Công cụ link - efficiency trong QoS

[Tín Phan]

Công cụ link - efficiency trong QoS

+ Bandwidth và delay là 2 vấn đề ảnh hưởng nhiều nhất đến QoS.

+ Link – efficiency có thể giúp giảm bớt ảnh hưởng của 2 vấn đề trên khi thực hiện QoS cho một hệ thống mạng.

+ Link – efficiency gồm 2 công cụ chính:

- Nén dữ liệu tải và IP Header: Làm giảm số bits dữ liệu truyền. Các gói tin sẽ được đẩy đi nhanh hơn.

- Link Fragmentation and Interleaving (chia nhỏ gói tin và ưu tiên truyền): Công cụ này chia nhỏ gói tin lớn ban đầu thành nhiều gói tin nhỏ hơn trước khi gửi.

1. Nén dữ liệu tải và IP Header

+ Đối với IOS router thì nén gồm 2 phần chính: nén dữ liệu tải và nén IP header. Nén dữ liệu tải nén cả IP header và dữ liệu tải, trong khi nén IP header chỉ nén IP header. Do đó, nén dữ liệu tải có thể cung cấp một tỉ lệ nén lớn cho các gói tin có kích thước lớn với rất nhiều dữ liệu người dùng trong đó so với nén IP header thường dùng cho các gói tin có kích thước nhỏ. Nén dữ liệu tải và nén IP header đều yêu cầu khả năng đáp ứng về CPU và bộ nhớ của router.

Hình 1: Nén dữ liệu tải và IP header

Xét ví dụ cụ thể về công cụ nén sẽ làm giảm ảnh hưởng của Bandwidth như sau:

Hình 2: Ví dụ ảnh hưởng của Bandwidth khi không sử dụng công cụ nén

+ Theo hình 3, các gói tin yêu cầu Bandwidth 80Kbps cho việc truyền nhưng đường truyền (trong trường hợp này) chỉ có 64kbps, nếu không sử dụng công cụ nén thì hàng đợi sẽ hàng đợi sẽ đầy (hàng đợi First-in, first-out – FIFO là hàng đợi mặc định trong router Cisco) và sẽ có gói tin bị rớt. Nếu kết hợp thêm công cụ nén (giả sử với tỉ lệ là 2:1) thì các gói tin yêu cầu Bandwidth 80Kbps cho việc truyền thì sau khi nén, các gói tin chỉ cần 40kbps. Với đường truyền 64kbps mà lưu lượng cần tải là 40 kbps thì các gói tin sẽ không bị rớt. Điều này được thể hiện trong hình sau:

Hình 3: Ví dụ giảm ảnh hưởng của Bandwidth khi sử dụng công cụ nén

+ Các câu lệnh cấu hình cơ bản về công cụ nén được thể hiện trong bảng sau: Lệnh Giải thích compression header ip [tcp | rtp] Cấu hình ở mode class. Bật tính năng nén TCP hoặc RTP hoặc cả 2 cho gói tin trong class đó. show policy-map interface interface-name [input | output] Kiểm tra cấu hình việc nén cho các gói tin vào hoặc ra khỏi interface.

Bảng các lệnh cấu hình cơ bản về công cụ nén

2. Link Fragmentation and Interleaving

+ Khi routre gửi một gói tin ra khỏi một interface thì router sẽ gửi cả nguyên gói. Vì vậy, khi một gói tin có kích thước lớn đến trước, gói tin có kích thước nhỏ đến sau phải chờ cho đến khi router gửi xong gói tin có kích thước lớn. Do ảnh hưởng của delay gói tin nhỏ đến sau có thể sẽ bị đánh rớt. Loại delay có thể đánh rớt gói tin ở đây là Serialization delay. Vì Serialization delay phụ thuộc vào kích thước của gói tin.

+ Công cụ Link Fragmentation and Interleaving (LFI) giảm việc đánh rớt các gói tin nhỏ đến sau bằng cách chia nhỏ gói tin lớn đến trước thành nhiều gói tin nhỏ và cho gói tin nhỏ đến sau truyền xen kẽ với các gói tin bị chia nhỏ từ gói tin lớn. Xét ví dụ cụ thể sau:

Hình 4: Ví dụ khi gói tin lớn đến trước không được chia nhỏ

Theo hình 4, gói tin lớn đến trước có kích thước 1500 bytes, được router gửi ra khỏi một interface trước. Gói tin nhỏ đến sau với kích thước 60 có thể sẽ bị đánh rớt do Serialization delay.

Hình 5: Ví dụ về công cụ chia nhỏ gói tin và truyền xen kẻ

Theo hình 5, gói tin thứ 1 (1500 bytes) đến trước, được chia nhỏ thành 3 gói tin (P1F1, P1F2, P1F3). Gói tin thứ 2 (200 bytes) đến sau nhưng vẫn được truyền đi trước hai gói tin P1F2, P1F3. Nên nếu gói tin thứ 1 với kích thước 1500 bytes không được chia nhỏ thì gói tin thứ 2 sẽ phải đợi gói thứ 1 truyền xong thì mới được gửi đi. Và gói tin thứ 2 có thể bị rớt do delay.

Nguyễn Ngọc Đại – VnPro