõ màu srTCM.............................................................26

Hình 2.13: Gáo rò C, P và chế độ hoạt động mù màu trTCM....................................26

Hình 2.14: Chế độ hoạt động rõ màu tr TCM.............................................................27

GVHD: Hoàng Trọng Minh 3 SV: Nguyễn Hồng Hoàng

A07756

MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IP TRONG MPLS

Hình 2.15: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của RED.........................................................28

Hình 2.16: Hoạt động thông báo tắc nghẽn ECN.......................................................29

Hình 2.17: Hàng đợi ưu tiên PQ.................................................................................30

Hình 2.18: Hàng đợi cân bằng FQ.............................................................................30

Hình 2.19: Hàng đợi quay vòng theo trọng số WRR...................................................32

Hình 2.20: Chia cắt lưu lượng thuần..........................................................................33

Hình 2.21: Chia cắt lưu lượng kiểu bùng nổ gáo rò...................................................33

Hình 2.22: Mô hình tích hợp dịch vụ IntServ..............................................................34

Hình 2.23: Nguyên lý hoạt động của RSVP...............................................................37

Hình 2.24: Mô hình tích hợp dịch vụ sử dụng RSPV...................................................37

Hình 2.25 : Mô hình phân biệt dịch vụ DiffServ.........................................................38

Hình 2.26: Sử lý gói trong mô hình DiffServ..............................................................39

Hình 2.27: Xử lý chuyển tiếp nhanh EH PHB.............................................................42

Hình 2.28: Dịch vụ phân biệt với PHB và TCA..........................................................43

Hình 2.29: Miền phân biệt dịch vụ DS........................................................................44

Hình 3.1 : Các mặt bằng điều khiển định tuyến và chuyển tiếp dữ liệu......................47

Hình 3.2: Mô hình MPLS đa thủ tục...........................................................................47

Hình 3.3: Mô hình đóng gói chồng nhãn MPLS.........................................................48

Hình 3.4: Kiến trúc MPLS..........................................................................................50

Hình 3.5: Khuôn dạng gói tin (cho các gói tin không có cầu trúc nhãn)....................50

Hình 3.7: Minh họa lớp chuyển tiếp tương tương.......................................................52

Hình 3.8: Các kiểu node MPLS..................................................................................53

Hình 3.13: Điều khiển độc lập....................................................................................54

Hình 3.14: Điều khiển theo yêu cầu............................................................................54

Hình 3.15: Giao thức LDP với các giao thức khác.....................................................57

Hình 3.16: Thủ tục phát hiện LSR lân cận.................................................................58

Hình 3.17: Các kịch bản phân phối nhãn...................................................................60

Hình 3.18: Thủ tục LSR hướng xuống (downstream)..................................................62

Hình 3.20: Nhãn phân phối trong bảng tin RESV.......................................................66

Hình 3.21: Cấu trúc báo hiệu.....................................................................................71

GVHD: Hoàng Trọng Minh 4 SV: Nguyễn Hồng Hoàng

A07756

MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IP TRONG MPLS

Hình 3.22: Ánh xạ của Diffserv PHB sang bit EXP MPLS.........................................72

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1 : Các kiểu dành trước tài nguyên RSPV........................................................38

Bảng 2 : Các loại LSR trong mạng MPLS..................................................................53

Bảng 3 : DiffServ PHB ánh xạ tới EXP..............................................................................72

BIỂU TƯỢNG HÌNH VẼ

Router Router chuyển mạch nhãn (RSL)

ATM-LSR Router hỗ trợ thoại

Vùng mạng trung gian Gói tin

Gói tin gán nhãn PC

TỪ VIẾT TẮT

GVHD: Hoàng Trọng Minh 5 SV: Nguyễn Hồng Hoàng

A07756

IP L

IP

MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IP TRONG MPLS

Từ viết tắt Giải nghĩa tiếng anh Giải nghĩa tiếng việt

GVHD: Hoàng Trọng Minh 6 SV: Nguyễn Hồng Hoàng

A07756

MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IP TRONG MPLS

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

ITU-T International Telecommunication

Union

Hiệp hội viễn thông quốc tế

MF Multi Fields Phân loại đa đường

GVHD: Hoàng Trọng Minh 7 SV: Nguyễn Hồng Hoàng

A07756