Tweet
DiffServ trong gói tin IP và trong gói tin MPLS
1. DiffServ trong gói tin IP
Trước khi có DiffServ thì trong tiêu đề gói tin IP có một trường TOS (Type of Service). TOS gồm 8 bit, 3 bit đầu là các bit ưu tiên (precedence bits), và ta thực hiện QoS dựa trên 3 bit này.
Trường TOS trong gói tin IP:
Do chỉ có 3 bit precedence nên sẽ chỉ có 8 tổ hợp được tạo ra để thực hiện QoS. Vì vậy IETF quyết định bổ sung thêm 3 bit cho vào precedence tạo thành 6 bit DSCP trong DiffServ QoS. Với 6 bit ta có thể tạo được tổ hợp 64 giá trị khác nhau trong QoS.
Có các kiểu chuyển tiếp gói tin trong DSCP là AF (assured forwarding: đảm bảo đẩy gói) và EF (expedited forwarding: xúc tiến đẩy gói), chọn lớp (Class Selector) và mặc định (Default).
Với EF: độ trễ, độ biến động trễ, tỉ lệ mất gói thấp, băng thông được đảm bảo, và dịch vụ ở đầu cuối phải thông qua miền DiffServ. EF được sử dụng cho những luồng có độ ưu tiên rất cao.
Với AF: định rõ những dịch vụ khác nhau sẽ được đảm bảo chuyển tiếp, thông qua miền DiffServ. AF được chia làm 4 lớp (class) đảm bảo đẩy gói khác nhau với 3 mức độ ưu tiên loại bỏ gói (drop precedence) xác định khác nhau.
Các lớp AF hoạt động phụ thuộc lẫn nhau và không chứa các đặc tính như độ trễ hay độ biến động trễ. Việc mỗi nhóm cung cấp các đảm bảo dich vụ phụ thuộc vào các tài nguyên của các node mạng, số lượng các luồng đến tại node và các mức ưu tiên loại bỏ gói. Các tài nguyên tại các node chính là băng thông và không gian bộ đệm.
2. DiffServ trong gói tin MPLS
MPLS header có dạng như sau:
Ta thấy có 3 bit EXP, chúng được sử dụng cho QoS. Ta có thể sử dụng các bit EXP này giống như các bit precedence trong IP header. LSR sẽ sử dụng các bit EXP để lập lịch cho gói tin và quyết định ưu tiên loại bỏ gói. Khi đó đường chuyển mạch LSP được gọi là E-LSP.
Tuy nhiên, khi sử dụng MPLS, ta có những lựa chọn khác để thực hiện QoS cho các gói tin đã gán nhãn. Ta có thể sử dụng nhãn trên cùng của gói tin để mang một phần thông tin QoS của gói tin đó. Tuy nhiên, ta sẽ cần một nhãn cho mỗi class trong mỗi luồng lưu lượng giữa hai đầu cuối của LSP. Vì thế, giao thức báo hiệu phải có khả năng báo hiệu một nhãn khác nhau cho cùng một LSP. LSP như thế gọi là L-LSP.
Với L-LSP, các bit EXP vẫn giữ một phần thông tin QoS là drop precedence, còn nhãn sẽ chỉ định class. Ở E-LSP, các bit EXP giữ lưu giữ cả thông class và drop precedence. Do IOS Cisco chỉ thực hiện E-LSP nên ở đây ta chỉ tìm hiểu về E-LSP.
Khi LSR chuyển tiếp gói tin MPLS, nó chỉ cần nhìn vào nhãn trong bảng chuyển tiếp nhãn để quyết định nơi cần chuyển tiếp. Điều này cũng đúng với hoạt động của QoS. LSR chỉ cần nhìn vào các bit EXP trên nhãn để quyết định cách đối xử với gói tin. Ta biết rằng đối với gói tin IP, QoS thực hiện đánh dấu lưu lượng, quản lý tắc nghẽn, tránh tắc nghẽn, điều hòa lưu lượng. Và ta có thể sử dụng các kĩ thuật low-latency queuing (LLQ), class-based weighted fair queuing (CBWFQ), weighted random early detection (WRED), policing và shaping để thực hiện nó. Điều này cũng tương tự đối với QoS dựa trên các bit EXP trong gói tin MPLS. Cách thường dùng để cấu hình MPLS QoS là sử dụng MQC (Modular Quality of Service Command Line Interface).
Hà Phạm Minh Đức – VnPro
DiffServ trong gói tin IP
Trước khi có DiffServ thì trong tiêu đề gói tin IP có một trường TOS (Type of Service). TOS gồm 8 bit, 3 bit đầu là các bit ưu tiên (precedence bits), và ta thực hiện QoS dựa trên 3 bit này.
Trường TOS trong gói tin IP:
Trường TOS
Do chỉ có 3 bit precedence nên sẽ chỉ có 8 tổ hợp được tạo ra để thực hiện QoS. Vì vậy IETF quyết định bổ sung thêm 3 bit cho vào precedence tạo thành 6 bit DSCP trong DiffServ QoS. Với 6 bit ta có thể tạo được tổ hợp 64 giá trị khác nhau trong QoS.
Trường DS
Có các kiểu chuyển tiếp gói tin trong DSCP là AF (assured forwarding: đảm bảo đẩy gói) và EF (expedited forwarding: xúc tiến đẩy gói), chọn lớp (Class Selector) và mặc định (Default).
Ánh xạ giữa PHB và DSCP
Với EF: độ trễ, độ biến động trễ, tỉ lệ mất gói thấp, băng thông được đảm bảo, và dịch vụ ở đầu cuối phải thông qua miền DiffServ. EF được sử dụng cho những luồng có độ ưu tiên rất cao.
Với AF: định rõ những dịch vụ khác nhau sẽ được đảm bảo chuyển tiếp, thông qua miền DiffServ. AF được chia làm 4 lớp (class) đảm bảo đẩy gói khác nhau với 3 mức độ ưu tiên loại bỏ gói (drop precedence) xác định khác nhau.
Mức độ ưu tiên loại bỏ gói của các lớp AF
Các lớp AF hoạt động phụ thuộc lẫn nhau và không chứa các đặc tính như độ trễ hay độ biến động trễ. Việc mỗi nhóm cung cấp các đảm bảo dich vụ phụ thuộc vào các tài nguyên của các node mạng, số lượng các luồng đến tại node và các mức ưu tiên loại bỏ gói. Các tài nguyên tại các node chính là băng thông và không gian bộ đệm.
2. DiffServ trong gói tin MPLS
MPLS header có dạng như sau:
MPLS header
Ta thấy có 3 bit EXP, chúng được sử dụng cho QoS. Ta có thể sử dụng các bit EXP này giống như các bit precedence trong IP header. LSR sẽ sử dụng các bit EXP để lập lịch cho gói tin và quyết định ưu tiên loại bỏ gói. Khi đó đường chuyển mạch LSP được gọi là E-LSP.
Tuy nhiên, khi sử dụng MPLS, ta có những lựa chọn khác để thực hiện QoS cho các gói tin đã gán nhãn. Ta có thể sử dụng nhãn trên cùng của gói tin để mang một phần thông tin QoS của gói tin đó. Tuy nhiên, ta sẽ cần một nhãn cho mỗi class trong mỗi luồng lưu lượng giữa hai đầu cuối của LSP. Vì thế, giao thức báo hiệu phải có khả năng báo hiệu một nhãn khác nhau cho cùng một LSP. LSP như thế gọi là L-LSP.
Với L-LSP, các bit EXP vẫn giữ một phần thông tin QoS là drop precedence, còn nhãn sẽ chỉ định class. Ở E-LSP, các bit EXP giữ lưu giữ cả thông class và drop precedence. Do IOS Cisco chỉ thực hiện E-LSP nên ở đây ta chỉ tìm hiểu về E-LSP.
Khi LSR chuyển tiếp gói tin MPLS, nó chỉ cần nhìn vào nhãn trong bảng chuyển tiếp nhãn để quyết định nơi cần chuyển tiếp. Điều này cũng đúng với hoạt động của QoS. LSR chỉ cần nhìn vào các bit EXP trên nhãn để quyết định cách đối xử với gói tin. Ta biết rằng đối với gói tin IP, QoS thực hiện đánh dấu lưu lượng, quản lý tắc nghẽn, tránh tắc nghẽn, điều hòa lưu lượng. Và ta có thể sử dụng các kĩ thuật low-latency queuing (LLQ), class-based weighted fair queuing (CBWFQ), weighted random early detection (WRED), policing và shaping để thực hiện nó. Điều này cũng tương tự đối với QoS dựa trên các bit EXP trong gói tin MPLS. Cách thường dùng để cấu hình MPLS QoS là sử dụng MQC (Modular Quality of Service Command Line Interface).
Hà Phạm Minh Đức – VnPro