Luận văn Sử dụng kỹ thuật DiffServ – MPLS để đánh giá chất lượng dịch vụ IPTV (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Sử dụng kỹ thuật DiffServ – MPLS để đánh giá chất lượng dịch vụ IPTV (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM ĐẠO TƯỜNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT DIFFSERV - MPLS ĐỂ ĐÁNH GiÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IPTV NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270 S K C0 0 3 5 8 7 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09/2012
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM ĐẠO TƯỜNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT DIFFSERV - MPLS ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IPTV NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 9/ 2012
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM ĐẠO TƯỜNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT DIFFSERV - MPLS ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ IPTV NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 9/ 2012
4. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC Họ & tên: LÂM ĐẠO TƯỜNG Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 20/01/1972 Nơi sinh: An Giang Quê quán: An Giang Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Số 67, Hòa Phú I, An Châu, Châu thành, AG Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: 0918807707 Fax: E-mail: thagtuong@yahoo.com.vn II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1. Trung học chuyên nghiệp Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ / đến / Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: 2. Đại học Hệ đào tạo: Mở rộng Thời gian đào tạo từ 1990 đến 1994 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ Thuật Điện- Điện Tử Tên đồ án hoặc môn thi tốt nghiệp: Tay nghề; Kỹ thuật truyền hình; Điện tử vi mạch Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: Người hướng dẫn: III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 1996- 2004 Đài Phát thanh- Truyền hình An Giang Kỹ thuật 2004-2008 Đài Phát thanh- Truyền hình An Giang Phó phòng kỹ thuật 2008 đến nay Đài Phát thanh- Truyền hình An Giang Trưởng phòng kỹ thuật i
5. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn này là do bản thân tôi tự nghiên cứu và thực hiện theo hướng dẫn của PGS.TS Phạm Hồng Liên. Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên tạp chí và trang web theo danh mục tài liệu luận văn. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2012 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Lâm Đạo Tường ii
6. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS.TS Phạm Hồng Liên - Giảng viên trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hồ Chí Minh, người đã hết lòng chỉ bảo và dẫn dắt tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Cảm ơn quý thầy cô, những người đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu. Cảm ơn gia đình và bạn bè những người đã giúp đỡ và động viên tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập và làm luận văn. Xin cảm ơn các anh chị đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ để tôi có thể hoàn thành các chương trình trong suốt khóa học. Lâm Đạo Tường iii
7. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên TÓM TẮT Đề tài “Sử dụng kỹ thuật DiffServ–MPLS để đánh giá chất lượng dịch vụ IPTV” đã được thực hiện từ tháng 02 năm 2012 đến tháng 08 năm 2012 tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh. IPTV-Truyền hình qua giao thức Internet, là dịch vụ truyền hình tương tác, trong đó các tín hiệu truyền hình được phân phối trên nền mạng băng rộng. Do nhu cầu khách hàng ngày càng cao nên yếu tố chất lượng dịch vụ QoS đóng vai trò quan trọng đối với các nhà cung cấp dịch vụ. Xu hướng hiện nay, các nhà cung cấp dịch vụ muốn nâng cao chất lượng, tiết giảm đầu tư nhưng vẫn duy trì ổn định hạ tầng mạng IP. Kỹ thuật DiffServ–MPLS là một trong những kỹ thuật đáp ứng tốt yêu cầu đảm bảo chất lượng dịch vụ - QoS và đó là lý do chọn lựa thực hiện đề tài “Sử dụng kỹ thuật DiffServ - MPLS để đánh giá chất lượng dịch vụ IPTV”. Trên nền tảng các bài báo[6][7][8][9][10] [11][12] đã triển khai mở rộng để thực hiện đề tài. Cụ thể trong thực nghiệm đã truyền cùng lúc 6 luồng lưu lượng Video, Voice, Ftp, Http có mức ưu tiên khác nhau qua 3 cấu trúc mạng Baseline, DiffServ, DiffServ–MPLS với 9 nút mạng, tải lưu lượng Video đầu vào tăng từ thấp đến cao, tải lưu lượng nền tăng từ 85% đến 95%. Trong điều kiện mạng tắc nghẽn cao đã áp dụng thuật toán CBWFQ và WRED để xử lý nghẽn và đạt chất lượng tốt trong hệ thống mạng IPTV. Cùng với sự chọn lựa công cụ OPNET 14.5 đã thực hiện mô phỏng 9 kịch bản. Trên cơ sở các kết quả đạt được đã so sánh và đánh giá năng lực truyền tải của các cấu trúc mạng, chất luợng truyền tải như thông lượng, độ trễ, độ trượt, tỉ lệ mất gói đã đạt theo tiêu chuẩn IETF RFC 3357 và ITU-TG.114. Từ cơ sở lý thuyết và kết quả thực nghiệm, đề tài đã thể hiện những ưu điểm vượt trội của kỹ thuật DiffServ-MPLS. Kết hơp DiffServ và MPLS đã cải thiện được chất lượng truyền gói tin trong điều kiện mạng nghẽn cao, đảm bảo tốt việc khai thác, quản lý nguồn tài nguyên mạng và đó cũng là kỹ thuật đảm bảo tốt chất lượng dịch vụ IPTV. iv
8. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên ABSTRACT My thesis “Using the DiffServ - MPLS technique to assess the quality of IPTV services” has been studied from February to August 2012 at University of Technical Eductation Ho Chi Minh City. IPTV (Internet protocol television) is the interactive TV service, in which the television signals are distributed on the broadband network. Due to the demand of customers is increasing day by day. Therefore the quality of service become important for the service providers. They want to improve the quality of service and reduce investment but they still maintain stability the infrastructure of IP network. DiffServ - MPLS technique is one of the techniques to ensure the quality of service – QoS. That is the reason I choose the thesis “Using the DiffServ - MPLS technique to assess the quality of IPTV services”. On the basis of the papers [6][7][8][9][10][11][12] I extend to implement my thesis. Specifically, there are 6 traffic flows (Video, Voice, Ftp, Http) which are sent to 3 network structures (Baseline, DiffServ, DiffServ – MPLS) and 9 network nodes by the experiments, the Video traffic flows are increasing from low level to high level and the background traffic load is increasing from 85% to 95%. When the network is been congestion, I use CBWFQ and WRED to reduce congestion and have good results. I choose OPNET 14.5 to simulate 9 scenarios, I compare and evaluate transmission capacity of the network structures on basis results of the experiments. The quality of packets is evaluated by throughput, delay, jitter and packet loss on standard of IETF RFC 3357 and ITU-TG.114 . Basis theory and the results of the experiments, my thesis show the advantages of DiffServ - MPLS technique. Combining DiffServ and MPLS improve the quality of packets and have good at exploitation and management the network resources, and DiffServ - MPLS is the technique to ensure the quality of IPTV services. v
9. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên MỤC LỤC TRANG TỰA TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục vi Danh sách các chữ viết tắt xiii Danh sách các hình xvi Danh sách các bảng xx Chƣơng 1. TỔNG QUAN 1 1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu 1 1.2 Tính cấp thiết và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 5 1.3 Mục đích của đề tài 5 1.4 Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài 5 1.4.1 Nhiệm vụ 5 1.4.2 Giới hạn đề tài 6 1.5 Phương pháp nghiên cứu 6 1.6 Kế hoạch thực hiện đề tài 7 Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8 2.1 Kiến trúc hệ thống mạng IPTV 8 2.1.1 Sơ đồ kiến trúc hệ thống 8 2.1.2 Ứng dụng dịch vụ IPTV 9 vi
10. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên 2.1.3 Ưu và nhược điểm của dịch vụ IPTV 9 2.2 Chất lượng dịch vụ - QoS 9 2.2.1 Các vấn đề khi mạng không được hỗ trợ QoS 10 2.2.2 Tầm quan trọng của QoS 11 2.2.3 Đánh giá chất lượng dịch vụ - QoS 12 2.2.4 Các loại chất lượng dịch vụ - QoS 14 2.2.4.1 Dịch vụ Best – Effort 14 2.2.4.2 Dịch vụ tích hợp IntServ 15 2.2.4.3 Dịch vụ phân biệt – DiffServ 15 2.2.4.3.1 Điểm mã dịch vụ phân biệt – DSCP 16 2.2.4.3.2 Đối xử từng chặng – PHB 17 2.2.4.3.2.1 PHB mặc định – Chuyển tiếp BE 17 2.2.4.3.2.2 EF PHB - Chuyển tiếp nhanh EF 17 2.2.4.3.2.3 AF PHB - Chuyển tiếp đảm bảo AF 18 2.2.4.4 Phân lớp lưu lượng và điều hòa 19 2.3 Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS 20 2.3.1 Khái niệm 20 2.3.2 Kiến trúc MPLS 20 2.3.3 Kiến trúc miền MPLS 20 2.3.4 MPLS Header (Tiêu đề nhãn MPLS) 21 2.3.5 Đường chuyển mạch nhãn – LSP 22 2.3.6 Lớp chuyển tiếp tương đương – FEC 23 2.3.7 Kỹ thuật lưu lượng MPLS (MPLS - TE) 23 2.4 Kết hợp DiffServ – MPLS 23 2.4.1 Đường chuyển mạch nhãn E – LSP 24 2.4.2 Đường chuyển mạch nhãn L – LSP 25 2.5 Các thuật toán 25 vii
11. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên 2.5.1 Loại bỏ gói tin ngẫu nhiên sớm RED 25 2.5.2 Loại bỏ gói tin ngẫu nhiên sớm theo trọng số WRED 27 2.5.3 Hàng đợi cân bằng theo trọng số WFQ 27 2.5.4 Hàng đợi cân bằng theo trọng số dựa trên cơ sở lớp CB WFQ 27 Chƣơng 3. MÔ PHỎNG IPTV TRÊN OPNET 29 3.1 Vấn đề về mô phỏng 29 3.2 Công cụ mô phỏng – OPNET 14.5 29 3.2.1 Giới thiệu 29 3.2.2 Cài đặt OPNET 14.5 29 3.3 Mô phỏng IPTV trên OPNET 30 3.3.1 Cấu hình mạng mô phỏng 30 3.3.2 Các kịch bản mô phỏng 31 3.3.2.1 Kịch bản 1: Low_Video_Baseline 31 3.3.2.2 Kịch bản 2: Low_Video_DiffServ 32 3.3.2.2.1 Phân lớp và đánh dấu lưu lượng 33 3.3.2.2.2 Lập lịch WFQ 33 3.3.2.2.3 Cấu hình RED 34 3.3.2.2.4 Cấu hình chính sách lưu lượng 34 3.3.2.3 Kịch bản 3: Low_Video_DiffServ_MPLS 34 3.3.2.4 Cấu hình MPLS –TE 35 3.3.2.5 Kịch bản 4: Mid_Video_Baseline 36 3.3.2.6 Kịch bản 5: Mid_Video_DiffServ 37 3.3.2.7 Kịch bản 6: Mid_Video_DiffServ_MPLS 37 3.3.2.8 Kịch bản 7: High_Video_Baseline 38 3.3.2.9 Kịch bản 8: High_Video_DiffServ 38 3.3.2.10 Kịch bản 9: High_Video_DiffServ_MPLS 39 3.3.2.11 Lưu đồ mô phỏng mạng Baseline, DiffServ, DiffServ_MPLS 40 viii
12. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên 3.3.2.12 Thời gian chạy mô phỏng 41 Chƣơng 4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ 42 4.1 Thông lượng 42 4.1.1 Thông lượng kịch bản 1, 2, 3 42 4.1.1.1 Thông lượng Video_AF11 42 4.1.1.2 Thông lượng Video_AF12 43 4.1.1.3 Thông lượng Video_AF13 44 4.1.1.4 Thông lượng Voice_EF 45 4.1.1.5 Thông lượng Ftp_AF21 45 4.1.1.6 Thông lượng Http_AF41 46 4.1.2 Thông lượng kịch bản 4, 5, 6 47 4.1.2.1 Thông lượng Video_AF11 47 4.1.2.2 Thông lượng Video_AF12 48 4.1.2.3 Thông lượng Video_AF13 49 4.1.2.4 Thông lượng Voice_EF 50 4.1.2.5 Thông lượng Ftp_AF21 51 4.1.2.6 Thông lượng Http_AF41 52 4.1.3 Thông lượng kịch bản 7, 8, 9 53 4.1.3.1 Thông lượng Video_AF11 53 4.1.3.2 Thông lượng Video_AF12 54 4.1.3.3 Thông lượng Video_AF13 54 4.1.3.4 Thông lượng Voice_ EF 55 4.1.3.5 Thông lượng Ftp_AF21 56 4.1.3.6 Thông lượng Http_AF41 57 4.2 Độ trễ đầu cuối 58 4.2.1 Độ trễ đầu cuối kịch bản 1, 2, 3 58 4.2.1.1 Trễ đầu cuối Video_AF11 58 ix
13. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên 4.2.1.2 Trễ đầu cuối Video_AF12 59 4.2.1.3 Trễ đầu cuối Video_AF13 60 4.2.1.4 Trễ đầu cuối Voice_EF 60 4.2.2 Độ trễ đầu cuối kịch bản 4, 5, 6 61 4.2.2.1 Trễ đầu cuối Video_AF11 61 4.2.2.2 Trễ đầu cuối Video_AF12 62 4.2.2.3 Trễ đầu cuối Video_AF13 63 4.2.2.4 Trễ đầu cuối Voice_EF 64 4.2.3 Độ trễ đầu cuối kịch bản 7, 8, 9 64 4.2.3.1 Trễ đầu cuối Video_AF11 64 4.2.3.2 Trễ đầu cuối Video_AF12 65 4.2.3.3 Trễ đầu cuối Video_AF13 66 4.2.3.4 Trễ đầu cuối Voice_EF 67 4.3 Biến động trễ 68 4.3.1 Biến động trễ kịch bản 1, 2, 3 68 4.3.1.1 Biến động trễ Video_AF11 68 4.3.1.2 Biến động trễ Video_AF12 69 4.3.1.3 Biến động trễ Video_AF13 69 4.3.1.4 Biến động trễ Voice_EF 70 4.3.2 Biến động trễ kịch bản 4, 5, 6 71 4.3.2.1 Biến động trễ Video_AF11 71 4.3.2.2 Biến động trễ Video_AF12 72 4.3.2.3 Biến động trễ Video_AF13 73 4.3.2.4 Biến động trễ Voice_EF 73 4.3.3 Biến động trễ kịch bản 7, 8, 9 74 4.3.3.1 Biến động trễ Video_AF11 73 4.3.3.2 Biến động trễ Video_AF12 75 x
14. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên 4.3.3.3 Biến động trễ Video_ AF13 76 4.3.3.4 Biến động trễ Voice_EF 77 4.4 Mất gói tin 77 4.4.1 Mất gói tin kịch bản 1, 2, 3 78 4.4.1.1 Mất gói tin Video_AF11 78 4.4.1.2 Mất gói tin Video_ AF12 79 4.4.1.3 Mất gói tin Video_ AF13 80 4.4.1.4 Mất gói tin Voice_EF 81 4.4.1.5 Mất gói tin Ftp_AF21 82 4.4.1.6 Mất gói tin Http_AF41 83 4.4.2 Mất gói tin kịch bản 4, 5, 6 84 4.4.2.1 Mất gói tin Video_AF11 85 4.4.2.2 Mất gói tin Video_AF12 86 4.4.2.3 Mất gói tin Video_AF13 87 4.4.2.4 Mất gói tin Voice_EF 88 4.4.2.5 Mất gói tin Ftp_AF21 89 4.4.2.6 Mất gói tin Http_AF41 90 4.4.3 Mất gói tin kịch bản 7, 8, 9 91 4.4.3.1 Mất gói tin Video_AF11 91 4.4.3.2 Mất gói tin Video_AF12 92 4.4.3.3 Mất gói tin Video_AF13 93 4.4.3.4 Mất gói tin Voice_EF 94 4.4.3.5 Mất gói tin Ftp_AF21 95 4.4.3.6 Mất gói tin Http_AF41 96 4.5 Biểu đồ đánh giá các kết quả mô phỏng .97 4.5.1 Thông luợng kịch bản 1,2,3 . 97 4.5.2 Thông luợng kịch bản 4,5,6 . 98 xi
15. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên 4.5.3 Thông luợng kịch bản 7,8,9 .99 4.5.4 Trễ đầu cuối kịch bản 1,2,3 .100 4.5.5 Trễ đầu cuối kịch bản 4,5,6 .101 4.5.6 Trễ đầu cuối kịch bản 7,8,9 .102 4.5.7 Biến động trễ kịch bản 1,2,3 102 4.5.8 Biến động trễ kịch bản 4,5,6 104 4.5.9 Biến động trễ kịch bản 7,8,9 105 4.5.10 Mất gói kịch bản 1,2,3 106 4.5.11 Mất gói kịch bản 4,5,6 107 4.5.12 Mất gói kịch bản 7,8,9 108 Chƣơng 5. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 109 5.1 Kết luận 109 5.2 Hướng phát triển 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 PHỤ LỤC . THỰC THI VÀ MÔ PHỎNG MẠNG 115 P.1 Tổng hợp các lưu lượng Video, Voice, Ftp, Http 115 P.2 Các tham số cấu hình DiffServ 117 P.3 Các tham số cấu hình DiffServ - MPLS 120 P.4 Chi tiết các đường dẫn LSP 122 xii
16. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ACL Extended Access Lists Các danh sách truy cập mở rộng ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường thuê bao số bất đối xứng AF Assured Forwarding Dịch vụ chuyển tiếp đảm bảo BA Behaviour Aggregate Tập hợp đối xử BE Best – Effort Dịch vụ Best – Effort CAR Committed Access Rate Cam kết tốc độ truy xuất COS Class of Service Lớp dịch vụ Constraint Label Distribution Giao thức phân phối nhãn ràng CR-LDP Protocol buộc Diffserv Differentiated Services Dịch vụ phân biệt DS Domain Service Miền dịch vụ DSCP Differentiated Service Code Point Điểm mã dịch vụ phân biệt EF Expedited Forwarding Dịch vụ chuyển tiếp nhanh EXP Experimental Bit thử nghiệm Experimental inferred Per Đường chuyển mạch nhãn lớp E-LSP Service Class Label Switch Path dịch vụ thử nghiệm. FEC Forwarding Equivalence Class Lớp chuyển tiếp tương đương FIFO First In First Out Hàng đợi vào trước ra trước FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền tập tin HDTV High definition television Truyền hình độ phân giải cao Http Hyper text tranfer protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản IPTV Internet Protocol Television Truyền hình giao thức Internet xiii
17. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT (tt) Tên viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Lực lượng đặc trách kỹ thuật IETF Internet Engineering Task Force Internet IntServ Integrated Service Model Mô hình dịch vụ tích hợp IP Internet Protocol Giao thức Internet International Telecommunication Tiêu chuẩn viễn thông - thuộc ITU-TG.114 Union - Telecommunication Tổ chức viễn thông quốc tế Standardization Sector IPv4 Internet Protocol version 4 Giao thức Internet phiên bản 4 IPv6 Internet Protocol version 6 Giao thức Internet phiên bản 6 LER Label Egde Router Router chuyển mạch nhãn biên LSP Label Switched Path Đường dẫn chuyển mạch nhãn L-LSP Label-inferred-class LSP LSP có lớp tham chiếu nhãn LSR Label Switching Router Router chuyển mạch nhãn Nhóm chuyên gia về hình ảnh MPEG Moving Picture Expert Group chuyển động MPEG_4 MPEG_4 Advanced Video Chuẩn nén Video MPEG_4 AVC Coding MPLS MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MultiProtocol Label Switching- MPLS–TE Kỹ thuật lưu lượng MPLS Traffice Engineering NS2 Network Simulator 2 Công cụ mô phỏng mạng (NS2) NvoD Near Video on Demand Gần như Video theo yêu cầu xiv
18. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT (tt) Tên viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến ngắn nhất Optimized Network Engineering Công cụ mô phỏng mạng OPNET Tool (OPNET) PHB Per-Hop Behavior Đối xử từng chặng PQ Priority Queuing Ưu tiên hàng đợi QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RED Random Early Detection Loại bỏ gói tin ngẫu nhiên sớm RFC Request For Comment Tiêu chuẩn RFC của IETF RIP Router Information Protocol Giao thức định tuyến thông tin RVSP Resource Reservation Protocol Giao thức dự trữ tài nguyên STB Set Top Box Bộ giải mã đầu cuối SLA Service Level Agreement Mức dịch vụ thỏa thuận SDTV Standard Definition Television Truyền hình độ phân giải chuẩn TvoD TV on Demand Dịch vụ TV theo yêu cầu ToS Type of Service Loại dịch vụ TC Traffic Class Lớp lưu lượng TCA Traffic Conditioning Agreement Thỏa thuận điều hòa lưu lượng TTL Time- To- Live Thời gian sống VoIP Voice over Internet Protocol Thoại qua giao thức Internet VoD Video on Demand Video theo yêu cầu WRED Wide Random Early Detection Thuật toán RED mở rộng WFQ Weighed Fair Queuing Thuật toán cân bằng theo trọng số xv
19. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Sơ đồ kiến trúc hệ thống IPTV 8 Hình 2.2: Độ trượt (Jitter) 12 Hình 2.3: Kiến trúc miền DiffServ 16 Hình 2.4: Đối xử từng chặng PHB 17 Hình 2.5: Mẫu bit EF 18 Hình 2.6: Bit mẫu AF 18 Hình 2.7: Các giá trị PHB- AF 18 Hình 2.8: Kiến trúc MPLS 20 Hình 2.9: Kiến trúc miền MPLS 20 Hình 2.10: Tiêu đề nhãn MPLS 21 Hình 2.11: Đường chuyển mạch nhãn LSP 22 Hình 2.12: Minh họa ánh xạ truờng DSCP đến EXP 23 Hình 2.13 : Đường E-LSP 24 Hình 2.14: Đường L-LSP 25 Hình 2.15 : Kiến trúc giải thuật RED 26 Hình 2.16: Sơ đồ loại bỏ gói tin của RED theo p 26 Hình 2.17: Lập lịch WFQ 27 Hình 2.18: Lập lịch CBWFQ 28 Hình 3.1: Cấu hình mạng Low_Video_Baseline 32 Hình 3.2: Cấu hình mạng Low_Video_DiffServ 32 Hình 3.3: Cấu hình mạng Low_Video_DiffServ_MPLS 34 Hình 3.4: Cấu hình mạng Mid_Video_Baseline 36 Hình 3.5: Cấu hình mạng Mid_Video_DiffServ 37 xvi
20. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên Hình 3.6: Cấu hình mạng Mid_Video_DiffServ_MPL 37 Hình 3.7: Cấu hình mạng High_Video_Baseline 39 Hình 3.8: Cấu hình mạng High_Video_DiffServ 39 Hình 3.9: Cấu hình mạng High_Video_DiffServ_MPLS 39 Hình 3.10: Lưu đồ mô phỏng mạng Baseline, DiffServ, DiffServ-MPLS 40 Hình 4.1: Thông lượng Video_AF11 bits/s kịch bản 1,2,3 42 Hình 4.2: Thông lượng Video_AF12 bits/s kịch bản 1,2,3 43 Hình 4.3: Thông lượng Video_AF13 bits/s kịch bản 1,2,3 44 Hình 4.4: Thông lượng Voice_EF bits/s kịch bản 1,2,3 45 Hình 4.5: Thông lượng Ftp_AF21 bit/s kịch bản 1,2,3 46 Hình 4.6: Thông lượng Http_AF41 bits/s kịch bản 1,2,3 47 Hình 4.7: Thông lượng Video_AF11 bits/s kịch bản 4,5,6 48 Hình 4.8: Thông lượng Video_AF12 bits/s kịch bản 4,5,6 49 Hình 4.9: Thông lượng Video_AF13 bits/s kịch bản 4,5,6 49 Hình 4.10: Thông lượng Voice_EF bit/s kịch bản 4,5,6 50 Hình 4.11: Thông lượng Ftp_AF21 bits/s kịch bản 4,5,6 51 Hình 4.12: Thông lượng Http_AF41 bits/s kịch bản 4,5,6 52 Hình 4.13: Thông lượng Video_AF11 bits/s kịch bản 7,8,9 53 Hình 4.14: Thông lượng Video_AF12 bits/s kịch bản 7,8,9 54 Hình 4.15: Thông lượng Video_AF13 bits/s kịch bản 7,8,9 55 Hình 4.16: Thông lượng Voice_EF bits/s kịch bản 7,8,9 56 Hình 4.17: Thông lượng Ftp_AF21 bits/s kịch bản 7,8,9 56 Hình 4.18: Thông lượng Http_AF41 bits/s kịch bản 7,8,9 57 Hình 4.19: Trễ đầu cuối Video_AF11 sec kịch bản 1,2,3 58 Hình 4.20: Trễ đầu cuối Video_AF12 sec kịch bản 1,2,3 59 Hình 4.21: Trễ đầu cuối Video_AF13 sec kịch bản 1,2,3 60 Hình 4.22: Trễ đầu cuối Voice_EF sec kịch bản 1,2,3 61 xvii
21. Luận văn tốt nghiệp HDKH: PGS.TS. Phạm Hồng Liên Hình 4.23: Trễ đầu cuối Video_AF11 sec kịch bản 4,5,6 61 Hình 4.24: Trễ đầu cuối Video_AF12 sec kịch bản 4,5,6 62 Hình 4.25: Trễ đầu cuối Video_AF13 sec kịch bản 4,5,6 63 Hình 4.26: Trễ đầu cuối Voice_EF sec kịch bản 4,5,6 64 Hình 4.27: Trễ đầu cuối Video_AF11 sec kịch bản 7,8,9 65 Hình 4.28: Trễ đầu cuối Video_AF12 sec kịch bản 7,8,9 66 Hình 4.29: Trễ đầu cuối Video_AF13 sec kịch bản 7,8,9 66 Hình 4.30: Trễ đầu cuối Voice_EF sec kịch bản 7,8,9 67 Hình 4.31: Biến động trễ Video_AF11 kịch bản 1,2,3 68 Hình 4.32: Biến động trễ Video_AF12 kịch bản 1,2,3 69 Hình 4.33: Biến động trễ Video_AF13 kịch bản 1,2,3 70 Hình 4.34: Biến động trễ Voice_EF kịch bản 1,2,3 70 Hình 4.35: Biến động trễ Video_AF11 kịch bản 4,5,6 71 Hình 4.36: Biến động trễ Video_AF12 kịch bản 4,5,6 72 Hình 4.37: Biến động trễ Video_AF13 kịch bản 4,5,6 73 Hình 4.38: Biến động trễ Voice_EF kịch bản 4,5,6 74 Hình 4.39: Biến động trễ Video_AF11 kịch bản 7,8,9 74 Hình 4.40: Biến động trễ Video_AF12 kịch bản 7,8,9 75 Hình 4.41: Biến động trễ Video_AF13 kịch bản 7,8,9 76 Hình 4.42: Biến động trễ Voice_EF kịch bản 7,8,9 77 Hình 4.43: Lưu lượng Video_AF11 nhận bytes/s kịch bản 1,2,3 78 Hình 4.44: Lưu lượng Video_AF12 nhận bytes/s kịch bản 1,2,3 79 Hình 4.45: Lưu lượng Video_AF13 nhận bytes/s kịch bản 1,2,3 80 Hình 4.46: Lưu lượng Voice_EF nhận bytes/s kịch bản 1,2,3 81 Hình 4.47: Lưu lượng Ftp_AF21 nhận bytes/s kịch bản 1,2,3 82 Hình 4.48: Lưu lượng Http_AF41 nhận bytes/s kịch bản 1,2,3 83 Hình 4.49: Lưu lượng Video_AF11 nhận bytes/s kịch bản 4,5,6 85 xviii