Chương 1. Tổng quan về mạng ip Hình 1. Định dạng gói IPv6 IPv6 gồm các loại chính sau đây: Unicast Address: Dùng để xác định một Interface trong phạm vi các Unicast Address. Gói tin (Packet) có đích đến là Unicast Address sẽ thông qua Routing để chuyển đến 1 Interface duy nhất.
Anycast Address: Là địa chỉ đặc biệt có thể gán cho nhiều interface, gói tin chuyển đến Anycast Address sẽ được vận chuyển bởi hệ thống Routing đến Interface gần nhất. Hiện nay, địa chỉ Anycast được sử dụng rất hạn chế, rất ít tài liệu nói về cách sử dụng loại địa chỉ này. Hầu như Anycast addresss chỉ được dùng để đặt cho Router, không đặt cho Host, bởi vì hiện nay địa chỉ này chỉ được sử dụng vào mục đích cân bằng tải. Multicast Address: Trong địa chỉ IPv6 không còn tồn tại khái niệm địa chỉ Broadcast.
Mọi chức năng của địa chỉ Broadcast trong IPv4 được đảm nhiệm thay thế bởi địa chỉ IPv6 Multicast. Địa chỉ Multicast giống địa chỉ Broadcast ở chỗ điểm đích của gói tin là một nhóm các máy trong một mạng, song không phải tất cả các máy. Trong khi Broadcast gửi trực tiếp tới mọi host trong một subnet thì Multicast chỉ gửi trực tiếp cho một nhóm xác định các host, các host này lại có thể thuộc các subnet khác nhau. Host có thể lựa chọn có tham gia vào một nhóm Multicast cụ thể nào đó hay không (thường được thực hiện với thủ tục quản lý nhóm internet - Internet Group Management Protocol), trong khi đó với Broadcast, mọi host là thành viên của nhóm Broadcast bất kể nó có muốn hay không.
Nguyễn Phúc Lâm, D19VTMD2 15 Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng ip 1. Tổng quan về chất lượng dịch vụ QoS Chất lượng dịch vụ (QoS) là một khái niệm phức tạp và có thể được tiếp cận từ nhiều góc độ khác nhau. Từ góc độ của người sử dụng dịch vụ mạng, QoS đại diện cho mức độ hài lòng về chất lượng dịch vụ mà họ nhận được từ nhà cung cấp dịch vụ mạng đối với các dịch vụ cụ thể mà họ sử dụng hoặc các ứng dụng mà nhà cung cấp dịch vụ cam kết đối với khách hàng.
Các dịch vụ khách hàng này có thể bao gồm nhưng không giới hạn trong việc cung cấp voice, video và dữ liệu. QoS trong ngữ cảnh này phản ánh sự đáp ứng của mạng và dịch vụ đối với các yêu cầu và mong muốn của người dùng, đảm bảo rằng chất lượng trải nghiệm của họ là tối ưu và đáp ứng được đúng các tiêu chuẩn đã cam kết. Từ góc độ của nhà cung cấp dịch vụ mạng, QoS liên quan đến khả năng cung cấp và đảm bảo các yêu cầu về chất lượng dịch vụ đối với người sử dụng. Để thực hiện điều này, cần tồn tại hai khía cạnh quan trọng về khả năng của mạng trong việc cung cấp chất lượng dịch vụ trong mạng chuyển mạch gói.
Chất lượng dịch vụ (QoS) là một phần quan trọng của mô hình dịch vụ đảm bảo trong mạng Internet. Nó đại diện cho việc cung cấp dịch vụ một cách minh bạch, đảm bảo rằng các yêu cầu ứng dụng của khách hàng được đáp ứng một cách đáng tin cậy và có thể quan sát từ người dùng cuối. Dịch vụ QoS có thể được cung cấp bởi một loạt các ứng dụng hoặc máy chủ lưu trữ, hoặc thậm chí bởi các thành phần bộ định tuyến trong hệ thống của nhà cung cấp dịch vụ. Tất cả các tầng mạng trong mô hình hợp tác từ tầng cao đến tầng thấp để đảm bảo rằng các yêu cầu dịch vụ được thực hiện tốt nhất, theo những cam kết đã được thỏa thuận trong các thỏa thuận về mức độ dịch vụ.
Ngoài ra, chất lượng dịch vụ cũng có thể được hiểu như sự khác biệt giữa các gói dữ liệu có mục đích xử lý đặc biệt so với các gói khác trong mạng Internet, để đảm bảo rằng những yêu cầu đặc biệt này được đối xử một cách ưu tiên và đạt được chất lượng dịch vụ tối ưu. Sự xuất hiện của chuyển mạch gói qua kênh đã đại diện cho một tiến bộ quan trọng trong việc truyền tải dữ liệu văn bản, bao gồm tệp tin văn bản và email. Mô hình Nguyễn Phúc Lâm, D19VTMD2 16 Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng ip truyền dẫn của Internet, dựa trên dịch vụ nỗ lực cao nhất cho việc phân phối các gói tin, đã được xem xét là một phương pháp tiên tiến so với chuyển mạch kênh truyền thống.
Tuy nhiên, theo thời gian, với sự phát triển mạnh mẽ của dịch vụ thoại và video qua giao thức Internet, mô hình dịch vụ nỗ lực tốt nhất trở nên không còn đáng tin cậy và không đáp ứng đầy đủ nhu cầu của người dùng cuối. Nhằm đáp ứng những yêu cầu ngày càng đa dạng của người dùng, đã có nhiều mô hình dịch vụ giao hàng được đề xuất. Chúng cung cấp dịch vụ theo yêu cầu của người dùng cuối và có mục tiêu cải thiện chất lượng cung cấp dịch vụ, đảm bảo rằng mọi yêu cầu đều được thỏa mãn một cách hiệu quả và đáng tin cậy. Quản lý chất lượng dịch vụ mạng QoS Chất lượng mạng dịch vụ liên quan đến khả năng của một mạng cung cấp dịch vụ tốt hơn so với các mạng cơ bản khác.
Nó đo lường mức độ hiệu quả trong việc truyền tải dữ liệu đúng thời gian từ nguồn đến đích. Thước đo chất lượng dịch vụ này thường được xác định và đảm bảo trong các thỏa thuận về mức độ dịch vụ, đây là các tài liệu hợp đồng chặt chẽ giữa người dùng cuối và các nhà cung cấp dịch vụ. Chất lượng mạng dịch vụ là yếu tố quan trọng xác định sự khác biệt giữa các mạng và đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu của người dùng. Điều này đòi hỏi mạng phải cung cấp khả năng truyền tải dữ liệu một cách đáng tin cậy và đúng thời gian, giúp đảm bảo rằng dịch vụ đáp ứng được các tiêu chuẩn đã cam kết trong các thỏa thuận mức độ dịch vụ.
Nguyễn Phúc Lâm, D19VTMD2 17 Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng ip 1. Kết luận chương 1 Hệ thống mạng máy tính ngày nay đang phát triển mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người. Mặc dù có nhiều ưu điểm đáng kể, nhưng cũng không thiếu những thách thức và vấn đề phức tạp.
Để giải quyết các khó khăn và đảm bảo sự phát triển và hiệu suất của hệ thống truyền thông mạng, các chuyên gia đã nghiên cứu và đề xuất nhiều giải pháp quan trọng. Việc hiểu sâu hơn về cách mà gói tin được truyền tải trong mạng máy tính, cùng với việc xử lý các lỗi phát sinh trong quá trình truyền dữ liệu, đóng một vai trò quan trọng. Để xây dựng mạng tối ưu cho từng tổ chức, đơn vị, cơ quan hoặc trường học, chúng ta cần tìm hiểu kỹ hơn về các tiêu chí và vấn đề quan trọng để đánh giá chất lượng truyền dẫn trong mạng cụ thể. Những nghiên cứu và khám phá này giúp tối ưu hóa hệ thống mạng, đảm bảo rằng mọi yêu cầu và định hướng được thỏa mãn một cách hiệu quả và đáng tin cậy.
Nguyễn Phúc Lâm, D19VTMD2 18 Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2. Quản lý chất lượng dịch vụ Qos trong mạng ip CHƯƠNG 2. QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QoS TRONG MẠNG IP 2. Tham số đánh giá chất lượng dịch vụ trong mạng IP Internet được thiết kế để cung cấp dịch vụ tốt nhất nhưng thời gian trôi qua sự gia tăng đáng kể về lưu lượng truy cập và đặc biệt là sự tiến bộ của đa phương tiện lưu lượng truy cập qua Internet thì vấn đề tắc nghẽn xảy ra và việc truyền tải các gói tin trở nên chậm lại.
Để khắc phục vấn đề này, một vấn đề về chất lượng dịch vụ đã được nghiên cứu như thông lượng, mất gói, độ trễ và chập chờn, … Bảng 2. Các thông số của QoS Thông số QoS Các giá trị thực tiễn Băng thông (Nhỏ nhất) 64Kb/s, 1.5Mb/s, 45Mb/s Trễ (Lớn nhất) 50ms trễ vòng, 150ms trễ vòng Jitter (Biến động trễ) 10% của trễ lớn nhất, 5ms biến động Loss (Mất thông tin) 1 trong 1000 gói chưa chuyển giao Tính sẵn sàng (Tin cậy) 99.99% Mã hóa và nhận thực trên tất cả các luồng lưu Bảo mật lượng 2. Băng thông Băng thông là một tham số đơn giản biểu thị lượng dung lượng mà mạng phải đảm bảo cho ứng dụng trên cơ sở đầu cuối. Nói một cách đơn giản, tham số băng thông thể hiện tốc độ dữ liệu mà mạng phải đảm bảo cho ứng dụng.
Mặc dù theo truyền thống, băng thông được biểu thị bằng bit trên giây (bps), nhưng các liên kết mạng hiện đại hiện có dung lượng lớn hơn nhiều, đó là lý do tại sao băng thông hiện nay thường được biểu thị bằng Mbps hoặc Gbps. Nguyễn Phúc Lâm, D19VTMD2 19 Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2. Quản lý chất lượng dịch vụ Qos trong mạng ip Hình 2. Băng thông yêu cầu cho một vài dịch vụ Băng thông không phải là tài nguyên không giới hạn, vậy thì sự thiếu hụt băng thông sẽ có ảnh hưởng như thế nào? Sự thiếu hụt băng thông là một trong nhiều nguyên nhân làm giảm hiệu năng của các dịch vụ chạy trên mạng; đặc biệt là các dịch vụ liên quan đến thời gian như voice hoặc các dịch vụ yêu cầu băng thông cao như video.
Sự thiếu hụt băng thông trong mạng Internet thường xuyên xảy ra do nhiều nguyên nhân: Nguồn tài nguyên của mạng không đủ đáp ứng hay là sự tranh chấp tài nguyên của các luồng lưu lượng. Băng thông khả dụng được xác định bằng băng thông của đường định tuyến chia cho số luồng lưu lượng. Chúng ta có thể dùng một vài giải pháp ngăn chặn sự thiếu hụt và cải thiện hiệu năng của băng thông: - Tăng băng thông: Cách tốt nhất để ngăn chặn sự thiếu hụt của băng thông là nâng cao tốc độ kết nối của tất cả các dịch vụ của nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho người sử dụng. Tuy nhiên nó không phải một phương pháp được sử dụng nhiều bởi vì một số điều kiện khách quan như chi phí cao, thời gian thực thi và giới hạn của công nghệ.
- Chuyển tiếp các gói tin sắp xếp theo độ ưu tiên: Giải pháp này thường được sử dụng hiện tại, nó liên quan đến việc sử dụng các kĩ thuật đảm bảo QoS. Giải pháp này phân loại lưu lượng thành các lớp QoS, sắp xếp theo thứ tự ưu tiên các luồng lưu lượng quan trọng đến ít quan trọng và các luồng lưu lượng có độ ưu tiên quan trọng sẽ được chuyển đi trước.