Các mô hình QoS

[dangquangminh]

Nhu cầu về QoS và Các Mô Hình QoS

I. 💡 Vì sao cần QoS?

Trong mạng truyền thống:

• Khi lưu lượng tăng cao, hiện tượng nghẽn mạng có thể xảy ra.
• Giải pháp thường là nâng cấp đường truyền hoặc thay thiết bị — nhưng điều này không giúp ưu tiên lưu lượng quan trọng (voice, video...).

➡️ QoS (Quality of Service) là tập hợp các kỹ thuật giúp:

• Ưu tiên các loại traffic quan trọng (VD: thoại, video).
• Quản lý độ trễ, jitter và packet loss.
• Cung cấp chính sách kiểm soát lưu lượng tùy theo loại ứng dụng.

---

II. 🧱 Vấn đề chính khi truyền dữ liệu

Delay	Độ trễ khi chuyển gói qua các router hoặc trên đường truyền.
Jitter	Các gói đến không đều nhau về thời gian (nghiêm trọng với audio).
Loss	Gói tin bị mất giữa đường do tắc nghẽn hoặc lỗi.

---

III. ⚙️ Các mô hình triển khai QoS

1. 🎲 Best-Effort Delivery

• Mạng chỉ đơn thuần chuyển tiếp gói tin theo khả năng tốt nhất.
• Không có ưu tiên, không phân biệt loại traffic.
• Phù hợp với ứng dụng không thời gian thực như email, web...

---

2. 🚦 Integrated Services (IntServ) – Dịch vụ tích hợp

• Thiết lập trước đường đi đảm bảo QoS cho từng luồng traffic.
• Dùng giao thức RSVP (RFC 1633) để đặt trước và giữ băng thông.
• Mỗi thiết bị dọc đường đi đều phải xác nhận có thể cung cấp QoS.

❌ Hạn chế: Không mở rộng tốt, không phù hợp với mạng lớn nhiều luồng.

---

3. 📌 Differentiated Services (DiffServ) – Dịch vụ phân biệt

• Không giữ băng thông. Thay vào đó:
  • Gói tin được đánh dấu bằng DSCP.
  • Mỗi router/switch sẽ quyết định cách xử lý gói tin (per-hop behavior).
• Quản lý dựa trên lớp 3 (IP header) – không cần giữ trạng thái từng flow.

✅ Ưu điểm: Mở rộng tốt, hiệu quả trong mạng lớn → Được dùng phổ biến.

---

IV. 📊 Kỹ thuật đánh dấu & phân loại lưu lượng

1. 🔖 CoS (Class of Service) – Lớp dịch vụ lớp 2

• Dùng trong mạng Layer 2 (Ethernet) – chủ yếu trên các kết nối trunk.
• Sử dụng 3-bit priority field (0–7) trong header VLAN (802.1Q).

Trên các kết nối trunk:

Dot1Q	VLAN Tag (12-bit + 3-bit Priority)	3 bit	CoS nằm trong 802.1Q tag
ISL	4-bit user field	3 bit	3 bit thấp nhất là CoS

• CoS thường được dùng để phân loại gói tin theo mức độ ưu tiên ngay tại Layer 2 switching.

---

2. 📛 DSCP (Differentiated Services Code Point) – Lớp 3

• Nằm trong ToS byte của IP header.
• DSCP dùng 6-bit đầu để gán mức ưu tiên (VD: EF, AF11, AF21...).
• So với IP Precedence (3-bit), DSCP cung cấp nhiều mức phân loại hơn.

EF	Expedited Forwarding (Voice)	46
AF11	Assured Forwarding 1	10
AF21	Assured Forwarding 2	18
BE	Best Effort	0

---

V. ⚖️ CAR – Committed Access Rate (Giới hạn băng thông)

• Cho phép cấu hình ngưỡng băng thông cho traffic cụ thể.
• Nếu traffic vượt ngưỡng:
  • Có thể drop, hoặc
  • Re-mark lại DSCP/CoS khác theo chính sách.

---