CHƯƠNG 3: CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.5. Phân tích cơ chế đảm bảo chất lƣợng dịch vụ (QoS)
3.5.2. Các vấn đề cần giải quyết để đảm bảo chất lƣợng dịch vụ
Bốn vấn đề lớn nhất cần giải quyết để đảm bảo chất lƣợng dịch vụ trong mạng tích hợp đối với hạ tầng công nghệ thông tin của bệnh viện Hồng Ngọc khi triển khai là: băng thông (bandwidth), độ trễ (delay), chênh lệch độ trễ (jitter) và tỉ lệ mất gói tin (packet loss). Điều đó không thể hiện ở việc trang bị các thiết bị tối tân mà thể hiện ở khả năng cấu hình thiết bị của kỹ sƣ triển khai hệ thống, lên hoạch định về chất lƣợng dịch vụ và tối ƣu họat động trong cơ sở hạ tầng mạng dựa trên các thiết bị đƣợc trang bị.
3.5.2.1. Băng thông (Bandwidth)
Băng thông luôn luôn là vấn đề cấp thiết với bất kỳ một hệ thống mạng nào, đặc biệt là mạng tích hợp dịch vụ với lưu lượng qua nó là tổng hợp lưu lượng của dịch vụ: truyền dữ liệu, các ứng dụng quản trị, video, voice. Hầu nhƣ mọi bài toán về chất lƣợng dịch vụ đều có thể giải quyết đƣợc nếu có thể tăng đƣợc băng thông, tuy nhiên việc tăng băng thông đặc biệc là ở mạng trục sẽ gặp khó khăn về mặt kỹ thuật lẫn chi phí. Khi triển khai Video Conferencing, việc xảy ra tình trạng nghẽn, “thắt cổ chai” là điều không thể tránh khỏi nếu chúng ta không nghĩ đến việc cấu hình thiết bị định tuyến cũng như có các chính sách QoS trên chúng. Thông thường giao diện WAN là nút cổ chai của hệ thống mạng (xem hình):
- 63 –
Hình 3. 27 WAN - Nút cổ chai hệ thống mạng 3.5.2.2. Độ trễ (Delay)
Các ứng dụng khác nhau yêu cầu về độ trễ là khác nhau. Các ứng dụng nhƣ là e-mail có thể chịu độ trễ hàng phút đƣợc, nhƣng điều đó không thể đƣợc đối với những ứng dụng nhạy cảm với thời gian thực nhƣ là thoại và truyền hình hội nghị, với những ứng dụng này độ trễ tiêu chuẩn G.114 của ITU cho phép thường là nhỏ hơn 150ms. Trễ là thời gian mà gói tin đi từ đích đến nguồn. Người ta chia ra làm 2 loại trễ: trễ cố định (có thể biết trước được và tính toán được) và trễ thay đổi (là loại trễ không thể tính toán trước được)
Trễ cố định bao gồm các loại trễ:
Serialization delay: là thời gian cần thiết để chuyển một gói tin ra đường truyền.
Đây là loại trễ cố định, phụ thuộc vào tốc độ (đồng hồ xung nhịp) của đường truyền và độ dài của gói tin (tính theo byte). Bảng tham số chỉ ra: ứng với một gói tin có độ dài xác định và truyền trên đường truyền có tốc độ nào đó thì có độ trễ là bao nhiêu (tính theo ms):
Hình 3. 28 Bảng tham số
- 64 –
Ví dụ: nếu gói tin có độ dài 64 byte và truyền trên đường truyền 256kbps thì serialization delay là 2ms.
Network delay (hoặc propagation delay): là thời gian cần thiết để gói tin chạy trên đường truyền. Theo chuẩn G.114 thì thời gian trễ này được tính theo công thức 6 microgiây/km. Ví dụ: thời gian trễ trên đường truyền (Network delay) từ Hà Nội đến TP.HCM là: 1500km x 0.006 ms = 9ms.
Dejitter buffer delay: Thông thường các gói tin đến đích không theo một độ trễ nhất định vì thế nên tại điểm đích luôn có một bộ đệm gọi là dejitter buffer, bộ đệm này có tác dụng chuyển trễ không cố định này thành trễ cố định. Giá trị này phụ thuộc vào từng cấu hình.
Trễ thay đổi bao gồm các loại trễ
Coder delay. Là thời gian cần thiết để bộ xử lý tín hiệu số DSP chuyển đổi 1 mẫu thoại PCM ra chuẩn nén thoại số. Thời gian này thay đổi tùy thuộc vào loại chuẩn nén và khả năng xử lý của DSP. Bảng tham chiếu sau cho ta độ trễ của một số chuẩn nén thoại phổ biến:
Hình 3. 29 Bảng tham chiếu
Packetization delay. Là thời gian cần thiết để tạo gói tin đã đƣợc nén. Ở các router Cisco thì thời gian trễ này trong trường hợp xấu nhất cho các chuẩn nén G.711, G.726, G.729 không vƣợt qua 30ms.
Queuing delay. Là thời gian mà gói tin phải đợi trong các hàng đợi đầu vào trước khi được xử lý hoặc ở trong hàng đợi đầu ra trước khi được đẩy ra đường truyền.Thời gian này thay đổi phụ thuộc vào trạng thái của đường truyền và hàng đợi.
3.5.2.3. Chênh lệch độ trễ (Jiter)
- 65 –
Hình 3. 30 Mô tả hiện tượng Jittter.
Hiện tƣợng Jitter là hiện tƣợng mà các gói tin đến đích không theo một độ trễ thời gian nhất định. Hiện tượng này không ảnh hưởng trong khi truyền dữ liệu, tuy nhiên nó sẽ gây ra hiện tƣợng giật hình với dịch vụ hội nghị truyền hình và giật tiếng với dịch vụ thoại.
3.5.2.4. Tỷ lệ mất gói (Packet loss)
Hiện tượng mất gói tin có thể do: chất lượng mạng xấu, nghẽn đường truyền....Mức độ ảnh hưởng từ hiện tượng mất gói của dịch vụ truyền dữ liệu không nhiều như các dịch vụ thoại và truyền hình hội nghị, vì dịch vụ truyền dữ liệu dùng giao thức hướng kết nối TCP tại lớp transport và gói tin sẽ đƣợc truyền lại nếu có hiện tƣợng mất gói xãy ra, trong khi đó các ứng dụng thoại và hội nghị truyền hình dùng giao thức UDP nên không có cơ chế truyền lại gói tin khi bị mất.