Luận Văn ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐẢM BẢO QoS CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN CỦA CHIẾN LƯỢC QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI WRED

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN . 1
LỜI CẢM ƠN . 3
MỤC LỤC 4
DANH MỤC CÁC KÝHIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 7
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ . 9
DANH MỤC CÁC BẢNG 11
ĐẶT VẤN ĐỀ 12
1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài 12
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu . 13
3.Cấu trúc các chương 13
Chương 1. TỔNG QUAN 14
1.1 Mạng Internet và các dịch vụ . 14
1.1.1 Mạng Internet 14
a. Lịch sử phát triển mạng Internet 14
b. Giao thức tầng giao vận: TCP và UDP . 15
1.1.2 Đặc điểm vận chuyển lưu lượng kiểu “Cố gắng tối đa ” [2] 17
a. Tỉ lệ mất mát gói tin có thểrất lớn khi xảy ra tắc nghẽn 17
b. Độ trễ end-to-end có thể vượt quá giới hạn chấp nhận được . 18
c. Jitter là không thể tránh khỏi và làm giảm chất lượng âm thanh . 18
1.2 Truyền thông đa phương tiện và yêu cầu chất lượng dịch vụ (QoS) 19
1.2.1 Một số thí dụvề truyền thông đa phương tiện 19
1.2.1.1 Ứng dụng Email, FTP 19
1.2.1.2 Ứng dụng truyền dòng (Streaming) âm thanh, hình ảnh lưu trước . 20
1.2.1.3 Ứng dụng Streaming cho âm thanh, hình ảnh truyền trực tiếp (live) . 21
1.2.1.4 Ứng dụng hình ảnh âm thanh tươngtác thời gian thực . 21
1.2.1.5 Ví dụ về điện thoại VoIP . 22
1.2.2 Khái niệm QoS 24
1.2.3 Yêu cầu QoS cho truyền thông đa phương tiện 25
1.3 Các tham số hiệu năng chủ yếu của mạng liên quan đến việc đảm bảo QoS . 26
1.3.1 Băng thông (bandwidth) . 26
1.3.2 Độ trễ (delay) và biến thiên độ trễ (jitter) . 26
a. Độ trễ (delay) 26
b. Biến thiên độ trễ (Jitter) . 26
1.3.3 Tỉ lệ mất mát gói tin 27
1.3.4 Một số tham số khác: 27
a. Tính sẵn sàng –độ tin cậy 27
b. Bảo mật . 28
Kết luận chương 29
Chương 2. CÁC MÔ HÌNH ĐẢM BẢO QoS CHO TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG
TIỆN 30
2.1 Mô hình IntServ (Integrated Service) . 30
2.1.1 Tổng quan 30
2.1.2 Kiến trúc IntServ . 31
2.1.2.1 Điều khiển chấp nhận . 31
2.1.2.2 Nhận dạng luồng 32
2.1.2.3 Lập lịch gói . 32
2.1.2.4 Các dịch vụ của IntServ . 32
2.1.3 Giao thức dành trước tài nguyên -RSVP 32
2.1.3.1 Tổng quan . 32
2.1.3.2 Hoạt động của RSVP . 33
2.1.3.3 Các kiểu RSVP dành trước tài nguyên . 33
2.2 Mô hình DifServ(Differentiated Service) 34
2.2.1 Tổng quan 35
2.2.2 Cấu trúc DiffServ 36
2.2.3 Đánh dấu gói DiffServ 38
2.2.3.1. Đánh dấu gói trong các router thông thường . 38
2.2.3.2.Trường DiffServ (DS) 39
2.2.4 Hành vi theo từng chặng (PHB) . 40
2.2.4 .1 PHB chuyển tiếp nhanh (Expedited Forwarding) . 40
2.2.4.2 PHB chuyển tiếp đảm bảo (AF) 42
2.2.5.Ví dụ về Differentiated Services 43
Kết luận chương 44
Chương 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẢM BẢO QoS CHO TRUYỀN THÔNG ĐA
PHƯƠNG TIỆN . 45
3.1. Phương pháp bỏ đuôi -DropTail . 45
3.2. Phương pháp loại bỏ ngẫu nhiên –RED 46
3.2.1 Tổng quan 46
3.2.2 Thuật toán 48
3.2.3 Thiết lập các tham số 50
a. Trọng số hàng đợi wq . 50
b. Thiết lập minth và maxth . 51
c. Thiết lập xác suất loại bỏ tối đa maxp . 52
3.2.4 Một số đánh giávề RED . 52
3.3Phương pháp loại bỏ ngẫu nhiên theo trọng số - WRED . 53
a. Cấu trúc của DiffServ . 55
b. Hàng đợi RED trong module DiffServ 55
c. Router lõi và router biên . 56
d. Các chính sách -Policy 57
3.4 Một số phương pháp khác 58
3.4.1. Tốc độ truy cập cam kết (CAR -Committed Access Rate) . 58
3.4.1.1. Cơ chế hoạt động . 58
3.4.1.2. Các chức năng của CAR . 59
3.4.1.3. Mô hình chiếc thùng và thẻ bài 60
3.4.2 Định dạng lưu lượng tổng quát -GTS (Generic Traffic Shaping) 61
a. Cơ chế hoạt động của GTS . 61
b. Kết luận . 62
Kết luận chương 63
Chương 4. ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH WRED VỚI DROP-TAIL VÀ RED . 64
4.1. Giới thiệu bộ mô phỏng mạng NS-2 64
4.2. Thiết lập tô-pô mạng mô phỏng . 64
4.3. Kịch bản mô phỏng . 65
4.4. Đánh giá hiệu năng truyền thông đa phương tiện khi sử dụng DropTail và RED67
4.4.1 Kịch bản 1: Tăng cường độ tắc nghẽn với các nguồn phát TCP 67
a. Kết quả . 67
b. Nhận xét 68
4.4.2. Thí nghiệm 2: Tăng cường độ tắc nghẽn với nguồn phát UDP 69
a. Kết quả . 69
b. Nhận xét: . 71
4.5. Đánh giá hiệu năng truyền thông đa phương tiện khi sử dụng WRED . 71
4.5.1. Mô phỏng WRED TSW2CM và TSW3CM . 71
a. Cấu hình mô phỏng . 72
b. Phương thức thu thập kết quả 72
c. Kết quả . 73
d. Nhận xét 78
4.5 So sánh và kết luận chung 80
4.6 Hướng nghiên cứu tiếp theo 81
4.6.1 SNA ToS (System Network Architecture Term of Service 81
4.6.2 QoS VoIP Solution 82
4.6.3 QoS trong streaming video . 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 85