Luận văn Nghiên cứu chất lượng dịch vụ dữ liệu thời gian thực trong mạng IP

Hiện nay mạng IP có vai trò thiết yếu trong lĩnh vực truyền thông, khái niệm mạng toàn IP (All IP) đã được nói đến nhiều trong những năm gần đây. Sự phát triển nhanh chóng của Internet đã làm cho mạng IP trở thành giao thức không thể thiếu và ngày càng quan trọng hơn. Trong khi đó, các nhu cầu về dịch vụ không còn đơn điệu như trước và trên thực tế các ứng dụng đòi hỏi QoS xuất hiện ngày càng nhiều. Những thành tựu gần đây của công nghệ truyền dẫn giúp cho băng thông khả dụng trên môi trường truyền dẫn vật lý gia tăng nhanh chóng, khả năng cung ứng đường truyền tốc độ cao cho đa dịch vụ hoàn toàn khả thi. Bối cảnh này đã đặt ra cho mạng IP nhiều thách thức mới, đòi hỏi mạng IP phải có các cơ chế QoS hoàn chỉnh để đáp ứng nhu cầu đa dịch vụ đang gia tăng. Chính vì điều đó tôi đã chọn đề tài của luận văn là: “Nghiên cứu chất lượng dịch vụ dữ liệu thời gian thực trong mạng IP”. Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu cấu trúc mạng IP, các tiêu chí đánh giá chất lượng dịch vụ và các giải pháp cải thiện chất lượng dịch vụ mạng IP nói chung, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ cho mạng Man-E, nhằm đáp ứng được yêu cầu của nhà cung cấp mạng và yêu cầu của người dùng. Luận văn bao gồm 3 chương: Chương 1 : Các tiêu chí đánh giá chất lượng dịch vụ mạng IP. Chương 2 : Các giải pháp chính cải thiện QoS trong mạng IP. Chương 3 : Chất lượng dịch vụ dữ liệu thời gian thực trên mạng MAN-E.

doc63 trang | Chia sẻ: tuandn | Ngày: 04/05/2013 | Lượt xem: 1453 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Luận văn Nghiên cứu chất lượng dịch vụ dữ liệu thời gian thực trong mạng IP, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật này được thực hiện tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, nay công trình nghiên cứu đã hoàn thành, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Thầy giáo PGS.TS. Lê Hữu Lập đã tận tình hướng dẫn, gợi mở, tạo mọi điều kiện thuận lợi cũng như động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, Khoa Quốc tế và đào tạo sau đại học, cùng các đồng nghiệp đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi hoàn thành được đề tài nghiên cứu của mình. Cuối cùng là sự biết ơn tới gia đình, bạn bè đã thông cảm, động viên giúp đỡ cho tôi có đủ nghị lực để hoàn thành luận văn. Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng nhưng do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những hạn chế. Kính mong các thầy cô và đồng nghiệp cho các ý kiến góp ý để tôi có thể hoàn chỉnh được kiến thức của mình, làm hành trang cho công việc sau này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hoà Bình, tháng 07 năm 2011 Đỗ Thanh Tâm MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 4 DANH MỤC HÌNH VẼ 8 DANH MỤC BẢNG BIỂU 8 LỜI MỞ ĐẦU 9 CHƯƠNG I 10 CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ MẠNG IP 10 1.1 Giới thiệu chung 10 1.2. Các tham số đánh giá QoS 10 1.2.1. Băng thông 10 1.2.2. Độ trễ 11 1.2.3. Biến động trễ 12 1.2.4. Tổn thất gói 13 1.2.5. Độ tin cậy 13 CHƯƠNG II 14 CÁC GIẢI PHÁP CHÍNH CẢI THIỆN QoS TRONG MẠNG IP 14 2.1. Phương thức cơ bản cung ứng QoS trong mạng IP: 14 2.1.1. Cung ứng có dự phòng cho mạng: 14 2.1.2. Xếp hàng: 16 2.1.3. Phân loại: 17 2.2.1. Cung cấp dung lượng vượt yêu cầu: 18 2.2.2. Đăng ký trước tài nguyên: 19 2.2.3. Ưu tiên hoá các dịch vụ và người dùng: 20 2.3. Mô hình tích hợp dịch vụ IntServ: 21 2.3.1. Các lớp dịch vụ: 22 2.3.1.1. Đảm bảo dịch vụ: 22 2.3.1.2. Kiểm soát tải: 23 2.3.2. Giao thức dành trước tài nguyên RSVP: 23 2.3.3. Kiến trúc IntServ: 24 2.4. Mô hình phân biệt dịch vụ DiffServ: 25 2.4.1. Mô hình: 25 2.4.2. Phát triển QoS theo cơ chế DiffServ: 26 2.4.2.1. Tổng quan về triển khai dịch vụ theo kiến trúc DiffServ: 26 2.4.2.2. Phương pháp phát triển hệ thống DiffServ: 29 2.4.3. Vấn đề quản lý tài nguyên: 31 2.4.3.1. Khái quát hiện trạng: 31 2.4.3.2. Giải pháp quản lý tài nguyên RMD: 33 2.4.3.3. Giải pháp PCN: 34 2.4.4. Phát triển IP QoS trên nền MPLS: 35 2.4.4.1. MPLS hỗ trợ QoS cho IP: 35 2.4.4.2. Kết hợp DiffServ và MPLS: 35 2.4.4.3. Những tồn tại trong việc dùng MPLS: 36 2.5. Nhận xét chung về IP QoS: 36 Chương III: 37 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ DỮ LIỆU THỜI GIAN THỰC TRÊN MẠNG MAN-E 37 3.1. Mô hình kiến trúc mạng MAN-E: 37 3.1.1. Giới thiệu chung: 37 3.1.2. Sơ đồ cấu trúc mạng 38 3.1.3. Giao thức truyền tải MPLS. 43 3.1.4. Giao thức định tuyến. 43 3.2. Các dịch vụ thời gian thực và tiêu chí QoS của mạng MAN-E: 43 3.2.1. Dịch vụ VoIP 43 3.2.1.1. Khuyến nghị của ITU-T 43 3.2.1.2. Khuyến nghị của Cisco 45 3.2.2. Dịch vụ IPTV 46 3.2.2.1. Khuyến nghị của ITU-T 46 3.2.2.2. Khuyến nghị của Cisco 47 3.3. Chất lượng dịch vụ IPTV. Giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ IPTV: 48 3.3.1. Mạng tổng thể IPTV 48 3.3.1.1. Mạng nội dung: 49 3.3.1.2. Mạng truyền tải: 49 3.3.1.3. Mạng đầu cuối (còn gọi là mạng cáp gia đình). 50 3.3.1.4. Bộ quản trị: 50 3.3.2. Đề xuất giải pháp QoS 51 3.3.2.1. Đặt vấn đề 51 3.3.2.2. Khuyến nghị 52 3.3.2.3. Xây dựng các Profile QoS cơ bản và quy ước sử dụng DSCP 53 3.3.2.4. Network control profile 54 3.3.2.5. Reatime Voice profile 54 3.3.2.6. Realtime Video profile 54 3.3.2.7. Data 1 Profile (Crictical) 55 3.3.2.8. Data 2 Profile 55 3.3.2.9. Standard Profile 55 3.3.3. Các phép ánh xạ QoS 55 3.3.3.1. Ánh xạ các QoS profile vào DSCP code 55 3.3.3.2. Ánh xạ các dịch vụ/ứng dụng sang Diffserv 57 3.3.3.3. Ánh xạ từ Diffserv code sang MPLS EXP code 57 3.3.4. Cấu hình QoS trong MAN-E 57 3.4. Kết luận 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt  Tiếng Anh  Tiếng Việt   AF  Assured Forwarding  Chuyển tiếp đảm bảo   API  Application Programming Interface  Giao tiếp lập trình ứng dụng   ATM  Asynchronous Transfer Mode  Công nghệ dùng chế độ truyền không đồng bộ   BA  Behavior Aggregate  Nhóm cùng nhu cầu ứng xử   BB  Bandwidth Broker  Bộ điều phối băng thông   BE  Best-Effort  Dịch vụ Best-effort trên mạng IP   BGP  Border Gateway Protocol  Giao thức cổng biên   BTV  Broadband TV  TV băng rộng   CAC  Connection Admission Control  Điều khiển chấp nhận kết nối   CES  Carier Ethernet Switch  Chuyển mạch Ethernet mức nhà cung cấp dịch vụ   CDN     CS1     DHCP  Dynamic Host Configuration Protocol  Giao thức cấu hình Host động   DNS  Domain Name System  Hệ thống tên miền   DSCP  DiffServ Code Point  Mã dịch vụ DiffServ   DSLAM  Digital Subscriber Line Access Multiplexer  Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số tập trung   EAC  Endpoint Admission control  Điều khiển chấp nhận tại điểm cuối   ECN  Explicit Congestion Notification  Cảnh báo nghẽn tường minh   EF  Expedited Forwarding  Chuyển tiếp nhanh   E-LSP  EXP-inferred-PSC LSP  Phương pháp ánh xạ DiffServ vào MPLS mà PSC (Packet-Switch Capable) được định nghĩa theo từng LSP.   FIFO  First In First Out  Vào trước ra trước   FTP  File Transfer Protocol  Giao thức truyền tệp tin   HSI  Hight Speed Internet  Internet tốc độ cao   IETF  Internet Engineering Task Force  Lực lượng chuyên trách kỹ thuật kết nối mạng   IntServ  Intergrated Service  Kiến trúc dịch vụ tích hợp   IP  Internet Protocol  Giao thức Internet   DSLAM  Digital Subcriber Line Access Multiplexer  Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số tập trung.   IPTV  Internet Protocol TV  TV giao thức Internet   ISP  Internet Service Provider  Nhà cung cấp dịch vụ internet   IS-IS  Intermediate system to intermediate system  Giao thức định tuyến sử dụng trong mạng MAN-E   ITU  International Telecommunications Union  Liên hiệp viễn thông quốc tế   LAN  Local Area Network  Mạng nội bộ   GoS     GRED     GRIP     GSLB     GW     LCLSP  Load Control Lightweight Signaling  Giao thức báo hiệu điều khiển tải đơn giản.   LDP     LSP  Label Switching Path  Đường dẫn chuyển mạch nhãn   L-LSP  Label – only-inferred-PSC LSP  Phương pháp ánh xạ DiffServ vào MPLS mà PSC (Packet-Switch Capable) được định nghĩa theo từng PHB.   L2VPN  Layer 2 Virtual Private Network  Mạng riêng ảo lớp 2   MAN-E  Metropolitan Area Network Ethernet  Mạng Metro Ethernet   MPLS  MultiProtocol Label Switching  Chuyển mạch nhãn đa giao thức   MPLS TE  MPLS Traffic Engineering  Kỹ thuật lưu lượng MPLS   MSAN  MultiService Access Node  Điểm truy nhập đa dịch vụ   MTU     NAP  Network Access Point  Điểm truy cập mạng   NGN  Next Generation Network  Mạng thế hệ sau   NSIS  Next Steps In Signaling  Nguyên lý báo hiệu thế hệ kế tiếp   OAM     OSPF  Open Shortest Path First  Giao thức định tuyến chọn đường ngắn nhất đầu tiên   PATH     PE-AGG     PE/BRAS     PHB     PBAC  Probe-Based Admission    PCN  Pre-Congestion Notification  Phương pháp cảnh báo tiền nghẽn   PLR     PQ  Priority Queuing  Xếp hàng ưu tiên   PQWFQ     QNF  QoS NSIS Forwarder  Bộ chuyển tiếp theo QoS NSIS   QoS  Quality Of Service  Chất lượng dịch vụ   RED  Random Early Detection  Giải thuật phát hiện sơm ngẫu nhiên   RESV     RMD  Resource Management in DiffServ  Phương pháp quản lý tài nguyên   Rspec     RSVP  Resource Reservation Protocol  Giao thức giành trước tài nguyên   RTP     SLA  Service Level Agrement  Mức thỏa thuận khách hàng   SNMP     SONET  Synchronous Optical Networking  Công nghệ nối mạng quang đồng bộ   SP     SSH     STP     TCP  Transmission Control Protocol  Giao thức điều khiển truyền tải loại dịch vụ   ToS  Type of Service  Loại dịch vụ   Tspec  Traffic Specification  Đặc tả lưu lượng   VN2PE     VOD  Video on Deman  Video theo yêu cầu   VoIP  Voice Over IP  Thoại trên nền giao thức Internet   VPN  Virtual Private Network  Mạng riêng ảo   XDSL     WRED  weighted Random Early Detection  Phát hiện sớm ngẫu nhiên với gia trọng   WFQ  weighted Fair Queuing  Xếp hàng cân bằng gia trọng   U-PE  User Provider Edge Device  Thiết bị biên giữa nhà cung cấp và người dùng   DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Băng thông khả dụng 11 Hình 1.2. Trễ tích luỹ từ đầu cuối tới đầu cuối 11 Hình 1.3. Trễ xử lý và hàng đợi 12 Hình 1.4. Tổn thất gói vì hiện tượng tràn bộ đệm đầu ra 13 Hình 2.1. Các cấp băng thông thường cung cấp cho mạng. 15 Hình 2.2. Hàng đợi riêng cho các lưu lượng yêu cầu nghiêm ngặt về trễ và mất gói. 17 Hinh 2.3. Mô hình dịch vụ IntServ 24 Hình 2.4. Kiến trúc IntServ. 25 Hình 2.5. Cấu trúc logic của bộ điều chỉnh lưu lượng. 30 Hình 2.6. Tổ chức của cơ chế lập lịch PQWFQ 31 Hình 3.1. Cấu trúc mạng 38 Hình 3.2. Mạng MAN-E Hải Dương 39 Hình 3.3. Mô hình ring 1 40 Hình 3.4. Mô hình ring 2 40 Hình 3.5. Mô hình ring 3 41 Hình 3.6. Mô hình ring 4 42 Hình 3.7. Sơ đồ khối chức năng của dịch vụ IPTV 49 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 31 Bảng tham số về âm thanh của ITU-T 45 Bảng 32 Bảng tham số thoại của Cisco 46 Bảng 33 Các tham số video của ITU-T 47 Bảng 34 Bảng ma trận hai chiều 53 Bảng 35 Bảng ánh xạ QoS Profile sang DSCP 56 Bảng 36 Bảng ánh xạ từ Diffserv sang MPLS EXP 57 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay mạng IP có vai trò thiết yếu trong lĩnh vực truyền thông, khái niệm mạng toàn IP (All IP) đã được nói đến nhiều trong những năm gần đây. Sự phát triển nhanh chóng của Internet đã làm cho mạng IP trở thành giao thức không thể thiếu và ngày càng quan trọng hơn. Trong khi đó, các nhu cầu về dịch vụ không còn đơn điệu như trước và trên thực tế các ứng dụng đòi hỏi QoS xuất hiện ngày càng nhiều. Những thành tựu gần đây của công nghệ truyền dẫn giúp cho băng thông khả dụng trên môi trường truyền dẫn vật lý gia tăng nhanh chóng, khả năng cung ứng đường truyền tốc độ cao cho đa dịch vụ hoàn toàn khả thi. Bối cảnh này đã đặt ra cho mạng IP nhiều thách thức mới, đòi hỏi mạng IP phải có các cơ chế QoS hoàn chỉnh để đáp ứng nhu cầu đa dịch vụ đang gia tăng. Chính vì điều đó tôi đã chọn đề tài của luận văn là: “Nghiên cứu chất lượng dịch vụ dữ liệu thời gian thực trong mạng IP”. Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu cấu trúc mạng IP, các tiêu chí đánh giá chất lượng dịch vụ và các giải pháp cải thiện chất lượng dịch vụ mạng IP nói chung, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ cho mạng Man-E, nhằm đáp ứng được yêu cầu của nhà cung cấp mạng và yêu cầu của người dùng. Luận văn bao gồm 3 chương: Chương 1 : Các tiêu chí đánh giá chất lượng dịch vụ mạng IP. Chương 2 : Các giải pháp chính cải thiện QoS trong mạng IP. Chương 3 : Chất lượng dịch vụ dữ liệu thời gian thực trên mạng MAN-E. CHƯƠNG I CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ MẠNG IP Giới thiệu chung Những năm gần đây đã bắt đầu khuynh hướng xây dựng các hệ thống truyền thoại và video dựa vào IP. Khái niệm mạng hội tụ ngày càng quen thuộc, các công nghệ IP cho phép chuyển các mạng điện thoại chuyển mạch kênh và ISDN riêng biệt sang một mạng toàn IP, nơi số liệu, thoại và video đều truyền qua cùng một hạ tầng. Trong một mạng hội tụ, chất lượng dịch vụ QoS là chủ đề quan trọng nhất. QoS là một thuật ngữ chỉ ra mức độ đảm bảo chất lượng số liệu được truyền nhận. Trong thực tế, QoS là cơ chế đảm bảo tín hiệu âm thanh và hình ảnh truyền qua mạng tốn thời gian ít nhất mà vẫn đảm bảo tính nguyên vẹn của chúng. Nếu không có QoS thì các cuộc gọi qua mạng IP sẽ không đảm bảo và không đáp ứng được yêu cầu của người dùng. Các tham số đánh giá QoS Chất lượng dịch vụ được đánh giá qua bốn tham số đo lường chính là băng thông, độ trễ, độ biến động trễ và độ tổn thất gói. Băng thông Băng thông biểu thị tốc độ truyền dữ liệu cực đại có thể đạt được giữa 2 điểm kết nối đầu cuối. Có thể giải thích qua các phép tính toán như sau: một mô hình trạng thái QoS của mạng thường được biểu diễn dưới dạng một đồ thị G(V,E). Trong đó, V là các nút còn E là các liên kết. Lưu lượng vào mạng qua nút Vi và ra khỏi mạng ở nút Vj . Mỗi liên kết có 2 đặc tính: C( I,j) là dung lượng liên kết, f(I,j) là lưu lượng thực tế. Gọi R(i,j) là băng thông dư. Khi đó, nếu một kết nối có yêu cầu băng thông là Dk thì kết nối được coi là khả dụng khi và chỉ khi R(i,j) ≥ Dk . Một kết nối mới có thể được chấp nhận nếu tồn tại ít nhật một đường dẫn khả dụng giữa 2 nút Vi và Vj. Băng thông là tốc độ truyền thông tin được tính theo (bit/s).  Hình 1.1. Băng thông khả dụng Băng thông lớn nhất của tuyến liên kết bằng giá trị băng thông lớn nhất của một đoạn liên kết. Băng thông khả dụng được tính tương đối qua giá trị băng thông lớn nhất và lượng băng thông của luồng lưu lượng. Tính toán băng thông khả dụng tương đối phức tạp vì tham số băng thông mang tính lõm. Độ trễ Là khoảng thời gian chênh lệch giữa các thiết bị phát và thiết bị thu. Trễ tổng thể là thời gian trễ từ đầu cuối phát tới đầu cuối thu tín hiệu (còn gọi là trễ tích lũy). Mỗi thành phần trong tuyến kết nối như thiết bị phát, truyền dẫn, thiết bị chuyển mạch và định tuyến đều có thể gây ra trễ.  Hình 1.2. Trễ tích luỹ từ đầu cuối tới đầu cuối Các thành phần gây trễ chủ yếu gồm: Trễ hàng đợi: là thời gian một gói phải trải qua trong một hàng đợi khi nó phải đợi để truyền đi trong một liên kết khác, hay thời gian cần thiết phải đợi để thực hiện quyết định định tuyến trong bộ định tuyến. Nó có thể bằng 0 hoặc rất lớn và phụ thuộc vào số gói có trong hàng đợi và tốc độ xử lý.  Hình 1.3. Trễ xử lý và hàng đợi Trễ truyền lan: thời gian cần thiết để môi trường vật lý truyền dữ liệu. Ví dụ trễ truyền lan trong các truyền dẫn quang thường nhỏ hơn trong môi trường vô tuyến. Trễ chuyển tiếp: thời gian sử dụng để chuyển gói tin từ một tuyến này sang tuyến khác, hay thời gian được yêu cầu để xử lý các gói đã đến trong một nút. Ví dụ, thời gian để kiểm tra tiêu đề gói và xác định nút tiếp theo để gửi đi. Trễ truyền dẫn: là thời gian được yêu cầu để truyền tất cả các bít trong gói qua liên kết, trễ truyền dẫn được xác định trên thực tế của băng thông liên kết. Biến động trễ Biến động trễ là sự khác biệt về trễ của các gói tin khác nhau trong cùng một luồng lưu lượng . Biến động trễ có tần số cao được gọi là jitter trong khi biến động trễ có tần số thấp được gọi là wander. Biến động trễ chủ yếu do sự sai khác về thời gian xếp hàng của các gói liên tiếp trong luồng gây ra và là vấn đề quan trọng nhất của QoS. Khi jitter nằm trong vùng dung sai quy định trước thì nó không ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ. Nếu biến động trễ quá lớn sẽ làm cho kết nối trong mạng bị đứt quãng. Bộ đệm jitter được dùng để giảm tác động “trồi/sụt” của mạng và tạo ra dòng gói đến đều đặn hơn ở máy thu. Trong một số ứng dụng, như ứng dụng thời gian thực không thể chấp nhận rung pha. Biến động trễ lớn có thể được xử lý bằng bộ đệm, song nó lại làm tăng trễ nên lại nảy sinh các khó khăn khác. Tổn thất gói Tổn thất gói có thể xảy ra theo từng cụm hoặc theo chu kì do mạng bị tắc nghẽn liên tục, hoặc xảy ra trên chính các trường chuyển mạch gói. Mất gói theo chu kì ở khoảng 5-10% số gói phát ra có thể làm giảm chất lượng mạng xuống cấp đáng kể. Từng gói bị mất không thường xuyên cũng khiến kết nối gặp khó khăn. Xác suất mất gói là giá trị được nhân lên từ xác suất mất gói được kì vọng ở mỗi một trong số các nút trung gian giữa một cặp nguồn và đích. Xác suất tổn thất gói là một đại lượng quan trọng của QoS với cả các ứng dụng dữ liệu hay các dịch vụ thời gian thực. Khi kết nối yêu cầu truyền dữ liệu theo đúng thứ tự, thì tổn thất gói là nguyên nhân của quá trình truyền lại. Điều này làm chậm quá trình xử lý truyền tin và giảm QoS nhận được. Với các ứng dụng thời gian thực, sự truyền lại gói thường không khả thi.  Hình 1.4. Tổn thất gói vì hiện tượng tràn bộ đệm đầu ra Độ tin cậy Độ tin cậy cũng là một chỉ tiêu xác định chất lượng dịch vụ của một mạng. Để xác định độ ổn định của hệ thống, người ta thường xác định độ khả dụng của hệ thống, đồng nghĩa với độ khả dụng của hệ thống và được nhìn nhận từ khía cạnh mạng là độ tin cậy của hệ thống. Độ khả dụng của mạng càng cao có nghĩa là độ tin cậy của mạng càng lớn và độ ổn định của hệ thống càng lớn. Độ khả dụng của mạng thường được tính trên cơ sở thời gian ngừng hoạt động và tổng số thời gian hoạt động. Lý tưởng thì một mạng phải khả dụng trong 100% thời gian. Các nhà cung cấp dịch vụ đặc biệt tin cậy phải đảm bảo chỉ số khả dụng là 99,9999% hay còn gọi là “Sáu số chín”, chỉ cho phép mất dịch vụ khoảng 2,6 giây mỗi tháng. 1.3. Kết luận: Để các hệ thống truyền thoại và video qua IP làm việc hiệu quả thì băng thông phải càng lớn càng tốt trong khi đỗ trễ, độ tổn thất gói và độ biến động trễ phải ở mức tối thiểu. Quy hoạch mạng là giải pháp để đảm bảo các tham số nói trên ở trong một giới hạn cần thiết để cung cấp một mức QoS có thể chấp nhận. Công việc phải tính đến bản chất tự nhiên của hạ tầng mạng (dung lượng vật lý và các giao thức được dùng tại lớp 1, lớp 2 và lớp 3 trong mô hình tham chiếu liên kết hệ thống mở OSI) và khi nào các tài nguyên mạng được chia sẻ. Các đặc tính của ứng dụng, của đầu cuối, kỹ thuật mã hoá và nén… là ngoài phạm vi kiểm soát của nhà cung cấp dịch vụ mạng, nên các cân nhắc cải tiến IP QoS thường chỉ đề cập đến góc độ ảnh hưởng của mạng. CHƯƠNG II CÁC GIẢI PHÁP CHÍNH CẢI THIỆN QoS TRONG MẠNG IP 2.1. Phương thức cơ bản cung ứng QoS trong mạng IP: Phần lớn các mạng hiện hữu đều được thiết kế cho các ứng dụng số liệu và chưa đáp ứng tốt các yêu cầu của ứng dụng thời gian thực nên QoS đều phải được thiết kế và triển khai. Có ba khía cạnh quan trọng thường được xem xét trong khi thiết kế mạng IP cho tín hiệu âm thanh và video, đó là cung ứng có dự phòng cho mạng, xếp hàng và phân loại. 2.1.1. Cung ứng có dự phòng cho mạng: Giải pháp phổ biến nhất cho QoS ngày nay là cung cấp băng thông đầy đủ cho mạng. Dự phòng chỉ đơn giản là xây dựng mạng có lượng băng thông nhiều hơn nhu cầu thực tế của dịch vụ âm thanh, video và các dịch vụ khác thường xuyên chạy trên mạng. Có hai mức băng thông phổ biến của Ethernet được triển khai bên trong mạng doanh nghiệp là 10Mbps và 100Mbps, gần đây cũng đã có hỗ trợ 1 Gbps theo chuẩn Giga Ethernet. Trong khi đó, kết nối T-1 có dung lượng 1,5Mbps thường được dùng để nối mạng diện rộng cho doanh nghiệp hay nối vào Internet. Truyền thông đa phương tiện có thể tiêu thụ lượng băng thông đáng kể vì vậy cung ứng có dự phòng là một phần quan trọng trong qui hoạch mạng đa phương tiện của doanh nghiệp. Giải pháp bước đầu được thực hiện trong bất kỳ môi trường truyền thông đa phượng tiện nào là nâng băng thông mạng bằng cách chuyển sang kiến trúc chuyển mạch. Kế đến là phân đoạn mạng LAN thành nhiều mạng con sao cho băng thông khả dụng được chia sẻ bởi số lượng máy trạm nhỏ hơn.  Hình 2.1. Các cấp băng thông thường cung cấp cho mạng. Một số cuộc gọi IP chất lượng cao có thể được cấu hình để dùng băng thông 768 kbps hay cao hơn. Con số kbps này liên hệ đến lượng dữ liệu thực tế được truyền bởi mỗi máy trạm. Khi thiết kế mạng QoS, cũng cần phải xem xét thông tin overhead của mạng. Một cuộc gọi video dùng xấp xỉ 20% overhead. Do đó, một cuộc gọi được thực hiện với tốc độ 768 kbps có thể tiêu thụ thực sự đến 920 kbps trên mạng. Với mức