Luận Văn QoS trong mạng IP và một số giải pháp nâng cao QoS

LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu hướng phát triển bùng nổ thông tin ngày này, các nhu cầu về thông tin liên lạc ngày càng mở rộng. Nó đi đôi với nhu cầu đòi hỏi cao về chất lượng dịch vụ. Đối với nhà khai thác mạng nâng cao chất lượng dịch vụ đồng nghĩa với khả năng tăng khả năng cạnh tranh. Điều đó được ví như một điều tất yếu mà một nhà khai thác phải làm tốt để tồn tại.
Việt Nam được đánh giá là một quốc gia có nhu cầu về thông tin lớn. Hệ thống viễn thông mạng Việt Nam rất đa rạng, phong phú, trong đó công nghệ mạng trên nền chuyển mạch gói là rất phổ biến. Song song với việc cung cấp nhiều loại hình dịch vụ mục tiêu nâng cao chất lượng dịch vụ đang là một vấn đề trọng tâm của các nhà cung cấp đặt ra.
Mạng hiện thời đang tồn tại ở Việt Nam so với một số nước trong khu vực còn chưa thật sự ổn định, vẫn còn nhiều hiện tượng nghẽn mạng hay tốc độ truy cập mạng còn thấp. Ngoài biên pháp cải thiện băng thông (rất tốn kém), chưa thể đáp ứng ngay thì chúng ta cần phải cải thiện chất lượng dịch vụ theo một số hướng khác. Bản đồ án này tìm hiểu về QoS trong mạng IP và một số giải pháp nâng cao QoS phổ biến đang được áp dụng.
Được sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của Thầy giáo Nguyễn Tiến Ban, bản đồ án với đề tài “Nghiên cứu chất lượng dịch vụ trong mạng IP” đã đề cập đến những vấn đề cơ bản về chất lượng dịch vụ trong mạng IP. Sau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu bản đồ án đã hoàn thành với những nội dung chính sau đây:
Chương 1: Tổng quan về mô hình TCP/IP.
Chương 2: Chất lượng dịch vụ trong mạng IP.
Chương 3: Các thành phần QoS trong mạng IP.
Chương 4: Một số kỹ thuật hỗi trợ QoS trong mạng IP.
Do nội dung kiến thức của đề tài tương đối mới mẻ, khả năng còn hạn chế và kiến thức thực tế chưa nhiều nên bản đồ án này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và các bạn để bản đồ án được chính xác, đầy đủ và hoàn thiện hơn.

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ iii
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT v
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I 2
TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH TCP/IP 2
1.1 Mô hình TCP/IP 2
1.1.1 Khái niệm và lịch sử ra đời của bộ giao thức 2
1.1.2 Kiến trúc của TCP/IP 3
1.2 Một số giao thức cơ bản trong mô hình TCP/IP 5
1.2.1 Tầng ứng dụng 6
1.2.2 Tầng giao vận 6
1.2.3 Tầng liên mạng 14
1.3 Gói tin IP 18
1.3.1 IPv4 18
1.3.2 IPv6 21
1.3.3 So sánh IPv4 với IPv6 22
Kết luận chương I: 23
CHƯƠNG II CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IP 24
2.1 Khái niệm về chất lượng dịch vụ 24
2.2 Các thông số QoS 25
2.2.1 Băng thông 26
2.2.2 Trễ 27
2.2.3 Jitter (Biến động trễ) 28
2.2.4 Mất gói 29
2.2.5 Tính sẵn sàng (Độ tin cậy) 30
2.2.6 Bảo mật 31
2.3 Các nguyên tắc QoS 31
2.4 Đặc tính kỹ thuật của QoS 32
2.5 Các cơ chế QoS 33
2.5.1 Cơ chế cung cấp QoS 34
2.5.2 Các cơ chế điều khiển QoS 34
2.5.3 Các cơ chế quản lý QoS 36
2.6 Một số kỹ thuật hỗ trợ chất lượng dịch vụ 36
Kết luận chương 38
CHƯƠNG III CÁC THÀNH PHẦN QoS TRONG MẠNG IP 39
3.1 Phân cấp mạng 40
3.2 Cách thức xử lý theo từng chặng dự báo trước 42
3.2.1 Nghẽn tạm thời, trễ , biến động trễ và mất gói. 42
3.2.2 Sự phân loại , hàng đợi và lập lịch 44
3.2.3 Chất lượng dịch vụ mức liên kết 45
3.3 Cách thức biên tới biên dự đoán trước 46
3.3.1 Những mô hình biên tới lõi 47
3.3.2 Định tuyến biên- tới- biên 51
3.4 Báo hiệu 56
3.5 Lập chính sách, nhận thực và quyết toán 58
Kết luận chương III 60
CHƯƠNG IV MỘT SỐ KỸ THUẬT NÂNG CAO QoS TRONG MẠNG IP 61
4.1 Vấn đề định tuyến hoá và QoS 61
4.2 Phân loại 64
4.2.1 Những quy tắc 64
4.2.2 ToS, traffic Class (IPv4, IPv6) 65
4.2.3 Diffirent Services Fied (trường dịch vụ khác biệt) 66
4.2.4 Phân loại đa trường 67
4.2.5 Bảo mật đưa ra 69
4.2.6 Xử lý tốc độ đường dây 70
4.3 Đánh dấu và lập chính sách 71
4.3.1 Metering 71
4.3.2 Tiered profiles 73
4.3.3 Bảo vệ mạng 74
4.4 Quản lý hàng đợi 74
4.4.1 Tránh ghi lại 75
4.4.2 Giảm thời gian chiếm đóng hàng đợi 76
4.4.3 Tìm kiếm ngẫu nhiên sớm 78
4.5 Lập lịch 84
4.5.1 Định hướng tốc độ “Rate shaping” 85
4.5.2 Lập lịch đơn giản 86
4.5.3 Lập lịch tương thích 88
4.6 Sắp xếp đường liên kết phân cấp 89
4.7 Dịch vụ tích hợp 91
4.7.1 Một số mô hình của dịch vụ tích hợp 94
4.7.2 Một số vấn đề liên quan trong Inserv 96
4.8 Dịch vụ khác biệt 100
4.8.1 Khái niệm về dịch vụ DiffServ 100
4.8.2 Một số nguyên tắc cơ bản của DiffServ như sau 100
4.8.3 Mô hình DiffServ 101
4.8.4 Một số vấn đề liên quan 104
Kết luận chương 107
KẾT LUẬN 108