B09 Chuong 4-QoS trong mang IP

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

Thêm vào BST

Báo xấu

201
lượt xem 57
download

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:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

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

Mạng viễn thông
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)
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
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
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
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
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
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)
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.
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
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)
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
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)
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
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
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
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
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 …
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
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)