Đồ án Nghiên cứu các kĩ thuật quản lý hàng đợi trong mạng IP

Internet đã làm một cuộc cách mạng thay đổi nhiều khía cạnh trong cuộc sống của chúng ta. Nó làm thay đổi hẳn các hoạt động mang tính truyền thống của con người. Bằng cách sử dụng Internet nó cho phép con người có thể tiếp nhận thông tin từ xa như : có thể xem một bộ phim đang chiếu ở đâu đó, nói truyện với người ở rất xa, hay theo học trực tuyến tới một khoá học nào đó ngoài nước .Bên cạnh đó mạng Internet còn rẻ hơn nhiều so với các lợi hình dịch vụ khác, do đó nó được phát triển rộng khắp ở mọi nước trên thế giới. Có thể xem xét quá trình phát triển của Internet như sau. Sự phát triển các giao thức cho Internet (IP) bắt đầu từ những năm 1970, nhưng thực sự phát triển vào những năm 1980 và phát triển mạnh vào những năm sau đó. Năm 1995 mạng Internet đã kết nối khoảng 100 triệu máy tính và cho tới ngày nay số lượng này đã tăng lên rất nhiều. Qua đó ta thấy được sự bùng nổ về nhu cầu sử dụng Internet và sự gia tăng của lưu lượng thông tin. Song song với việc quan tâm tới chất lượng dịch vụ thì mạng thông tin này cần thiết phải thích nghi với các tính năng như tốc độ cao, băng thông, đa phương tiện và phải thiết lập được mạng thông tin có thể thoả mãn được tất cả các yêu cầu của khách hàng. Mạng IP ra đời thoả mãn được các yêu cầu cả về kĩ thuật lẫn chất lượng dịch vụ. Tuy nhiên để nâng cao chất lượng dịch vụ, đáp ứng được các yêu cầu của người sử dụng là một vấn đề thực sự khó khăn cho các nhà quản lý mạng, đặc biệt là trong hoàn cảnh hiện nay khi các luồng thông tin ngày càng đa dạng về chủng loại, đặc tính, mà yêu cầu chất lượng sử dụng thông tin thì ngày càng khắt khe. Việc yêu cầu chất lượng dịch vụ của người sử dụng cũng tạo ra sự cạnh tranh khắc nghiệt giữa các nhà cung cấp dịch vụ, yêu cầu các nhà cung cấp dịch vụ phải tìm ra các giải pháp mới để nâng cao chất lượng dịch vụ và tăng doanh thu cho mình. Vậy giải pháp đưa ra là gì?. Các nhà xây dựng mạng đã khéo léo đưa ra các mô hình mạng mới như mô hình mạng dịch vụ phân biệt DiffServ và mạng dịch vụ tích hợp IntServ đồng thời kết các mô hình mạng với nhau để lợi dụng ưu điểm của từng mạng và hạn chế nhược điểm của chúng. Bên cạnh đó các nhà thiết kế còn đi sâu vào tìm hiểu và thiết kế các phương pháp quản lý, giám sát các tiến trình truyền tin ngay bên trong bản thân của các thành phần nhỏ của mạng như router, chuyển mạch .Điển hình là các router được thiết kế theo cấu trúc CQS đã phần nào đơn giản hoá việc truyền tin và nâng cao chất lượng dịch vụ. Một trong những phương pháp đưa ra ở các router để cải thiện chất lượng dich vụ trong mạng IP thông dụng nhất là phương pháp quản lý hàng đợi (Queue Management) Trong thời gian qua được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong khoa viễn thông, đặc biệt là thầy giáo ThS Nguyễn Văn Đát em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu các kĩ thuật quản lý hàng đợi trong mạng IP ”. Nội dung của đồ án gồm 3 chương : Chương 1 : Giới thiệu chung về QoS Chương 2 : Kiến trúc CQS trong router Chương 3 : Quản lý hàng đợi và các thuật toán

doc98 trang | Chia sẻ: tuandn | Ngày: 02/05/2013 | Lượt xem: 1761 | Lượt tải: 8download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Nghiên cứu các kĩ thuật quản lý hàng đợi trong mạng IP, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục lục Trang Thuật ngữ viết tắt iii Lời nói đầu 1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QoS 3 1.1 Khái niệm QoS 3 1.1.1 Giới thiệu chung 3 1.1.2 Kiến trúc cơ bản của QoS 5 1.1.3 Các tham số của QoS 6 1.1.4 Các mức QoS 9 1.2 Điều khiển tắc nghẽn 18 1.2.1 Khái niệm 18 1.2.2 Các kỹ thuật được sử dụng trong quản lý tắc nghẽn 19 1.2.3 Điều khiển tắc nghẽn và tránh tắc nghẽn trong mạng TCP 20 1.3 Tổng kết chương 23 CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC CQS TRONG ROUTER 24 2.1 Cấu trúc Router 24 2.1.1 Cấu trúc router 24 2.1.2 Chức năng của router 26 2.2 Cấu trúc CQS 29 2.2.1 Phân loại (Classification) 29 2.2.2 Quản lý hàng đợi (Queue management) 35 2.2.3 Lập lịch (Schedular) 36 2.3 Hoạt động của các router biên và router lõi trong mạng 38 2.3.1 Router biên (edge router) 40 2.3.2 Router lõi (core router) 42 2.4 Tổng kết chương 45 CHƯƠNG 3: QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI VÀ CÁC THUẬT TOÁN 46 3.1 Các kĩ thuật hàng đợi 46 3.1.1 Giới thiệu hàng đợi trong Router 46 3.1.2 Hàng đợi FIFO (First In First Out) 49 3.1.3 Hàng đợi ưu tiên PQ (Priority Queue) 50 3.1.4 Hàng đợi cân bằng FQ (Fair Queue) 52 3.1.5 Hàng đợi cân bằng có trọng số WFQ (Weighted Fair Queue) 52 3.1.6 So sánh các kĩ thuật hàng đợi 55 3.2 Các kĩ thuật liên quan tới hàng đợi 56 3.2.1 Bắt giữ và đánh dấu gói tin 57 3.2.2 Giảm chiếm giữ hàng đợi 58 3.3 Các phương pháp quản lý hàng đợi 60 3.3.1 Kĩ thuật Tail Drop 60 3.3.2 Thuật toán Blue 62 3.3.3 Thuật toán RED 63 3.3.4 Phát hiện sớm ngẫu nhiên có trọng số WRED 70 3.3.5 Phát hiện sớm ngẫu nhiên thích nghi ARED 75 3.3.6 RED với các cổng vào ra (RIO-RED with In/Out) 79 3.3.7 Thuật toán RIO thích ứng (ARIO) 84 3.3.8 Phát hiện sớm ngẫu nhiên cân bằng FRED 87 3.4 So sánh các kĩ thuật quản lý bộ đệm 88 3.4.1 So sánh RED và Tail Drop 88 3.4.2 So sánh thuật toán RED và thuật toán Blue 90 3.4.3 So sánh các thuật toán RED 90 3.5 Tổng kết chương 90 Kết luận 92 Thuật ngữ viết tắt ACL  Access Control List  Danh sách điều khiển cấp phép   AQM  Adaptive Queue Management  Quản lý hàng đợi tương thích   ARED  Adaptive Random Early Detection  Phát hiện sớm ngẫu nhiên tương thích   ARIO  Adaptive Random Early Detection with In/Out put  RED vói các cổng vào ra tương thích   ATM  Asynchronous Transfer Mode  Kiểu truyền không đồng bộ   BA  Behavior Aggregate  Tập hợp các hoạt động   BGP  Border Gateway Protocol  Giao Thức cổng biên   Bootp  Boot Trap Protocol  Giao thức Bootp   CBQ  Class Based Queue  Hàng đợi trên cơ sở lớp   CBWFQ  Class Base Weighted Fair Queue  Hàng đợi cân bằng có trọng lượng trên có sở lớp   CoS  Class of Service  Lớp dịch vụ   CQ  Custom Queue  Hàng đợi tụ điều chỉnh   CQS  Classification, Queue, Schedular  Kiến trúc phânloại, xếp hàng, lập lịch   CU  Currently Unused  Không sử dụng   DRR  Deficit Round Robin  Thuật toán Round Robin tường minh   DS  Differentiated Service  Dịch vụ phân biệt   DSCP  Differentiated Service Code Point  Điểm mã dịch vụ phân biệt   ECN  Explicit Congestion Notification  Thông báo tắc nghẽn rõ ràng   ECT  ECN Capable Transport  Bít ECT   EGP  Exterior Gateway Protocol  Giao thức cổng ngoại   FIB  Forwarding Information Base  Cơ sở thông tin định tuyến   FIFO  First In First Out  Hàng đợi phục vụ theo kiểu vào trước ra trước   FRED  Fair Random Early Detection  Phát hiện sớm ngẫu nhiên cân bằng   ICMP  Internet Control Message Protocol  Giao thức bản tin điều khiển Internet   IGP  Interior Gateway Protocol  Giao thức cổng ngoại   IP  Internet Protocol  Giao thức Internet   IS  Intergrated Service  Dịch vụ tích hợp   ISP  Internet Service Provider  Nhà cung cấp dịch vụ Internet   LAN  Local Area Network  Mạng nội vùng   LDP     MMF     MIB  Management Information Base  Cơ sở thông tin quản lý mạng   MPLS  Multi Protocol Lable Swiching  Chuyển mạch nhãn đa giao thức   MTU  Maximum Transport Unit  Đơn vị truyền lớn nhất   NAT  Network Address Translator  Biên dịch địa chỉ mạng   NP  Network Performent  Hiệu năng mạng   OSPF  Open Shortest Path First  Giao thức định tuyến OSPF   PHB  Per Hop Behavior  Cách hoạt động trên từng chặng   PMTU  Path Maximum Transport Unit  Đơn vị truyền lớn nhất của một đường   PQ  Priority Queue  Hàng đợi ưu tiên   PPP  Point to Point Protocol  Giao thức điểm -điểm   RED  Random Early Detection  Phát hiện sớm ngẫu nhiên   RIO  RED with In/Out put  RED với các cổng vào ra   RIP  Realtime Internet Protocol  Giao thức báo hiệu IP thời gian thực   RR  Round Robin  Thuật toán Round Robin   RSVP  Resource Reservation Protocol  Giao thức dành trước tài nguyên   RTP  Realtime Protocol  Giao thức thời gian thực   SLA  Service Level Agreement  Thoả thuận mức dịch vụ giữa nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng   SNMP  Simple Network Management Protocol  Giao thức quản lý mạng đơn giản   TCA  Traffic Conditioning Agreement  Thoả thuận điều phối lưu lượng   TCP  Transport Control Protocol  Giao thức điều khiển truyền tải   TFTP  Trivial File Transfer Protocol  Giao thức truyền file đơn giản   TOS  Type Of Service  Loại dịch vụ   UDP  User Data Protocol  Giao thức dữ liệu người sử dụng   WAN  Wide Erea Network  Mạng diện rộng   WFQ  Weighted Fair Queue  Hàng đợi cân bằng có trọng số   WRED  Weighted RED  RED có trọng số   Lời nói đầu Internet đã làm một cuộc cách mạng thay đổi nhiều khía cạnh trong cuộc sống của chúng ta. Nó làm thay đổi hẳn các hoạt động mang tính truyền thống của con người. Bằng cách sử dụng Internet nó cho phép con người có thể tiếp nhận thông tin từ xa như : có thể xem một bộ phim đang chiếu ở đâu đó, nói truyện với người ở rất xa, hay theo học trực tuyến tới một khoá học nào đó ngoài nước….Bên cạnh đó mạng Internet còn rẻ hơn nhiều so với các lợi hình dịch vụ khác, do đó nó được phát triển rộng khắp ở mọi nước trên thế giới. Có thể xem xét quá trình phát triển của Internet như sau. Sự phát triển các giao thức cho Internet (IP) bắt đầu từ những năm 1970, nhưng thực sự phát triển vào những năm 1980 và phát triển mạnh vào những năm sau đó. Năm 1995 mạng Internet đã kết nối khoảng 100 triệu máy tính và cho tới ngày nay số lượng này đã tăng lên rất nhiều. Qua đó ta thấy được sự bùng nổ về nhu cầu sử dụng Internet và sự gia tăng của lưu lượng thông tin. Song song với việc quan tâm tới chất lượng dịch vụ thì mạng thông tin này cần thiết phải thích nghi với các tính năng như tốc độ cao, băng thông, đa phương tiện và phải thiết lập được mạng thông tin có thể thoả mãn được tất cả các yêu cầu của khách hàng. Mạng IP ra đời thoả mãn được các yêu cầu cả về kĩ thuật lẫn chất lượng dịch vụ. Tuy nhiên để nâng cao chất lượng dịch vụ, đáp ứng được các yêu cầu của người sử dụng là một vấn đề thực sự khó khăn cho các nhà quản lý mạng, đặc biệt là trong hoàn cảnh hiện nay khi các luồng thông tin ngày càng đa dạng về chủng loại, đặc tính, mà yêu cầu chất lượng sử dụng thông tin thì ngày càng khắt khe. Việc yêu cầu chất lượng dịch vụ của người sử dụng cũng tạo ra sự cạnh tranh khắc nghiệt giữa các nhà cung cấp dịch vụ, yêu cầu các nhà cung cấp dịch vụ phải tìm ra các giải pháp mới để nâng cao chất lượng dịch vụ và tăng doanh thu cho mình. Vậy giải pháp đưa ra là gì?. Các nhà xây dựng mạng đã khéo léo đưa ra các mô hình mạng mới như mô hình mạng dịch vụ phân biệt DiffServ và mạng dịch vụ tích hợp IntServ đồng thời kết các mô hình mạng với nhau để lợi dụng ưu điểm của từng mạng và hạn chế nhược điểm của chúng. Bên cạnh đó các nhà thiết kế còn đi sâu vào tìm hiểu và thiết kế các phương pháp quản lý, giám sát các tiến trình truyền tin ngay bên trong bản thân của các thành phần nhỏ của mạng như router, chuyển mạch….Điển hình là các router được thiết kế theo cấu trúc CQS đã phần nào đơn giản hoá việc truyền tin và nâng cao chất lượng dịch vụ. Một trong những phương pháp đưa ra ở các router để cải thiện chất lượng dich vụ trong mạng IP thông dụng nhất là phương pháp quản lý hàng đợi (Queue Management) Trong thời gian qua được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong khoa viễn thông, đặc biệt là thầy giáo ThS Nguyễn Văn Đát em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu các kĩ thuật quản lý hàng đợi trong mạng IP ”. Nội dung của đồ án gồm 3 chương : Chương 1 : Giới thiệu chung về QoS Chương 2 : Kiến trúc CQS trong router Chương 3 : Quản lý hàng đợi và các thuật toán Do lĩnh vực của đề tài này tương đối rộng, và bản thân kiến thức còn có nhiều hạn chế nên đồ án không tránh khỏi nhiều sai sót. Em mong được sự góp ý và chỉ bảo của các thầy cô và các bạn sinh viên để nội dung đồ án được hoàn thiện và phong phú hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Viễn Thông, đặc biệt là thầy giáo ThS Nguyễn Văn Đát đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo giúp em hoàn thành đồ án. Hà Nội ngày 25 tháng 10 năm 2005 Sinh viên thực hiện Đỗ Thị Thanh Huyền CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QoS Hiện nay lưu lượng trong mạng rất phong phú và đa dạng, mỗi kiểu lưu lượng lại có một yêu cầu riêng về băng thông, độ trễ, mất gói và độ tin cậy. Bên cạnh đó mạng IP best-effort có giao thức IP được thiết kế một cách tin cậy, không để ý đến thời gian truyền, chỉ thích hợp trong mạng có độ tin cậy cao, do đó trong các mạng phức tạp sẽ không đảm bảo được chất lượng dịch vụ. Với sự bùng nổ của Internet và sự bùng nổ của mạng NGN cùng hầu hết các lưu lượng mạng đều dựa trên cơ sở IP thì việc đảm bảo QoS cho các loại lưu lượng khác nhau là một vấn đề lớn. Do đó việc nghiên cứu về QoS là điều cần thiết cho nhà quản lý dịch vụ. 1.1 Khái niệm QoS 1.1.1 Giới thiệu chung Theo khuyến nghị E800 của ITU QoS được xem như: “Chất lượng dịch vụ viễn thông là kết quả tổng hợp của các chỉ tiêu dịch vụ, thể hiện ở mức độ hài lòng của đối tượng sử dụng dịch vụ đó”. Dịch vụ viễn thông là các hoạt động trực tiếp hoặc gián tiếp của các doanh nghiệp cung cấp cho khác hàng khả năng truyền, đưa và nhận các loại các thông tin thông qua mạng lưới viễn thông công cộng Theo cisco thì: QoS là khả năng của mạng để cung cấp dịch vụ tốt hơn cho lưu lượng mạng xác định qua nhiều công nghệ mạng lớp dưới như Frame Relay, ATM, IP…và các mạng định tuyến. Nói cách khác, nó là đặc tính của mạng cho phép phân biệt giữa các lớp lưu lượng khác nhau và xử lý chúng một cách khác nhau. Về cơ bản, QoS cho phép cung cấp tốt hơn các dịch vụ đối với các luồng.Việc này được thực hiện bằng việc tăng độ ưu tiên của luồng này và giới hạn độ ưu tiên của luồng khác. Khi sử dụng các phương pháp điều khiển tắc nghẽn, ta có thể cố gắng làm tăng độ ưu tiên của luồng bằng cách sử dụng hàng đợi và các hàng đợi phục vụ theo nhiều cách. Phương pháp hàng đợi được sử dụng để tránh tắc nghẽn, tăng độ ưu tiên bằng việc loại bỏ các luồng có độ ưu tiên thấp hơn. Bắt giữ và định dạng cung cấp độ ưu tiên cho một luồng bằng việc giới hạn độ thông qua của luồng khác. Phương pháp này giới hạn các luồng lớn, ưu tiên xử lý các luồng nhỏ. Trong mô hình có cả chất lượng của từng mạng (NP) trên đường truyền từ đầu cuối này tới đầu cuối kia. Ta không nên nhầm lẫn hai khái niệm chất lượng dịch vụ và chất lượng mạng. QoS giúp cho các dịch vụ viễn thông và nhà cung cấp mạng đáp ứng được các nhu cầu dịch vụ của khách hàng. Còn NP được đo trực tiếp hiệu năng trên mạng không chịu ảnh hưởng của khách hàng và các thiết bị đầu cuối. Thêm nữa các giá trị của QoS đo được rất khác so với các giá trị NP đo được do một kết nối từ đầu cuối A đến đầu cuối B có thể phải chuyển qua nhiều kết nối trong mạng, hay phải qua rất nhiều mạng và các thiết bị đầu cuối. Do đó để đo được QoS là rất khó. Việc đo đạc NP đơn giản hơn nhiều. So sánh giữa QoS và NP: QoS được xác định bằng các chỉ tiêu định tính và định lượng. Chỉ tiêu định tính thể hiện sự cảm nhận của khách hàng còn chỉ tiêu định lượng được thực hiện bằng các số liệu đo cụ thể. Theo khuyến nghị E800 của ITU: NP là năng lực của mạng (hoặc một phần của mạng) cung cấp các chức năng liên quan tới truyền thông tin giữa những người sử dụng. Mạng viễn thông bao gồm các hệ thống chuyển mạch và truyền dẫn, mạng cáp ngoại vi, được kéo dài từ điểm truy nhập tới thiết bị đầu cuối của khách hàng. Do đó đánh giá chất lượng của mạng chính là đánh giá các chỉ tiêu, các thông số kĩ thuật có liên quan tới khả năng truyền thông tin của mạng cùng các chủng loại thiết bị bên trong mạng đó. Theo quan điểm của khách hàng thì họ mong muốn được cung cấp các dịch vụ đảm bảo chất lượng, còn trên quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ thì khái niệm chất lượng mạng là một chuỗi các tham số mạng có thể được xác định, được đo đạc và điều chỉnh để có thể đạt được mức độ hài lòng của khách hàng về dịch vụ. Nhà cung cấp dịch vụ có trách nhiệm phải tổ hợp các tham số chất lượng mạng khác nhau thành tập hợp các tiêu chuẩn để có thể vừa đảm bảo lợi ích kinh tế của mình vừa thoả mãn tốt nhất yêu cầu của người sử dụng. Khi sử dụng dịch vụ, khách hàng chỉ biết đến nhà cung cấp dịch vụ chứ không quan tâm tới các thành phần của mạng. NP yêu cầu phải được hỗ trợ các khả năng: Khả năng truy nhập dịch vụ Khả năng khai thác Khả năng duy trì Khả năng tích hợp dịch vụ Mô hình tham khảo cho QoS end to end thường có một hoặc vài mạng tham gia, mỗi mạng lại có nhiều node. Mỗi mạng tham gia có thể đưa vào trễ, tổn thất hoặc lỗi do việc ghép kênh, chuyển mạch hoặc truyền dẫn, nên nó ảnh hưởng tới truyền dẫn. Do đó QoS trong mạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: các thành phần mạng, cơ chế xử lý tại đầu cuối, cơ chế điều khiển trong mạng. 1.1.2 Kiến trúc cơ bản của QoS Kiến trúc cơ bản của QoS gồm 3 mảng cơ bản: Định dạng QoS và kĩ thuật đánh dấu cho phép phối hợp QoS từ điểm đầu tới điểm cuối giữa từng thành phần mạng. QoS trong từng thành phần mạng đơn(các công cụ hàng đợi định dạng,lập lịch, định dạng lưu lượng) Cách giải quyết, điều khiển QoS, các chức năng tính toán để điều khiển và giám sát lưu lượng đầu cuối qua mạng.  Hình 1.2: Ba thành phần của kiến trúc QoS cơ bản. 1.1.2.1 Định dạng QoS và quá trình đánh dấu Để cung cấp các dịch vụ ưu tiên cho từng loại lưu lượng, đầu tiên phải định dạng được lưu lượng. Thứ hai luồng phải được đánh dấu hoặc không. Nếu gói chỉ được định dạng mà không đánh dấu thì phân loại được xem như xảy ra trên từng chặng. Khi sự phân loại gắn liền với thiết bị nó tích hợp trên thì gói không được chuyển tới node kế tiếp. Còn nếu gói được đánh dấu sử dụng cho mạng diện rộng thì các bit cho phép truyền trước precedence được thiết lập. 1.1.2.2 QoS trong thành phần mạng đơn Quản lý tắc nghẽn: Do lưu lượng video, voice, data có dạng bó, thỉnh thoảng có một số lượng vượt quá tốc độ cho phép lúc này router sẽ làm gì? Nó sẽ chuyển các gói đến đầu tiên ra trước trong một hàng đợi đơn hay đưa các gói vào trong các hàng đợi khác nhau và phục vụ từng hàng lần lượt? Để giải quyết vần đề này ta sử dụng các công cụ: hàng đợi ưu tiên (PQ), hàng đợi đặt trước (CQ), hàng đợi cân bằng trọng số (WFQ) và hàng đợi cân bằng trọng số trên cơ sở lớp (CBWFQ) Quản lý hàng đợi Do kích thước của hàng đợi là giới hạn nên chúng có thể bị đầy và tràn hàng đợi. Do đó khi hàng đợi đầy thì bất kì một gói truyền thông nào đến đều không thể vào trong hàng đợi và nó sẽ bị loại bỏ. Việc loại bỏ này là loại bỏ đằng đuôi, điều này có nghĩa là bất kì gói nào đến (thậm chí các gói có độ ưu tiên cao) đến khi hàng đợi đã đầy đều bị loại bỏ. Do đó cơ chế này cần 2 yếu tố: + Luôn chắc chắn rằng hàng đợi không bao giờ đầy để có đủ chỗ cho các gói có độ ưu tiên cao. + Phải có cơ chế loại bỏ các gói có độ ưu tiên thấp trước các gói có độ ưu tiên cao. Phát hiện sớm ngẫu nhiên (RED) cung cấp đủ hai cơ chế này Định dạng và bắt giữ lưu lượng + Định dạng: được sử dụng để giới hạn tiềm năng băng thông của luồng. Điều này được sử dụng rất nhiều lần để ngăn chặn vấn đề tràn luồng. Có thể tăng hoặc giảm tốc độ của lưu lượng đến để phù hợp với hiện trạng của mạng. + Bắt giữ: cũng tương tự như định dạng, nó chỉ khác là nếu lưu lượng vượt quá tốc độ cấu hình thì nó không dược đưa vào bộ đêm và có thể bị loại bỏ. 1.1.3 Các tham số của QoS Latency : Độ trễ khi truyền một gói tin qua mạng Loss : Độ mất gói Jitter : Giá thay đổi của gói tin Throughput: Thông lượng của mạng Availabily : Độ khả dụng của mạng. 1.1.3.1 Latency Trễ và latency thuộc cùng một nhóm chỉ số thời gian để truyền tải một bit qua mạng từ nguồn tới đích. Hay nói theo cách khác thì latency là thời gian mà mạng lưu giữ gói tin khi truyền nó. Hệ thống có thể chỉ là thiết bị đơn như một Router, hay là tập hợp các router và các đường truyền. Trễ được tạo ra do khoảng cách truyền, các lỗi, lỗi khôi phục, tắc nghẽn, khả năng xử lý của mạng bao gồm truyền dẫn và các nhân tố khác. Tóm lại latency đầu cuối là sự kết hợp của trễ truyền dẫn thông qua mỗi kết nối và trễ xử lý tại mỗi router. Có nhiều dịch vụ, đặc biệt là dịch vụ thời gian thực như truyền thông thoại bị ảnh hưởng rất nhiều bởi trễ. Truyền thông tương tác gặp khó khăn khi độ trễ vượt quá 100-150 ms vì khi trễ vượt quá 200 ms, người sử dụng sẽ thấy ngắt quãng và đánh giá chất lượng thoại ở mức thấp. Có rất nhiều thành phần gây trễ trong mạng cần được tìm hiểu: trễ đóng gói, trễ hàng đợi và trễ lan truyền. Trễ đóng gói: Là lượng thời gian thực hiện mã hoá /giải mã để chuyển đỏi hai chiều giữa tương tự và số, thời gian thực hiện đóng gói và mở gói (xử lý tín hiệu số thành gói và ngược lại). Trễ lan truyền: Là lượng thời gian để thông tin truyền trên liên kết là dây đồng, sợi quang hay không dây. Nó cũng là hàm của tốc độ ánh sáng. Trễ hàng đợi: Được áp đặt vào các gói ở các điểm nghẽn trong lúc nó phải chờ đợi cho tới khi được xử lý trong khi những gói khác được chuyển qua chuyển mạch hay dây dẫn. Hay nói cách khác đây là thời gian gói tin chờ trong hàng đợi để đợi đến lượt mình được xử lý.  Hình 1.3: Mô tả latency qua máy đo 1.1.3.2 Mất gói(loss) Khi các gói truyền trong mạng không đến được phía thu, ta gọi đó là hiện tượng mất gói. Đây cũng là một tham số quan trọng của QoS. Nó thường xảy ra khi xuất hiện tắc nghẽn trên đường truyền các gói, làm cho bộ đệm của router bị tràn. Việc mất gói này gây ra mất mát thông tin phía thu, tạo ra trễ khi phải truyền lại các gói bị mất hay truyền thông tin thông báo, điều này làm giảm giá trị của các ứng dụng đa phương tiện và thậm chí gây tắc nghẽn trong mạng. Thường thì độ mất gói ảnh hưởng nhiều tới dịch vụ IP telephony/VoIP hơn là các dịch vụ dữ liệu. Do trong khi truyền thoại thì việc mất nhiều bit hay gói gây ra hiện tượng nhảy thoại gây khó chịu cho người sử dụng. Trong truyền dữ liệu việc mất nhiều bit hay gói gây ra hiện tượng không đều nhất thời trên màn hình song hình ảnh (video) sẽ nhanh chóng được xử lý như trước. Tuy nhiên nếu việc mất gói xảy ra theo dây truyền thì chất lượng của việc truyền dẫn sẽ xuống cấp. Tỉ lệ mất gói nhỏ hơn 5% cho chất lượng tối thiểu và nhỏ hơn 1% cho chất lượng liên đài. 1.1.3.3 Jitter Jitter là sự khác biệt về trễ của các gói khác nhau cùng trong một dòng lưu lượng. Biến động trễ có tần số cao gọi là jitter còn biến động trễ có tần số thấp gọi là wander. Jitter chủ yếu là do thời gian xếp hàng của các gói liên tiếp trong trong một luồng và là vấn đề quan trọng nhất của QoS. Các loại lưu lượng thời gian thực (như thoại) thường chịu được jitter. Khác biệt trong thời gian đến của gói gây ra sự lên xưống của thoại. Tất cả các hệ thống truyền tải đều có jitter. Khi jitter nằm trong khoảng dung sai được định nghĩa trước thì nó không ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ. Khi jitter quá nhiều thì có thể được xử lý bằng bộ đệm, song nó lại làm tăng trễ bộ đệm. Jitter phải nhỏ hơn 60 ms (cho chất lượng