• Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
1,433
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
49
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. I. giíi thiÖu kh¸i qu¸t Internet vµ TCP/ip
    • 1.1. Internet
    • 1.2. Giao thøc TCP/IP
    • 1.3. KiÓm so¸t l­u th«ng vµ t¾c nghÏn trªn Internet
  • 2. Internet
    • §Ò xuÊt bëi Arpanet (1969)
    • Giao thøc TCP/IP do Vint Cert - Kahn
    • C¸c thµnh phÇn chÝnh:
      • Ban kiÕn tróc: chuÈn, qui ®Þnh cÊp t/nguyªn
      • Ban kü thuËt : p/triÓn kü thuËt
  • 3.
    • M« h×nh kiÕn tróc 4 tÇng: TÇng øng dông, tÇng giao vËn (TCP/UDP), tÇng liªn m¹ng (IP), tÇng truy cËp m¹ng.
    • C¸c dÞch vô FTP, Telnet, E-mail, WWW.
    • Giao thøc ®iÒu khiÓn truyÒn TCP, UDP.
    KiÕn tróc m¹ng Internet
  • 4. II. KiÓm so¸t l­u th«ng vµ t¾c nghÏn
    • TCP lµ giao thøc h­íng kÕt nèi, cã b¸o nhËn ACK, ®iÒu khiÓn theo c¬ chÕ cöa sæ.
    • NÕu tµi nguyªn h¹n chÕ, bé ®Öm nhá, t/g chê xö lý lín, tÇng suÊt lçi m¹ng cao, c/l­îc cÊp ph¸t kh«ng t/nghi, th¾t nót cæ chai  t¾c nghÏn.
    • Nguyªn lý ®iÒu khiÓn t¾c nghÏn: gi ¶ i quyÕt vßng më (thiÕt kÕ tèt), vßng ®ãng ->vßng ph ¶ n håi-> b1: ph¸t hiÖn , b2: chuyÓn , b3: gi ¶m.
  • 5. Ho¹t ®éng ë tr¹m nguån ->t/g ACK ho¹t ®éng tr¹m ®Ých->t¨ng tµi nguyªn-gi¶m t¶i
    • S¬ ®å biÕn ®æi l­u l­îng cña TCP
    Sè gãi tin giao nhËn Giíi h¹n truyÒn th«ng cùc ®¹i Mong muèn Thùc tÕ (xÈy ra t¾c nghÏn) Lý t­ëng (sè gãi tin göi = sè gãi tin nhËn) Sè gãi tin göi ®i
  • 6. C¸c gi¶i ph¸p tr¸nh t¾c nghÏn
    • ë c¸c nót m¹ng:
    • + DropTail (FIFO)
    Gãi tin ®Õn Bé ®Öm trèng C¸c gãi tin ®îi Gãi tin ®Õn R¬i Gãi tin truyÒn tiÕp theo (b)
  • 7. Qu¶n lý sù cè t¾c nghÏn vµ ­u tiªn ho¸ l­u l­îng ë nót m¹ng
    • + Hµng ®îi ­u tiªn (PQ): cã nhiÒu hµng FIFO
    • + Hµng ®îi dùa theo líp (classe based):
    + Hµng ®îi c©n b»ng träng sè (WFQ):dïng nhiÒu h®îi, trong cïng 1 líp, dl nhá->­u tiªn, dl lín->chia ®Òu b¨ng th«ng khi mËt ®é c¸c luång cao.(Cisco) + Hµng ®îi DRR (Deficit): C/cÊp ­u tiªn VoIP, cßn l¹i RR (hæ trî ttù WFQ cho gtiÕp t/®é cao) Luång 1 Luång 2 Luång 3 Luång 4 phôc vô RR
  • 8. QLý hµng ®îi tr¸nh t¾c nghÏn + Gãi tin kiÓm tra t¾c nghÏn (Choke Packets): sö dông bit DECbit ®Ó dù b¸o t¾c nghÏn trong ACK->®Ó ®khiÓn luång ®Õn. + RED: cã ctr×nh qlý ®é dµi hµng ®îi, ttù ->kiÓm tra -> th«ng b¸o tr¹m nguån ®khiÓn W. X¸c suÊt r¬i gãi tin sím phô thuéc vµo ®Æt c¸c th/sè.
  • 9. Nh÷ng c¬ chÕ ®iÒu khiÓn cña TCP
    • + C¬ chÕ b¾t ®Çu chËm (SS:Slow-start)
    • ->t¨ng theo luü tiÕn, ban ®Çu cnwd=1 (1, 2, 4, 8, 16...) mçi khi nhËn ACK ->cho ®Õn khi x/hiÖn ttrg t/ng nhËn biÕt nhê t/g trÔ RTT->mÊt t/g khëi t¹o -> ®/v vÖ tinh (nhiÒu lçi)->t¸ch tr¹m ®Ó tr¶ lêi ACK, tr¸nh lçi ®­êng truyÒn ph©n biÖt víi lçi t¾c nghÏn, ®Ò nghÞ b®Çu ®Æt cnwd=2,4.
    • + C¬ chÕ tr¸nh t¾c nghÏn (CA:Congestion Avoidance)
    • Khi cã ht­îng t/ng ->NhËn biÕt nhê time-out, dupACK -> th× W/2 (gi¶m cÊp sè nh©n)
    • khi cwnd=ssthresh th× CA ®­îc t/hiÖn, cnwd ®­îc t¨ng 1/cnwd víi mçi ACK (t¨ng tuyÕn tÝnh ®Ó kh«ng r¬i vµo t¾c nghÏn)
  • 10. Nh÷ng c¬ chÕ ®iÒu khiÓn...
    • + C¬ chÕ ph¸t l¹i nhanh (FR: Fast Retransmission)
    • Cho phÐp kh«ng chê time-out, chØ cÇn nhËn dup-ACK(cã gãi bÞ mÊt) lµ ph¸t l¹i.
    • + C¬ chÕ phôc håi nhanh (Fast Recovery)
    • Khi time-out t/hiÖn SS lµ kh«ng cÇn thiÕt ->ta cã thÓ b¾t ®Çu ngay qu¸ tr×nh tuyÕn tÝnh (phôc håi nhanh).
    • Khi nhËn 3 gãi ACK lÆp l¹i, tr¹m ph¸t thiÕt lËp
    • ssthresh= cnwd/2 vµ ph¸t l¹i gãi dl mÊt,
    • t¨ng cwnd =cnwd +3*smss -> FR tr¸nh cho l­u l­îng gãi tin trong kÕt nèi TCP kh«ng bÞ t/®æi ®ét ngét.
  • 11. H¹n chÕ cña FR, FRec
    • ViÖc ph¸t l¹i c¸c gãi bÞ lçi->ph¸t l¹i gãi thµnh c«ng tr­íc ®ã.
    • Khi tto¸n nµy kh«ng thµnh c«ng ph¶i chê time-out ®Ó ph¸t l¹i vµ W=1.
    • Trong m¹ng kh«ng ®èi xøng->chªnh lÖch kªnh sliÖu vµ ACK. Khi ACK bÞ mÊt ->tr¹m ph¸t ph¶i chê l©u->t¨ng trÔ-> kh¾c phôc:
    • - Kü thuËt qu¶n lý kªnh ACK (nÐn tiªu ®Ò vµ gi¶m tÇn suÊt ph¸t ACK)
    • - §/khiÓn t/suÊt ph¸t ACK ®Ó tèi ­u ho¸ qtr×nh truyÒn ph¸t dl trªn kªnh ph¸t.
  • 12. GI¶I PH¸P N¢NG CAO HIÖU QU¶ §IÒU KHÓN L¦U TH¤NG TRONG M¹NG iNTERNET
    • M« h×nh TCP/IP ->Internet -> cã c¬ chÕ ®khiÓn W ®Ó ®khiÓn l­u th«ng hoÆc c¬ chÕ ACK ®Ó ®khiÓn luång ®Õn, h¹n chÕ t¾c nghÏn.
    • Tr­íc ®©y, viÖc ng/cøu h/n¨ng hÇu nh­ tËp trung chñ yÕu vÒ mét mÆt, nh­ m« t¶ mèi quan hÖ gi÷a sl gãi tin ®­a vµo vµ ®é trÔ, tèc ®é ®Õn vµ t/g xlý, qlh®îi, giao thøc ®khiÓn, nh­ng chØ xÐt trªn m¹ng hµng ®îi ®¬n vµ víi gthiÕt bé ®Öm v« h¹n ->nªn kh«ng thÓ ®gi¸ ®Çy ®ñ ®/v cl­îc ®k m¹ng.
    • Ngµy nay, sù bïng næ th«ng tin ->gia t¨ng ®a liªn kÕt th¾t nót cæ chai->t¾c nghÏn.
  • 13. 2.1 Nguyªn nh©n t¾c nghÏn vµ nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu gÇn ®©y...
    • M¸y tÝnh tèc ®é cao->t¹o giao dÞch nhanh h¬n tèc ®é 1 m¹ng chuyÓn dl ®i->t¾c nghÏn t¹i Router nèi WAN t/®é thÊp víi LAN t/®é cao .
    • NÕu nhiÒu mtÝnh ®ång thêi cÇn göi dl liªn tôc qua R->lµm c¹n vïng nhí ®Öm->R huû g/tin ®Õn sau hay sö dông k/thuËt ®iÒu khiÓn luång ®Õn tõ tr¹m göi hoÆc c¬ chÕ qlý hµng ®îi tÝch cùc.
    • V× vËy: Nh÷ng nhµ n/c Internet ®· ®Ò nghÞ c¸c c¶i tiÕn sau:
    • -T¨ng kÝch th­íc cöa sæ víi tèc ®é kh«ng phô thuéc RTT
    • -§¸nh dÊu c¸c gãi tin ë R (ECN)
    • -C¶i tiÕn R cã ch­¬ng tr×nh hç trî th«ng b¸o râ tèc ®é truyÒn tin x¸c ®Þnh.
    • -X©y dùng c¬ chÕ ®iÒu khiÓn lçi cho nh÷ng liªn kÕt ®a lçi.
  • 14. C¶i tiÕn...->t¨ng hiÖu n¨ng m¹ng Ph©n tÝch nh÷ng gi¶i ph¸p: + Xö lý nhanh c¸c gãi tin ®Õn t¹i bé ®Þnh tuyÕn: RED, ARED, GRED + T¹i tr¹m göi: ®Ó cã hiÖu c¨ng cao->TCP ®· sö dông pp t®æi kÝch th­íc cöa sæ theo thuËt to¸n khëi ®éng chËm vµ tr¸nh t¾c nghÏn -> kh«ng phï hîp trong m«i tr­êng cã ®é trÔ lín -> c¶i tiÕn TCP_Tahoe, TCP_Reno, TCP_SACK, b»ng c¸ch bæ sung c¬ chÕ phôc håi nhanh vµ truyÒn l¹i nhanh. + T¹i tr¹m nhËn cã thÓ thay ®æi ACK ®Ó ®/chØnh gãi tin ®Õn.
  • 15. 2.2 §iÒu khiÓn l­u l­îng trong TCP vµ nh÷ng c¶i tiÕn TCP ®iÒu khiÓn tÇn suÊt b»ng giíi h¹n ACK, ®é lín W ban ®Çu thÊp->t¨ng dÇn liªn tôc ®Õn khi ®¹t W max,. Khi gÆp lçi hay lÆp ACK hay qu¸ time-out ->®é lín W gi¶m. Gäi W(t) lµ ®é lín cöa sæ ph¸t (sè gãi tin tèi ®a cho phÐp ph¸t t¹i t®iÓm t) . Trong pha khëi ®éng chËm, W t¨ng theo hµm mò. Khi W t¨ng v­ît gi¸ trÞ ng­ìng ®Æt tr­íc th× W(t) t¨ng tuyÕn tÝnh: W(t) = W(t) + 1/W(t) vµ chuyÓn sang pha tr¸nh lçi. VÝ dô: Ng­ìng ban ®Çu lµ 8 T¨ng nhanh sau 3 lÇn truyÒn ®¹t ng­ìng vµ chuyÓn, gi¶ sö W(t) = 12 gÆp lçi, W(t)=1
  • 16. KiÓm so¸t tèc ®é truyÒn end –to- end K/so¸t t¾c nghÏn -> gph¸p -> tù huû råi truyÒn l¹i khi time-out hoÆc truyÒn l¹i cã tÝnh n¨ng hiÖu chØnh dùa vµo t/g khø håi RTT tb×nh míi: nghÜa lµ khi  gÇn b»ng 1 th× gi¸ trÞ träng sè c©n b»ng Ýt ¶nh h­ëng bëi nh÷ng t/®æi trong t/g ng¾n,  gÇn 0 th× t/®æi tøc th× theo nh÷ng t/®æi cña ®é trÔ. Khi göi mét gãi tin, TCP tÝnh tim-eout: Timeout =  * r ,  : hÖ sè. ( khi  gÇn =1 thi nhanh chãng nhËn biÕt mÊt gãi tin) CÇn tÝnh  ®Ó ®iÒu chØnh bé ®Õm t/g (  =2 ). Trªn ttÕ khi sö dông 1 tËp c¸c gi¸ trÞ ®­îc ph¸t sinh ngÉu nhiªn ®Ó minh ho¹ viÖc tÝnh time-out bÞ t/®æi khi RTT biÕn ®æi, ng­êi ta thÊy r»ng RTT t/®æi cã thÓ lµm t ¨ ng time-out nhanh chãng khi trÔ tang, nh­ng l¹i kh«ng gi ¶ m ®i nhanh chãng khi ®é trÔ gi ¶m.
  • 17. C¸c c¶i tiÕn ACK t¹i tr¹m nhËn + Kü thuËt läc gãi (ACK Filter): ®Ó lo¹i bá bít ACK trªn cïng 1 liªn kÕt, tÝch luü ACK ®Õn tr­íc vµo ACK ®Õn sau cïng. + Khi cã t¾c nghÏn xÈy ra th× dïng ACC ( ACK Congestion Control ) ®Ó b¸o hiÖu vµ tr¶ lêi cho bªn nhËn . ACC cã thÓ dïng RED ®Ó ph¸t hiÖn sím t¾c nghÏn tiÒm Èn, b»ng c¸ch tÝnh kthdtb trong kho¶ng t/g tr­íc ®ã. Khi ®ã mét gãi ACK hay mét gãi tin ®­îc ®¸nh dÊu bÝt ECN (Explicit Congestion Notification) trong tr­êng Options cña TCP ->tr¹m göi gi¶m tÇn suÊt. + T¹i mçi thiÕt bÞ nhËn duy tr× mét hÖ sè gi÷ chËm ACK (Delay ACK: DelAck). Khi mét gãi ACK cã ®¸nh dÊu ECN th× DelAck t¨ng ®Ó gi¶m ph¸t ACK vµ ng­îc l¹i. + NÕu chuçi ACK ®­îc ph¸t ë kªnh tèc ®é chËm th× sö dông t¸i t¹o ACK (ACK Reconstruction: AR) b»ng c¸ch t¹o c¸c ACK gi¶.
  • 18. Ho¹t ®éng TCP_Tahoe
  • 19. Ho¹t ®éng TCP_Reno
  • 20. Ho¹t ®éng TCP_SACK (Selective ACK) TCP_SACK cho phÐp TCP b¸o nhËn ACK cho c¸c dl nhËn ®­îc mµ kh«ng cÇn theo thø tù. NghÜa lµ mçi gãi dl cã chøa mét tr­êng tuú chän SACK vµ kh«ng lµm thay ®æi c¬ chÕ ®khiÓn t¾c nghÏn bªn trong cña nã nªn vÉn b¶o toµn c¸c ®Æc tÝnh cña TCP_Reno trong tr­êng hîp cã c¸c gãi dl ®Õn kh«ng ®óng sè thø tù, nã chØ sö dông c¬ chÕ ph¸t l¹i khi hÕt giê. TCP_SACK kh¸c víi TCP_Reno lµ khi thùc hiÖn phôc håi nhanh, nã duy tr× 1 biÕn pipe, biÓu diÔn ­íc l­îng sè gãi dl ®· göi vµo m¹ng nh­ng ch­a cã ACK. Trong tr­êng hîp 1 cöa sæ cã kh«ng qu¸ 1 gãi dl bÞ lo¹i, ho¹t ®éng cña TCP_SACK còng gièng TCP_Reno.