B09 Chuong 4-QoS trong mang IP

Chia sẻ: Nguyễn Bùi Thịnh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:25

0
138
lượt xem
56
download

B09 Chuong 4-QoS trong mang IP

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'b09 chuong 4-qos trong mang ip', kỹ thuật - công nghệ, kĩ thuật viễn thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: B09 Chuong 4-QoS trong mang IP

  1. Mạng viễn thông
  2. Chương 4: Mạng IP  Bộ giao thức TCP/IP  Định tuyến trong mạng IP  QoS trong mạng IP  Bảo mật trong mạng IP  Thoại qua IP (VoIP)  
  3. QoS: Chất lượng dịch vụ  QoS được hiểu một cách đơn giản là khả năng  của mạng làm thế nào để đảm bảo và duy trì  các mức thực hiện nhất định cho mỗi ứng dụng  dịch vụ theo như yêu cầu mà người sử dụng đã  chỉ ra  QoS là đặc tính có thể điều khiển và hoàn  toàn xác định (well defined) đối với các tham  số có khả năng định lượng
  4. Mô hình tham khảo cho chất  lượng dịch vụ end­to­end  § Çu    cuèi § Çu    cuèi göi   nhËn  M¹ng A M¹ng B 1 N  QoS QoS node 1 node N QoS m¹ng A QoS m¹ng B QoS end-to-end
  5. Mối quan hệ   ­ C hÊtl îng  ch    dÞ vô giữa QoS và NP K h¶ n¨ng    hç  K h¶ n¨ng    khai   K h¶  ng r n¨ tuy  K h¶  n¨ng duy  M øc  hoµ ®é  n  M øc ®é    an  tî  ch  r dÞ vô  th¸c  ch  dÞ vô  nhËp  c vô  dÞ h  t×dÞ vô  r  ch  h¶o  ch  dÞ vô  t n  ch  oµ dÞ vô    h¶  K n¨ng  phôc  vô  C  ­   hÊtl îng  ch  Q oS) dÞ vô(    ­ C hÊtl îng  ¹ng N P) m (   K h¶  n¨ng  K h¶ n¨ng  l xö ý  tnh  ­ íc  Ý c l u ­ îng  ­ l   LËp  ho¹ch  kÕ      é  § kh¶  dông    ¨ng ùc  N l tuyÒn an  r l Cung  cÊp  M øc    ®é    h¶  K n¨ng  H ç r tî    u¶n ý  Q l tn  i cËy  b¶o  ­ ìng  b¶o  ­ ìng  d d   h¶  K n¨ng  Tµinguyªn    vµ  tuyÒn  r dÉn  s t ù huËn i tÖn  § é i cËy  tn 
  6. Mối quan hệ giữa QoS và NP  Mô hình thường có một hoặc vài mạng tham gia, mỗi mạng  lại có thể có nhiều node  Mỗi mạng tham gia này có thể gây trễ, tổn thất hoặc lỗi do  việc ghép kênh, chuyển mạch hoặc truyền dẫn ảnh  hưởng tới QoS  Những biến động thống kê ở lưu lượng xuất hiện trong mạng  cũng có thể gây tổn thất do tràn bộ đệm hoặc do các liên  kết nối các node mạng bị nghẽn  Mạng có thể thực hiện định hình (shaping) giữa các node  hay giữa các mạng để tối thiểu hóa tích lũy trong biến động  trễ và tổn thất  Về nguyên tắc, người sử dụng không cần biết đặc tính kỹ  thuật của các mạng tham gia miễn là mạng chuyển được  lưu lượng đảm bảo QoS end­to­end
  7. QoS trong mạng IP  Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng  trong mạng IP Trễ truyền  Truyền lan lan Truyền lan Truyền lan Đóng/  Mở/đóng  mở gói gói Xử lý và hàng    Xử lý và hàng   đợi  đợi Xử lý và hàng    đợi
  8. Các tham số QoS trong mạng IP   Băng thông (bandwidth)   Trễ (delay)   Biến động trễ (jitter)   Tỉ lệ mất gói (packet loss)   Độ khả dụng của mạng (availability)   Độ bảo mật (security)
  9. Băng thông  Là tốc độ truyền thông tin cho một phiên truyền  thông (một ứng dụng trên nền IP)/hoặc là độ  rộng băng thông của một liên kết trong mạng IP  64 kbit/giây, 384kb/s, …  2 Mbit/giây, 100 Mb/s, …  Băng thông thông tin phụ thuộc vào nguồn gửi  thông tin và băng thông khả dụng của các tuyến  đường.
  10. Băng thông  Bài tập: Lựa chọn đường đi với  1 luồng 5Mb/s vào nút 1 ra nút 4 đến nút 6  2 luồng 5Mb/s vào nút 1 ra nút 6  1 luồng 7mb/s, 1 luồng 5Mb/s vào nút 1 ra nút 6 2 10Mb/s 3 10Mb/s 10Mb/s 5Mb/s 5Mb/s 1 5Mb/s 6 5Mb/s 5Mb/s 10Mb/s 4 5
  11. Trễ  Trễ là thời gian truyền trung bình của dịch vụ từ điểm  vào đến điểm ra khỏi mạng. Có nhiều dịch vụ ­ đặc biệt  là các dịch vụ thời gian thực như truyền thông thoại­ bị  ảnh hưởng rất lớn bởi trễ quá lớn và không cần thiết  Truyền thông tương tác sẽ trở thành khó khăn khi trễ  vượt quá ngưỡng 150 ms vì khi trễ vượt quá 200 ms,  người sử dụng sẽ thấy sự ngắt quãng và đánh giá chất  lượng thoại ở mức thấp. Để cấp được thoại chất lượng  cao, mạng VoIP phải có khả năng đảm bảo trễ nhỏ.  Khuyến nghị ITU­T G.114 giới hạn thời gian trễ vòng tối  đa chấp nhận được là 300 ms giữa hai gateway VoIP  (trễ mỗi chiều là 150ms)
  12. Trễ trong mã hóa VoIP Bộ mã hóa Tốc độ Khối mẫu Trễ của bộ Trễ của bộ yêu cầu mã hóa mã hóa trong trong trường trường hợp tốt hợp tồi nhất nhất ADPCM, 32 Kb/s 10ms 2,5ms 10ms G.726 CS-ACELP, 8 Kb/s 10ms 2,5ms 10ms G.729A MP-MLQ, 6,3 Kb/s 30ms 5ms 20ms G.723.1 MP-ACELP, 5,3 Kb/s 30ms 5ms 20ms G.723.1
  13. Thành phần gây trễ trong mạng   Trễ xử lý  Trễ hàng đợi   Trễ lan truyền Trễ đóng/mở  Trễ truyền lan  Trễ mở/đóng  gói (P1) Trễ truyền lan  gói Trễ truyền lan  (P3) (P2) Trễ truyền lan  (P4) Trễ xử lý và hàng   đợi Trễ xử lý và hàng   đợi Trễ xử lý và hàng   đợi (Q1) (Q3) (Q2)
  14. Biến động trễ  Biến động trễ là sự khác biệt về trễ của các gói khác nhau  cùng trong một dòng lưu lượng  Biến động trễ có tần số cao được gọi là jitter trong khi biến  động trễ có tần số thấp được gọi là wander  Jitter chủ yếu do sự sai khác về thời gian xếp hàng của các  gói liên tiếp trong một luồng gây ra và là vấn đề quan trọng  nhất của QoS  Jitter quá nhiều có thể được xử lý bằng bộ đệm, song nó lại  làm tăng trễ nên lại nảy sinh các khó khăn khác. Với các cơ  cấu loại bỏ thông minh, các hệ thống IP Telephony/VoIP sẽ  cố đồng bộ luồng thông tin bằng cách loại bỏ gói theo kiểu  chọn lựa, nhằm tránh hiện tượng “walkie­talkie” gây ra khi  hai phía hội thoại có trễ đáng kể
  15. Tổn thất gói  Tổn thất, hoặc là bit hoặc là gói, có ảnh hưởng  lớn với dịch vụ IP  Trong khi truyền thoại, việc mất nhiều bit hoặc gói  của dòng tin có thể tạo ra hiện tượng nhảy (pop)  thoại gây khó chịu cho người sử dụng  Trong truyền dữ liệu, việc mất một bit hay nhiều gói  có thể tạo gây hiện tượng không đều trên màn hình  nhất thời song hình ảnh (video) sẽ nhanh chóng  được xử lý như trước  Tuy nhiên, nếu việc mất gói xảy ra theo dây chuyền,  thì chất lượng của toàn bộ việc truyền dẫn sẽ xuống  cấp
  16. Độ khả dụng   Là tỉ phần thời gian mạng hoạt động trên tổng thời gian. Giới  hạn thông thường cho mạng thoại là 99,999% (năm con chín)  hoặc là khoảng 5,25 phút không hoạt động trong 1 năm. Độ  khả dụng đạt được thông qua sự kết hợp của độ tin cậy thiết  bị với khả năng sống của mạng. Độ khả dụng là một tính toán  xác suất   không chỉ tính đơn giản  B 90% C bằng các tổng hợp  85% các con số 70% 70% 95% A E F 75% 75% D
  17. Độ khả dụng  Tính sẵn sàng của  Tổng thời gian ngừng hoạt động  mạng trong một năm 99%   3,65 ngày 99,5%   1,825 ngày 99,9%   8,76 giờ 99,95%   4,38 giờ 99,99%   52,56 phút 99,995%   26,28 phút 99,999%   5,25 phút
  18. Độ bảo mật  Độ bảo mật (security) liên quan tới tính riêng tư,  sự tin cậy 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 (mã hóa và giải mã) của cả phía mạng và  thiết bị đầu cuối phía người sử dụng.   Có thể thực hiện một phần bảo mật qua firewall,  xác nhận ID và password, nhận thực …
  19. Các phương pháp cải thiện QoS  trong mạng IP   Do đặc điểm của loại hình dịch vụ lưu lượng  thoại IP cần được hỗ trợ các biện pháp tăng  cường mức QoS để đảm bảo việc thỏa mãn  cho các yêu cầu từ phía người sử dụng. Có  nhiều phương pháp hỗ trợ chất lượng dịch vụ  trong mạng IP   Hầu hết các mạng được triển khai với vài mức  QoS ở lớp 3, hỗ trợ các loại dịch vụ sau:  Xúc tiến hướng đi cho các khung điều khiển   Đảm bảo hướng đi cho lưu lượng VoIP  Nỗ lực tối đa cho tất cả các lưu lượng dữ liệu khác
  20. Các phương pháp cải thiện QoS  trong mạng IP (cont.)  Các biện pháp từ phía   Các biện pháp từ phía mạng  người sử dụng   Tốc độ truy nhập cam kết  tăng cường độ thông minh   Xếp hàng trên cơ sở lớp  của các thiết bị đầu cuối  Lớp dịch vụ   sử dụng dịch vụ vào   Các dịch vụ phân biệt những thời điểm hợp lý  Quyền ưu tiên IP   Chuyển mạch nhãn đa giao thức Trễ đóng/mở  Trễ truyền lan  Trễ mở/đóng  gói (P1) Trễ truyền lan  gói Trễ truyền lan  (P3) (P2) Trễ truyền lan  (P4) Trễ xử lý và hàng   đợi Trễ xử lý và hàng   đợi Trễ xử lý và hàng   đợi (Q1) (Q3) (Q2)
Đồng bộ tài khoản