NHU CẦU VỀ QOS VÀ CÁC MÔ HÌNH QOS

Nhu cầu về QoS: - Theo truyền thống, khi nhu cầu về băng thông tăng lên, hiện tượng nghẽn mạng có thể xảy ra. Giải quyết hiện tượng này bằng cách tăng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NHU CẦU VỀ QOS VÀ CÁC MÔ HÌNH QOSI. NHU CẦU VỀ QOS VÀ CÁC MÔ HÌNH QOS:1.1. Nhu cầu về QoS:- Theo truyền thống, khi nhu cầu về băng thông tăng lên, hiện tượng nghẽn mạng cóthể xảy ra. Giải quyết hiện tượng này bằng cách tăng băng thông kết nối hoặc dùngthiết bị phần cứng khác thay thế. Nhược điểm cách này là không chỉ ra cách thức đểưu tiên một loại traffic này so với một traffic khác.- QoS là một công cụ tổng thể được dùng để bảo vệ, ưu tiên một số traffic quan trọnghoặc các traffic đòi hỏi xử lý nhanh về thời gian. QoS sẽ mô tả cách thức packet đượcchuyển mạch như thế nào (yếu tố how). Nếu không có QuoS, các router hoặc switchchỉ đơn thuần quyết định là một packet có được fw hay không. (yếu tố if)- Các ứng dụng khác nhau sẽ có các nhu cầu khác nhau cho việc truyền dữ liệu. Ví dụweb, video, audio…- Khi một packets đi từ host này đến host kia, một gói tin (packet) có thể gặp các vấnđề:• Delay: do routers xử lý tìm kiếm trong bảng routing table, thời gian packet truyền trênđường truyền.• Jitter: các packets không đến đúng như thời gian dự định. Các dữ liệu dạng audio sẽbị ảnh hưởng nhiều bởi vấn đề này.• Loss: mất packets1.2. Các mô hình QoS:BEST-EFFORT DELIVERY:- Một network chỉ đơn thuần forward những packets mà nó nhận được.- Switch và routers chỉ cố gắng hết sức (best-effort) để forward packets đi mà khôngbận tâm đến kiểu của traffic hay độ ưu tiên của dịch vụ.INTEGRATED SERVICE MODEL- Sắp xếp đường đi trước từ nguồn đến đích cho các dữ liệu được ưu tiên.- RSVP (RFC 1633) là một protocol dạng này.- RSVP sẽ yêu cầu trước băng thông và giữ (reserve) bw trên cả đường đi từ nguồnđến đích.- Mỗi thiết bị mạng trên đường đi phải kiểm tra xem nó có thể hỗ trợ cho yêu cầu trênhay không. Khi yêu cầu tối thiểu được đáp ứng, ứng dụng nguồn sẽ được thông báoxác nhận. Sau đó, ứng dụng có thể sử dụng đường truyền.DIFFERENTIATED SERVICES MODEL- Giải pháp IntServ tỏ ra không hiệu quả và không có khả năng mở rộng khi nhiềusource phải cạnh tranh với nhau về băng thông.- Trong giải pháp differentiated, mỗi routers và switch sẽ quản lý packets riêng lẻ. Mỗirouters sẽ có một chính sách riêng để quản lý và sẽ tự quyết định cách thức chuyểnpacket theo cách riêng.- IntServ sẽ quản lý theo kiểu per-flow, trong khi Difserv sẽ quản lý theo kiểu per-hop.- Diffserv sẽ quyết định chính sách QoS dựa vào cấu trúc của gói IP.- Course switching sẽ tập trung vào Diffserv.II. DIFFSERV QOS- Mỗi router và switch sẽ kiểm tra packets để quyết định sẽ fw packet đó như thế nào.- Đối với packets, nó chỉ đơn thuần gán vài thông số vào header. Các thông số có thể làphân loại (classifications, marking…)Packet sẽ giả sử routers và switch biết cáchhandle nó.- Việc phân loại có thể diễn ra ở Layer-2 hoặc Layer-3- Layer2: Thông thường, một layer frame sẽ không có trường( field ) nào để phân loạiframe. Tuy nhiên, khi frame được truyền giữa switch và switch, frame có thể đượcphân loại dựa vào CoS. CoS: được dùng trên đường trunk switch-switch.- Hai kiểu trunking sẽ quản lý giá trị CoS này rất khác nhau:• ISL: 4 bit user-id sẽ được dùng để chỉ ra giá trị CoS của frame.• Dot1q: user-field sẽ được dùng để chỉ ra giá trị CoS. Các frame từ native vlan sẽ nhậngiá trị CoS mặc định.- Layer3: DSCP.2.1. Class of services:- Trên đường trunking, frame được thêm vào tagging.- Dot1q: mỗi frame được thêm vào 12-bit vlan-id và một field gồm 3 bit để chỉ ra độ ưutiên. Những frame đến từ native-vlan sẽ được cấu hình giá trị mặc định.- ISL: có 4 bit trong user-field. Dùng 3 bit thấp nhất để gán priority.2.2. Layer 3 DSCP:- Dùng Tos trong ip datagram- Giá trị DSCP có cùng vị trí trong header giống như TOS nhưng sẽ được diễn dịchkhác.- Xem thêm bảng chuyển đổi trong giáo trình.1. Các đặc điểm nổi bật của cơ chế RSVP trong mô hình tích hợp dịch vụ(IntServ Model)- RSVP sẽ yêu cầu và dự trữ tài nguyên trên đường đi từ nguồn tới đích.Tuy nhiên,việc chiếm giữ tài nguyên trên mỗi router là “mềm”, nghĩa là trạng thái chiếm giữ tàinguyên sẽ được cập nhật định kỳ lại do phía nhận (destination) đảm nhiệm.- RSVP không phải là giao thức giao vận mà là giao thức điều khiển mạng hoạt độngcùng với các luồng dữ liệu của TCP/UDP.- Quá trình dự trữ tài nguyên do phía thu quyết định để tăng hiệu quả hỗ trợ multicast.- Lưu lượng RSVP có thể đi qua các router không hỗ trợ RSVP nên sẽ tạo ra các điểmyếu (Tại các điểm này, dịch vụ chỉ được cung cấp theo mô hình best-effort delivery).Do đó, RSVP đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai mô hình tích họp dịch vụ(IntServ).2. Các thành phần cơ bản trên router/switch để quản lý tài nguyên trong mạngIntServ- Bộ dự trữ tài nguyên (Reservation Setup Protocol): các ứng dụng yêu cầu QoS thôngqua bộ dự trữ tài nguyên sẽ thiết lập đường đi và dự trữ tài nguyên cho việc truyền dữliệu trên mạng.- Bộ kiểm soát thu nhận (Admission Control): các hàm kiểm soát thu nhận sẽ xem xéttài nguyên có đáp ứng được các yêu cầu R ...