songoku9x
Well-Known Member
Khi người dùng sử dụng đường truyền internet tại nhà, ngoài việc tìm kiếm hay tra cứu những thông tin hằng ngày thì việc sử dụng internet để có thể liên lạc với nhau thông qua những ứng dụng chat, hay các dịch vụ trực tuyến cũng là điều hết sức là phổ biến. Tuy nhiên, có đôi lúc người dùng sẽ cảm thấy tốc độ đường truyền hoạt động không ổn định khiến người dùng cảm thấy khó chịu. Chính vì vậy, việc sử dụng chức năng QoS sẵn có trên hầu hết router sẽ giúp cải thiện đáng kể chất lượng cho các ứng dụng đòi hỏi băng thông và độ tin cậy cao như VoIP và Video...
Theo mặc định, tất cả gói tin truyền qua mạng nội bộ (LAN) được tạo ra là giống nhau. Do đó, nếu tất cả lưu lượng trên mạng là dạng văn bản hay tập tin thì sẽ không ai quan tâm đến hiện tượng như một tập tin 40MB "về đích" trễ 50 miligiây. Nhưng nếu có ứng dụng nào đó trên mạng đòi hỏi băng thông nhiều hơn, chẳng hạn các dịch vụ gọi điện thoại qua mạng (VoIP - Voice over Internet Protocol) và xem phim trực tiếp (streaming video) thì sự chậm trễ này sẽ là vấn đề.
Gói dữ liệu đến chậm có thể ảnh hưởng đến việc đồng bộ âm thanh gây giật tiếng (jitter), chất lượng hình ảnh kém. Kết quả là hệ thống của người dùng phát video rất tốt vào thời điểm này nhưng sẽ rất tệ vào những thời điểm khác. người dùng có thể cải tiến các vấn đề trên thông qua chức năng quản lý chất lượng dịch vụ có tên gọi là QoS - Quality of Service. Trong mạng hỗ trợ QoS, các gói dữ liệu ưu tiên sẽ được đưa lên đầu của hàng đợi khi qua cổng mạng (network port), trong khi đó các gói dữ liệu có độ ưu tiên thấp hơn sẽ được xếp tiếp sau đó. Về cơ bản, điều này giúp cho việc phát video và audio mượt mà hơn ngay cả khi mạng đang rất chậm.
Nguyên nhân gây chậm trên router?
Mặc định, các router Wi-Fi thường truyền dữ liệu với mức tốc độ tối đa mà nó có thể. Điều này rất cần thiết khi người dùng truyền tải tập tin (file) bằng giao thức TCP - thời gian truyền càng nhanh càng tốt. Nếu có nhiều gói dữ liệu bị "rớt" router sẽ giảm tốc độ liên kết cho tới khi khả năng mất dữ liệu được cải thiện – sau đó quá trình tăng tốc lại được thực hiện trở lại.
Mất các gói tin và việc giảm tốc độ liên kết sẽ không là vấn đề quan trọng khi người dùng cần tải các file từ Internet hay sao chép/chuyển (copy/cut) chúng từ nơi này đến nơi khác trong mạng, vì các gói tin này sẽ được gửi lại một cách tự động. Vấn đề các gói tin đến đích không theo trình tự cũng không quan trọng, vì người dùng sẽ không mở file cho đến khi quá trình truyền tải dữ liệu hoàn tất.
Tuy nhiên mất gói tin hay nhận tin không đúng thứ tự là lại vấn đề nghiêm trọng đối với việc xem phim, nghe nhạc hay trong lúc đàm thoại với ai đó qua dịch vụ VoIP như Vonage, Skype...Các ứng dụng này đòi hỏi tỷ lệ mất gói tin hay tốc độ liên kết phải ở mức thấp nhất có thể. Đây là yếu tố then chốt quyết định chất lượng dịch vụ chứ không phải tốc độ.
Chẳng hạn, việc gửi đi một đoạn video độ nét cao (HD) từ một máy tính đến đầu đa phương tiện (media player) ở phòng cần router phải có tốc độ từ 20Mbps - 25Mbps. Đây là mức tốc độ mà một router chuẩn 802.11n (tốc độ lý thuyết lên đến 300Mbps hoặc hơn) hoàn toàn có khả năng đáp ứng. Tuy nhiên trong thực tế, các vấn đề như mất gói dữ liệu, không đúng thứ tự và jitter (hiện tượng các gói tin đến đích với các tốc độ khác nhau) có thể ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh và âm thanh, gây mất đồng bộ giữa âm thanh và video, và một số vấn đề khác.
Lưu lượng đồng thời trên mạng cũng có ảnh hưởng nhất định. Chắc chắn, người dùng sẽ không thích xem phim từ Netflix nếu ai đó trong nhà sao chép các file dung lượng lớn bằng BitTorrent cùng thời điểm. May mắn thay, có một giải pháp có thể phân phối băng thông tối ưu cho từng thành viên trong gia đình. Trừ router quá cũ, các router mới hiện nay đều cho phép thiết lập băng thông theo từng ứng dụng, chẳng hạn các ứng dụng đa phương tiện (phim, nhạc, game, VoIP...) sẽ có mức ưu tiên cao hơn so với các ứng dụng truyền tải file dữ liệu (tài liệu, ảnh số...).
Và giải pháp này chính là chức năng quản lý chất lượng dịch vụ - QoS. Hầu hết các router của các hãng hiện nay đều hỗ trợ tính năng này. Việc kích hoạt và điều chỉnh các thiết lập cho tính năng QoS tương tự việc cân bằng tải: người dùng có thể thiết lập cho các ứng dụng đòi hỏi thời gian thực (VoIP, xem phim, hội nghị truyền hình...) hoạt động nhanh chóng hơn, tuy có ảnh hưởng đến một số ứng dụng khác. Dù vậy, đây cũng là cách tốt để chỉ định băng thông cho một ứng dụng nào đó khi có yêu cầu.
Giao diện QoS không có chuẩn chung, từng hãng sẽ có giao diện khác nhau, do đó việc thiết lập QoS chưa được thuận tiện cho người dùng gia đình. Đặc tả kỹ thuật chi tiết Wi-Fi Multimedia (WMM) – một tính năng của QoS –có mặt trên hầu hết các router mới hiện nay, cho phép thiết lập lưu lượng mạng theo 4 mức: từ mức ưu tiên cao nhất đến thấp nhất đó là voice, video, best effort và background. Để thực hiện được công việc này, cả router và card mạng Wi-Fi đều phải hỗ trợ WMM.
Liệu QoS có thể giúp người dùng?
Việc người dùng có cần sử dụng chức năng QoS hay không sẽ tùy thuộc vào các ứng dụng chạy trên mạng. Và cũng như người dùng có sử dụng được QoS hay không thì còn tùy thuộc vào khả năng của kiến trúc mạng.
Trong hầu hết mạng, QoS đảm bảo chắc chắn rằng các ứng dụng audio và video đều hoạt động tốt. Nếu người dùng chỉ có nhu cầu cá nhân như gọi thoại hay gọi video thông qua ứng dụng Skype, hoặc tải video trên YouTube trong những lúc rảnh rỗi thì QoS không thật sự phát huy tác dụng. Nói một cách khác, nếu người dùng sử dụng VoIP theo chuẩn hệ thống điện thoại văn phòng, hay người dùng muốn mở rộng việc sử dụng hội nghị truyền hình để hạn chế việc di chuyển/công tác, thì việc sử dụng QoS thích hợp có thể giúp nâng cao năng suất làm việc, cơ hội kinh doanh cho công ty. Nhưng làm thế nào để thiết lập QoS trên mạng?
Bắt đầu với QoS
Trong hầu hết trường hợp, các doanh nghiệp nhỏ sẽ thấy QoS được thiết lập trên bộ định tuyến (router) của mạng, và có thể ở nơi khác. Nếu tìm hiểu sâu bên trong cấu trúc lưu lượng mạng, người dùng sẽ thấy có hai dạng QoS: dịch vụ tích hợp (Integrated Services - IntServ) và các dịch vụ phân biệt (Differentiated Services - DiffServ). IntServe cho phép kiểm soát tương đối chi tiết các luồng dữ liệu và dạng QoS này có xu hướng được sử dụng trong các mạng quy mô nhỏ hay giữa các mạng có liên kết chặt chẽ với nhau. Trong khi đó, DiffServ thường được sử dụng giữa các nhà cung cấp dịch vụ và công ty cung cấp đường trục internet. Tuy nhiên, đối với các doanh nghiệp nhỏ có sự khác biệt quan trọng giữa QoS "đơn giản" và "phức tạp". Sự khác biệt liên quan đến phần mềm trên router.
Một vài router có các thẻ cài đặt ứng dụng mà người dùng có thể bật QoS và cho phép ưu tiên băng thông theo ứng dụng, cổng (port) hay địa chỉ MAC (Media Access Control). Với chức năng QoS trên router, người dùng có thể quy định băng thông cho từng ứng dụng cụ thể (thoại, video, nhạc...), trò chơi trực tuyến, địa chỉ MAC của máy tính, cổng Ethernet hay các thiết bị VoIP.
Chức năng QoS trên một số router cho phép quy định băng thông theo dịch vụ với 4 mức ưu tiên: High, Medium, Normal và Low. Chẳng hạn, với mạng dùng để chơi game trực tuyến, người dùng có thể thiết lập mức ưu tiên băng thông cao nhất, còn với dịch vụ VoIP người dùng chọn mức ưu tiên trung bình... Ngoài ra, người dùng có thể kết hợp với chức năng quản lý truy cập (Access Restrictions) để hạn chế cũng như quản lý việc truy cập mạng theo thời gian biểu. Đây cũng là chức năng góp phần cải tiến tốc độ truy cập mạng. Chỉ với vài thao tác thiết lập đơn giản, nhưng nếu người dùng sử dụng tốt, chức năng QoS sẽ mang đến cho hệ thống mạng những kết quả hơn người dùng mong đợi.
Cách đơn giản nhất để sử dụng QoS trong trường hợp này là bật QoS, chọn các ứng dụng ưu tiên, sau đó, chỉ định các ứng dụng VoIP và hội nghị truyền hình theo mức ưu tiên cao. Sau đó, router sẽ cung cấp thứ tự ưu tiên dựa trên thông tin ứng dụng trong các tiêu đề (header) của các gói dữ liệu. Vì nhiều dịch vụ VoIP sử dụng các port khác nhau ở mỗi thời điểm, nên để sử dụng QoS dựa trên các port thì người dùng cần có kiến thức ứng dụng và điều khiển mạng. QoS dựa trên địa chỉ MAC sẽ phát huy hiệu quả nếu truyền thoại và video giữa 2 máy tính, nhưng nó hạn chế hơn so với tùy chọn dựa trên ứng dụng.
Các router dành cho doanh nghiệp hỗ trợ điều khiển QoS chính xác hơn, và dĩ nhiên chi phí cho việc thiết lập các quy tắc chất lượng phức tạp cũng sẽ cao hơn. Chẳng hạn các router có độ phức tạp như của Cisco cho phép người dùng giám sát và phân tích, và sau đó sử dụng các kết quả đạt được để thực hiện các quyết định ưu tiên dữ liệu theo QoS dựa trên port hay giao thức giữa các địa chỉ cụ thể. Nếu router loại này chiếm vai trò chủ chốt trong hệ thống mạng doanh nghiệp thì nhân viên công ty phải được huấn luyện hay phải nhờ đến nhân viên kỹ thuật của hãng thứ ba có kinh nghiệm sử dụng với QoS.
Hiệu năng tổng thể
Người dùng có thể cải tiến hiệu năng mạng – và các dịch vụ VoIP, video – mà không cần sử dụng QoS. Chẳng hạn, người dùng có thể tự động hóa quy trình sao lưu và truyền các file dung lượng lớn vào ban đêm, khi có ít người sử dụng trong văn phòng; tạo một môi trường giới hạn khối lượng e-mail video mới nhất từ YouTube, và có thể giới hạn hội nghị truyền hình màn hình lớn, độ phân giải cao.
Sự khác nhau giữa IntServ và DiffServ
Trong hệ thống mạng nếu có áp dụng DiffServ hay IntServ thì sẽ cho kết quả tốt hơn nhiều, và có thể đảm bảo chất lượng dịch vụ cao hơn. DiffServ ra đời để khắc phục các khuyết điểm của IntServ, giữa chúng có những điểm khác nhau cơ bản:
* DiffServ
- DiffServ phân bổ QoS riêng lẽ trên từng router. Với cách thực hiện này, DiffServ không cần phải tiến hành báo hiệu theo từng luồng nên tiết kiệm băng thông; có thể mở rộng trong hệ thống mạng lớn.
- Không dùng bất kì giao thức báo hiệu nào để dành trước băng thông mạng nên tiết kiệm băng thông.
- Xét ưu tiên gói trên từng chặng.
- Khả năng mở rộng mạng cao và phục vụ nhiều dịch vụ.
- DiffServ quản lý tài nguyên hiệu quả do không dành riêng tài nguyên cho bất kỳ dịch vụ nào. Các dịch vụ được phân chia tài nguyên theo thứ tự độ ưu tiên và khi không có lưu lượng thì tài nguyên được trả cho hệ thống để sử dụng cho các dịch vụ khác.
Có thể sử dụng cho mạng lớn và cả mạng nhỏ với số lưu lượng rất lớn.
* IntServ
- InServ dành riêng tài nguyên mạng (băng thông, độ trễ…) cho từng luồng thông tin xuyên suốt từ nguồn đến đích vì thế không tận dụng được cho bất kỳ một luồng thông tin nào khác. Nếu tài nguyên này không dùng đến thì sẽ lãng phí.
- Dùng giao thức báo hiệu RSVP (giao thức dành trước tài nguyên), tốn tài nguyên mạng vô ích.
- Khởi tạo một kênh truyền trước khi truyền.
- Khả năng mở rộng mạng thấp và phục vụ ít dịch vụ.
- Hạn chế của mô hình IntServ với hệ thống mạng có số lượng luồng lớn. Mặc dù InServ là mô hình đảm bảo chất lượng dịch vụ tuyệt đối, từ đầu cuối đến đầu cuối, nhưng nó không linh hoạt và khả năng mở rộng thấp nên thường không được lựa chọn để thực hiện QoS trong mạng có quy mô lớn, chỉ có thể sử dụng cho mạng nhỏ, lượng lưu nhỏ
Tất nhiên, mỗi máy trạm dù di động hay cố định thì cũng nên được trang bị đủ RAM và bảo dưỡng tốt, tất cả phần mềm được cập nhật đầy đủ và đĩa cứng được "dồn" (chống phân mảnh) định kỳ (nếu hệ điều hành hỗ trợ và yêu cầu việc này), đồng thời hệ thống hình ảnh và âm thanh của máy tính phải được cài đúng trình điều khiển. Các bước trên sẽ góp phần tăng hiệu quả cho VoIP, video và các ứng dụng khác. Có thể khẳng định, việc sử dụng QoS đúng cách giúp chất lượng cuộc gọi VoIP và hội nghị truyền hình ngay lập tức có sự khác biệt: truyền audio và video mượt hơn, tình trạng giật tiếng và tạp âm sẽ giảm.
Việc phân phối băng thông hợp lý không chỉ góp phần cải thiện chất lượng dịch vụ, tốc độ mà còn tránh được tình trạng nghẽn mạng, nhất là mạng có số lượng người sử dụng lớn, vừa hỗ trợ kết nối có dây (4 cổng Ethernet) vừa hỗ trợ kết nối không dây (chuẩn 802.11n) công nghệ băng tần kép (dual-band) 2,4GHz và 5GHz hoạt động đồng thời.
