phần mở đầu, 4 chƣơng nội dung, kết luận. Cụ thể nội dung của các chƣơng trong luận văn đƣợc trình bày nhƣ sau: Chƣơng 1: Trình bày về truyền thông đa phƣơng tiện và các yêu cầu chất lƣợng dịch vụ QoS và các phƣơng pháp ảm bảo chất lƣợng dịch vụ trong truyền thông đa phƣợng tiện trên mạng. Chƣơng 2: Trình bày tổng quan về các chiến lƣợc quản lý hàng đợi động AQM, tìm hiểu hai thuật toán tiêu biểu của AQM: RED, A-RED Chƣơng 3. Tập trung nghiên cứu sâu về chiến lƣợc quản lý hàng đợi dựa vào tải nạp BLUE và đề xuất cải tiến giải thuật quản lý hàng đợi BLUE Chƣơng 4: Dựa trên bộ mô phỏng mạng NS để kiểm chứng các đánh giá hiệu suất đồng thời so sánh hiệu suất của chiến lƣợc BLUE với các chiến lƣợc quản lý hàng đợi khác: RED, A-RED Phần kết luận nêu những kết quả chính của luận văn và hƣớng phát triển tiếp theo.
TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN THÔNG ĐA PHƢƠNG TIỆN VÀ CÁC YÊU CẦU CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ 1. Các khái niệm cơ bản 1. Hệ thống truyền thông đa phương tiện Các khái niệm Media: Media là phƣơng tiện truyền đạt thông tin, đề cập đến các loại thông tin hay loại biểu diễn thông tin nhƣ dữ liệu văn bản, ảnh, âm thanh và video. Multimedia là kỹ thuật mô phỏng và sử dụng đồng thời nhiều dạng phƣơng tiện chuyển hoá thông tin và các tác phẩm từ kỹ thuật đó.
Phân loại media trong hệ thống đa phƣơng tiện: Có nhiều cách phân loại, nhƣng cách chung nhất là phân loại trên cơ sở khuôn mẫu (format) vật lý hay các quan hệ media với thời gian. Ta phân loại truyền thông dựa trên việc có hay không có chiều thời gian. Ngầm định này hƣớng tới hai lớp media: Media độc lập với thời gian và Media phụ thuộc thời gian (hoặc tính liên tục về thời gian). + Media độc lập với thời gian (media tĩnh): Không bao hàm yếu tố thời gian, các nội dung và ý nghĩa của chúng không liên quan gì đến việc định thời luồng dữ liệu.
Truyền thông tĩnh bao gồm các dữ liệu nhƣ văn bản, đồ hoạ, ảnh. + Media phụ thuộc thời gian (media động): Bao hàm yếu tố thời gian, thông tin có quan hệ chặt chẽ với thời gian, phải đƣợc trình diễn trƣớc ngƣời sử dụng vào những thời điểm xác định. Media phụ thuộc thời gian bao gồm animation (phim hoạt hoạ), audio (âm thanh), video, game online (trò chơi trực tuyến). Loại Media này phụ thuộc chặt chẽ vào tốc độ trình diễn.
Ví dụ để truyền cảm giác chuyển động nhịp nhàng video phải thực hiện 25 hình mỗi giây (hoặc 30 hình trên giây phụ thuộc vào hệ thống video đang sử dụng). Tƣơng tự, khi chúng ta phát lại một lời nhắn hoặc đoạn nhạc đã đƣợc ghi âm, chúng chỉ đƣợc cảm nhận tự nhiên khi đạt đƣợc tốc độ nhất định. Việc phát lại ở chế độ nhanh hơn hoặc chậm hơn sẽ làm giảm chất lƣợng và ý nghĩa của âm thanh. Vì những truyền thông này phải đƣợc phát liên tục ở tốc độ cố định mà chúng thƣờng đƣợc gọi là truyên thông liên tục.
Chúng cũng còn đƣợc gọi truyền thông đẳng thời vì mối quan hệ cố định giữa mỗi đơn vị truyền thông và thời gian. Một hệ thống đa phƣơng tiện cũng đƣợc coi là một hệ thống thời gian thực. Trong truyền thông đa phƣơng tiện, có một khối lƣợng lớn dữu liệu cần truyền và trao đổi tƣơng tác với nhau đặc biệt là yêu cầu về tƣơng tác thời gian thực, các thông tin cần đƣợc truyền thông liên tục (âm thanh, video, ảnh) phải đảm bảo thời gian truyền thông nhất định. - Dữ liệu Multimedia: Dữ liệu multimedia đƣợc chia thành hai lớp là các dữ liệu liên tục và các dữ liệu không liên tục.
Các dữ liệu liên tục bao gồm các dữ liệu âm thanh, video thay đổi theo thời gian. Các dữ liệu không liên tục là các dữ liệu không phục thuộc vào thời gian, các loại dữ liệu đặc trƣng cho dạng này là các dữ liệu văn bản (có hoặc không có định dạng), hình ảnh tĩnh và các đối tƣợng đồ họa. Dữ liệu multimedia là dữ liệu ở các dạng thông tin 13 khác nhau. Các kiểu dữ liệu Multimedia là các dữ liệu ở các dạng thông tin nhƣ: + Văn bản (có hoặc không có định dạng) + Âm thanh (Sound) + Hình ảnh (là các hình ảnh đƣợc mã hóa sử dụng các dạng thức chuẩn nhƣ là JPEG hoặc MPEG.) + Video (ảnh động kết hợp âm thanh động) + Đồ hoạ (là các bản vẽ, minh họa đƣợc mã hóa) + Hoạt hình (hình ảnh sử dụng theo nguyên tắc chiếu phim) Các đặc trƣng chính của dữ liệu Multimedia bao gồm: + Có dung lƣợng lớn: Các dữ liệu video và âm thanh thƣờng đòi hỏi các thiết bị lƣu trữ lớn.
+ Thiếu cấu trúc: Các dữ liệu multimedia có khuynh hƣớng phi cấu trúc vì vậy các tác nghiệp quản trị dữ liệu chuẩn nhƣ chỉ số hoá, tìm kiếm nội dung, truy vấn dữ liệu thƣờng là không áp dụng đƣợc. + Tính tạm thời: Một vài kiểu dữ liệu Multimedia nhƣ là Video, âm thanh và hoạt hình đều phụ thuộc vào yếu tố thời gian liên quan mật thiết đến việc lƣu trữ, thao tác và mô tả chúng. + Các ứng dụng hỗ trợ: Các dữ liệu phi chuẩn có thể đòi hỏi các quy trình xử lý phức tạp nhƣ việc sử dụng các thuật toán nén dữ liệu đối với các ứng dụng dữ liệu multimedia. - Hệ thống truyền thông đa phƣơng tiện: Hệ thống truyền thông đa phƣơng tiện (Multimedia Communication System) là hệ thống cung cấp tích hợp các chức năng lƣu trữ, truyền dẫn và trình diễn các kiểu phƣơng tiện mang tin rời rạc (văn bản, hình ảnh, đồ hoạ…) và liên tục (audio, video) trong một môi trƣờng thông tin số.
Yêu cầu của truyền thông đa phƣơng tiện: + Băng thông đủ lớn + Có khả năng phân chia lƣu lƣợng cho từng loại dữ liệu, từng loại dịch vụ. + Có chính sách QoS với từng loại dữ liệu + Khả năng thích ứng với nhiều thiết bị ngƣời dùng + Khả năng quản lý tốt, dễ dàng mở rộng, nâng cấp 1. Hệ thống thời gian thực Hệ thống thời gian thực - RTS (Real-Time System) là hệ thống mà trong đó sự đúng đắn của việc thực hiện các thao tác không chỉ phụ thuộc vào việc thu đƣợc kết quả đúng mà còn phải đƣa ra kết quả đúng thời điểm. RTS khác biệt với các hệ thống khác ở tính quan trọng của thời điểm cho ra kết quả, điều đó có nghĩa là tính đúng đắn của hệ thống thời gian thực không chỉ phục thuộc vào kết quả logic của thao tác mà còn phụ thuộc vào thời điểm tạo ra các kết quả.
Hệ thống thời gian thực đƣợc thiết kế nhằm cho phép trả lời lại các yếu tố kích thích phát sinh từ các thiết bị phần cứng trong một ràng buộc thời gian xác định. Các tác vụ của hệ thống phải có giới hạn về thời gian bắt buộc phải nằm trong khoảng thời hạn 14 kết thúc (deadlime) đó là khoảng thời gian mà một thao tác cần để hoàn thành. Có thể hiểu thêm RTS bằng cách hiểu thế nào là một tiến trình, một công việc thời gian thực. Nhìn chung, trong những RTS chỉ có một số công việc đƣợc gọi là công việc thời gian thực, các công việc này có một mức độ khẩn cấp riêng phải hoàn tất, ví dụ một tiến trình đang cố gắng điều khiển hoặt giám sát một sự kiện đang xảy ra trong thế giới thực.
Bởi vì mỗi sự kiện xuất hiện trong thế giới thực nên tiến trình giám sát sự kiện này phải xử lý theo kịp với những thây đổi của sự kiện này. Sự thay đổi của sự kiện trong thế giới thực xảy ra rất nhanh, mỗi tiến trình giám sát sự kiện này phải thực hiện việc xử lý trong một khoản thời gian ràng buộc gọi là deadline, khoảng thời gian ràng buộc này đƣợc xác định bởi thời gian bắt đầu và thời gian hoàn tất công việc. Trong thực tế, các yếu tố kích thích xảy ra trong thời gian rất ngắn vào khoảng vài mili giây, thời gian mà hệ thống trả lời lại yếu tố kích thích đó tốt nhất vào khoảng dƣới một giây, thƣờng vào khoảng vài chục mili giây, khoảng thời gian này bao gồm thời gian tiếp nhận kích thích, xử lý thông tin và trả lời lại kích thích. Một yếu tố khác cần quan tâm trong RTS là những công việc thời gian thực này có tuần hoàn hay không? Công việc tuần hoàn thì ràng buộc thời gian ấn định theo từng chu kỳ xác định.
Công việc không tuần hoàn xảy ra với ràng buộc thời gian vào lúc bắt đầu và lúc kết thúc công việc, ràng buộc này chỉ đƣợc xác định vào lúc bắt đầu công việc. Các biến cố kích hoạt công việc không tuần hoàn thƣờng dựa trên kỹ thuật xử lý ngắt của hệ thống phần cứng. Trong hệ thống thời gian thực chúng có các đặc điểm sau: + Các sự kiện bên trong và bên ngoài có thể xảy ra một cách định kỳ hoặc tự phát. + Sự đúng đắn của hệ thống còn phụ thuộc cả vào việc đáp ứng các ràng buộc thời gian.
Chất lượng dịch vụ QoS 1. Khái niệm QoS Nhƣ chúng ta đã biết con ngƣời cảm nhận chất lƣợng dịch vụ QoS (Quality of Service) bằng giác quan. Ví dụ, với ngƣời sử dụng dịch vụ thoại, cảm nhận về chất lƣợng dịch vụ cung cấp tốt khi thoại đƣợc rõ ràng, điều này có nghĩa là phải đảm bảo tốt về giá trị tham số trễ, biến thiên độ trễ và giá trị tham số mất gói tin với một tỉ lệ tổn thất nào đó có thể chấp nhận đƣợc. Nhƣng đối với khách hàng là ngƣời sử dụng trong truyền số liệu ở ngân hàng thì điều quan trọng là độ tin cậy, có thể chấp nhận trễ lớn, biến thiên độ trễ lớn, nhƣng thông số mất gói tin, độ bảo mật kém thì không thể chấp nhận đƣợc.
Nhìn chung theo quan điểm của khách hàng thì họ mong muốn đƣợc cung cấp các dịch vụ mạng đảm bảo chất lƣợng. Theo khuyến nghị E800 ITU-T, chất lƣợng dịch vụ là “Một tập các khía cạnh của hiệu năng dịch vụ nhằm xác định cấp độ thỏa mãn của người sử dụng đối với dịch vụ”. Nhƣ vậy QoS đƣợc xác định bằng các chỉ tiêu định tính và định lƣợng. Chỉ tiêu định tính thể hiện sự cảm nhận của khách hàng còn chỉ tiêu định lƣợng đƣợc thực hiện bằng các số đo cụ thể.
Trên quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ mạng thì khái niệm chất lƣợng mạng là một chuỗi các tham số mạng có thể đƣợc xác định, đƣợc đo đạc và điều chỉnh để có thể đạt đƣợc mức độ hài lòng của khách hàng về dịch vụ.
