Đồ Án Chất lượng dịch vụ trên LINUX

LỜI NÓI ĐẦU


Thuật ngữ chất lượng dịch vụ (QoS – Quality of Service) đã trở nên rất quen thuộc đối với hầu hết những người đang học tập, làm việc về lĩnh vực mạng máy tính. Trong các công ty có hệ thống máy chủ và gồm nhiều máy trạm, hầu hết các nhà quản trị mạng cho đều mong muốn triển khai chất lượng dịch vụ cho hệ thống mạng của công ty. Vì sao vậy ? Vì khi công ty có nhiều máy trạm, thì tại một thời điểm sẽ có rất nhiều lưu lượng khác nhau (FTP, HTTP, Mail ) cùng được truyền qua một cáp mạng có băng thông hữu hạn để có thể truy xuất dữ liệu tại hệ thống máy chủ. Do vậy, một hiện tượng không mong muốn có thể xảy ra đó là nếu có rất nhiều lưu lượng cùng thuộc một loại (FTP, HTTP,Mail, ) cùng truy xuất đến máy chủ vào cùng một thời thời điểm, thì toàn bộ băng thông của hệ thống gần như đã bị chiếm sạch bởi loại lưu lượng đó. Hệ quả đó là các loại lưu lượng khác sẽ không thể truy xuất hoặc truy xuất đến hệ thống máy chủ một cách chậm chập. Như vậy, các loại lưu lượng đã có hiện tượng chiếm băng thông của nhau, làm cho các dịch vụ mạng của hệ thống chạy không ổn định (Ví dụ việc duyệt web và duyệt email lúc được lúc không). Và QoS chính là một giải pháp để khắc phục hoàn toàn vấn đề trên. QoS cung cấp các độ ưu tiên khác nhau đối với từng dòng liệu, từng người dùng, từng ứng dụng khác nhau để đảm bảo một mức độ hoạt động ổn định của dòng dữ liệu.

Có hai cách để triển khai chất lượng dịch vụ mạng đó là triển khai trên thiết bị định tuyến phần cứng và thiết bị định tuyến phần mềm. Đối với cách triển khai trên thiết bị định tuyến phần cứng, đòi hỏi phải tốn hàng ngàn đôla để mua các thiết bị chuyên dụng. Hai thương hiệu nổi tiếng kinh doanh loại thiết bị này đó là Cisco và Juniper. Cách làm này chỉ áp dụng cho các công ty có quy mô lớn. Đối với cách thứ hai, chỉ cần một hệ điều hành có hỗ trợ tính năng chất lượng dịch vụ mạng là hoàn toàn có thể triển khai QoS. Hệ điều hành Linux là một sự lựa sáng suốt cho các công ty có quy mô vừa và nhỏ đang có nhu cầu về chất lượng dịch vụ mạng. Thật vậy, Linux là một hệ điều hành mở, mọi người đều có thể tải file cài đặt trên trang chủ xuống. Do đó, các công ty sẽ không tốn chi phí để mua bản quyền hệ điều hành. Tuy là một hệ điều hành miễn phí, nhưng những tính năng mà nó mang lại sẽ vô cùng bất ngờ. Xét về vấn đề chất lượng dịch vụ mạng, linux cung cấp đầy đủ các công cụ, tính năng cần thiết để triển khai chất lượng dịch vụ mạng như trên các thiết bị phần cứng chuyên dụng. Điểm hạn chế của linux so với các thiết bị chuyên dụng đó là năng lực xử lý có giới hạn. Do vậy, hầu hết các công ty vừa và nhỏ hiện nay thường triển khai chất lượng dịch vụ trên hệ thống Linux. Và công ty TNHH NetNam – nơi chúng em đang làm việc là một ví dụ.

Tất cả những điều vừa đề cập ở trên đã giúp chúng em quyết định nghiên cứu đề tài “Chất lượng dịch vụ trên Linux”. Trọng tâm của đồ án gồm phần lý thuyết ở chương II và phần thực hành ở chương III và IV. Sau khi hoàn thành đồ án, chúng em đã tích lũy được rất nhiều kiến thức liên quan đến chất lượng dịch vụ mạng. Và đặc biệt, chúng em đã hoàn toàn đủ tự tin để có thể triển khai trên các hệ thống thật.



MỤC LỤC


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

I.1 Đặt vấn đề

I.2 Nhiệm vụ của đồ án

I.2.1 Bài toán

I.2.2 Vấn đề cần giải quyết

I.3 Cấu trúc đồ án


CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS)

II.1 Định nghĩa QoS

II.2 Các tiêu chí đánh giá QoS

II.3 Phân lớp lưu lượng

II.3.1 Phân lớp lưu lượng ở mức lớp mạng

II.3.2 Phân lớp lưu lượng ở mức liên kết dữ liệu

II.4 Giải pháp QoS

II.4.1 Mô hình dịch vụ cố gắng tối đa

II.4.2 Mô hình tích hợp dịch vụ

II.4.3 Mô hình phân biệt dịch vụ

II.5 Quản lý tắt nghẽn

II.5.1 Các khái niệm hàng đợi

II.5.2 Tránh nghẽn

II.5.3 Kiểm soát và định hướng

II.6 Phân biệt dịch vụ trong Linux

CHƯƠNG III: GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN

III.1 Mô hình hệ thống

III.1.1 Giới thiệu

III.1.2 Chức năng từng thành phần

III.1.2.1 Máy chủ

III.1.2.2 Bộ định tuyến biên (Edge Router)

III.1.2.3 Bộ định tuyến nhân (Core Router)

III.1.2.4 Máy trạm

III.2 Các bước triển khai

III.2.1 Cấu hình định tuyến

III.2.2 Cấu hình các dịch vụ trên máy chủ

III.2.2.1 Cấu hình FTP Server

III.2.2.2 Cấu hình Web Server

III.2.3 Triển khai QoS


CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

IV.1 Cách thức kiểm tra chất lượng dịch vụ trên Linux

IV.1.1 Kiểm tra giá trị trường DSCP

IV.1.2 Kiểm tra thông số chất lượng dịch vụ

IV.2 Kịch bản 1

IV.2.1 Nội dung

IV.2.2 Thực hiện

IV.2.3 Kiểm tra

IV.2.3.1 Trước khi đánh dấu gói tin

IV.2.3.2 Sau khi đánh dấu gói tin

IV.2.4 Kết luận

IV.3 Kịch bản 2

IV.3.1 Nội dung

IV.3.1.1 Băng thông của máy trạm 1

IV.3.1.2 Băng thông của máy trạm 2

IV.3.2 Thực hiện

IV.3.3 Kiểm tra

IV.3.3.1 Trước khi hạn chế băng thông

IV.3.3.2 Sau khi hạn chế băng thông

IV.3.4 Kết luận

IV.4 Kịch bản 3

IV.4.1 Nội dung

IV.4.2 Thực hiện

IV.4.3 Kiểm tra

IV.4.3.1 Nếu chỉ có một lưu lượng HTTP

IV.4.3.2 Nếu có đồng thời lưu lượng HTTP và FTP

IV.4.4 Kết luận


CHƯƠNG V: KẾT LUẬN

V.1 Tóm lược vấn đề

V.2 Phương pháp giải quyết

V.3 Kết quả đạt được

V.4 Điểm nổi bật

V.4.1 Hiện thực mô hình phân biệt dịch vụ

V.4.2 Tính linh động trong việc triển khai chất lượng dịch vụ

V.5 Hạn chế

V.6 Phương hướng mở rộng đề tài.


TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC