Luận án Tiến sĩ Công nghệ thông tin: Đảm bảo chất lượng dịch vụ cho truyền thông đa phương tiện thời gian thực trên internet

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> HOÀNG TRỌNG THỦY<br /> <br /> ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ CHO TRUYỀN<br /> THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN THỜI GIAN THỰC<br /> TRÊN INTERNET<br /> <br /> NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN<br /> CHUYÊN NGÀNH: TRUYỀN DỮ LIỆU VÀ MẠNG MÁY TÍNH<br /> MÃ SỐ:<br /> <br /> LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN<br /> <br /> GVHD: PGS TS Nguyễn Đình Việt<br /> <br /> Hà Nội - 2016<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> <br /> Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn<br /> giúp đỡ của PGS TS. Nguyễn Đình Việt. Các kết quả được viết chung với các tác giả<br /> khác đều được sự đồng ý của tác giả trước khi đưa vào luận văn. Trong toàn bộ nội dung<br /> nghiên cứu của luận văn, các vấn đề được trình bày đều là những tìm hiểu và nghiên cứu<br /> của chính cá nhân tôi hoặc là được trích dẫn từ các nguồn tài liệu có ghi tham khảo rõ<br /> ràng, hợp pháp.<br /> Trong luận văn, tôi có tham khảo đến một số tài liệu của một số tác giả được liệt kê tại<br /> mục tài liệu tham khảo.<br /> Hà nội, tháng 11 năm 2016<br /> Tác giả luận văn<br /> <br /> Hoàng Trọng Thủy<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Để hoàn thành tốt luận văn này, đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và<br /> sâu sắc đến Thầy Nguyễn Đình Việt, người đã tận tình và trực tiếp hướng dẫn tôi trong<br /> suốt quá trình triển khai và nghiên cứu đề tài, tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận văn<br /> này.<br /> Thứ hai, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới toàn thể các thầy cô giáo trong<br /> khoa Công nghệ thông tin, trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội đã dạy<br /> bảo tận tình tôi trong suốt quá trình tôi học tập tại khoa.<br /> Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn bên<br /> em cổ vũ, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.<br /> Mặc dù đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả năng cho phép nhưng<br /> chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. tôi rất mong được sự góp ý chân thành<br /> của thầy cô và các bạn để tôi hoàn thiện luận văn của mình.<br /> Tôi xin chân thành cảm ơn!<br /> Hà Nội, tháng 11 năm 2016<br /> Học viên<br /> <br /> Hoàng Trọng Thủy<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> Chương 1. GIỚI THIỆU .................................................................................................. 2<br /> 1.1. Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP và sự phát triển của mạng Internet .............. 2<br /> Giới thiệu chung ..................................................................................................... 2<br /> 1.2. Tổng quan về truyền thông đa phương tiện (Multimedia) và chất lượng dịch vụ<br /> (QoS) ........................................................................................................................... 3<br /> 1.2.1. Giới thiệu chung về truyền thông đa phương tiện (Multimedia) .................. 3<br /> 1.2.2. Giới thiệu chung về chất lượng dịch vụ (QoS) ............................................. 4<br /> 1.3. Kiến trúc QoS cở bản ........................................................................................... 8<br /> 1.3.1. QoS nhận dạng và đánh dấu ......................................................................... 8<br /> 1.3.2. QoS trong một thiết bị mạng ........................................................................ 9<br /> 1.4. Các mô hình đảm bảo chất lượng dịch vụ............................................................ 9<br /> 1.4.1. Mô hình các dịch vụ được tích hợp IntServ ................................................. 9<br /> 1.4.2. Mô hình các dịch vụ phân biệt DiffServ ..................................................... 12<br /> 1.5. Kiến trúc DiffServ trong bộ mô phỏng NS2 ...................................................... 17<br /> 1.5.1. Router MRED (Milti RED) ........................................................................ 18<br /> 1.5.2. Các cơ chế đánh dấu gói tin và chính sách phục vụ ................................... 18<br /> 1.5.3. Các cơ chế lập lịch hàng đợi ....................................................................... 20<br /> 1.6. Thách thức của việc truyền thông đa phương tiện trên Internet hiện nay.......... 20<br /> 1.6.1. Hạn chế của việc truyền thông đa phương tiện hiện nay ............................ 20<br /> 1.6.2. Các phương pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trên nền các dịch vụ cố gắng<br /> tối đa (best effort) ................................................................................................. 20<br /> Chương 2. CÁC CHIẾN LƯỢC QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG<br /> ĐỂ ĐẢM BẢO QOS CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN THỜI GIAN<br /> THỰC ............................................................................................................................ 21<br /> 2.1. Các chiến lược quản lý hàng đợi truyền thống .................................................. 21<br /> 2.1.1. Hàng đợi FIFO (First in first out) ............................................................... 21<br /> 2.1.2. Chiến lược hàng đợi ưu tiên PQ ( Priority Queue ) .................................... 22<br /> 2.1.3. Chiến lược Packet-Based Round Robin ..................................................... 23<br /> 2.1.4. Bộ lập lịch lý tưởng GPS - Generalized Processor Sharing ....................... 24<br /> <br /> 2.1.5. Chiến lược Flow-Based Weighted Fair Queuing (WFQ) .......................... 24<br /> 2.1.6. Chiến lược Class-Based Weighted Fair Queuing (CBQ) ........................... 27<br /> 2.2. CÁC CHIẾN LƯỢC QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI ĐỘNG ...................................... 29<br /> 2.2.1. Chiến lược quản lý hàng đợi truyền thống và hệ quả ................................. 29<br /> 2.2.2. Ưu điểm các chiến lược quản lý hàng đợi động ......................................... 30<br /> 2.2.3. Thuật toán RED trong chiến lược quản lý hàng đợi động .......................... 32<br /> 2.2.4. Thuật toán A-RED ...................................................................................... 39<br /> 2.2.5. Thuật toán RIO ........................................................................................... 41<br /> 2.2.6. Thuật toán A-RIO ....................................................................................... 44<br /> Chương 3. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐẢM BẢO QOS CHO TRUYỀN THÔNG ĐA<br /> PHƯƠNG TIỆN THỜI GIAN THỰC CỦA MỘT SỐ CHIẾN LƯỢC QUẢN LÝ<br /> HÀNG ĐỢI.................................................................................................................... 46<br /> 3.1. Đánh giá bằng mô phỏng hiệu quả của thuật toán RED .................................... 46<br /> 3.2. Đánh giá bằng mô phỏng việc áp dụng kiến trúc mạng Diffserv có sử dụng<br /> RED ........................................................................................................................... 49<br /> 3.2.1. Cấu hình mạng mô phỏng ........................................................................... 50<br /> 3.3. Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo ............................................................ 58<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 59<br /> <br />