MỞ ĐẦU MPLS VPN là một lựa chọn mới cho cho mạng diện rộng WAN. Nó đang ngày càng đƣợc trở nên phổ biến trong nền công nghiệp viễn thông. Các khách hàng doanh nghiệp đang dần dần hƣớng tới những nhà cung cấp dịch vụ có triển khai ứng dụng MPLS VPN. Lý do chính cho sự thay đổi này nằm ở việc MPLS có khả năng cung cấp sẵn các tính năng bảo mật và các kết nối đa điểm tới đa điểm.
QoS là một thành phần rất quan trọng trong các mạng khách hàng. Mạng doanh nghiệp thƣờng có nhiều loại lƣu lƣợng nhƣ thoại, hình và dữ liệu đi qua một hạ tầng mạng duy nhất. Trong luận văn này tôi sẽ trình bày nghiên cứu của mình về các vấn đề của QoS (trễ, biến thiên trễ, mất gói…) trong môi trƣờng MPLS VPN. Nó sẽ là cơ sở để nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng duy trì một chất lƣợng dịch vụ ổn định cho các lƣu lƣợng hình, tiếng, dữ liệu… chạy qua môi trƣờng này.
Để đạt đƣợc chất lƣợng dịch vụ từ điểm đầu tới điểm cuối một cách ổn định, nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng doanh nghiệp phải làm việc với nhau một cách chặt chẽ đồng thời chia sẻ các chính sách giống nhau bởi vì nhà cung cấp dịch vụ tham gia vào định tuyến của khách hàng trong môi trƣờng MPLS VPN. Chúng ta sẽ sử dụng mô hình chất lƣợng dịch vụ DiffServ cho môi trƣờng MPLS VPN. Đồng thời chúng ta cũng sẽ lựa chọn một mô hình 4,5 hoặc 6 lớp dịch vụ cho nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng để triển khai thử nghiệm. Trong phần cuối tôi sẽ tiến hành thử nghiệm chất lƣợng dịch vụ (độ mất gói, trễ, biến thiên trễ…) từ điểm đầu tới điểm cuối.
Sau đó chúng ta sẽ so sánh kết quả của các tham số trên khi áp dụng và khi không áp dụng mô hình chất lƣợng dịch vụ DiffServ trong mạng MPLS VPN. Chúng ta sẽ thấy rõ ràng trong phần kết quả khi sử dụng mô hình chất lƣợng dịch vụ DiffServ các tham số trễ, mất gói, biến thiên trễ sẽ tăng khi dữ liệu trong mạng tăng lên. Tuy nhiên sau khi áp dụng mô hình chất lƣợng dịch vụ DiffServ các tham số trên sẽ không bị ảnh hƣởng khi tăng lƣu lƣợng dữ liệu trong mạng và cung cấp một mức chất lƣợng dịch vụ ổn định. 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ MẠNG RIÊNG ẢO – VPN VPN có thể đƣợc hiểu nhƣ là mạng kết nối các site khách hàng đảm bảo an ninh trên cơ sở hạ tầng mạng chung cùng với các chính sách điều khiển truy cập và bảo mật nhƣ một mạng riêng. Tuy đƣợc xây dựng trên cơ sở hạ tầng có sẵn của mạng công cộng nhƣng VPN lại có đƣợc các tính chất của một mạng cục bộ nhƣ khi sử dụng các đƣờng kênh thuê riêng. Chƣơng này sẽ trình bày từ những nguyên lý cơ bản nhất trong hoạt động trao đổi thông tin của các mạng truyền thông.1 Mạng Internet và kiến trúc giao thức mạng Internet 1.1 Sự ra đời mạng Internet Tiền thân của mạng Internet ngày nay là mạng ARPANET. Cơ quan quản lý dự án nghên cứu phát triển ARPA thuôc bộ quốc phòng Mỹ liên kết 4 địa điểm đầu tiên vào tháng 7 năm 1969 gồm: Viện nghiên cứu Stanford, Đại học California, Los Angeles, Đại học Utah và Đại học California, Santa Barbara.
Đó chính là mạng liên khu vực (Wide Area Network - WAN) đầu tiên đƣợc xây dựng. Thuật ngữ Internet lần đầu xuất hiện vào khoảng năm 1974. Lúc đó mạng vẫn đƣợc gọi là ARPANET. Năm 1983, giao thức TCP/IP chính thức đƣợc coi nhƣ một chuẩn đối với ngành quân sự Mỹ và tất cả các máy tính nối với ARPANET phải sử dụng chuẩn mới này.
Năm 1984, ARPANET đƣợc chia ra thành hai phần: phần thứ nhất vẫn đƣợc gọi là ARPANET, dành cho việc nghiên cứu và phát triển; phần thức hai đƣợc gọi là MILNET, là mạng dùng cho các mục đích quân sự Giao thức TCP/IP ngày càng thể hiện rõ các điểm mạnh của nó, quan trọng nhất là khả năng liên kết các mạng khác với nhau một cách dễ dàng. Chính điều này cùng với các chính sách mở cửa đã cho phép các mạng dùng cho nghiên cứu và thƣơng mại kết nối đƣợc với ARPANET, thúc đẩy việc tạo ra một siêu mạng (Supernetwork). Năm 1980, ARPANET đƣợc đánh giá là mạng trụ cột của Internet. Mốc lịch sử quan trọng của Internet đƣợc xác lập vào giữa thập nhiên 1980 khi tổ chức khoa học quốc gia Mỹ NSF thành lập mạng liên kết các trung tâm máy tính lớn với nhau gọi là NSFNET.
Nhiều doanh nghiệp đã chuyển từ ARPANET sang NSFNET và do đó sau gần 20 năm hoạt động, ARPANET không còn hiệu quả đã ngừng hoạt động vào khoảng năm 1990. Sự hình thành mạng xƣơng sống của NSFNET và những mạng vùng khác đã tạo ra một môi trƣờng thuận lợi cho sự phát triển của mạng Internet. Tới năm 1995, NSFNET thu lại thành một mạng nghiên cứu còn Internet thì vẫn tiếp tục phát triển. Với khả năng kết nối mở nhƣ vậy, Internet đã trở thành một mạng lớn nhất trên thế giới, mạng của các mạng, xuất hiện trong mọi lĩnh vực thƣơng mại, chính trị, quân sự, nghiên cứu, giáo dục, văn hóa, xã hội… Cũng từ đó, các dịch vụ trên Internet không ngừng phát triển tạo ra cho nhân loại một thời kỳ mới: kỷ nguyên thƣơng mại điện tử trên Internet.
Đến năm 1997 Internet chính thức xuất hiện tại Việt Nam.2 Kiến trúc giao thức mạng Internet Đầu những năm 1980 một bộ giao thức mới đƣợc đƣa ra làm giao thức chuẩn cho mạng ARPANET và các mạng của DoD mang tên DARPA Internet protocol suite, 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thƣờng đƣợc gọi là bộ giao thức TCP/IP hay gọi tắt là TCP/IP. Bộ giao thức này cũng đƣợc sử dụng cho các hệ thống sử dụng Unix. Bộ giao thức cốt lõi TCP/IP và yếu tố phi tập trung của nó đã mang lại sự thành công cho ARPANET và INTERNET ngày nay. So sánh mô hình OSI và TCP/IP Hình 1 - 1 So sánh kiến trúc mô hình OSI và TCP/IP Khi triến trúc tiêu chuẩn OSI xuất hiện thì TCP/IP đã trên con đƣờng phát triển.
Xét một cách chặt chẽ, TCP/IP và OSI không liên quan tới nhau. Nói cách khác mô hình TCP/IP đƣợc đƣa ra bởi các nhà sản xuất thƣơng mại. Tuy nhiên, hai mô hình này có những mục tiêu giống nhau và do đó sự tƣơng tác giữa các nhà thiết kế tiêu chuẩn nên 2 mô hình xuất hiện những điểm tƣơng thích. Cũng chính vì thế, các thuật ngữ của OSI thƣờng đƣợc áp dụng cho TCP/IP.
Cả OSI và TCP/IP là các tiêu chuẩn xây dựng mô hình mạng.2 Mạng cục bộ LAN 1.1 Mạng LAN và các đặc điểm chính 1.1 Khái niệm Mạng cục bộ LAN (Local Area Network) là hệ thống truyền thông tốc độ cao đƣợc thiết kế để kết nối các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau trong một khu vực địa lý nhỏ nhƣ ở một tầng của tòa nhà hoặc một tòa nhà… Tên gọi “mạng cục bộ” đƣợc xem xét từ quy mô của mạng. Tuy nhiên đó không phải là đặc tính duy nhất của mạng cục bộ nhƣng trên thực tế, quy mô của mạng quyết định nhiều đặc tính và công nghệ của mạng 1.2 Đặc điểm của mạng cục bộ Mạng cục bộ có những đặc điểm chính sau: [1] - Mạng cục bộ có quy mô nhỏ, thƣờng là bán kính dƣới vài km. Đặc điểm này cho phép không cần dùng các thiết bị dẫn đƣờng với các mối liên hệ phức tạp - Mạng cục bộ thƣờng đƣợc sở hữu của một tổ chức. Điều này dƣờng nhƣ có vẻ ít quan trọng nhƣng trên thực tế đó là điều khá quan trọng để việc quản lý mạng có hiệu quả 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Mạng cục bộ có tốc độ cao và ít lỗi.
Trên mạng rộng tốc độ nói chung chỉ đặt vài Kbit/s. Còn tốc độ thông thƣờng trên mạng cục bộ là 10, 100, 1000 Mb/s. Xác suất lỗi rất thấp 1.3 Các đặc tính kỹ thuật của LAN - Đƣờng truyền: là thành phần quan trọng của một mạng máy tính, là phƣơng tiện dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính. Các tín hiệu điện tử đó chính là các thông tin, dữ liệu đƣợc biểu thị dƣới dạng các xung nhị phân (ON_OFF), mọi tín hiệu truyền giữa các máy tính với nhau đều thuộc sóng điện từ, tùy theo tần số mà ta có thể dựng các đƣờng truyền vật lý khác nhau.
Các máy tính đƣợc kết nối với nhau bởi các loại cáp truyền: cáp đồng trục, cáp xoắn đôi… - Chuyển mạch: Là đặc trƣng kỹ thuật chuyển tín hiệu giữa các nút trong mạng, các nút mạng có chức năng hƣớng thông tin tới đích nào đó trong mạng. Trong mạng nội bộ, phần chuyển mạch đƣợc thực hiện thông qua các thiết bị chuyển mạch nhƣ HUB, Switch… - Kiến trúc mạng: Kiến trúc mạng máy tính thể hiện cách nối các máy tính với nhau và tập các quy tắc, quy ƣớc mà tất cả các thực thể tham gia truyền thông trên mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt. Ngƣời ta thƣờng nhắc đến hai vấn đề trong kiến trúc mạng là topo mạng (Network topology) và giao thức mạng (Network protocol) Network Topology: Cách két nối các máy tính với nhau về mặt hình học mà ta gọi là topo mạng. Một số loại cơ bản là: hình sao, hình bus, hình vòng… Network Protocol: Tập hợp các quy ƣớc truyền thông giữa các thực thể truyền thông mà ta gọi là giao thức của mạng.
Các giao thức thƣờng gặp là: TCP/IP, NETBIOS, IPX/SPX… - Kỹ thuật truy cập đƣờng truyền (Medium Access Control - MAC): Chỉ ra cách thức mà các host trong mạng LAN sử dụng để truy cập và chia sẻ đƣờng truyền mạng. MAC sẽ quản trị việc truy cập đến đƣờng truyền trong LAN và cung cấp cơ sở cho việc định danh các tính trong mạng LAN theo chuẩn IEEE.4 Phân loại và một số công nghệ mạng LAN phổ biến IEEE là tổ chức đi tiên phong trong lĩnh vực chuẩn hóa mạng cục bộ với dự án IEEE 802 nổi tiếng và đƣợc triển khai từ những năm 1980 và kết quả là hàng loại chuẩn thuộc họ 802.x ra đời, tạo nền tảng quan trọng cho việc thiết kế và cài đặt mạng nội bộ trong thời gian qua. Có thể kể đến một số chuẩn trong họ 802 nhƣ: IEEE 801.1: High Level Interface; IEEE 802.2: Logical Link Control (LLC), IEEE 802.3: CSMA/CD là chuẩn đặc tả một mạng cục bộ dựa trên mạng Ethernet nổi tiếng do Digital, Intel và Xerox hợp tác phát triển từ năm 1990; IEEE 802.11: Wireless LAN… Một số công nghệ LAN phổ biến: Ethernet (802.