Định tuyến multicast trong mạng cáp quang

1         ; Khoa --Tin :              : 60 46 35 ng dn:      o v: 2011 Abstract. Gii thiu v m   WDM; Ki    trong m   .    t v  nh tuyn multicast trong m  nich tip cn ging gii thut i thut di truyn; Gii thut di truyn gi t qu thc nghio lun. Keywords. Mt di truynh tuyn multicast; Mng truy Content: Chương I: MẠNG CÁP QUANG – NỀN TẢNG CHO MẠNG THẾ HỆ MỚI I.1 Công nghệ WDM ng trong tuym nm, mi mt si quang cho mt tia laser vi muyn qua, tu thu, b  ng s nhu t si mt s  hin vi mt ph nhnh. T nh si quang u tin b c ng dng trong mng ving trc t.    bit cng truy i d kinh t t sợi quang đơn mode   2 mm do ca ci. Nhng truyn dn th nghit c t   gim bt ng cs chc t th dng b khu u vng  n 16 luc hic mt i t si t b   i c  mt si quang. I.2 Kiến trúc mạng quang Mt m  g bao g   OCXs c kt ni vi nhau bi nhm tm theo mt topo bt k . Mi n cui t vt ni ti mt n nh tuy kt quang. Tp hp nhng n cui gn vi mt  nh tuyn tt  mng. Mi  đầu truyền đầu nhận  gi d lin d liu t mng v. OCX OCX OCX OCX OCX OCX D A B C E F 1 1 2 2 2 1 1 1.2: King quang c gi t  n  t lightpath. Mng dc thit lp gia hai  nh  ng dng hp mng   bi   c  t cng d  ng nhau.   c bi     c v s     3 (wavelength continuty constraint). M u hi   hai lightpaths t (link). I.3 Các vấn đề trong mạng cáp quang I.3.1 Các kiểu truyền thông trên mạng  Unicast: Truy c gi t mt  ngun mt    c gi t mt  ngun) n tt c  i trong mng.  c gi t mt  ngun s n m   D. nh tuyng hp tt: |D| = 1 s  ng vi unicast, |D| = n-1 (n      ng vi broadcast. I.3.2 Các yêu cầu truyền thông trên mạng u truyng: Dạng tĩnh -t tu kt ni c bit lt n thu p nh-ling u v thi gian thc hi  Dạng động -u kt nn i khi mng m- i du v thi gian thc hin nhanh. I.3.3 Định tuyến và gán bước sóng Thu chn tuyn (path hoc tree vic thit lc gthuật toán định tuyến và ấn định bước sóng RWA (MRWA)(MRWA)    c lnh tuy  4 a. Định tuyến Phương pháp định tuyến cố định ( fixed routing)   ,          Đi ̣ nh tuyê ́ n luân phiên cô ́ đi ̣ nh (fixed alternate routing) C dng mng (m) c u ng c  thit lu kt n t c    thit lp lightpath (light-tree)ng k n nht gi nguk  ng c  Phương pháp định tuyến thích nghi (adaptive routing) nh tuyi mi cn s d mng c c chu kt ni n, thu n nht gia s d (tp D)i d thit lp lightpath (light-tree)  y, kt ni s b block. b. Gn bưc sng  Gán bước sóng ngẫu nhiên (Random).  Gán bước sóng dựa trên bước sóng sử dụng ít nhất (LU Least Used).  Gán bước sóng theo số bước sóng sử dụng nhiều nhất ( MU Most Used).  Gán bước sóng theo thứ tự cố định( Fixed oder). I.3.4. Sự cần thiết của các thiết bị chuyển đổi bước sóng. S chuy hiu t w 1 ) w 2 ). B chuyi rc git tc nghn m chuyi tr s bt bu c v  Nt b chuy ph c cn thit v  m hiu qu s dng. Các trưng hp chuyn đi bước sóng. 5 - Chuy - Chuyi gii hn - Chuyi c nh. Chương II: ĐỊNH TUYẾN MULTICAST TRONG MẠNG CP QUANG II.1 Các khái niệm và định nghĩa - MC node (Multicast Capble):  ,    1                          . - MI node (Multicast Incapble):   1       1                s dng) hoc chuyn tin mt c hai kh  - VS node (Virtual Source):      . =>      . II.2 Bài toán Vnh tuy   c   Topo mạng: Mt mu di th G(V, E), V  E t ni, mng ch t s i kh  Kiểu truyền thông: Mn s cn gn mt t D D p con ca V). Yêu cầu truyền thông: i gian nm gi ng truy  Mục tiêu: Thit l-tree (hoc light-u kt ni t tc nght. [...]... bài toán định tuyến multicast, các nút mạng cần được trang bị một bảng địnhv1tuyến, trong đó chứa K đường v0 v5 v2 v3 v4 Route table of V0->V4 Route no 0 1 … K-1 Route list V0-V4 V0-V5-V4 … V0-V5-V1-V2-V3-V4 Hình 3.1 Ví dụ của bảng định tuyến Các bước chính của thuật toán định tuyến multicast dựa trên thuật toán di truyền được mô tả như sau 1) Sự biểu diễn của các cá thể - 1 Multicast. .. nhiên trong khoảng [2, n-1] ( trong đó n là số nút 12 Crossover pointer g1 g 2 … gi-1 gi gi+1 … gn-1 gn đích của yêu cầu multicast) Sau đó, các cá thể mới (con) được sinh ra bằng cách bằng cách thay đổi phần thứ hai của các cá thể cha mẹ của nó như được mô tả trong hình 3.3 dưới đây Hình 3.3: Sự lai ghép 5) Thao tác đột biến Thao tác đột biết là một kiểu thay đổi ngẫu nhiên trong một cá thể Trong. .. của một yêu cầu multicast, l(i) là số bước sóng, r(i) là số các đích thuộc các nhánh không có bước sóng rỗi của light-forest f(i) được xây dựng từ cá thể i Chúng tôi định nghĩa giá C(i) của f(i) là: - Nếu r(i) = d(i), C = +∞; - Ngược lại C(i) = l(i) + α r(i), trong đó α >0 là tham số thiết kế F(i) = 1/ C(i) 4) Thao tác lai ghép Thao tác này bắt trước quá trình giao hợp trong tự nhiên... mô phỏng của thuật toán Member-Only và sự cải tiến của nó Xác suất tắc nghẽn Đối với mạng NSF với 25 phiên multicast, xác suất tắc nghẽn của thuật toán cải tiến (MemO-New) là 0.061 trong khi thuật toán nguyên gốc là 0.69 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 MemO MemO-New 10 15 20 25 30 Số phiên multicast Hình 3.6: So sánh thuật toán Member-Only và sự cải tiến Hình 3.7 mô tả hiệu... link của mạng F(i) = 1- C(i)/L - Mục tiêu: Tối ưu số liên kết của light-forest Nhận xét: Điều này có thể dẫn tới một light-forest có giá nhỏ hơn nhưng khó để thực hiện, bởi vì light-forest này có vài nút đích trên các nhánh không với bước sóng rỗi Do vậy, để đảm bảo sự thỏa hiệp (trade-off) giữa giá của lightforest và sự thực hiện, chúng tôi định nghĩa hàm đo độ thích nghi mới sau: * Định. .. 0.01 0 10 15 20 25 30 Số phiên multicast Hình 3.7: So sánh hiệu năng thuật toán di truyền với hai hàm đo độ thích nghi Sự so sánh trong hình 3.7 chi ra rõ ràng thuật toán di truyền với hàm đo độ thích nghi mới (GA-NewF) luôn giành được xác suất tắc nghẽn thấp hơn 0.09 Xác suất tắc nghẽn 0.08 MemO-New 0.07 GA-NewF 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 10 15 20 25 30 Số phiên multicast Hình 3.8: So sánh... của thuật toán di truyền và Member-Only Với 25 phiên multicast, xác suất tắc nghẽn của Member-Only và GA là 0.061 và 0.036 tương ứng References : [1] C S.R Murthy and M Gurusamy, “Chapter 8: Optical Multicast Routing - WDM Optical Networks: Concepts, Design, and Algorithms”, Prentice Hall Inc, 2002 [2] X Zang, J.Wei, and C Qiao, “Constrained Multicast Routing in Networks with Sparse Light Splitting”,... trung bình hoặc giá trị cao nhất của độ đo thích nghi không thay đổi hoặc số thế hệ đã vượt quá G (G là tham số thiết kế) III.3 Các kết quả thực nghiệm và thảo luận Trong phần này, chung tôi sẽ trình bày hiệu năng của thuật toán di truyền trong sự so sánh với thuật toán Member-Only Các kết quả thực nghiệm được mô phỏng trên bộ công cự ns-2 [8] với hai topo đặc trưng được mô tả như hình 3.5 dưới... Route list s-di s-….-di … 11 s-………… -di gn Hình 3.2: Sự quan hệ giữa cá thể, gen và bảng định tuyến • Giải mã của một cá thể - Ghép các đường đi từ nút nguồ n s đế n tấ t cả các nút đich d thành 1 đồ thị ́ Cắ t đi những nhánh không cần thiết (sử dụng thuật toán MST-Prim) Cây thu đươ ̣c là cây Multicast 3) Hàm đo độ thích nghi (Fitness Function) * Đinh nghia : ̣ ̃ - C(i) là số các... source based multicast routing in WDM optical networks,” Photonic Network Communications, vol 3, no 3, pp 217-230, July 2001 [4] D.E Goldberg, “Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning,” Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1997 15 [5] Z Michalewicz, “Genetic Algorithms + Data Structres = Evolution programs,” Springer-Verlag, 1992 [6] R H Hwang, W.Y Do and S C Yang, “Multicast . Chuyi c nh. Chương II: ĐỊNH TUYẾN MULTICAST TRONG MẠNG CP QUANG II.1 Các khái niệm và định nghĩa - MC node (Multicast Capble): . Ki    trong m   .    t v  nh tuyn multicast trong m  nich