Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu các giải pháp giảm tắc nghẽn mạng Internet” là đề tài mà bọn em quan tâm tìm hiểu. Mục đích nghiên cứu Với mục tiêu chung là nghiên cứu các giải pháp giảm tắc nghẽn mạng Internet. Bài tập lớn sẽ tìm hiểu nghiên cứu : Tình hình phát triển về mạng Internet Việt Nam, các nguyên nhân dẫn đên tắc nghẽn mạng, các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ, các phương pháp , các kĩ thuật điều khiển chống tắc nghẽn. Định hướng giải pháp công nghệ giải quyết tắc nghẽn trong tương lai và vấn đề kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet của các nhà cung cấp dịch vụ. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu và phân tích mạng Internet Việt Nam, từ đó phân tích các giải pháp cấu trúc mạng lưới kết nối nhằm nâng cao hiệu năng toàn mạng , tránh lãng phí tài nguyên hạn chế tắc nghẽn. Nghiên cứu các giải pháp , các kĩ thuật mới nhằm kiểm soát lưu lượng, cân bằng tải chống tắc nghẽn , nâng cao chất lượng dịch vụ mạng. Nghiên cứu các giải pháp giảm tắc nghẽn cho mạng Internet Việt Nam và tìm hiểu giải pháp thiết lập hệ thống trung chuyển Internet Quốc tế của Việt Nam. Định hướng giải pháp công nghệ giải quyết tắc nghẽn trong tương lai , và kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet. Phương pháp nghiên cứu Bài tập nghiên cứu cơ bản và tổng hợp các phương pháp về điều khiển lưu lượng, cân bằng tải, hạn chế tắc nghẽn mạng. Phương pháp khảo sát thực tế được sử dụng cho việc nghiên cứu phân tích hiện trạng mạng Internet Việt Nam và hệ thống trung chuyển Internet Quốc tế của Việt Nam. Nội dung: Bài tập lớn tìm hiểu gồm 4 chương sau: Chương 1: Giới thiệu chung về tình hình phát triên rmạng Internet Việt Nam, các ứng dụng và chất lượng dịch vụ mạng Internet , đưa ra các nguyên nhân dẫn đến tắc nghẽn Internet. Chương 2: Tìm hiểu nguyên lý chung , cách phân loại và đưa ra các tiêu chí đánh giá phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn. Chương 3: Trình bày một số phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn Chương 4: Trình bày về giải pháp giảm tắc nghẽn cho mạng Internet Việt Nam, trong đó tìm hiểu giải pháp thiết lập hệ thống trung chuyển Internet Quốc tế của Việt Nam. Định hướng gảii pháp công nghệ giải quyết tắc nghẽn trong tương lai, và vấn đề kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet ADSL.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN & MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN MÔN : AN TOÀN BẢO MẬT THÔNG TIN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN: HÀ ANH DŨNG NGUYỄN KHÁNH DUY NGUYỄN ANH TÚ GIÁO VIÊN: PHẠM VĂN HÁCH HÀ NỘI 10,2016 Mở đầu Một thành công lớn nhân loại khoa học công nghệ năm cuối thể kỷ XX công nghệ thông tin truyền thông Những ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông vào khía cạnh sống giúp người học hỏi nhiều lĩnh vực khác văn hóa , giáo dục khoa học công nghệ , kĩ thuật , kinh tế thị trường , xu hội nhập tiếp cận kinh tế tri thức Xu hướng công nghệ truyền thông xóa dần ranh giới công nghệ thông tin viễn thông Một mạng tiên tiến ứng dụng mạng Internet với mục tiêu lúc, nơi, phương tiện Mạng internet ngày đa phong phú đòi hỏi nhiều mức độ chất lượng khác Ngoài dịch vụ liệu truyền thống cung cấp qua mạng Internet, ngày có thêm nhiều dịch vụ phát triển : Các dịch vụ thoại , video , đa phương tiện…… Các nhà cung cấp dịch vụ Internet đứng trước thử thách để làm vừa lòng khách hàng với loại dịch vụ khác , chất lượng dịch vụ đảm bảo Tuy nhiên , tài nguyên mạng đặc biệt băng thông có hạn, Quá tải mạng tượng tắc nghẹn nguy xảy thường xuyên Một thách thức nảy sinh tích hợp loại dịch vụ vào Internet biến đổi khó lường lưu lượng Mạng phát triển , dịch vụ gia tăng nhanh , dịch vụ nhiều , số lượng người sử dụng lớn lưu lượng mạng có tăng giảm đột biến dẫn đến nguy tải tắc nghẽn tăng Vậy hạn chế tắc nghẽn nhằm nâng cao hiệu mạng chất lượng dịch vụ Ngược lại, giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ góp phần giảm thiểu tắc nghẽn Vì “Nghiên cứu giải pháp giảm tắc nghẽn mạng Internet” đề tài mà bọn em quan tâm tìm hiểu Mục đích nghiên cứu Với mục tiêu chung nghiên cứu giải pháp giảm tắc nghẽn mạng Internet Bài tập lớn tìm hiểu nghiên cứu : Tình hình phát triển mạng Internet Việt Nam, nguyên nhân dẫn đên tắc nghẽn mạng, giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ, phương pháp , kĩ thuật điều khiển chống tắc nghẽn Định hướng giải pháp công nghệ giải tắc nghẽn tương lai vấn đề kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet nhà cung cấp dịch vụ Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu phân tích mạng Internet Việt Nam, từ phân tích giải pháp cấu trúc mạng lưới kết nối nhằm nâng cao hiệu toàn mạng , tránh lãng phí tài nguyên hạn chế tắc nghẽn Nghiên cứu giải pháp , kĩ thuật nhằm kiểm soát lưu lượng, cân tải chống tắc nghẽn , nâng cao chất lượng dịch vụ mạng Nghiên cứu giải pháp giảm tắc nghẽn cho mạng Internet Việt Nam tìm hiểu giải pháp thiết lập hệ thống trung chuyển Internet Quốc tế Việt Nam Định hướng giải pháp công nghệ giải tắc nghẽn tương lai , kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet Phương pháp nghiên cứu Bài tập nghiên cứu tổng hợp phương pháp điều khiển lưu lượng, cân tải, hạn chế tắc nghẽn mạng Phương pháp khảo sát thực tế sử dụng cho việc nghiên cứu phân tích trạng mạng Internet Việt Nam hệ thống trung chuyển Internet Quốc tế Việt Nam Nội dung: Bài tập lớn tìm hiểu gồm chương sau: Chương 1: Giới thiệu chung tình hình phát triên rmạng Internet Việt Nam, ứng dụng chất lượng dịch vụ mạng Internet , đưa nguyên nhân dẫn đến tắc nghẽn Internet Chương 2: Tìm hiểu nguyên lý chung , cách phân loại đưa tiêu chí đánh giá phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn Chương 3: Trình bày số phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn Chương 4: Trình bày giải pháp giảm tắc nghẽn cho mạng Internet Việt Nam, tìm hiểu giải pháp thiết lập hệ thống trung chuyển Internet Quốc tế Việt Nam Định hướng gảii pháp công nghệ giải tắc nghẽn tương lai, vấn đề kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet ADSL Chương 1: Giới thiệu I Tình hình phát triển mạng Internet Việt Nam Thời gian gần đây, Internet Việt Nam bùng nổ mạnh mẽ Theo thống kê số liệu Internet quốc tế (internetworldstats), tính đến hết tháng 6/2015, Việt Nam có 45,5 triệu người dùng tức khoảng 48% dân số (số liệu bao gồm người truy cập phương tiện PC, laptop, điện thoại …) Với số Việt Nam xếp thứ khu vực châu Á số lượng người dùng Hình Biểu đồ quốc gia số lượng người dùng internet Mức thâm nhập internet Việt Nam cao mức trung bình khu vực châu Á (38,8%) giới (45%) Hình Biểu đồ mức thâm nhập Internet khu vực Châu Á Thế giới Các doanh nghiệp cung cấp hạ tầng Internet (ISP) bắt đầu đẩy mạnh đa dạng hóa dịch vụ số lượng khách hang bắt đầu bùng nổ, nhu cầu sử dụng gia tang Hiện hạ tầng mạng Internet Việt Nam so sánh dc với nước khu vực giới Chất lượng cải thiện thông qua việc nâng cấp sở hạ tầng mạng từ lõi router biên, mạng truy nhập cải thiện băng thông an toàn mạng Các ứng dụng dịch vụ mạng internet Ngày nay, Internet trở thành công nghệ tiêu chuẩn, kết nối mở hệ thống tính toán mạng thông tin máy tính không đồng nhất, diện rộng (mạng diện rộng WAN) diện hẹp (mạng cục LAN) Việc phát triển bùng nổ mạng Internet/Intranet, việc cung cấp dịch vụ thông tin kinh tế, văn hoá, xã hội ngày phong phú Các ứng dụng mạng có đặc tính lưu lượng yêu cầu chất lượng dịch vụ khác nhau, cụ thể như: Các ứng dụng thời gian thực thoại Các ứng dụng truyền hình (IPTV) Các ứng dụng e-mail Các ứng dụng liệu khác (ví dụ tương tác máy chủ) Nhiều dịch vụ thương mại điện tử, ebanking, giao dịch chứng khoán trực tuyến có yêu cầu tương tác thời gian thực Hình Các ứng dụng mạng Internet Chất lượng dịch vụ hiệu mạng Chất lượng dịch vụ (QoS) thuật ngữ sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác Hiểu cách đơn giản QoS chế, công cụ đảm bảo cho mức dịch vụ khác thỏa mãn tiêu chuẩn băng thông thời gian trễ cần thiết cho ứng dụng đặc biệt Hình Chất lượng dịch vụ 2.1 Băng thông (Bandwidth) Thuật ngữ băng thông sử dụng để khả truyền lượng liệu giao thức, phương tiện kết nối Có thể cách tốt để giải vấn đề băng thông dành nhiều băng thông cho kết nối tốt Hình Băng thông 2.2 Độ trễ (delay) Tất gói tin mạng trải qua vài khoảng trễ định trước tới đích, hay nói cách khác trễ có nhiều loại, nêu số loại sau: Trễ lan truyền, trễ mạng (Network Delay), trễ xử lý, trễ hàng đợi, trễ lan truyền 2.3 Biến động trễ (Delay Jitter Delay Wander) Biến động trễ khác biệt trễ gói khác luồng lưu lương Biến động trễ có tần số cao gọi Jitter biến động trễ có tần số thấp gọi Wander 2.4 Tỷ lệ gói (Packet Loss Rate): Tỉ lệ gói số lượng gói bị mạng suốt trình truyền dẫn Mất gói hai nguyên nhân chính: gói bị loại bỏ mạng bị tắc nghẽn nghiêm trọng gói bị đường kết nối bị lỗi Tắc nghẽn nguyên nhân dẫn đến tắc nghẽn Internet Có thể nói mạng kết nối Internet Việt Nam có bùng phát mạnh mẽ năm gần quy mô, hạ tầng mạng lưới chất lượng dịch vụ Tuy nhiên, với tăng lên nhanh số lượng người dùng, nhu cầu ngày đa dạng loại dịch vụ liệu truyền tải mạng, khiến cho mạng kết nối Internet phải đối mặt với nhiều thách thức 3.1 Vấn đề tắc nghẽn mạng Tắc nghẽn nói chung Một vấn đề cộm tượng tắc nghẽn cao điểm Tắc nghẽn Internet xảy nút cổ chai nào, mạng truy nhập, mạng trục, mạng vùng, hay mạng kết nối Tài nguyên mạng có giới hạn nhu cầu truyền tải liệu ngày tăng Chính tượng tắc nghẽn mạng khó tránh khỏi, đòi hỏi cần có thêm giải pháp hiệu nhằm giảm thiểu tắc nghẽn, nâng cao chất lượng mạng kết nối Internet Hình Tắc nghẽn mạng Tắc nghẽn mạng toàn IP Tắc nghẽn tượng quen thuộc mạng, mà nguyên nhân nói chung tài nguyên mạng giới hạn nhu cầu truyền thông tin người giới hạn Thông thường, nút mạng thiết kế với đệm lưu trữ có hạn Nếu tình trạng nghẽn mạng kéo đủ dài, đệm bị tràn, gói bị trễ thời gian cho phép Nếu gói bị mạng thời điểm tài nguyên mạng mà gói sử dụng bị theo Nguyên nhân xảy tắc nghẽn Hạn chế băng thông truyền dẫn Nhu cầu băng thông cao dịch vụ đa phương tiện loại hình dịch vụ mới: liệu, âm hình ảnh tích hợp truyền mạng gây tắc nghẽn đường truyền dẫn băng thông nhỏ 1.4.2.2 Nghẽn đường truyền vô tuyến Các hiệu ứng môi trường di động, che chắn, pha đinh, … gây gói ảnh hưởng đến tắc nghẽn mạng Số lượng trạm ngày tăng cộng với phát triển đô thị ngày rõ rệt dẫn đến tượng che chắn pha đinh nhà cung cấp dịch vụ dẫn đến tượng nghẽn mạng Tràn đệm Cấu trúc mạng Viễn thông Internet cấu thành từ hệ thống thiết bị từ: Các thiết bị định tuyến, thiết bị chuyển mạch, hệ thống cahing, hệ thống Acess Server…v.v Trên dòng thiết bị có đệm tích hợp nhằm gia tăng khả truy xuất thiết bị, kích thước đệm có hạn, lưu lượng tăng đột ngột dẫn đến tượng tràn đệm Điều dẫn đến nghẽn mạng Hình Báo lỗi tràn đệm Nghẽn cổ chai Tại thời điểm nối từ mạng tốc độ thấp vào mạng tốc độ cao Đây đặc điểm bật môi trường hỗn tạp Internet Khi băng thông kết nối đầu đoạn mạng nhỏ băng thông kết nối bên có lưu lượng lớn dẫn đến tình trạng nghẽn cổ chai điểm Sự thay đổi đột biến lưu lượng Thông thường, ứng dụng mạng Internet thiết kế với nhu cầu lưu lượng truyền tải lớn (đặc biệt ứng dụng liên quan đến sở liễu phân tán, hay VoIP, Video, IPTV, …) Mặt khác, ứng dụng đa phương tiện có đặc điểm lưu lượng biến đổi động khó dự đoán trước Tính biến động lưu lượng Đây đặc tính mạng Internet so với mạng truyền thống Các nút mạng dịch chuyển làm hình trạng mạng thay đổi gây biến đổi phân chia lưu lượng mạng Chương 2: Tìm hiểu nguyên lý chung, cách phân loại đưa tiêu chí đánh giá phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn 2.1.Nguyên lý chung điều khiển chống tắc nghẽn Mạng viễn thông nước giới Việt Nam chuyển sang mạng hệ sau NGN (Next Generation Network) tới IP hóa (all IP) với mục tiêu : Mọi lúc- nơi phương tiện Nhu cầu dịch vụ mạng ngày đa dạng, phong phú đòi hỏi nhiều mức độ chất lượng dịch vụ khác Chính tượng tắc nghẽn mạng khó tránh khỏi Để giải vấn đề có hai hướng xử lý tổng quát nhất, :Tài nguyên mạng điều khiển để chống tắc nghẽn mạng 2.2 Phân loại phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn Các đặc điểm chung Các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn phân loại dựa đặc điểm chung sau: -Điều khiển tiếp nhận (Admission control) -Kiểm soát(Policing) -Điều khiển luồng lưu lượng (Flow control) Phân loại Điều khiển chống tắc nghẽn vòng hở (open-loop congestion control) kết hợp điều khiển tiếp nhận, kiểm soát Điều khiển chống tắc nghẽn vòng kín (close-loop congestion control) dựa trạng thái mạng với giám sát tắc nghẽn điều khiển lưu lượng dựa thông tin phản hồi Hình Mô hình điều khiển mạng 2.3 Tính hiệu Tính hiệu định nghĩa tỉ số tổng tài nguyên phân phối cho ứng dụng tổng tài nguyên mong muốn điểm Knee mạng, nghĩa trước thời điểm mạng xảy bão hòa Tính hiệu có liên quan đến tổng lượng phân phối lượng phân phối khác hai hiệu miễn tổng lượng phân phối gần đến “goal” Sự phân bố tổng lượng phân phối người dùng đo tiêu bình đẳng 2.4 Tính bình đẳng Khi nhiều người dùng chia sẻ tài nguyên, tất người dùng lớp dịch vụ phải có chia sẻ tài nguyên Thường phân bổ không cách xác, mức độ bình đẳng đo số bình đẳng 2.5 Tính hội tụ Sự hội tụ đánh giá thời gian cần để hệ thống đạt đến trạng thái mong muốn từ trạng thái xuất phát Một cách lý tưởng, hệ thống đạt tới trạng thái đích nhanh có biên độ dao động nhỏ xung quanh 2.6 Thời gian đáp ứng nhanh Thuật toán phải nhanh chóng phát tắc nghẽn thời gian kể từ phát tắc nghẽn đến có tác động điều khiển chống tắc nghẽn phải nhanh tốt 2.7 Độ mịn điều khiển 10 Trong thực tế, tác động điều khiển đưa hệ thống đến trạng thái mong muốn Vì vậy, thuật toán điều khiển chống tắc nghẽn phải thiết kế cho tác động điều khiển có độ mịn cần thiết, tránh đưa hệ thống vào trạng thái ổn định thêm 2.8 Tính phân tán Đây điều cần thiết mô hình tập trung đòi hỏi thông tin đầy đủ trạng thái mạng luồng riêng lẻ, điều mạng cỡ lớn Chẳng hạn, muốn biết nhu cầu cá nhân hay toàn Thông tin hữu dụng nguồn tài nguyên Tuy nhiên, truyền đạt thông tin cho nhiều người dùng làm quan tâm đến mào đầu (overhead), đặc biệt người dùng dùng vài nguồn tài nguyên (resource) thời điểm CHƯƠNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN MẠNG Trong chương báo cáo tổng hợp lại số phương pháp điều khiển tắc nghẽn điển hình nhất, phân tích đánh giá chúng dựa sở tiêu chí đề xuất chương Đó phương pháp điều khiển tắc nghẽn truyền thống DECbit vài phương pháp EWA, ETCP, FBATCP, QS- TCP để cải thiện hiệu suất hoạt động mạng Trong đặc biệt sâu vào phương pháp điều khiển tắc nghẽn sử dụng FAST TCP phổ biến (đặc biệt mạng Internet) ứng cử viên cho mạng dựa sở toàn IP 3.1 Một số phương pháp truyền thống 3.1.1 DECbit DECbit mô hình điều khiển chống tắc nghẽn sớm nhất.Phương pháp sử dụng phản hồi ẩn Trong DECbit, mạng cung cấp thông tin phản hồi cho phép phía gửi điều chỉnh lưu lượng vào mạng Các định tuyến giám sát kích thước trung bình hàng đợi khoảng thời gian định nghĩa Nếu độ dài trung bình đệm vượt ngưỡng (threehold) định tuyến thiết lập bit dẫn chống tắc nghẽn (gọi DECbit) gói tin để thông báo tắc nghẽn mạng Phía nhận gửi lại bit thông báo nhận đến phía gửi Phía gửi giám sát bit dẫn chống tắc nghẽn để điều chỉnh kích thước cửa sổ gửi sau: Nếu xảy tắc nghẽn giảm theo phép nhân (nhân với 0,875), trường hợp ngược lại kích thước cửa sổ tăng lên theo phép cộng 11 Hình Biểu đồ mô hình DECbit 3.1.2 Điều khiển chống nghẽn mạng TCP TCP (Transmission Control Protocol) giao thức phổ biến cho truyền liệu tin cậy Internet Ngoài điều khiển chống tắc nghẽn ra, thực chức khôi phục liệu quản lý kết nối Điều khiển chống tắc nghẽn TCP thuộc loại điều khiển vòng kín phản hồi ẩn, TCP dựa vào gói để phát tắc nghẽn Nó có cấu để phát gói Đầu tiên, gói gởi, phía gởi TCP khởi tạo định thời Nếu định thời hết hiệu lực trước gói xác nhận, TCP xem gói bị Thứ 2, phía nhận TCP nhận gói không trật tự Nó gởi xác nhận ACK cho gói mà nhận gần Hình 10 Sơ đồ điều khiển chống tắc nghẽn TCP 12 Hình 11 Trạng thái ACK – Frame lỗi (truyền DL cửa sổ trượt) 3.1.3 Giảm nghẽn dựa phương pháp định tuyến Cơ chế hàng đợi DropTail Bộ định tuyến lưu trữ gói tin gửi đến hàng đợi nhớ xử lý theo nguyên tắc FIFO (vào trước, xử lý trước) Khi gói tin gửi đến nhanh chúng chuyển hàng đợi dài ngược lại, gói tin chuyển đến chậm hàng đợi thu ngắn lại Nhưng nhớ hữu hạn, hành đợi dài giới hạn cho phép Vì vậy, phần mềm định tuyến sử dụng chế “cắt bớt phần đuôi” để quản lý hàng đợi bị tràn, hàng đợi gọi Drop Tail Việc “cắt bớt phần đuôi” có ảnh hưởng đáng kể với TCP, trường hợp đơn giản, gói tin di chuyển qua định tuyến có gói bị làm cho TCP vào trạng thái khởi động chậm, nghĩa giảm bt tốc độ truyền TCP bắt đầu nhận báo nhận gia tăng kích thước cửa sổ tắc nghẽn 13 Hình 11 Sơ đồ chế hàng đợi Cơ chế điều khiển gói ACK Giao thức TCP điều khiển tần suất truyền cách giới hạn gói báo nhận ACK truyền Trong phiên độ lớn cửa sổ phát W số gói tin chưa có ACK trả lời tương ứng Độ lớn W lớn tốt tắc nghẽn đường truyền, kết nối thiết lập độ lớn cửa sổ truyền ban đầu thấp tăng dần đạt đến giá trị tối đa tức gặp lỗi hay nhận trả lời xấu (NAK) hay vượt thời gian cho phép (timeout) Hình 13 Sơ đồ điều khiển gói ACK Các phương pháp khác Ngoài phương pháp nói đến cón có phương pháp : -ECN (Explieit Congestion Notification) - RED (Random Eacly Detection) (Sử dụng định tuyến để hỗ trợ điều khiển chống tắc nghẽn cho TCP) 14 -RAP (Rate Adaptation Protocol) giao thức điều khiển chống tắc nghẽn mức ứng dụng 3.2 Một số phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn 3.2.2 XCP XCP (Explieit Control Pcotocol) giao thức truyền thông dự kiến thay TCP Sự phát lại cửa sổ chống tắc nghẽn XCP dựa TCP Hình 14 Sơ đồ XCP 3.3 FAST TCP FAST (Viết tắt Fast Active queue management Scalable Transmission Control Protocol) thuật toán kiểm soát tắc nghẽn cải tiến giao thức TCP 3.3.1 Kiến trúc thuật toán FAST TCP FAST TCP có điểm khác biệt : - Đầu tiên, thuật toán dựa phương trình loại bỏ gói tin dao động Dựa trễ hàng đợi phương pháp để xác định tắc nghẽn.FAST TCP có luồng ổn định đạt cân mà không ảnh hưởng đến luồng dài 3.3.2 Hiệu FAST TCP Hiệu FAST TCP đánh giá tham số là: Thông lượng Tính bình đẳng Tính ổn định 15 Khả đáp ứng 3.3.3 Các ứng dụng FAST TCP Để thương mại hóa ứng dụng FAST TCP từ năm 2006 công ty FastSoft đời để phát triển ứng dụng dựa công nghệ FAST TCP Các sản phẩm FastSoft nhằm mục đích tăng cường tốc độ website ứng dụng web khác tăng tốc độ truyền tải hình ảnh nội dung số khác Hình 15 Ứng dụng FAST TCP CHƯƠNG GIẢI PHÁP GIẢM TẮC NGHẼN MẠNG INTERNET VIỆT NAM Hạ tầng mạng Internet Việt Nam đại ,chất lượng mạng cải thiện đáng kể thông qua việc nâng cấp sở hạ tầng mạng từ mạng lõi router biên, mạng truy nhập để cải thiện băng thông an toàn mạng 16 Mạng kết nối Internet nước thiết lập thông qua hệ thống trung chuyển Internet quốc gia (Vietnam National Internet eXchange - VNIX) VNNIC VNIX giúp ISP Việt Nam trao đổi lưu lượng Internet nước qua điểm Hà Nội Tp Hồ Chí Minh, khắc phục tượng ISP Việt Nam phải vòng quốc tế truy vấn sang ISP khác Mà có VNPT nhà cung cấp dịch vụ Internet lớn nước ta Giải pháp giảm tắc nghẽn truy cập Internet quốc tế Việt Nam - Việc chia sẻ lưu lượng internet nước IPS thực thông qua hệ thống trung chuyển VNIX, với lưu lượng quốc tế cần có giải pháp nhằm giảm tắc nghẽn cục ISP - Giải pháp đưa dựa tuyến kết nối Internet quốc tế ISP lại với nhau, sau chua sẻ dùng chung tuyến kết nối sở đảm bảo đáp ứng hoàn toàn yêu cầu , nhu cầu dung lượng kết nối Internet quốc tế riêng ISP Nguyên tắc thiết kế mạng VNIX international + Đáp ứng yêu cầu Internet Quốc tế ISP + Nâng cao hiệu đầu tư, giảm thiểu chi phí thuê kênh kết nối Internet Quốc tế + Đáp ứng yêu cầu trữ cho phát triển dung lượng đột xuất + Ứng dụng kĩ thuật công nghệ đại phải tương thích phù hợp với mạng hệ Quốc gia giới - Để thiết kế , công nghệ MPLS , kết hợp với kĩ thuật cân tải lưu lượng vào - nút mạng , nhằm phân phối hợp lý luồng lưu lượng mạng , giảm tắc nghẽn nâng cao chất lượng truyền tải đề xuất - Để giải tình trạng tắc nghẽn truyền dẫn liệu , mặt cần nâng cấp sở hạ tầng liên tục , mặt khác cần sử dụng giải pháp phần mềm để cải thiện kết nối mạng liệu- tiêu biểu OpenFlow OpenFlow khởi xướng CleanSlate với mục đích xét xem Internet thiết kế lại nhằm đạt hiệu suất tốt thật sử dụng + OpenFlow tạo phương thức để kiểm tra giao thức mạng hệ thống mạng sử dụng mà không can thiệp vào ứng dụng dùng + Nó mang đến khả 17 Giúp người dùng xác định lưu lượng sử dụng Làm rõ xêm đường dẫn lưu lượng thực thông qua mạng Tất hoạt động không làm ảnh hưởng tới tình trạng hoạt động bình thường - Công nghệ OpenFlow gồm phần : Các bảng lưu lượng cài mạch Bảng điều khiển Một giao thức OpenFlow riêng - Ý tưởng nhà phát triển đưa OpenFlow đơn giản Nó mô phần giải pháp ảo hóa, hay mở rộng kiến trúc Stacking thiết bị Network quy mô rộng không khối thiết bị stacking mà toàn hệ thống… - Nhưng khác với giải pháp Stacking thiết bị Network, toàn Control Plane OpenFlow tập trung OpenFlow Controller Trên thiết bị tương thích với OpenFlow bao gồm thêm thành phần OpenFlow Agent mô hình bên Hình 16 Sơ đồ hoạt động OpenFlow - Các định luồng traffic định tập trung OpenFlow Controller giúp đơn giản việc quản trị cấu hình toàn hệ thống Với chế hoạt động linh hoạt tích hợp thành phần vào hệ thống OpenFlow thiết bị Switch hay Router Việc thay đổi hệ thống mạng theo hướng 18 ảo hóa, hệ thống IaaS trở nên đơn giản nhiều với việc luân chuyển từ hệ thống mạng quản lý OpenFlow Controller sang hệ thống mạng quản lý OpenFlow khác - Ngoài ra, thiết bị tương thích với OpenFlow quản lý nhiều Controller lúc thông qua FlowVisor giúp thiết bị có khả đảm nhiệm nhiều chức hệ thống - Từ cho phép người quản trị ảo hóa hệ thống Network thành phân vùng mạng khác đảm nhận chức khác Tiềm ứng dụng OpenFlow lớn, nghiên cứu ứng dụng OpenFlow vào môi trường khác DataCenter, Campus, Service Provider sớm công bố tương lai gần tới Hình 17 Ứng dụng OpenFlow kết hợp với MPLS OpenFlow không chuẩn giao thức mạng bình thường mà mang tầm kiến trúc thay đổi nhiều cách thiết kế vận hành hệ thống mạng thời gian tới Kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet ADSL Tốc độ tải liệu trung bình (Pd Pu) Định nghĩa: Tốc độ tải liệu trung bình gồm loại: tốc độ tải xuống trung bình (Pd) tốc độ tải lên trung bình (Pu) Chỉ tiêu: - Tốc độ tải liệu trung bình nội mạng: Pd ≥ 0,8 Vdmax Pu ≥ 0,8 Vumax - Tốc độ tải liệu trung bình ngoại mạng: Pd ≥0,6 Vdmax Pu ≥ 0,6 Vumax 19 Phương pháp xác định : Phương pháp mô , đo 100 mẫu đo tải tệp liệu vào khác ngày loại tệp tải lên xuống, dung lượng tệp liệu dùng để đo MB trở lên với phép tải xuống MB với phép tải lên Lưu lượng sử dụng trung bình Định nghĩa: Hướng kết nối ISP hướng kết nối Internet từ ISP đến IXP, lưu lượng trung bình hướng kết nối ISP tỷ số lượng liệu trung bình truyền qua đường truyền đơn vị thời gian dung lượng tối đa đường truyền Chỉ tiêu: Lưu lượng sử dụng trung bình hướng kết nối ISP khoảng ngày liên tiếp ≤ 70% Phương pháp xác định: Phương pháp giám sát, giám sát lưu lượng tất hướng kết nối ISP Tỷ lệ dung lượng truy nhập bị tính cước sai Định nghĩa: Tỷ lệ dung lượng truy nhập bị tính cước sai tỷ số tổng giá trị tuyệt đối dung lượng truy nhập bị tính cước sai tổng dung lượng truy nhập thực Chỉ tiêu áp dụng cho hình thức tính cước theo dung lượng truy nhập Chỉ tiêu: Tỷ lệ dung lượng truy nhập bị tính cước sai ≤0,1% Phương pháp xác định: - Phương pháp mô phỏng: Tổng dung lượng mẫu đo 1000MB - Phương pháp giám sát: Sử dụng thiết bị giám sát dung lượng truy nhập qua đường dây ADSL khách hàng Thời gian thực giám sát tuần 20 Kết thu Vấn đề giải tắc nghẽn mạng vấn đề cần nhiều thời gian nghiên cứu để đưa giải pháp tối ưu giải cách tổng thể để đạt hiệu giảm tắc nghẽn Cần liên tục cập nhật , đổi cách thức cách thức làm giảm tắc nghẽn để vấn đề tắc nghẽn mạng không xảy Phần báo cáo đưa phần tìm hiểu chúng em vấn đề giảm tắc nghẽn cho mạng Internet vần nhiều thiếu xót Cần tìm tòi nhiều thêm vấn đề để xử lý giảm tắc nghẽn tối ưu hiệu để người sử dụng sử dụng chất lượng dịch vụ bỏ nhà cung cấp làm thỏa mãn nhu cầu khách hàng Kết luận Hiện tượng tắc nghẽn cục nhà khai thác dịch vụ khách hàng điều khó tránh khỏi Để giảm tắc nghẽn giải pháp hạ tầng mạng , phương pháp điều khiển tắc nghẽn triển khai yếu tố quan trọng nhà cung cấp dịch vụ phải thường xuyên quan tâm kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập mạng theo tiêu chuẩn ngàng quy định 21