Trong nghiên cứu này đề xuất một mô hình với phương pháp dự đoán dựa trên tính toán tải lưu lượng đến cũng như đang chiếm giữ của các chùm để phân bổ kênh bước sóng linh hoạt cho các ứng dụng khác nhau truyền trong mạng chuyển mạch chùm quang. Mời các bạn tham khảo!
MỘT MƠ HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG NGUYỄN HỒNG QUỐC1,* DƯƠNG PHƯỚC ĐẠT2, NGUYỄN CHÍ CƠNG3 Khoa Tin học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế Trường Du lịch, Đại học Huế Trường Cao đẳng nghề Du lịch Huế * Email: nguyenhongquoc@dhsphue.edu.vn Tóm tắt: Chuyển mạch chùm quang xem công nghệ đáp ứng nhu cầu băng thông đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng khác mạng Internet toàn quang hệ Tuy nhiên hạn chế mặt công nghệ tại, nút chuyển mạch lõi khơng có đệm quang việc đảm bảo truyền thông đa dạng dịch vụ mạng chuyển mạch chùm quang khó khăn so với mạng điện tử truyền thống Hiện có số mơ hình cơng bố chia thành hướng tiếp cận đảm bảo chất lượng dịch vụ nút biên nút lõi mạng chuyển mạch chùm quang Tuy nhiên mô hình tồn số nhược điểm việc phân chia băng thông cho ứng dụng khác chưa linh hoạt thích nghi với tình trạng mạng đảm bảo chất lượng cách tốt cho dịch vụ cho ứng dụng ưu tiên Trong nghiên cứu đề xuất mơ hình với phương pháp dự đốn dựa tính tốn tải lưu lượng đến chiếm giữ chùm để phân bổ kênh bước sóng linh hoạt cho ứng dụng khác truyền mạng chuyển mạch chùm quang Bên cạnh mơ hình kết hợp phương pháp phân đoạn truyền lại chùm nhằm giảm xác suất chùm, giảm độ trễ truyền thông đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng Các phân tích đánh giá hiệu mơ hình dựa mơ khẳng định ưu điểm mơ hình đề xuất Từ khóa: Đảm bảo chất lượng dịch vụ, Mạng OBS, phân đoạn chùm, truyền lại chùm GIỚI THIỆU Sự phát triển nhanh chóng Internet cộng với với bùng nổ loại hình dịch vụ thơng tin, làm gia tăng không ngừng nhu cầu băng thông mạng; việc khai thác khả truyền tải cáp đồng đạt đến ngưỡng giới hạn Ðiều đòi hỏi phải xây dựng phát triển công nghệ mạng nhằm đáp ứng nhu cầu Giải pháp cho vấn đề phát triển mạng truyền dẫn quang để đáp ứng yêu cầu băng thông người dùng hỗ trợ cho dịch vụ khác tương lai Hiện có đề xuất mạng chuyển mạch quang mạng chuyển mạch kênh quang [12], mạng chuyển mạch gói quang [12] mạng chuyển mạch chùm quang (OBS) [16] Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế ISSN 1859-1612, Số 3(59)/2021: tr.148-160 Ngày nhận bài: 07/12/2020; Hoàn thành phản biện: 20/12/2020; Ngày nhận đăng: 21/12/2020 MỘT MƠ HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG 149 Trong chuyển mạch chùm quang xem công nghệ hứa hẹn cho mạng Internet toàn quang hệ Kiến trúc mạng OBS bao gồm nút chuyển mạch chùm quang (nút OBS) kết nối với sợi quang hỗ trợ đa bước sóng Như mơ tả Hình 1.1 có hai kiểu nút OBS: nút biên nút lõi Hình Kiến trúc mạng OBS chức nút mạng Nút biên xem giao diện miền điện miền quang chia thành hai loại: nút biên vào nút biên Nút biên vào thực tập hợp gói điện tử (chẳng hạn gói IP, tế bào ATM khung Ethernet) có đích đến thành đơn vị truyền dẫn lớn gọi chùm quang (chùm) Hoạt động bao gồm định tuyến, cấp phát bước sóng lập lịch cho chùm kênh liệu cổng Chùm sau truyền qua mạng OBS cuối tách nút biên gửi gói ban đầu tới đích chúng Nút lõi trang bị ma trận chuyển mạch để thực chuyển tiếp (chuyển mạch) chùm đến nút Một nút lõi OBS bao gồm phần: quang điện Phần quang ghép/tách bước sóng (multiplexer/demultiplexer) ma trận chuyển mạch quang Phần điện gồm mô-đun vào/ra, lập lịch điều khiển định tuyến Đơn vị chuyển mạch quang điều khiển chùm từ cổng vào đến cổng tuỳ theo đích đến chùm Đặc trưng mạng OBS gói điều khiển BHP (Burst Header Packet) tách rời với phần liệu (chùm) mặt khơng gian thời gian, tức gói điều khiển gửi trước kênh điều khiển, tách rời với kênh liệu thực đặt trước kênh bước sóng cho chùm nút lõi mạng Với cách truyền tải liệu vậy, rõ ràng mạng OBS không cần đến đệm quang để lưu tạm thời chùm liệu chờ đợi việc xử lý gói điều khiển BHP chúng nút trung gian (nút lõi) không yêu cầu chuyển mạch tốc độ nano giây Tuy nhiên thiếu đệm quang nút chuyển mạch lõi việc đảm bảo chất lượng lượng dịch vụ cho ứng dụng mạng chuyển mạch chùm quang khó khăn so với mạng điện tử truyền thống Do vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng chuyển mạch chùm quang cần quan tâm nghiên cứu 150 NGUYỄN HỒNG QUỐC cs Hiện có số mơ hình, giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng cơng bố chia thành nhóm tiếp cận đảm bảo chất lượng dịch vụ cách cải tiến hoạt động nút biên vào nút lõi mạng Với đảm bảo chất lượng dịch vụ nút biên dựa thời gian offset OTD (Offset time decision) [1] dựa kích thước chùm BLD (Burst Length Differentiation) [2] nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng ưu tiên truyền vào mạng Với giải pháp nút lõi dựa việc lập lịch cho chùm đến việc phân phối kênh bước sóng tĩnh SWG (Static Wavelength Grouping) [10], phân phối kênh bước sóng động DWG (Dynamic Wavelength Grouping) [9] phân phối kênh bước sóng dựa tải LLAC (Load-Level Admission Control) [16], hay giải thuật lập lịch ARP-SAC với ý tưởng dành tồn kênh bước sóng cho chùm ưu tiên đến lập lịch dựa tính tốn tốc độ chùm đến trung bình cửa sổ thời gian quan sát để xác định số kênh bước sóng dành riêng cho chùm khơng ưu tiên Ngồi số giải pháp kết hợp thêm phương pháp giải sau tắc nghẽn sử dụng đường trễ [13], phân đoạn chùm [23, 24] hay chuyển đổi bước sóng [6], truyền lại chùm [4, 8, 14, 16, 23, 26] kết hợp phương pháp Tuy nhiên, giải pháp bộc lộ số nhược điểm sau: giải pháp dựa thời gian offset, OTD làm tăng độ trễ chùm ưu tiên, chưa có sách rõ ràng để đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng Đối với giải pháp nút lõi dựa lập lịch SWG, DWG, LLAC không xét việc phân phối băng thông môi trường mạng mà lưu lượng chùm đến cổng thay đổi liên tục Hơn nữa, việc cần lưu nhiều thông tin trạng thái kênh đòi hỏi cần nhiều vùng nhớ triển khai nút để áp dụng giải thuật Bên cạnh giải thuật lập lịch đưa giải pháp ưu tiên tuyệt đối chùm ưu tiên, nên trường hợp lưu lượng chùm ưu tiên đến thấp, băng thông phân bổ cho chúng không sử dụng hết, gây lãng phí băng thơng chùm khơng ưu tiên khơng lập lịch Ngoài ra, việc sử dụng phân đoạn tail dropping cho chùm đến trước gói điều khiển chùm tương ứng gởi gây nên việc chiếm dụng băng thơng khơng đáng có chùm nút lõi đường từ nguồn đến đích chùm Trong nghiên cứu đề xuất giải pháp với việc phân bổ kênh bước sóng thích nghi theo tình trạng mạng để lập lịch cho chùm ưu tiên khơng ưu tiên bên cạnh kết hợp phân đoạn truyền lại chùm có kiểm sốt nhằm khai thác tốt băng thơng, giảm xác suất chùm đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng khác truyền đồng thời mạng Cấu trúc viết sau: Phần II mô tả giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ đề xuất; Phần III mơ phỏng, phân tích đánh giá kết Phần IV phần kết luận GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ ĐỀ XUẤT Xét mạng chuyển mạch chùm quang mà chùm đến giả thiết thuộc hai lớp ưu tiên/khơng tiên thấp có hỗ trợ truyền lại Tại nút biên vào chịu trách nhiệm nhân chùm hoàn thành lưu đệm cho mục đích truyền lại trường hợp chùm bị rơi đoạn chùm hành trình từ nguồn tới đích MỘT MƠ HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG 151 Nút lõi đóng vai trị phân bổ kênh bước sóng cho chùm ưu tiên/không ưu tiên đến lập lịch kiểm soát việc phân đoạn truyền lại trường hợp chùm đến lập lịch Cụ thể Hình 2, chùm sau tập hợp xong nhân lưu vào đệm để phục vụ cho việc truyền lại nút biên vào, chùm gửi vào mạng lõi Giả sử nút biên vào trang bị đệm đủ lớn để lưu chùm hoàn thành, chùm nhân bị xố thời gian sống hết hạn Kiểm tra định kỳ thời gian sống Nếu hết ? Gói tin đến Tập hợp burst Nhân chùm Xóa chùm Y Bộ đệm chùm Lấy chùm Lưu chùm Truyền lại chùm Gửi chùm (ub) Nút biên vào Nút lõi Tính tốn định kỳ, cập nhận W1 Y Lập lịch chùm BFVF(ub, W1) Lập lịch chùm BFVF(ub, W) Thành công? Y Thành công? N Kiểm tra điều kiện truyền lại Thỏa mãn? Y Gửi chùm tiếp Độ dài chùm đủ? Phân đoạn chùm N N Gửi gói ARQ Chùm ưu tiên? Y Cập nhận lại độ dài chùm Y N Loại bỏ chùm Nút biên Nhận chùm phân rã chùm Gửi gói tin đến đích Hình Mơ tả mơ hình đảm bảo chất lượng dịch vụ đề xuất Tại nút lõi mạng OBS mà chùm đến giả thiết thuộc hai lớp ưu tiên (𝑢𝑏(𝑠 , 𝑒 )) không ưu tiên (𝑢𝑏(𝑠1 , 𝑒 )) 𝑠 (𝑠1 ) thời gian bắt đầu 𝑒 (𝑒 ) thời gian kết thúc chùm ưu tiên (không ưu tiên) đến chưa lập lịch Giả sử cổng có 𝑊 kênh bước sóng, chùm ưu tiên đến lập lịch lên 𝑊 kênh bước sóng; chùm không ưu tiên đến lập lịch 𝑊1 kênh, với 𝑊1 ≤ 𝑊 Cách làm nhằm để dành kênh bước sóng nhiều cho chùm ưu tiên Rõ ràng việc điều chỉnh phân bổ băng thơng kênh bước sóng thực luồng chùm không ưu tiên đến, kênh bước sóng cấp phát cho luồng chùm 𝑊1 xác định qua hàm tính giá trị lưu lượng đến băng thông chiếm dụng cổng lớp chùm ưu tiên không ưu tiên khe thời gian (∆t) xem xét Gọi 𝐵𝑊0 (𝐵𝑊1 ) băng thơng chiếm dụng kênh bước sóng chùm ưu tiên (không ưu tiên) khe thời gian ∆𝑡: 152 NGUYỄN HỒNG QUỐC cs 𝐵𝑊0 = 𝐵𝑊1 = |𝑆𝐵𝑘 | 0 ∑𝑊 𝑘=1 ∑𝑗=1 (𝑒𝑘,𝑗 − 𝑠𝑘,𝑗 ) Trong 𝑆𝐵𝑘 số lượng chùm lập lịch kênh 𝑘, 𝑠𝑘,𝑗 (𝑠𝑘,𝑗 ) thời gian bắt đầu chùm ưu tiên (chùm không ưu tiên) 𝑒𝑘,𝑗 (𝑒𝑘,𝑗 ) thời gian kết thúc chùm ưu tiên (chùm không ưu tiên) 𝑗 lập lịch kênh thứ 𝑘 𝐵𝑊 băng thông tại cổng (1) 𝐵𝑊 |𝑆𝐵𝑘 | 1 ∑𝑊 𝑘=1 ∑𝑗=1 (𝑒𝑘,𝑗 − 𝑠𝑘,𝑗 ) (2) 𝐵𝑊 Lúc số bước sóng dành cho chùm khơng ưu tiên 𝑊1 xác định sau: 𝑊1 = ⌈𝑊 × 𝐵𝑊1 ⌉ 𝐵𝑊0 + 𝐵𝑊1 (3) Trong trường hợp khơng có kênh bước sóng khã dụng để lập lịch cho chùm đến, giải pháp đề xuất sử dụng kỹ thuật phân đoạn chùm ưu tiên, cách tính tốn độ chồng lấp chùm đến với chùm lập lịch kênh, kênh có khoảng chồng lấp nhỏ chọn để lập lịch cho chùm đến sau cắt phần chồng lấp nhằm giảm số gói tin chùm bi loại bỏ Trong trường hợp cịn lại chùm khơng ưu tiên khơng lập lịch thực tính tốn thời gian sống lại chùm tải mạng liên kết để định thực truyền lại chùm hay không Một chùm không ưu tiên xem xét truyền lại thời gian sống đủ cho việc truyền lại tải mạng cổng chưa đạt đến mức tắc nghẽn (Tải chuẩn hóa 𝑒𝑗,𝑘 ) ∧ (𝑠𝑖 𝑑𝑟𝑜𝑝𝑚𝑖𝑛 ) THEN 20 𝑝𝑟𝑖𝑜 𝐷𝑟𝑜𝑝𝑚𝑖𝑛 = 𝑒𝑖 21 𝑝𝑟𝑖𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑜 < 𝑠𝑗+1,𝑘 ) ∧ (𝑒𝑖 𝑝𝑟𝑖𝑜 < 𝑒𝑗+1,𝑘 ) ∧ (𝑒𝑖 − 𝒔𝒋+𝟏,𝒌 ; 𝑠𝑐 = 𝑘; 𝐷𝑟𝑜𝑝𝑇𝑦𝑝𝑒 = 0; 𝑝𝑟𝑖𝑜 24 IF (𝑠𝑖 < 𝑒𝑗,𝑘 ) ∧ (𝑒𝑖 𝑑𝑟𝑜𝑝𝑚𝑖𝑛 THEN 25 𝑑𝑟𝑜𝑝𝑚𝑖𝑛 = 𝑒𝑗,𝑘 − 𝑠𝑖 𝑝𝑟𝑖𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑜 < 𝑒𝑗,𝑘 ) ∧ (𝑒𝑖 𝑝𝑟𝑖𝑜 < 𝑠𝑗+1,𝑘 ) ∧ (𝑒𝑗,𝑘 − 𝑠𝑖 )< ; 𝑠𝑐 = 𝑘; 𝐷𝑟𝑜𝑝𝑇𝑦𝑝𝑒 = 1; IF 𝑠𝑐 ≠ −1 THEN 28 IF 𝐷𝑟𝑜𝑝𝑇𝑦𝑝𝑒 = THEN 29 𝑝𝑟𝑖𝑜 𝑒𝑖 30 31 𝑝𝑟𝑖𝑜 − 𝑑𝑟𝑜𝑝𝑚𝑖𝑛 ; 𝑆𝐶𝐻𝐸𝐷𝑈𝐿𝐸(𝑏𝑖 𝑝𝑟𝑖𝑜 + 𝑑𝑟𝑜𝑝𝑚𝑖𝑛 ; 𝑆𝐶𝐻𝐸𝐷𝑈𝐿𝐸(𝑏𝑖 = 𝑒𝑖 𝑝𝑟𝑖𝑜 , 𝑠𝑐); ELSE 𝑝𝑟𝑖𝑜 𝑠𝑖 32 35 = 𝑠𝑖 𝑝𝑟𝑖𝑜 , 𝑠𝑐); ELSE 𝑝𝑟𝑖𝑜 𝐷𝑅𝑂𝑃(𝑏𝑖 36 ); ELSE // truyền lại với chùm không ưu tiên 37 38 𝑇𝐴𝑅𝑄 = 𝑚 × 𝑇𝑠 + 𝑚 × 𝑇𝑝 + 𝑇𝑟 ; 39 𝐵𝑊𝑛𝑜𝑤 = 40 IF (𝑇𝑖 + 𝑇𝐴𝑅𝑄 < 𝑇𝑚𝑎𝑥𝑑𝑒𝑙𝑎𝑦 ) ∧ (𝐵𝑊𝑛𝑜𝑤 < 0.7) THEN |𝑆𝐵𝑘 | ∑𝑊 (𝑒𝑗 −𝑠𝑗 ) 𝑘=1 ∑1 ; 𝐵𝑊 𝑝𝑟𝑖𝑜 𝑆𝑒𝑛𝑑𝐴𝑅𝑄(𝐼𝐷𝐵𝑢𝑟𝑠𝑡, 𝑏𝑖 41 𝑝𝑟𝑖𝑜 ELSE 𝐷𝑅𝑂𝑃(𝑏𝑖 42 44 − 𝑠𝑗+1,𝑘 ) < 𝑝𝑟𝑖𝑜 IF (𝑠𝑖 , 𝑇𝐴𝑅𝑄 ); ); >△ 𝑡) THEN // cập nhật lại số kênh dành riêng cho lớp chùm không ưu tiên |𝑆𝐵 | 0 𝑘 ∑𝑊 𝑖=1 ∑𝑗=1 (𝑒𝑖,𝑗 −𝑠𝑖,𝑗 ) 45 𝐵𝑊0 = 46 𝐵𝑊1 = 47 𝑊1 = ⌈𝑊 × 48 ∆𝑡 = ∆𝑡 + 0.0001𝑚𝑠; ; 𝐵𝑊 |𝑆𝐵 | 1 𝑘 ∑𝑊 𝑖=1 ∑𝑗=1 (𝑒𝑖,𝑗 −𝑠𝑖,𝑗 ) ; 𝐵𝑊 𝐵𝑊1 𝐵𝑊0 +𝐵𝑊1 ⌉; RETURN; Đánh giá độ phức tạp giải thuật: MỘT MÔ HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG 155 Tại nút lõi: Mơ hình thực giai đoạn: - Giai đoạn (Thực từ dòng đến dòng 15): Gọi giải thuật lập lịch BFVF [13] để lập lịch cho chùm đến kênh tương ứng với lớp ưu tiên có độ phức tạp O(𝑊 ∗ 𝑙𝑜𝑔(|𝑆𝐵𝑤 |)) - Giai đoạn (Thực từ dịng 16 đến dịng 36): Thực tính toán độ chồng lấp chùm đến chùm lập lịch kênh để thực phân đoạn có độ phức tạp O(𝑊 ∗ 𝑙𝑜𝑔(|𝑆𝐵𝑤 |)) - Giai đoạn (Thực từ dòng 37 đến dịng 43): Tính độ trễ băng thơng chiếm dụng cho việc truyền lại chùm không ưu tiên độ phức tạp O(7) - Giai đoạn (Thực từ dòng 44 đến dịng 48): Tính băng thơng chiếm dụng lớp chùm ưu tiên không ưu tiên cập nhật lại số bước sóng dành riêng cho chùm không ưu tiên độ phức tạp O(5) Ở giai đoạn thực tuần độ phức tạp mơ hình nút lõi là: O(𝑊 ∗ 𝑙𝑜𝑔(|𝑆𝐵𝑤 |) + O(𝑊 ∗ 𝑙𝑜𝑔(|𝑆𝐵𝑤 |)) + 𝑂(7) + 𝑂(5)) Trong 𝑊 tổng số kênh ra, 𝑆𝐵𝑘 số chùm lớn lập lịch kênh 𝑊 kênh cổng xem xét PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ Để chứng minh tính hiệu mơ hình thực nghiệm chúng tơi thực cài đặt mơ mơ hình đề xuất so sánh với mơ hình lập lịch, mơ hình truyền lại kết phân đoạn chùm đảm bảo chất lượng dịch vụ công bố trước dựa xác suất gói tin lớp ưu tiên khơng ưu tiên (các gói tin chứa chùm bị mất), độ trễ truyền thông Mơi trường mơ NS2 với gói mở rộng obs0.9a [24] phần mềm C++, máy tính CPU Intel Core CPU 2.4 GHz, 8G RAM Mơ hình mạng mô thực mạng NSFNet 14 nút lõi (𝐶𝑖 , 𝑖 = 0,1, ,13), nút lõi kết nối với nút biên (𝐸𝑖 , 𝑖 = 0,1, … ,13) mơ tả Hình Các luồng liệu đến nút biên có phân phối Poisson Mỗi liên kết có 10 kênh liệu kênh điều khiển Mơ thực với tải chuẩn hố từ 0.1 đến 0.9 với thời gian 5s Hình Mơ hình mạng mơ NSFNET Các mục tiêu mơ bao gồm: So sánh hiệu mơ hình đề xất với mơ hình cơng bố trước dựa tỉ lệ gói ưu tiên, không ưu tiên ưu tiên co khơng ưu tiên, tỉ lệ gói tính sau: 156 NGUYỄN HỒNG QUỐC cs Tỉ lệ gói tin = số gói tin bị loại bỏ / tổng số gói tin đến So sánh biến thiên số bước sóng dành riêng phân bổ cho lớp chùm không ưu tiên dựa thay đổi theo lưu lượng đến lớp chùm ưu tiên khơng ưu tiên Hình So sánh tỷ lệ gói tin lớp chùm ưu tiên mơ hình đảm bảo chất lượng dịch vụ SWG, DWG, LLAC, ARP-SAC mơ hình đề xuất Hình So sánh tỷ lệ gói tin lớp chùm khơng ưu tiên mơ hình đảm bảo chất lượng dịch vụ SWG, DWG, LLAC, ARP-SAC mô hình đề xuất Qua kết mơ thể Hình so sánh tỉ lệ mát liệu (gói tin) lưu lượng chùm ưu tiên mơ hình đảm bảo chất lượng dịch vụ SWG, DWG, LLAC, ARP-SAC cho thấy, giải thuật chấp nhận lập lịch SWG, DWG có xác suất gói cao nhất, giải thuật thiết lập kênh bước sóng dành riêng cho chùm ưu tiên không ưu tiên với giá trị cố định nên khơng phân phối tài ngun bước sóng hợp lý mơi trường mạng mà lưu lượng chùm đến cổng thay đổi liên tục Bên cạnh giải thuật LLAC có xác suất gói ưu thấp so với SWG, DWG, ARP-SAC, điều giải thích, giải thuật LLAC dành tồn kênh bước sóng cổng cho lưu lượng chùm ưu tiên, nhiên điều lại không công cho lưu lượng chùm không ưu tiên, kết Hình so sánh xác suất gói tin lưu lượng chùm khơng ưu tiên giải thuật LLAC có xác suất cao Ngồi với mơ hình đề xuất có xác suất chùm ưu tiên thấp điều cho thấy với cách dành tồn kênh bước sóng cho lưu lượng chùm ưu tiên đến Bên cạnh số trường hợp khơng cịn kênh bước sóng khã dụng để lập lịch cho chùm ưu tiên, mơ hình đề xuất thực phân đoạn chùm nhằm giảm số lượng liệu bị qua kết Hình khẳng định mơ hình đề xuất giải vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt cho lớp ưu tiên cao Một kết thể Hình so sánh xác suất gói tin tổng lớp lưu lượng đến ưu tiên khơng ưu tiên cho thấy mơ hình đề xuất có xác suất lớp thấp Điều có mơ hình đề xuất cung cấp kênh bước sóng dành riêng 𝑊1 cách linh động cho lưu lượng chùm khơng ưu tiên cách dự đốn dựa băng thông chiếm dụng chùm lớp sau định phân phối tài nguyên kênh bước sóng hợp lý tận dụng tài nguyên tốt thích nghi với tình trạng mạng thời điểm Bên cạnh số trường hợp khơng cịn kênh bước sóng khã dụng mơ hình thực truyền lại chùm không ưu nhằm giảm độ trễ truyền thông tăng lưu lượng gửi vào MỘT MƠ HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG 157 Hình So sánh tỷ lệ gói tin lớp chùm ưu tiên/khơng ưu tiên mơ hình đảm bảo chất lượng dịch vụ SWG, DWG, LLAC, ARP-SAC mơ hình đề xuất Băng thơng chiếm dụng lớp chùm ưu tiên không ưu tiên 2000 1500 1000 500 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 181 193 205 217 229 241 253 265 277 289 BW0 BW1 Hình Băng thơng chiếm dụng lưu lượng chùm ưu tiên không ưu tiên đến 300 khe thời gian quan sát Hình Số kênh bước sóng dành riêng cho lưu lượng chùm không ưu tiên thay đổi 300 khe thời gian quan sát 158 NGUYỄN HỒNG QUỐC cs Một kết thống kê 300 khe thời gian dự đoán thể Hình 8, Hình cho thấy băng thông chiếm dụng lớp ưu tiên và khơng ưu tiên thay đổi mơ hình đề xuất điều chỉnh giá trị 𝑊1 phụ hợp để đáp ứng tình trạng chùm đến cho thời điểm điều lần khẳng định mơ hình để xuất linh hoạt việc phân phối kênh bước sóng cho chùm ưu tiên nhằm tạo công lớp dịch vụ truyền mạng KẾT LUẬN Bài báo đề xuất mơ hình đảm bảo chất lượng dich vụ với phương pháp dự đốn dựa tính tốn băng thông chiếm dụng lưu lượng chùm ưu tiên không ưu tiên đến khe thời gian định trước để phân bổ kênh bước sóng linh hoạt cho ứng dụng khác truyền mạng chuyển mạch chùm quang Bên cạnh mơ hình kết hợp phương pháp phân đoạn truyền lại chùm nhằm giảm xác suất chùm, giảm độ trễ truyền thông đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng Dựa phân tích kết mơ phỏng, mơ hình đề xuất thể ưu điểm thơng qua tỉ lệ gói tin linh động việc cấp phát kênh bước sóng cho lưu lượng chùm khơng ưu tiên khẳng định mơ hình đề xuất giải vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt cho lớp ưu tiên cao đảm bảo công cho ứng khác truyền mạng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Abdulsalam A Yayah, Yahaya Coulibaly, Abdul Samad Ismail, George Rouskas (2014) Hybrid offset-time and burst assembly algorithm (H-OTBA) for delay sensitive applications over optical burst switching networks International Journal of Communication Networks, Int J Commun Syst Ahmed Nabih Zaki Rashed (2013) Offset Time Management For Fairness Improvement And Blocking Probability Reduction In Optical Burst Switched Networks International Journal of Advanced Research in Electronics and Communication Engineering (IJARECE), Volume 2, Issue 11, November 2013 A Mandloi, V Mishra (2014) A segmentation based channel scheduling scheme for improving channel utilization in OBS networks Optik, 125(10):2437–2441 Agustí-Torra, Anna, Gregor V Bochmann, Cristina Cervelló-Pastor (2005) Retransmission schemes for optical burst switching over star networks Second IFIP International Conference on Wireless and Optical Communications Networks, 2005 WOCN 2005 IEEE, 2005 B Kantarci, S Oktug (2007) Adaptive threshold based burst assembly in OBS networks In Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, pages 1419–1422 Harb, Hani AM, et al (2017) A study of the number of wavelengths impact in the optical burst switching core node 2017 4th International Conference on Electrical Engineering, Computer Science and Informatics (EECSI) IEEE, 2017 Hsu, Ching-Fang, Te-Lung Liu, Nen-Fu Huang (2002) Performance analysis of deflection routing in optical burst-switched networks Proceedings Twenty-First MỘT MƠ HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] 159 Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies Vol IEEE, 2002 Hou, Rui, et al (2014) A framework of prioritized burst segmentation supporting controlled retransmission in OBS networks AEU-International Journal of Electronics and Communications 68.1 (2014): 44-50 I M Moraes, R P Laufer, D D O Cunha, O C M B Duarte (2009) An efficient admission control mechanism for optical burst-switched networks, Photonic Netw Commun., vol 18, no 1, pp 65–76, 2009, doi: 10.1007/s11107-008-0171-9 I M Moraes, O C M B Duarte (2010) Using the Network Load for Admission Control in OBS Networks: A Multilink Approach, J Opt Commun Netw., vol 2, no 3, p 137, Mar 2010, doi: 10.1364/JOCN.2.000137 Jankuniene, R., P Tervydis (2014) The contention resolution in OBS network Elektronika ir Elektrotechnika 20.6: 144-149 K Janicki, P Mrozicki, P Wiatr (2009) Management platform for next generation optical networks 2009.07 M F Hayat, F Z Khan, H R van As (2011) Performance model for an OBS node with a shared wavelength converter pool and an FDL buffer per link Optical Network Design and Modeling (ONDM), 2011 15th International Conference on, pages 1–6 M Nandi, A K Turuk, D K Puthal, S Dutta (2009) Best Fit Void Filling Algorithm in Optical Burst Switching Networks, IEEE Second International Conference on Emerging Trends in Engineering and Technology, 609-614 Q Zhang, V M Vokkarane, Y Wang, J P Jue (2005) Evaluation of burst retransmission in optical burst-switched networks 2nd Int Conf Broadband Networks, BROADNETS 2005, vol 2005, pp.297–303, doi: 10.1109/ICBN.2005.1589624 Q Zhang, V M Vokkarane, J P Jue, B Chen (2004) Absolute QoS Differentiation in Optical Burst-Switched Networks, IEEE J Sel Areas Commun., vol 22, no 9, pp 1781–1795, Nov 2004, doi: 10.1109/JSAC.2004.836289 Rosberg, Zvi, et al (2003) Performance analyses of optical burst-switching networks IEEE Journal on Selected Areas in Communications 21.7 (2003): 11871197 S Riadi, A Maach (2012) A Controlled Retransmission Scheme for Optical Burst Switching over Star Networks, no May 2012 S Verma, H Chaskar, R Ravikanth (2000) Optical Burst Switching: A Viable Solution for Terabit IP Backbone IEEE Network, 14(6):48–53 T Venkatesh, T L Sujatha, C S R Murthy (2005) A novel burst assembly algorithm for optical burst switched networks based on learning automata Optical Network Design And Modeling, Proceedings, 4534:368–377 Tai-Won Um, Hai L Vu, Jun Kyun Choi, Won Ryu (2008) Priority-Based Duplicate Burst Transmission Mechanism in OBS Networks, ETRI Journal, Volume 30, Number 1, February 2008 V M Vokkarane, J P Jue (2005), Segmentation-Based Non-Preemptive Scheduling Algorithms, Department of Computer Science, The University of Texas at Dallas, Richardson Vanitha, D Veera, M Sabrigiriraj (2015) Mathematical modelling for retransmission based contention resolution in OBS networks 2015 IEEE 160 NGUYỄN HỒNG QUỐC cs [24] [25] [26] [27] [28] International Conference on Computational Intelligence and Computing Research (ICCIC) Vo Viet Minh Nhat, Nguyen Hong Quoc (2015) An Improved Composite Scheduling Approachfor Reducing Data Loss in OBS Networks Proceeding of SoICT 2015 (ACM ICPS,ISBN:978-1-4503-3843-1), pp:143-148 X Huang, V.M Vokkarane, J.P Jue (2005) Burst Cloning: A Proactive Scheme to Reduce Data Loss in Optical Burst-Switched Networks IEEE ICC, May 2005, pp 1673-1677 X Y Zhang, K Zhang (2014) Study on pre-deflection routing in OBS network based on congestion avoidance, Appl Mech Mater., vol 556–562, pp 5863–5868, doi: 10.4028/www.scientific.net/AMM.556-562.5863 Zhang, Qiong, et al (2011) TCP over optical burst-switched networks with controlled burst retransmission Photonic Network Communications 22.3 (2011): 299-312 Network Simultor, http://www.isi.edu/nsnam/ns/ Title: QUALITY OF SERVICE ASSURANCE MODEL IN OPTICAL BURST SWITCHED NETWORKS Abstract: Optical burst switching is an existing technology that meets the bandwidth needs and ensures quality of service for various applications in the next generation all-optical Internet due to current technological limitations, the core nodes not have optical buffers, so ensuring diversified service communication in fiber-switched networks is more difficult than in traditional electronic networks There are several models published and can be divided into main approaches: quality assurance at the edge node and the core node of the OBS network However, these models have some disadvantages: the division of bandwidth for different applications is not flexible and adaptable to the current network conditions as well as ensuring the best quality for services service for priority applications In this study we propose a model with prediction method based on calculating the incoming and occupied traffic load of the bursts to distribute wavelength channels flexibly for different applications transmitted in the OBS network In addition, the model combines the burst segmentation and retransmission methods to reduce the probability of burst loss, reduce communication delay and ensure quality of service for these applications The analysis and evaluation of the effectiveness of the model based on simulation will confirm the advantages of the proposed model Keywords: Quality of Service, Optical Burst Switched, Burst Segmentation, Retransmission Burst ... đệm quang nút chuyển mạch lõi việc đảm bảo chất lượng lượng dịch vụ cho ứng dụng mạng chuyển mạch chùm quang khó khăn so với mạng điện tử truyền thống Do vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng chuyển. ..MỘT MƠ HÌNH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG 149 Trong chuyển mạch chùm quang xem cơng nghệ hứa hẹn cho mạng Internet tồn quang hệ Kiến trúc mạng OBS bao gồm nút chuyển mạch chùm quang. .. chuyển mạch chùm quang cần quan tâm nghiên cứu 150 NGUYỄN HỒNG QUỐC cs Hiện có số mơ hình, giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng cơng bố chia thành nhóm tiếp cận đảm bảo chất lượng dịch