TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN &
MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

MÔN : AN TOÀN BẢO MẬT THÔNG TIN
NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN: HÀ ANH DŨNG
NGUYỄN KHÁNH DUY
NGUYỄN ANH TÚ
GIÁO VIÊN: PHẠM VĂN HÁCH

HÀ NỘI 10,2016

1


Mở đầu
Một trong những thành công lớn nhất của nhân loại về khoa học công nghệ
trong những năm cuối thể kỷ XX là công nghệ thông tin và truyền thông.
Những ứng dụng của công nghệ thông tin và truyền thông đã đi vào mọi khía
cạnh của cuộc sống đã giúp con người học hỏi được nhiều lĩnh vực khác nhau
của văn hóa , giáo dục khoa học công nghệ , kĩ thuật , kinh tế thị trường , xu thế
hội nhập và tiếp cận nền kinh tế tri thức. Xu hướng công nghệ truyền thông hiện
nay đang xóa dần ranh giới công nghệ thông tin và viễn thông.
Một trong những mạng tiên tiến đang được ứng dụng là mạng Internet với mục
tiêu mọi lúc, mọi nơi, và bằng mọi phương tiện. Mạng internet hiện nay ngày
càng đa phong phú đòi hỏi nhiều mức độ chất lượng khác nhau. Ngoài các dịch
vụ dữ liệu truyền thống được cung cấp qua mạng Internet, ngày càng có thêm
nhiều dịch vụ mới được phát triển như : Các dịch vụ thoại , video , đa phương
tiện……. Các nhà cung cấp dịch vụ Internet luôn đứng trước thử thách làm sao
để làm vừa lòng khách hàng của mình với các loại dịch vụ khác nhau , chất
lượng dịch vụ đảm bảo.

Tuy nhiên , tài nguyên mạng đặc biệt là băng thông có hạn, Quá tải mạng và
hiện tượng tắc nghẹn là nguy cơ xảy ra thường xuyên.
Một thách thức mới nảy sinh khi tích hợp các loại dịch vụ mới vào Internet là
sự biến đổi khó lường của lưu lượng. Mạng càng phát triển , dịch vụ gia tăng
càng nhanh , các dịch vụ mới càng nhiều , số lượng người sử dụng càng lớn thì
lưu lượng mạng càng có sự tăng giảm đột biến dẫn đến nguy cơ quá tải và tắc
nghẽn càng tăng.
Vậy hạn chế tắc nghẽn cũng là nhằm nâng cao hiệu năng mạng và chất lượng
dịch vụ. Ngược lại, giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ cũng góp phần giảm
thiểu tắc nghẽn. Vì vậy “Nghiên cứu các giải pháp giảm tắc nghẽn mạng
Internet” là đề tài mà bọn em quan tâm tìm hiểu.
Mục đích nghiên cứu
Với mục tiêu chung là nghiên cứu các giải pháp giảm tắc nghẽn mạng Internet.
Bài tập lớn sẽ tìm hiểu nghiên cứu : Tình hình phát triển về mạng Internet Việt
Nam, các nguyên nhân dẫn đên tắc nghẽn mạng, các giải pháp đảm bảo chất
lượng dịch vụ, các phương pháp , các kĩ thuật điều khiển chống tắc nghẽn. Định
hướng giải pháp công nghệ giải quyết tắc nghẽn trong tương lai và vấn đề kiểm
soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet của các nhà cung cấp dịch vụ.

2


Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu và phân tích mạng Internet Việt Nam, từ đó phân tích các giải pháp
cấu trúc mạng lưới kết nối nhằm nâng cao hiệu năng toàn mạng , tránh lãng phí
tài nguyên hạn chế tắc nghẽn.
Nghiên cứu các giải pháp , các kĩ thuật mới nhằm kiểm soát lưu lượng, cân bằng
tải chống tắc nghẽn , nâng cao chất lượng dịch vụ mạng.
Nghiên cứu các giải pháp giảm tắc nghẽn cho mạng Internet Việt Nam và tìm
hiểu giải pháp thiết lập hệ thống trung chuyển Internet Quốc tế của Việt Nam.

Định hướng giải pháp công nghệ giải quyết tắc nghẽn trong tương lai , và kiểm
soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet.
Phương pháp nghiên cứu
Bài tập nghiên cứu cơ bản và tổng hợp các phương pháp về điều khiển lưu
lượng, cân bằng tải, hạn chế tắc nghẽn mạng. Phương pháp khảo sát thực tế
được sử dụng cho việc nghiên cứu phân tích hiện trạng mạng Internet Việt Nam
và hệ thống trung chuyển Internet Quốc tế của Việt Nam.
Nội dung:
Bài tập lớn tìm hiểu gồm 4 chương sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về tình hình phát triên rmạng Internet Việt Nam,
các ứng dụng và chất lượng dịch vụ mạng Internet , đưa ra các nguyên nhân dẫn
đến tắc nghẽn Internet.
Chương 2: Tìm hiểu nguyên lý chung , cách phân loại và đưa ra các tiêu chí
đánh giá phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn.
Chương 3: Trình bày một số phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn
Chương 4: Trình bày về giải pháp giảm tắc nghẽn cho mạng Internet Việt Nam,
trong đó tìm hiểu giải pháp thiết lập hệ thống trung chuyển Internet Quốc tế của
Việt Nam. Định hướng gảii pháp công nghệ giải quyết tắc nghẽn trong tương
lai, và vấn đề kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet ADSL.

Chương 1: Giới thiệu
3


I. Tình hình phát triển về mạng Internet ở Việt Nam
Thời gian gần đây, Internet ở Việt Nam bùng nổ mạnh mẽ. Theo thống kê số
liệu Internet quốc tế (internetworldstats), tính đến hết tháng 6/2015, Việt
Nam đã có 45,5 triệu người dùng tức khoảng 48% dân số (số liệu bao gồm
người truy cập ở các phương tiện như PC, laptop, điện thoại …). Với con số
này Việt Nam xếp thứ 6 trong khu vực châu Á về số lượng người dùng.


Hình 1. Biểu đồ các quốc gia về số lượng người dùng internet

Mức thâm nhập internet của Việt Nam cũng cao hơn mức trung bình của
khu vực châu Á (38,8%) và của thế giới (45%)
4


Hình 2. Biểu đồ mức thâm nhập Internet của khu vực Châu Á và Thế
giới
Các doanh nghiệp cung cấp hạ tầng Internet (ISP) đã bắt đầu đẩy mạnh sự
đa dạng hóa dịch vụ khi số lượng khách hang bắt đầu bùng nổ, nhu cầu sử
dụng gia tang. Hiện tại hạ tầng mạng Internet Việt Nam đã có thể so sánh dc
với các nước trong khu vực và thế giới. Chất lượng được cải thiện thông qua
việc nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng từ lõi cho đến các router biên, mạng truy
nhập cải thiện băng thông và an toàn mạng.
1. Các ứng dụng và các dịch vụ mạng internet
Ngày nay, Internet đã trở thành công nghệ tiêu chuẩn, kết nối mở các hệ
thống tính toán và các mạng thông tin máy tính không đồng nhất, ở cả diện
rộng (mạng diện rộng WAN) và diện hẹp (mạng cục bộ LAN). Việc phát
triển bùng nổ của các mạng Internet/Intranet, việc cung cấp các dịch vụ
thông tin về kinh tế, văn hoá, xã hội ngày càng phong phú. Các ứng dụng
trên mạng có đặc tính lưu lượng và yêu cầu về chất lượng dịch vụ khác
nhau, cụ thể như: Các ứng dụng thời gian thực như thoại. Các ứng dụng
truyền hình (IPTV). Các ứng dụng như e-mail Các ứng dụng dữ liệu khác
(ví dụ tương tác máy chủ). Nhiều dịch vụ mới như thương mại điện tử, ebanking, giao dịch chứng khoán trực tuyến có yêu cầu tương tác thời gian
thực

Hình 3. Các ứng dụng trên mạng Internet
2. Chất lượng dịch vụ và hiệu năng mạng

5


Chất lượng dịch vụ (QoS) là một thuật ngữ được sử dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực khác nhau. Hiểu một cách đơn giản QoS là các cơ chế, công
cụ 7 đảm bảo cho các mức dịch vụ khác nhau thỏa mãn các tiêu chuẩn về
băng thông và thời gian trễ cần thiết cho một ứng dụng đặc biệt nào đó.

Hình 4. Chất lượng dịch vụ
2.1. Băng thông (Bandwidth)
Thuật ngữ băng thông được sử dụng để chỉ khả năng truyền một lượng dữ
liệu của một giao thức, phương tiện hoặc của một kết nối. Có thể cách tốt
nhất để giải quyết vấn đề băng thông là dành càng nhiều băng thông cho các
kết nối càng tốt.

Hình 5. Băng thông
2.2. Độ trễ (delay)
Tất cả các gói tin trong mạng đều trải qua một vài khoảng trễ nhất định
trước khi tới được đích, hay nói cách khác trễ có rất nhiều loại, ở đây chỉ
nêu ra một số loại cơ bản sau: Trễ lan truyền, trễ mạng (Network Delay), trễ
xử lý, trễ hàng đợi, trễ lan truyền.
2.3. Biến động trễ (Delay Jitter và Delay Wander)

6


Biến động trễ là sự khác biệt về trễ của các gói khác nhau cùng trong một
luồng lưu lương. Biến động trễ có tần số cao được gọi là Jitter trong khi biến
động trễ có tần số thấp gọi là Wander.
2.4. Tỷ lệ mất gói (Packet Loss Rate):

Tỉ lệ mất gói chỉ ra số lượng gói bị mất trong mạng trong suốt quá trình
truyền dẫn. Mất gói do hai nguyên nhân chính: gói bị loại bỏ khi mạng bị
tắc nghẽn nghiêm trọng hoặc gói bị mất khi đường kết nối bị lỗi.

3. Tắc nghẽn và các nguyên nhân dẫn đến tắc nghẽn Internet
Có thể nói mạng kết nối Internet Việt Nam đã có sự bùng phát mạnh mẽ
những năm gần đây cả về quy mô, hạ tầng mạng lưới cũng như chất lượng
dịch vụ. Tuy nhiên, với sự tăng lên rất nhanh số lượng người dùng, cùng nhu
cầu ngày càng đa dạng về các loại dịch vụ và dữ liệu truyền tải trên mạng,
khiến cho mạng kết nối Internet đang phải đối mặt với nhiều thách thức mới.
3.1. Vấn đề tắc nghẽn mạng.
 Tắc nghẽn nói chung
Một trong những vấn đề nổi cộm là hiện tượng tắc nghẽn trong những giờ
cao điểm. Tắc nghẽn Internet có thể xảy ra ở bất cứ nút cổ chai nào, có thể
trên mạng truy nhập, trên mạng trục, mạng vùng, hay trên mạng kết nối. Tài
nguyên của mạng có giới hạn trong khi nhu cầu truyền tải dữ liệu ngày càng
tăng. Chính vì vậy hiện tượng tắc nghẽn mạng là khó tránh khỏi, đòi hỏi cần
có thêm các giải pháp hiệu quả nhằm giảm thiểu tắc nghẽn, nâng cao chất
lượng mạng kết nối Internet.

Hình 6. Tắc nghẽn mạng

 Tắc nghẽn trong mạng toàn IP
7


Tắc nghẽn là một hiện tượng rất quen thuộc trên mạng, mà nguyên nhân nói
chung là do tài nguyên mạng giới hạn trong khi nhu cầu truyền thông tin của
con người là không có giới hạn. Thông thường, nút mạng được thiết kế với một
bộ đệm lưu trữ có hạn. Nếu tình trạng nghẽn mạng kéo đủ dài, bộ đệm bị tràn,

các gói sẽ bị mất hoặc trễ quá thời gian cho phép. Nếu một gói bị mất trên mạng
thì tại thời điểm ấy các tài nguyên mạng mà gói đó đã sử dụng cũng bị mất theo.
 Nguyên nhân xảy ra tắc nghẽn
 Hạn chế của băng thông truyền dẫn
Nhu cầu băng thông cao của các dịch vụ đa phương tiện và các loại hình dịch vụ
mới: dữ liệu, âm thanh và hình ảnh được tích hợp truyền trên mạng gây ra tắc
nghẽn tại các đường truyền dẫn băng thông nhỏ. 1.4.2.2. Nghẽn do đường
truyền vô tuyến
Các hiệu ứng môi trường như di động, che chắn, pha đinh, … gây ra mất gói và
ảnh hưởng đến tắc nghẽn mạng. Số lượng trạm ngày càng tăng cộng với sự phát
triển của đô thị ngày càng rõ rệt dẫn đến hiện tượng che chắn và pha đinh giữa
các nhà cung cấp dịch vụ dẫn đến hiện tượng nghẽn mạng.
 Tràn bộ đệm
Cấu trúc mạng Viễn thông và Internet được cấu thành từ một hệ thống các thiết
bị từ: Các thiết bị định tuyến, các thiết bị chuyển mạch, hệ thống cahing, hệ
thống Acess Server…v.v. Trên mỗi dòng thiết bị đều có một bộ đệm được tích
hợp nhằm gia tăng khả năng truy xuất của thiết bị, nhưng kích thước bộ đệm là
có hạn, do vậy khi lưu lượng tăng đột ngột sẽ dẫn đến hiện tượng tràn bộ đệm.
Điều này sẽ dẫn đến nghẽn mạng.

Hình 7 Báo lỗi tràn bộ đệm

8


 Nghẽn cổ chai
Tại thời điểm nối từ các mạng tốc độ thấp vào mạng tốc độ cao. Đây là một
trong những đặc điểm nổi bật của môi trường hỗn tạp Internet. Khi băng thông
tại mỗi kết nối đầu ra của đoạn mạng nhỏ hơn băng thông của các kết nối bên
trong có lưu lượng ra ngoài lớn sẽ dẫn đến tình trạng nghẽn cổ chai tại điểm ra.

 Sự thay đổi đột biến của lưu lượng
Thông thường, các ứng dụng mới trong mạng Internet được thiết kế với nhu cầu
lưu lượng truyền tải lớn (đặc biệt là các ứng dụng liên quan đến cơ sở dữ liễu
phân tán, hay VoIP, Video, IPTV, …) Mặt khác, những ứng dụng đa phương tiện
có đặc điểm là lưu lượng biến đổi động khó dự đoán trước được
 Tính biến động của lưu lượng
Đây là một đặc tính mới của mạng Internet so với mạng truyền thống. Các nút
mạng có thể dịch chuyển làm hình trạng mạng thay đổi gây ra những biến đổi
về phân chia lưu lượng trên mạng.

Chương 2: Tìm hiểu nguyên lý chung, cách phân loại và
đưa ra các tiêu chí đánh giá phương pháp điều khiển
chống tắc nghẽn.
2.1.Nguyên lý chung điều khiển chống tắc nghẽn
Mạng viễn thông của các nước trên thế giới cũng như Việt Nam đang chuyển
sang mạng thế hệ sau NGN (Next Generation Network) và tới IP hóa (all IP) với
mục tiêu : Mọi lúc- mọi nơi và bằng mọi phương tiện. Nhu cầu về các dịch vụ
mạng hiện nay ngày càng đa dạng, phong phú và đòi hỏi nhiều mức độ chất
lượng dịch vụ khác nhau. Chính vì vậy hiện tượng tắc nghẽn mạng là khó tránh
khỏi. Để giải quyết vấn đề này có hai hướng xử lý tổng quát nhất, đó là :Tài
nguyên mạng và điều khiển để chống tắc nghẽn mạng.
2.2. Phân loại các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn
 Các đặc điểm chung
Các phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn có thể được phân loại dựa trên
các đặc điểm chung như sau:
-Điều khiển tiếp nhận (Admission control).
-Kiểm soát(Policing).
-Điều khiển luồng lưu lượng (Flow control).
 Phân loại
9



Điều khiển chống tắc nghẽn vòng hở (open-loop congestion control) là sự kết
hợp của điều khiển tiếp nhận, kiểm soát
Điều khiển chống tắc nghẽn vòng kín (close-loop congestion control) là dựa
trên trạng thái của mạng với giám sát tắc nghẽn và điều khiển lưu lượng dựa
trên thông tin phản hồi.

Hình 8. Mô hình điều khiển mạng
2.3. Tính hiệu quả
Tính hiệu quả được định nghĩa là tỉ số giữa tổng tài nguyên phân phối cho các
ứng dụng và tổng tài nguyên mong muốn tại điểm Knee của mạng, nghĩa là
trước thời điểm mạng xảy ra bão hòa. Tính hiệu quả chỉ có liên quan đến tổng
lượng phân phối và do đó 2 lượng phân phối khác nhau có thể cả hai đều hiệu
quả miễn là tổng lượng phân phối là gần đến “goal”. Sự phân bố của tổng lượng
phân phối giữa các người dùng được đo bởi chỉ tiêu bình đẳng.
2.4. Tính bình đẳng
Khi nhiều người dùng chia sẻ tài nguyên, tất cả người dùng trong cùng một
lớp dịch vụ phải có chia sẻ về tài nguyên. Thường thì sự phân bổ không bằng
nhau một cách chính xác, mức độ bình đẳng được đo bởi chỉ số bình đẳng.
2.5. Tính hội tụ
Sự hội tụ được đánh giá bởi thời gian cần để hệ thống đạt đến trạng thái mong
muốn từ một trạng thái xuất phát bất kỳ. Một cách lý tưởng, hệ thống đạt tới
trạng thái đích nhanh và có biên độ dao động rất nhỏ xung quanh nó.
2.6. Thời gian đáp ứng nhanh
Thuật toán phải nhanh chóng phát hiện được tắc nghẽn và thời gian kể từ khi
phát hiện tắc nghẽn đến khi có tác động của điều khiển chống tắc nghẽn phải
càng nhanh càng tốt
2.7. Độ mịn trong điều khiển
10



Trong thực tế, tác động của điều khiển không thể đưa hệ thống đến trạng
thái mong muốn ngay lập tức. Vì vậy, các thuật toán điều khiển chống tắc
nghẽn phải thiết kế sao cho tác động điều khiển có độ mịn cần thiết, tránh đưa
hệ thống vào trạng thái mất ổn định thêm.
2.8. Tính phân tán
Đây là điều cần thiết bởi vì một mô hình tập trung đòi hỏi thông tin đầy đủ về
trạng thái của mạng cũng như các luồng riêng lẻ, và điều này là không thể
không có đối với mạng cỡ lớn. Chẳng hạn, chúng ta muốn biết về các nhu cầu
cá nhân hay toàn bộ. Thông tin này có thể hữu dụng tại nguồn tài nguyên. Tuy
nhiên, truyền đạt thông tin này cho nhiều người dùng làm chúng ta quan tâm
đến mào đầu (overhead), đặc biệt khi một người dùng có thể dùng vài nguồn tài
nguyên (resource) tại cùng một thời điểm.

CHƯƠNG 3. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TẮC
NGHẼN MẠNG
Trong chương này báo cáo sẽ tổng hợp lại một số phương pháp điều khiển tắc
nghẽn điển hình nhất, phân tích đánh giá chúng dựa trên cơ sở những tiêu chí đã
đề xuất trong chương 2. Đó là các phương pháp điều khiển tắc nghẽn truyền
thống như DECbit và một vài phương pháp mới hơn như EWA, ETCP, FBATCP, QS- TCP để cải thiện hiệu suất hoạt động mạng. Trong đó đặc biệt đi sâu
vào phương pháp điều khiển tắc nghẽn sử dụng FAST TCP phổ biến hiện nay
(đặc biệt là trong mạng Internet) là ứng cử viên cho mạng dựa trên cơ sở toàn
IP.
3.1. Một số phương pháp truyền thống
3.1.1. DECbit
DECbit là một trong các mô hình điều khiển chống tắc nghẽn sớm
nhất.Phương pháp này sử dụng phản hồi ẩn. Trong DECbit, mạng cung cấp
thông tin phản hồi cho phép phía gửi điều chỉnh lưu lượng vào mạng. Các bộ
định tuyến giám sát kích thước trung bình của hàng đợi trong khoảng thời gian

được định nghĩa. Nếu độ dài trung bình của bộ đệm vượt quá ngưỡng
(threehold) thì bộ định tuyến thiết lập một bit chỉ dẫn chống tắc nghẽn (gọi là
DECbit) trong các gói tin để thông báo sự tắc nghẽn của mạng. Phía nhận gửi
lại bit này trong thông báo nhận được đến phía gửi. Phía gửi giám sát các bit chỉ
dẫn chống tắc nghẽn này để điều chỉnh kích thước của cửa sổ gửi như sau: Nếu
xảy ra tắc nghẽn thì giảm đi theo phép nhân (nhân với 0,875), trong trường hợp
ngược lại thì kích thước cửa sổ được tăng lên theo phép cộng
11


Hình 9. Biểu đồ mô hình DECbit
3.1.2. Điều khiển chống nghẽn mạng TCP
TCP (Transmission Control Protocol) là giao thức phổ biến nhất hiện nay cho
truyền dữ liệu tin cậy trên Internet. Ngoài điều khiển chống tắc nghẽn ra, nó
còn thực hiện chức năng khôi phục dữ liệu đã mất và quản lý kết nối. Điều
khiển chống tắc nghẽn trong TCP thuộc loại điều khiển vòng kín phản hồi ẩn,
TCP dựa vào mất gói để phát hiện tắc nghẽn. Nó có 2 cơ cấu để phát hiện ra
mất gói. Đầu tiên, khi gói được gởi, phía gởi TCP khởi tạo bộ định thời. Nếu bộ
định thời hết hiệu lực trước khi gói được xác nhận, TCP xem như gói bị mất.
Thứ 2, khi phía nhận TCP nhận gói không đúng trật tự. Nó gởi xác nhận ACK
cho gói mà nó nhận gần nhất.

Hình 10. Sơ đồ điều khiển chống tắc nghẽn TCP
12


Hình 11. Trạng thái ACK – Frame lỗi (truyền DL cửa sổ trượt)

3.1.3. Giảm nghẽn dựa trên các phương pháp định tuyến
 Cơ chế hàng đợi DropTail

Bộ định tuyến sẽ lưu trữ các gói tin gửi đến trong một hàng đợi của bộ nhớ
cho đến khi nó có thể được xử lý theo nguyên tắc FIFO (vào trước, xử lý trước).
Khi các gói tin gửi đến nhanh hơn là chúng được chuyển đi thì hàng đợi sẽ dài
ra và ngược lại, khi các gói tin chuyển đến chậm hơn thì hàng đợi thu ngắn lại.
Nhưng vì bộ nhớ là hữu hạn, hành đợi không thể dài ra quá giới hạn cho phép.
Vì vậy, phần mềm của bộ định tuyến sử dụng cơ chế “cắt bớt phần đuôi” để
quản lý hàng đợi bị tràn, hàng đợi này được gọi là Drop Tail. Việc “cắt bớt phần
đuôi” có ảnh hưởng đáng kể với TCP, trong trường hợp đơn giản, khi các gói tin
di chuyển qua bộ định tuyến có một gói bị mất sẽ làm cho TCP đi vào trạng thái
khởi động chậm, nghĩa là giảm bt tốc độ truyền cho tới khi TCP bắt đầu nhận
các báo nhận và gia tăng kích thước cửa sổ tắc nghẽn.

13


Hình 11. Sơ đồ cơ chế hàng đợi
Cơ chế điều khiển gói ACK
Giao thức TCP điều khiển tần suất truyền bằng cách giới hạn các gói báo nhận
ACK được truyền. Trong mỗi phiên độ lớn của cửa sổ phát W là số gói tin chưa
có ACK trả lời tương ứng. Độ lớn W càng lớn càng tốt nếu không có tắc nghẽn
trên đường truyền, khi một kết nối được thiết lập độ lớn cửa sổ truyền ban đầu
thấp và sẽ tăng dần cho đến khi đạt đến giá trị tối đa tức là khi gặp lỗi hay khi
nhận được trả lời xấu (NAK) hay vượt thời gian cho phép (timeout)

Hình 13. Sơ đồ điều khiển gói ACK
Các phương pháp khác.
Ngoài các phương pháp đã nói đến ở trên cón có các phương pháp như :
-ECN (Explieit Congestion Notification)
- RED (Random Eacly Detection) (Sử dụng trong các bộ định tuyến để hỗ trợ
điều khiển chống tắc nghẽn cho TCP).


14


-RAP (Rate Adaptation Protocol) giao thức điều khiển chống tắc nghẽn ở mức
ứng dụng
3.2. Một số phương pháp điều khiển chống tắc nghẽn mới
3.2.2. XCP
XCP (Explieit Control Pcotocol) là một giao thức truyền thông dự kiến thay
thế TCP. Sự phát lại là cửa sổ chống tắc nghẽn của XCP dựa trên TCP.

Hình 14. Sơ đồ XCP
3.3 FAST TCP
 FAST (Viết tắt của Fast Active queue management Scalable Transmission
Control Protocol) là một thuật toán kiểm soát tắc nghẽn được cải tiến trong giao
thức TCP.
3.3.1 Kiến trúc và thuật toán của FAST TCP
 FAST TCP có 3 điểm khác biệt :
- Đầu tiên, nó là một thuật toán dựa trên phương trình và do đó loại bỏ gói tin
dao động. Dựa trên trễ hàng đợi là phương pháp chính để xác định tắc
nghẽn.FAST TCP có các luồng ổn định và đạt được sự cân bằng mà không ảnh
hưởng đến các luồng dài.
3.3.2 Hiệu năng của FAST TCP
 Hiệu năng của FAST TCP được đánh giá trên 4 tham số đó là:
 Thông lượng
 Tính bình đẳng
 Tính ổn định
15



 Khả năng đáp ứng

3.3.3 Các ứng dụng của FAST TCP
Để thương mại hóa các ứng dụng của FAST TCP thì từ năm 2006 công ty
FastSoft đã ra đời để phát triển các ứng dụng dựa trên công nghệ FAST TCP.
Các sản phẩm của FastSoft nhằm mục đích tăng cường tốc độ của các website
và các ứng dụng web khác cũng như tăng tốc độ truyền tải hình ảnh và các nội
dung số khác.

Hình 15. Ứng dụng của FAST TCP

CHƯƠNG 4. GIẢI PHÁP GIẢM TẮC NGHẼN MẠNG
INTERNET VIỆT NAM
 Hạ tầng mạng Internet Việt Nam hiện đại ,chất lượng mạng được cải thiện
đáng kể thông qua việc nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng từ mạng lõi cho đến các
router biên, mạng truy nhập để cải thiện về băng thông và an toàn mạng

16


 Mạng kết nối Internet trong nước được thiết lập thông qua hệ thống trung
chuyển Internet quốc gia (Vietnam National Internet eXchange - VNIX) của
VNNIC.
 VNIX giúp các ISP tại Việt Nam trao đổi lưu lượng Internet trong nước qua 2
điểm Hà Nội và Tp Hồ Chí Minh, khắc phục hiện tượng các ISP Việt Nam phải
đi vòng ra quốc tế khi truy vấn sang ISP khác.
 Mà hiện nay có VNPT là nhà cung cấp dịch vụ Internet lớn nhất ở nước ta
Giải pháp giảm tắc nghẽn truy cập Internet đi quốc tế của Việt Nam
- Việc chia sẻ lưu lượng internet trong nước của các IPS được thực hiện thông
qua hệ thống trung chuyển VNIX, và với lưu lượng quốc tế cũng cần có các giải

pháp nhằm giảm tắc nghẽn cục bộ của từng ISP
- Giải pháp được đưa ra dựa trên các tuyến kết nối Internet quốc tế của các ISP
chính lại với nhau, và sau đó chua sẻ dùng chung các tuyến kết nối trên cơ sở
đảm bảo đáp ứng hoàn toàn yêu cầu , nhu cầu dung lượng kết nối Internet quốc
tế của riêng của mỗi ISP.
Nguyên tắc thiết kế mạng VNIX international
+ Đáp ứng yêu cầu Internet Quốc tế hiện tại của các ISP chính
+ Nâng cao hiệu quả đầu tư, giảm thiểu chi phí thuê kênh kết nối Internet Quốc
tế
+ Đáp ứng yêu cầu dữ trữ cho phát triển dung lượng đột xuất
+ Ứng dụng các kĩ thuật công nghệ hiện đại nhất và phải tương thích phù hợp
với mạng thế hệ mới của Quốc gia và thế giới
- Để thiết kế được , công nghệ MPLS , kết hợp với các kĩ thuật cân bằng tải lưu
lượng vào - ra của các nút mạng , nhằm phân phối hợp lý các luồng lưu lượng
trong mạng , giảm tắc nghẽn và nâng cao chất lượng truyền tải được đề xuất.
- Để giải quyết tình trạng tắc nghẽn trong truyền dẫn dữ liệu , một mặt cần nâng
cấp cơ sở hạ tầng liên tục , mặt khác cũng cần sử dụng các giải pháp phần mềm
để cải thiện kết nối trong mạng dữ liệu- tiêu biểu là OpenFlow.
OpenFlow được khởi xướng bởi CleanSlate với mục đích xét xem Internet có
thể được thiết kế lại như thế nào nhằm đạt hiệu suất tốt hơn và nó thật sự được
sử dụng ra sao.
+ OpenFlow được tạo ra như 1 phương thức để kiểm tra các giao thức mạng
mới trên hệ thống mạng đang sử dụng mà không can thiệp vào các ứng dụng
đang dùng.
+ Nó mang đến 2 khả năng
17


 Giúp người dùng xác định các lưu lượng được sử dụng
 Làm rõ xêm đường dẫn lưu lượng nào được thực hiện thông qua mạng

nào.
Tất cả các hoạt động này đều không làm ảnh hưởng tới tình trạng hoạt động
bình thường hiện tại

- Công nghệ OpenFlow gồm 3 phần :
 Các bảng lưu lượng sẽ được cài trên các mạch
 Bảng điều khiển
 Một giao thức OpenFlow riêng
- Ý tưởng của các nhà phát triển khi đưa ra OpenFlow rất đơn giản. Nó mô
phỏng một phần của các giải pháp ảo hóa, hay mở rộng kiến trúc Stacking trên
các thiết bị Network ở một quy mô rộng hơn không chỉ trong một khối thiết bị
được stacking mà toàn bộ hệ thống…
- Nhưng khác với các giải pháp Stacking hiện tại trên các thiết bị Network, toàn
bộ Control Plane trong OpenFlow sẽ được tập trung về OpenFlow Controller.
Trên mỗi thiết bị tương thích với OpenFlow sẽ bao gồm thêm một thành phần
OpenFlow Agent như mô hình bên dưới.

Hình 16. Sơ đồ hoạt động OpenFlow
- Các quyết định về các luồng traffic sẽ được quyết định tập trung tại OpenFlow
Controller giúp đơn giản trong việc quản trị cấu hình trong toàn hệ thống. Với
cơ chế hoạt động linh hoạt khi tích hợp các thành phần vào hệ thống OpenFlow
bất kể thiết bị đó là Switch hay Router. Việc thay đổi hệ thống mạng theo hướng
18


ảo hóa, hệ thống IaaS trở nên đơn giản hơn rất nhiều với việc luân chuyển từ hệ
thống mạng được quản lý bởi OpenFlow Controller này sang hệ thống mạng
được quản lý bởi OpenFlow khác.
- Ngoài ra, thiết bị tương thích với OpenFlow có thể được quản lý bởi nhiều
Controller cùng lúc thông qua FlowVisor giúp thiết bị đó có khả năng đảm

nhiệm nhiều chức năng trong hệ thống.
- Từ đó cho phép người quản trị ảo hóa hệ thống Network hiện tại thành các
phân vùng mạng khác nhau đảm nhận các chức năng khác nhau. Tiềm năng ứng
dụng của OpenFlow là rất lớn, các nghiên cứu ứng dụng OpenFlow vào các môi
trường khác nhau như DataCenter, Campus, Service Provider sẽ sớm được công
bố trong tương lai gần sắp tới.

Hình 17. Ứng dụng OpenFlow kết hợp với MPLS
OpenFlow không chỉ là một chuẩn giao thức mạng bình thường mà mang tầm
của một kiến trúc nó sẽ thay đổi rất nhiều cách thiết kế và vận hành hệ thống
mạng trong thời gian tới.

Kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập Internet ADSL
Tốc độ tải dữ liệu trung bình (Pd và Pu)
Định nghĩa: Tốc độ tải dữ liệu trung bình gồm 2 loại: tốc độ tải xuống trung
bình (Pd) và tốc độ tải lên trung bình (Pu)
Chỉ tiêu:
- Tốc độ tải dữ liệu trung bình nội mạng: Pd ≥ 0,8 Vdmax và Pu ≥ 0,8 Vumax .
- Tốc độ tải dữ liệu trung bình ngoại mạng: Pd ≥0,6 Vdmax và Pu ≥ 0,6 Vumax .

19


Phương pháp xác định : Phương pháp mô phỏng , đo ít nhất 100 mẫu đo tải tệp
dữ liệu vào các giờ khác nhau trong ngày đối với mỗi loại tệp tải lên và xuống,
và dung lượng của tệp dữ liệu dùng để đo ít nhất 2 MB trở lên với phép tải
xuống và 1 MB với phép tải lên.
Lưu lượng sử dụng trung bình
Định nghĩa: Hướng kết nối ISP là hướng kết nối Internet từ ISP đến IXP, lưu
lượng trung bình của 1 hướng kết nối ISP là tỷ số giữa lượng dữ liệu trung bình

truyền qua đường truyền trong 1 đơn vị thời gian và dung lượng tối đa của
đường truyền.
Chỉ tiêu: Lưu lượng sử dụng trung bình của mỗi hướng kết nối ISP trong
khoảng 7 ngày liên tiếp ≤ 70%.
Phương pháp xác định: Phương pháp giám sát, giám sát lưu lượng của tất cả
các hướng kết nối ISP.
Tỷ lệ dung lượng truy nhập bị tính cước sai
Định nghĩa: Tỷ lệ dung lượng truy nhập bị tính cước sai là tỷ số giữa tổng giá trị
tuyệt đối dung lượng truy nhập bị tính cước sai trên tổng dung lượng truy nhập
thực. Chỉ tiêu này chỉ áp dụng cho hình thức tính cước theo dung lượng truy
nhập.
Chỉ tiêu: Tỷ lệ dung lượng truy nhập bị tính cước sai ≤0,1%.
Phương pháp xác định:
- Phương pháp mô phỏng: Tổng dung lượng các mẫu đo ít nhất là 1000MB
- Phương pháp giám sát: Sử dụng các thiết bị giám sát dung lượng truy nhập qua
đường dây ADSL của khách hàng. Thời gian thực hiện giám sát ít nhất là 1 tuần.

20


Kết quả thu được
 Vấn đề giải quyết tắc nghẽn mạng là vấn đề cần nhiều thời gian nghiên cứu để
đưa ra các giải pháp tối ưu giải quyết một cách tổng thể để đạt hiệu quả giảm tắc
nghẽn.
 Cần liên tục cập nhật , đổi mới cách thức các cách thức làm giảm tắc nghẽn để
vấn đề tắc nghẽn mạng không còn xảy ra.
 Phần bài báo cáo mới chỉ đưa ra được phần nào những tìm hiểu của chúng em
về vấn đề giảm tắc nghẽn cho mạng Internet vần còn nhiều thiếu xót.
 Cần tìm tòi nhiều thêm các vấn đề để xử lý giảm tắc nghẽn được tối ưu và
hiệu quả nhất để người sử dụng được sử dụng đúng chất lượng dịch vụ mình bỏ

ra và nhà cung cấp làm thỏa mãn nhu cầu khách hàng.

Kết luận
Hiện tượng tắc nghẽn cục bộ đối với các nhà khai thác dịch vụ cũng như khách
hàng là điều khó tránh khỏi.
Để giảm tắc nghẽn ngoài các giải pháp về hạ tầng mạng , các phương pháp
điều khiển tắc nghẽn được triển khai thì một yếu tố quan trọng là nhà cung cấp
dịch vụ phải thường xuyên quan tâm kiểm soát chất lượng dịch vụ truy nhập
mạng theo các tiêu chuẩn của ngàng quy định.

21