Chất lượng dịch vụ mạng luôn là một vấn đề quan tâm của cả người sử dụng dịch vụ và nhà cung cấp dịch vụ. Cùng với sự phát triển bùng nổ các dịch vụ trên nền IP là hàng loạt các yêu cầu và giải pháp kỹ thuật nhằm cải thiện chất lượng dịch vụ IP. Sự phát triển mạnh mẽ của các giải pháp đã làm thay đổi rất lớn trong lĩnh vực này thậm chí cả những vấn đề khái niệm và định nghĩa.
Cuốn đồ án này gồm 3 chương với nội dung như sau:
Chương 1 : Tổng quan về chất lượng dịch vụ QoS
Chương 2 : Kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IP
Chương 3 : Mô hình ứng dụng đảm bảo QoS IP
Nội dung chính của 3 chương tập trung vào các khía cạnh cơ bản của vấn đề QoS IP.Tiếp cận hướng từ những khái niệm và cấu hình chung nhất tới những giải pháp kỹ thuật thường sử dụng trong mạng IP hiện nay. Các mô hình và xu hướng cải thiện chất lượng dịch vụ IP cũng sẽ được trình bày nhằm giúp người đọc thâu tóm các đặc điểm cơ bản, ưu nhược điểm của một số giải pháp hiện thời.!.
61 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2391 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Mô hình ứng dụng đảm bảo QoS IP, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
M ỤC L ỤC
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 2
DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ 4
LỜI NÓI ĐẦU 6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QOS 7
1.1. CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QoS VÀ CÁC THAM SỐ QoS. 7
1.1.1. Các vấn đề chung của chất lượng dịch vụ QoS 7
1.1.2. Cấp độ dịch vụ GoS (Grade of Service) 10
1.1.3. Kiểu dịch vụ ToS và lớp dịch vụ CoS 11
1.1.4. Các tham số chất lượng dịch vụ 12
1.2 CÁC YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ 14
1.3. CÁC VẤN ĐỀ ĐỂ ĐẢM BẢO QoS 15
1.3.1 Cung cấp QoS. 16
1.3.2 Điều khiển QoS 16
1.3.3 Quản lý QoS 17
CHƯƠNG 2. KỸ THUẬT ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IP 18
2.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ QOS IP 18
2.1.1 Lịch sử phát triển các mô hình QoS cho mạng IP 18
2.1.2. Các tham số chất lượng dịch vụ IP 20
2.1.3. Một số tham số cơ bản ảnh hưởng tới QoS IP thực tế 20
2.2. CÁC YÊU CẦU CHỨC NĂNG CHUNG CỦA IP QOS 24
2.3. CÁC KỸ THUẬT ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IP 28
2.3.1. Kỹ thuật đo lưu lượng và màu hoá lưu lượng 28
2.3.2. Kỹ thuật quản lý hàng đợi tích cực 32
2.3.3. Kỹ thuật lập lịch cho gói tin 34
2.3.4. Kỹ thuật chia cắt lưu lượng 37
CHƯƠNG 3. MÔ HÌNH ỨNG DỤNG ĐẢM BẢO QoS IP 39
3.1. MÔ HÌNH TÍCH HỢP DỊCH VỤ INTSERV 39
3.1.1. Các yêu cầu chức năng chung của IntServ. 39
3.1.2 . Giao thức dành trước tài nguyên RSVP 42
3.2. MÔ HÌNH PHÂN BIỆT DỊCH VỤ DIFFSERV 47
3.2.1. Tổng quan về kiến trúc DiffServ. 47
3.2.2. Miền phân biệt dịch vụ DS và điểm mã phân biệt dịch vụ DSCP 49
3.2.3. Các phương pháp xử lý gói trong DiffServ. 51
3.3. IP QoS VÀ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS 54
KẾT LUẬN 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Giải nghĩa tiếng Anh
Giải nghĩa tiếng Việt
AF
Assured Forwarding
Chuyển tiếp đảm bảo
AL
Application Layer
Lớp ứng dụng
AQM
Active Queue Management
Quản lý hàng đợi hoạt động
ATM
Asychronous Transfer Mode
Phương thức truyền tải không đồng bộ
BA
Behavior Aggressive
Kết hợp hành vi
B-ISDN
Broadband ISDN
Mạng tích hợp đa dịch vụ băng rộng
CBR
Constant Bit Rate
Tốc độ bit cố định
CBS
Committed Burst Size
Kích thước bùng nổ cam kết
CIR
Committed Information Rate
Tốc độ thông tin cam kết
CoS
Class of Service
Lớp dịch vụ
DiffServ
Differential Service
Dịch vụ phân biệt
DLL
Data Link Layer
Lớp liên kết dữ liệu
DS
Different Service
Dịch vụ phân biệt
DSCP
Differential Service Code Point
Điểm mã dịch vụ phân biệt
ECN
Explicit Congestion Notification
Thông báo tắc nghẽn hiện
EF
Expedited Forwarding
Chuyển tiếp nhanh
ETSI
European Telecommunications Standards Institute
Viện tiêu chuẩn viễn thông châu âu
FIFO
First In First Out
Hàng đợi vào trước ra trước
FLOWSPEC
Flow Specification
Đặc tính luồng
FQ
Fair Queueing
Hàng đợi cân bằng
GoS
Grade of Seviche
Cấp độ dịch vụ
IETF
Internet Engineering Task Force
Uỷ ban thực thi kỹ thuật Internet
IntServ
Intergrated Service
Dịch vụ tích hợp
IPLR
IP Loss Rate
Tỷ lệ tổn thất gói IP
IPTD
IP Packet Transfer Delay
Trễ truyền tải gói tin IP
IPER
IP Error Rate
Tỷ lệ lỗi gói tin IP
ISO
International Standard Organization
Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế
ITU-T
International Telecommunication Union
Hiệp hội viễn thông quốc tế
MF
Multi Fields
Đa trường
MoS
Mean of Score
Điểm đánh giá trung bình
MPLS
Multi Protocol Label Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
NL
Network Layer
Lớp mạng
NNI
Network Node Interface
Giao diện nút mạng
PBS
Packet Burst Size
Kích thước bùng nổ gói
PHB
Per Hop Behavior
Hành vi bước kế tiếp
PIR
Peak Information Rate
Tốc đô thông tin đỉnh
PQ
Priority Queueing
Hàng đợi ưu tiên
QoS
Quality of Service
Chất lượng dịch vụ
RED
Random Early Discarding
Loại bỏ gói sớm
RFC
Request For Comments
Các yêu cầu cần trả lời
RSVP
Resource reservation protocol
Giao thức dành trước tài nguyên
SE
Shared Explicit
Chia sẻ hiện
SLA
Service Level Argreement
Thoả thuận mức dịch vụ
srTCM
Single rate Three Color Marker
Bộ đánh dấu 3 màu tốc độ đơn
TCA
Traffic Conditioning Agreement
Thoả thuận điều kiện lưu lượng
TL
Transmission Layer
Lớp truyền dẫn
ToS
Type of Service
Kiểu dịch vụ
trTCM
Single rate Three Color Marker
Bộ đánh dấu 3 màu hai tốc độ
UBR
Undefined Bit rate
Tốc độ bit không định nghĩa
UNI
User Network Interface
Giao diện người dùng mạng
VBR
Variable Bit Rate
Tốc độ bit thay đổi
WF
Wildcard Filter
Bộ lọc Wildcard
WFQ
Weighted Fair Queueing
Hàng đợi cân bằng trọng số
WRED
Weighted Random Early Discarding
Loại bỏ gói sớm theo trọng số
WRR
Weighted Round Robin
Quay vòng theo trọng số
DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ
Hình 1.1: Các khía cạnh của chất lượng dịch vụ 8
Hình 1.2: Trường kiểu dịch vụ trong tiêu đề IPv4 11
Hình 1.3: Các thành phần trong cơ cấu đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS 16
Hình 2.1: Các bước phát triển của mô hình QoS 19
Hình 2.2: Tích hợp dịch vụ IntServ và phân biệt dịch vụ DiffServ 20
Hình 2.3: Băng thông khả dụng 22
Hình 2.4: Trễ tích luỹ từ đầu cuối tới đầu cuối 23
Hình 2.5: Trễ xử lý và hàng đợi 23
Hình 2.6: Tổn thất gói vì hiện tượng tràn bộ đệm đầu ra 24
Hình 2.7: Các yêu cầu chức năng cơ bản của một bộ định tuyến IP 26
Hình 2.8: Phương pháp phân loại gói đa trường chức năng 27
Hình 2.9: Phương pháp phân loại gói theo hành vi kết hợp BA 27
Hình 2.10: Nguyên lý quản lý hàng đợi thụ động 28
Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý của lập lịch gói tin IP 28
Hình 2.12: Khoảng thời gian CIR và CBS 30
Hình 2.13: Gáo C, gáo E và chế độ mù màu srTCM 30
Hình 2.14: Chế độ hoạt động rõ màu srTCM 31
Hình 2.15: Gáo rò C, P và chế độ hoạt động mù màu trTCM 32
Hình 2.16: Chế độ hoạt động rõ màu trTCM 33
Hình 2.17: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của RED 33
Hình 2.18: Hoạt động thông báo tắc nghẽn hiện ECN 34
Hình 2.19: Hàng đợi ưu tiên PQ 35
Hình 2.20: Hàng đợi công bằng FQ 36
Hình 2.21: Hàng đợi quay vòng theo trọng số WRR 37
Hình 2.22: Chia cắt lưu lượng thuần 38
Hình 2.23: Chia cắt lưu lượng bùng nổ kiểu gáo rò 39
Hình 3.1: Mô hình tích hợp dịch vụ Intserv 40
Hình 3.2: Nguyên lý hoạt động của RSVP 44
Hình 3.3: Các kiểu dành trước tài nguyên 45
Hình 3.4: Khuôn dạng bản tin RSVP và tiêu đề chung RSVP 45
Hình 3.5: Khuôn dạng bản tin đối tượng RSVP 46
Hình 3.6: Khuôn dạng đối tượng kiểu 47
Hình 3.7: Cấu trúc bản tin Path và Resv trong RSVP 48
Hình 3.8: Mô hình các bước phân biệt dịch vụ DiffServ 49
Hình 3.9: Xử lý gói trong mô hình DiffServ 50
Hình 3.10: Miền phân biệt dịch vụ DS 50
Hình 3.11: Cấu trúc của trường phân biệt dịch vụ DS 51
Hình 3.12: Xử lý chuyển tiếp nhanh EF PHB 52
Hình 3.13: Các phân lớp chuyển tiếp đảm bảo AF PHB 53
Hình 3.14: Dịch vụ phân biệt với PHB và TCA 54
Hình 3.15: Thực hiện phân bổ nhãn qua RSVP-TE 57
Hình 3.16: Cấu trúc bản tin RSVP-TE 58
Bảng 1.1: Thứ tự và ý nghĩa các giá trị ưu tiên trong trường ToS 11
Bảng 1.2: Các đặc tính phân lớp QoS cho mạng IP theo ITU-T 14
Bảng 1.3: Phân lớp QoS theo quan điểm của ETSI 14
Bảng 1.4: Các vùng dịch vụ của B-ISDN 15
Bảng 1.5: Phân vùng dịch vụ theo diễn đàn ATM 15
Bảng 3.1: Các bit sử dụng cho điều khiển chia sẻ 47
Bảng 3.2: Các bit sử dụng cho điều khiển lựa chọn máy gửi 47
Bảng 3.3: Các khối điểm mã dịch vụ phân biệt DSCP 51
Bảng 3.4: Chi tiết các phân lớp chuyển tiếp đảm bảo AF PHB 53
LỜI NÓI ĐẦU
Chất lượng dịch vụ mạng luôn là một vấn đề quan tâm của cả người sử dụng dịch vụ và nhà cung cấp dịch vụ. Cùng với sự phát triển bùng nổ các dịch vụ trên nền IP là hàng loạt các yêu cầu và giải pháp kỹ thuật nhằm cải thiện chất lượng dịch vụ IP. Sự phát triển mạnh mẽ của các giải pháp đã làm thay đổi rất lớn trong lĩnh vực này thậm chí cả những vấn đề khái niệm và định nghĩa.
Cuốn đồ án này gồm 3 chương với nội dung như sau:
Chương 1 : Tổng quan về chất lượng dịch vụ QoS
Chương 2 : Kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ IP
Chương 3 : Mô hình ứng dụng đảm bảo QoS IP
Nội dung chính của 3 chương tập trung vào các khía cạnh cơ bản của vấn đề QoS IP.Tiếp cận hướng từ những khái niệm và cấu hình chung nhất tới những giải pháp kỹ thuật thường sử dụng trong mạng IP hiện nay. Các mô hình và xu hướng cải thiện chất lượng dịch vụ IP cũng sẽ được trình bày nhằm giúp người đọc thâu tóm các đặc điểm cơ bản, ưu nhược điểm của một số giải pháp hiện thời.!.
Do hạn chế về thời gian và kiến thức , đồ án tốt nghiệp của Em còn nhiều thiếu sót .Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thầy Cô và các Bạn để đề tài của Em được hoàn thiện hơn .
Để hoàn thành đuợc đồ án tốt nghiệp này Em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong trường Đại Học Dân Lập Phương Đông cũng như các trường đại học khác đã giảng dạy và chỉ bảo Em suốt những năm qua để Em có kiến thức hoàn thành đồ án tốt nghiệp này .
Qua đây , Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Th.S Nguyễn Đức Minh đã tận tình chỉ bảo , giúp đỡ Em hiểu rõ hơn về vấn đề QoS trong mạng IP .Em cũng xin cảm ơn các Thầy Cô và Bạn bè trong khoa công nghệ thông tin đã tạo điều kiện để Em hoàn thành đồ án này
Em xin chân thành cảm ơn …!
Hà nội, Tháng 5 năm 2010
Sinh viên thực hiện
ĐỖ ĐÌNH KỲ
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QoS
Chương đầu tiên của cuốn đồ án này giới thiệu các vấn đề tổng quan về chất lượng dịch vụ QoS, phương pháp tiếp cận trong chương này đi từ các thuật ngữ, định nghĩa, yêu cầu và các vấn đề cơ bản của chất lượng dịch vụ tới các mô hình và cơ cấu khung làm việc của chất lượng dịch vụ QoS trong mạng chuyển mạch gói nói chung, các vấn đề chung sẽ được chi tiết hoá trong các chương tiếp theo.
CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QoS VÀ CÁC THAM SỐ QoS.
Các vấn đề chung của chất lượng dịch vụ QoS
Chất lượng dịch vụ QoS là một khái niệm rộng và có thể tiếp cận theo nhiều hướng khác nhau. Theo khuyến nghị E 800 ITU-T chất lượng dịch vụ là “Một tập các khía cạnh của hiệu năng dịch vụ nhằm xác định cấp độ thoả mãn của người sử dụng đối với dịch vụ”. ISO 9000 định nghĩa chất lượng là “cấp độ của một tập các đặc tính vốn có đáp ứng đầy đủ các yêu cầu”. Trong khi IETF [ETSI - TR102] nhìn nhận QoS là khả năng phân biệt luồng lưu lượng để mạng có các ứng xử phân biệt đối với các kiểu luồng lưu lượng, QoS bao trùm cả phân loại hoá dịch vụ và hiệu năng tổng thể của mạng cho mỗi loại dịch vụ.
Một tính chất chung của chất lượng dịch vụ là: “Hiệu ứng chung của đặc tính chất lượng dịch vụ là xác định mức độ hài lòng của người sử dụng đối với dịch vụ”. Ngoài ra, QoS mang một ý nghĩa là “khả năng của mạng đảm bảo và duy trì các mức thực hiện nhất định cho mỗi ứng dụng theo như các yêu cầu đã được chỉ rõ của mỗi người sử dụng”. Chất lượng dịch vụ QoS được nhìn nhận từ hai khía cạnh: phía người sử dụng dịch vụ và phía mạng.
Từ khía cạnh người sử dụng dịch vụ, QoS được coi là mức độ chấp nhận dịch vụ của người sử dụng và thường được đánh giá trên thang điểm đánh giá trung bình MoS (Mean of Score). QoS cần được cung cấp cho mỗi ứng dụng để người sử dụng có thể chạy ứng dụng đó và mức QoS mà ứng dụng đòi hỏi chỉ có thể được xác định bởi người sử dụng, bởi vì chỉ người sử dụng mới có thể biết được chính xác ứng dụng của mình cần gì để hoạt động tốt. Tuy nhiên, không phải người sử dụng tự động biết được mạng cần phải cung cấp những gì cần thiết cho ứng dụng, họ phải tìm hiểu các thông tin cung cấp từ người quản trị mạng và chắc chắn rằng, mạng không thể tự động đặt ra QoS cần thiết cho một ứng dụng của người sử dụng. MOS dao động từ mức (1-tồi) đến mức (5- xuất sắc) và các nhà cung cấp dịch vụ dựa vào mức MOS này để đưa ra mức chất lượng dịch vụ phù hợp cho dịch vụ của mình.
Khuyến nghị ITU-T G107 phát triển mô hình E để đánh giá chất lượng dịch vụ thoại qua IP là một mô hình ưu việt trong phát triển kế hoạch truyền dẫn, kết quả của mô hình E là một giá trị truyền dẫn chung gọi là nhân tố tốc độ truyền dẫn R (Transmission Rating Factor) thể hiện chất lượng đàm thoại giữa người nói và người nghe. R dao động từ 1 đến 100 tuỳ thuộc vào các sơ đồ mạng cụ thể. Giá trị R càng lớn thì mức chất lượng dịch vụ càng cao. Đối với dịch vụ thoại qua IP, mô hình E là một công cụ đắc lực để đánh giá chất lượng dịch vụ. Mô hình E có thể được sử dụng để hiểu các đặc điểm của mạng và thiết bị ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng thoại trong mạng VoIP. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự suy giảm R là loại mã hoá, độ trễ, tiếng dội, mất gói, và thuật toán mã hoá thông tin. Giá trị đầu ra của mô hình E có thể chuyển thành giá trị MOS tương ứng để đánh giá chất lượng dịch vụ [1].
Từ khía cạnh dịch vụ mạng, QoS liên quan tới năng lực cung cấp các yêu cầu chất lượng dịch vụ cho người sử dụng. Có hai kiểu năng lực mạng để cung cấp chất lượng dịch vụ trong mạng chuyển mạch gói.
Thứ nhất, mạng chuyển mạch gói phải có khả năng phân biệt các lớp dịch vụ.
Thứ hai, một khi mạng có các lớp dịch khác nhau, mạng phải có cơ chế ứng xử khác nhau với các lớp bằng cách cung cấp các đảm bảo tài nguyên và phân biệt dịch vụ trong mạng.
Hình 1.1 dưới đây chỉ ra các đặc điểm cơ bản của chất lượng dịch vụ.
Hình 1.1: Các khía cạnh của chất lượng dịch vụ
Các phương pháp cơ bản để xác định chất lượng dịch vụ mạng bao gồm quá trình phân tích lưu lượng và các điều kiện của mạng, thông qua các bài toán được mô hình hoá hoặc đo kiểm trực tiếp các thông số mạng để đánh giá các tiêu chuẩn khách quan. Mức độ chấp nhận dịch vụ từ phía người sử dụng có thể được kiểm tra qua các thông số mạng như khả năng tổn thất gói, độ trễ, trượt và xác suất tắc nghẽn. Số lượng và đặc tính các tham số chất lượng phụ thuộc rất lớn vào cơ cấu mạng cung cấp dịch vụ.
Một khung làm việc chung của kiến trúc chất lượng dịch vụ QoS được nhìn từ khía cạnh mạng gồm có:
Các phương pháp để yêu cầu và nhận các mức của dịch vụ qua các hình thức thỏa thuận mức dịch vụ SLA (Service Level Agreements). Một SLA là định dạng yêu cầu mức dịch vụ gồm có các tham số QoS như băng thông, độ trễ. Các thỏa thuận này là một hình thức giao kèo dịch vụ giữa khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ. Các nhà cung cấp dịch vụ cần SLA để hướng lưu lượng đầu vào của khách hàng tới mạng phù hợp, còn người sử dụng cần SLA để hiểu các ứng dụng của mình nhận được các mức dịch vụ như thế nào.
Báo hiệu, phân phối bộ đệm và quản lý bộ đệm cho phép đáp ứng yêu cầu mức dịch vụ thông qua các giao thức dành trước tài nguyên cho ứng dụng.
Điều khiển những ứng dụng có sai lệch trong việc thiết lập các mức dịch vụ, thông qua quá trình phân loại lưu lượng, hướng tới chính sách quản lý và thực thi đối với từng luồng lưu lượng nhằm xác định kỹ thuật điều khiển lưu lượng phù hợp.Phân loại lưu lượng có thể sử dụng ở lớp liên kết, lớp mạng, truyền tải hoặc các lớp khác cao hơn. Phương pháp sắp xếp cho luồng lưu lượng qua mạng trong một chừng mực nào đó mà có thể đảm bảo thoả thuận các mức dịch vụ sử dụng, bằng các phương pháp định tuyến trên nền tảng QoS.
Các phương pháp tránh tắc nghẽn, quản lý tắc nghẽn, hàng đợi, và thiết lập để ngăn chặn các điều kiện sự cố mạng gây ra những hậu quả bất lợi ảnh hưởng tới mức dịch vụ. Quản lý tắc nghẽn cho phép các thành phần mạng để điều khiển tắc nghẽn bằng cách xác định thứ tự trong các gói được truyền đi dựa vào các quyền ưu tiên hoặc là các mức dịch vụ gán cho các gói tin đó. Nó cần tạo ra hàng đợi, chỉ định các gói tin tới hàng đợi và thiết lập các gói tin trong hàng đợi. Quản lý tắc nghẽn không phải là cơ chế phòng ngừa, nhưng là một cơ chế tác động ngược khi các điều kiện tắc nghẽn phát sinh trong mạng. Cắt giảm và dò tìm ngẫu nghiên RED (Random Early Detection) là một trong các kỹ thuật để ngăn ngừa tắc nghẽn. Thuật toán RED tận dụng các tính năng tác động ngược của TCP và rất phù hợp tới mạng TCP/IP. Các tác động ngược cho phép cắt giảm lưu lượng cấp phát vào mạng khi tốc độ đường truyền chậm. Tận dụng các tính năng này, thuật toán RED thực hiện cắt giảm các gói tin ngẫu nhiên thậm chí trước khi sự tắc nghẽn xảy ra.
Chính sách quản lý cho phép thực hiện các luật áp dụng cho các gói tin qua mạng trên nền chính sách chung. Mỗi lớp lưu lượng có một giới hạn nhất định số các gói tin được chấp nhận trong một khoảng thời gian nhất định. Chính sách quản lý liên quan các hoạt động của thiết bị xử lý gói tin và hiện trạng của mạng từ đó sẽ quyết định hình thức thỏa thuận mức dịch vụ.
Một các tiếp cận khác về QoS được nhìn nhận từ phía mạng là tiếp cận theo mô hình phân lớp trong mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI (Open System Interconnection), QoS được đánh giá trong một số lớp sau:
Lớp ứng dụng AL (Application Layer): Chất lượng dịch vụ QoS được nhận thức là “mức độ dịch vụ”. Khái niệm này rất khó được định lượng chính xác, chủ yếu dựa vào đánh giá của con người, mức độ hài lòng đối với dịch vụ đó.
Lớp truyền tải TL (Transport Layer): Chất lượng dịch vụ được thực hiện bởi kiến trúc logic của mạng, các cơ chế định tuyến và báo hiệu đảm bảo chất lượng dịch vụ.
Lớp mạng NL (Network Layer): Chất lượng dịch vụ được thể hiện qua các tham số lớp mạng tương đối gần với các tham số chúng ta thường gặp, được biểu diễn thông qua các đại lượng toán học như: Tỷ lệ lỗi, giá trị trung bình, giá trị lớn nhất của các tham số như băng thông, độ trễ và độ tin cậy của luồng lưu lượng.
Lớp liên kết dữ liệu DLL (Data Link Layer): Chất lượng dịch vụ được thể hiện qua các tham số truyền dẫn, tỉ lệ lỗi thông tin, các hiện tượng tắc nghẽn và hỏng hóc của các tuyến liên kết.
Như vậy, chất lượng dịch vụ QoS tại các mức cao của mô hình hướng về phía người sử dụng dịch vụ liên quan tới các hệ thống giao thức và phần mềm điều khiển, trong khi các mức thấp hướng về các đặc tính của hệ thống mạng truyền thông chủ yếu liên quan tới cấu trúc mạng, tài nguyên sử dụng trong các nút và liên kết.
Cấp độ dịch vụ GoS (Grade of Service)
Một khía cạnh kỹ thuật của chất lượng dịch vụ thường được nhìn nhận như là cấp độ dịch vụ GoS, GoS thường được sử dụng trong công nghiệp viễn thông để chỉ ra các thành phần bổ sung chất lượng dịch vụ tổng thể của người sử dụng nhận được. Rất nhiều các thành phần gồm cả phía kỹ thuật mạng và người sử dụng được đánh giá qua cấp độ dịch vụ, chủ yếu là các thành phần kỹ thuật có thể đo được như (băng thông, trễ). Cấp độ dịch vụ được định nghĩa dưới đây:
Nếu có một sự kiện lỗi xảy ra trong một mạng, hoặc một phần của mạng thì lưu lượng sẽ tăng lên rất nhanh vượt quá giới hạn xử lý của mạng, và kết quả là có hiện tượng tắc nghẽn xảy ra, hoặc kiến trúc của các thành phần chuyển tiếp thông tin tạo ra giới hạn độ thông qua. Các giới hạn này ảnh hưởng tới dịch vụ cung cấp tới khách hàng, và cấp độ của các giới hạn này được giải thích bằng các tham số GoS thích hợp (ví dụ như xác suất mất gói, trễ trung bình, tỉ lệ lỗi, v..v). Vì vậy, cấp độ dịch vụ liên quan tới các khía cạnh thông tin cung cấp trên luồng lưu lượng của chất lượng dịch vụ QoS.
GoS được sử dụng lần đầu trong các ứng dụng chuyển mạch kênh, GoS xác định khả năng tắc nghẽn hoặc trễ của các cuộc gọi trong một khoảng thời gian và thường được biểu diễn dưới dạng phần trăm (%). Khả năng tắc nghẽn cuộc gọi hay còn gọi là khả năng tổn thất cuộc gọi xảy ra khi không thể thiết lập một cuộc gọi từ một tuyến đầu vào rỗi ra một tuyến đầu ra thích hợp. Các yếu tố ảnh hưởng chính tới GoS trong trường hợp này là do cấu trúc trường chuyển mạch, kiến trúc điều khiển của hệ thống chuyển mạch. Khía cạnh trễ của các cuộc gọi trong chuyển mạch kênh là một tham số đánh giá GoS bao gồm trễ thiết lập, trễ truyền và trễ giải phóng các kết nối cho cuộc gọi. [2]
Một cách tổng thể, cấp độ dịch vụ GoS phụ thuộc rất lớn vào kiến trúc chuyển mạch trên cả phương diện phần cứng và phần mềm