1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm

6 8 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Bài viết tập trung nghiên cứu, khảo sát, triển khai và đánh giá hiệu năng của các kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ trong các mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm trong đó bao gồm hai kỹ thuật đảm bảo QoS điển hình của mạng SDN là mô hình phân biệt dịch vụ (DiffServ) và kỹ thuật theo từng luồng (perFlow). Chúng tôi cũng kiểm nghiệm hiệu năng của các giải pháp này theo các loại hình lưu lượng khác nhau như dịch vụ lưu lượng Best-effort, dịch vụ lưu lượng tốc độ không đổi và dịch vụ lưu lượng tốc độ cao dựa trên cơ sở hệ thống chuyển mạch SDN cỡ nhỏ đã được phát triển dành cho các ứng dụng và hạ tầng IoT. Mời các bạn cùng tham khảo!

Đánh giá hiệu giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng IoT định nghĩa phần mềm Nguyễn Quang Huy, Nguyễn Việt Châu, Lê Hải Châu Nguyễn Tiến Ban Khoa Viễn Thông I, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Email: huynq.ptit14@gmail.com, chaulh@ptit.edu.vn bannt@ptit.edu.vn Abstract— Công nghệ Internet vạn vật (IoT) phát triển mạnh mẽ số lượng thiết bị, loại hình dịch vụ, cơng nghệ kết nối dải yêu cầu đa tạp băng thông chất lượng dịch vụ Công nghệ IoT mang lại nhiều triển vọng đồng thời tạo nhiều áp lực việc nâng cấp, cải tiến nhiều hạn chế vấn đề khó khăn hạ tầng mạng thông tin Do vậy, công nghệ mạng thiết bị mạng quan tâm đầu tư nghiên cứu phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu IoT Với ưu điểm quản lý, điều khiển lập trình tài nguyên linh hoạt khả triển khai, nâng cấp hạ tầng dịch vụ linh hoạt với chi phí hiệu quả, giải pháp ứng dụng cơng nghệ mạng định nghĩa phần mềm (SDN) hạ tầng truyền thông IoT (SD-IoT) dần trở thành giải pháp hứa hẹn cho truyền thông Internet tương lai Trong báo này, tập trung nghiên cứu, khảo sát, triển khai đánh giá hiệu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng IoT định nghĩa phần mềm bao gồm hai kỹ thuật đảm bảo QoS điển hình mạng SDN mơ hình phân biệt dịch vụ (DiffServ) kỹ thuật theo luồng (perFlow) Chúng kiểm nghiệm hiệu giải pháp theo loại hình lưu lượng khác dịch vụ lưu lượng Best-effort, dịch vụ lưu lượng tốc độ không đổi dịch vụ lưu lượng tốc độ cao dựa sở hệ thống chuyển mạch SDN cỡ nhỏ phát triển dành cho ứng dụng hạ tầng IoT Các kết đạt cho thấy khả thành công việc triển khai kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ (DiffServ perFlow) hiệu chúng hạ tầng truyền thông SD-IoT nhằm đáp ứng tốt yêu cầu đa dạng loại hình dịch vụ phát triển bùng nổ băng thông [2] Công nghệ truyền thông IoT kỳ vọng giảm thiểu điện tiêu thụ, đáp ứng đầy đủ yêu cầu phong phú băng thông đảm bảo truyền thông suốt với thiết bị môi trường điều kiện, hoàn cảnh dịch vụ [3] Hơn nữa, thiết bị mạng IoT cần phải đảm bảo linh hoạt triển khai hiệu giá thành hỗ trợ dịch vụ IoT đa tạp với dải rộng nhu cầu chất lượng dịch Trong đó, công nghệ mạng truyền thống dựa giao thức truyền tải trước IP tỏ khó có khả đáp ứng yêu cầu khắt khe hạ tầng thông tin IoT Các thiết bị mạng truyền thống, với hạn chế tài nguyên, lập trình sẵn với tập thủ tục, quy tắc phức tạp khác sửa đổi linh hoạt theo thời gian thực khơng thể khả lập trình nhằm tối ưu hóa dịch vụ mạng Trong thời gian gần đây, với khả cung cấp tảng mạng linh hoạt, khả lập trình, triển khai dịch vụ nhanh chóng hiệu quả, công nghệ mạng định nghĩa phần mềm (SDN) lên giải pháp hứa hẹn khắc phục vấn đề mạng truyền thống đáp ứng yêu cầu khắt khe công nghệ IoT [4-5] SDN cung cấp khả trừu tượng hóa phân lớp mạng ảo hóa tài nguyên dựa việc tách biệt mặt phẳng điều khiển (logic) với thiết bị chuyển tiếp thông tin (vật lý), qua đó, chuyển đổi tài nguyên mạng thành dạng khả lập trình, điều khiển mạng tự động với độ linh hoạt cao khả nâng cấp hiệu theo nhu cầu kinh doanh nhà khai thác viễn thông [6-8] Trong mạng SDN, chức điều khiển mạng thông minh triển khai dựa vào thành phần phần mềm (gọi điều khiển SDN) chức thiết bị kết nối mạng thay chức chuyển tiếp liệu đơn giản [7, 8] Do vậy, hướng tiếp cận ứng dụng công nghệ SDN hạ tầng thông tin truyền thông IoT (gọi tắt công nghệ SD-IoT) dần thu hút nhiều quan tâm, đầu tư nghiên cứu [8-10] Một số nghiên cứu phát triển sản phẩm SDN kích thước nhỏ đề xuất cho IoT [1113] Tuy nhiên, hầu hết nghiên cứu tập trung vào số triển khai phần cứng với vài chức đơn giản kiến tạo lại chức phần tử mạng truyền thông thiết bị SDN, chức định tuyến, … Bên cạnh đó, dù vấn đề liên quan đến việc đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) bắt đầu nghiên cứu triển khai đối Keywords- Internet vạn vật, mạng định nghĩa phần mềm, chất lượng dịch vụ I GIỚI THIỆU Công nghệ Internet vạn vật (IoT) phát triển với tốc độ ngày cao loại hình thiết bị, cơng nghệ kết nối mạng yêu cầu băng thông, độ trễ, tham số thể chất lượng kết nối [1] Các thiết bị kết nối IoT không phương tiện truyền thông truyền thống máy tính, điện thoại thơng minh, … mà cịn thiết bị gia dụng tủ lạnh, lị vi sóng, … hay hệ thống công nghiệp đến người Các kỹ thuật công nghệ mạng hướng đến giải thách thức vấn đề IoT nhằm hỗ trợ cho hàng tỉ thiết bị kết nối Internet với nhiều đặc tính khác trao đổi thông tin theo thời gian thực để thực dịch vụ thông minh đa tạp băng thông Bên cạnh đó, hạ tầng truyền thơng IoT tập trung cải tiến nâng cao, hướng đến kiến trúc thiết bị mạng 224 với số mạng dựa tảng công nghệ SDN [14-16], việc đảm bảo QoS mạng SD-IoT chưa quan tâm nghiên cứu nhiều giới Việt nam Với mục tiêu thiết kế, xây dựng thành cơng thiết bị mạng SDN kích thước nhỏ, giá thành phải để áp dụng hệ thống IoT, phát triển thành công mẫu thiết bị chuyển mạch SDN dựa tảng phần cứng Raspberry Pi công cụ phần mềm mã nguồn mở [17] Hệ thống bao gồm cổng kết nối theo chuẩn Ethernet có tốc độ tối đa 100 Mbps, hoạt động dựa hệ thống Raspberry pi sử dụng hệ điều hành Raspbian phần mềm OpenvSwitch Hệ thống tương thích với giao thức điều khiển SDN OpenFlow 1.3 Nhờ vào công nghệ SDN phần mềm mã nguồn mở, thiết bị triển khai thành thiết bị mạng với chức đa dạng phần mềm cài đặt điều khiển Trong báo này, thực nghiên cứu, khảo sát, triển khai đánh giá hiệu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng IoT định nghĩa phần mềm dựa vào hệ thống chuyển mạch SDN phát triển Các kỹ thuật đảm bảo QoS điển hình khác mạng SDN bao gồm hai loại tiêu biểu kỹ thuật dựa vào mơ hình DiffServ kỹ thuật theo luồng (perFlow) nghiên cứu triển khai để đánh giá so sánh với Chúng kiểm nghiệm hiệu giải pháp theo loại hình dịch vụ khác dịch vụ lưu lượng Best-effort, dịch vụ lưu lượng tốc độ không đổi dịch vụ lưu lượng tốc độ cao Các kết đạt cho thấy khả thành công hai kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ (DiffServ perFlow) hạ tầng truyền thơng SD-IoT Ngồi ra, hiệu giải pháp xem xét ảnh hưởng số tham số thiết bị độ dài hàng đợi trang bị hệ thống Hình Mẫu thiết bị chuyển mạch phần mềm bốn cổng Ethernet 100 Mbps BẢNG I CẤU HÌNH MẪU THIẾT BỊ CHUYỂN MẠCH SDN Thơng số Hệ thống phần cứng RAM Chipset Tốc độ chip Số cổng Ethernet Tốc độ cổng Hệ điều hành Phiên OVS Phiên OpenFlow Giá trị Raspberry Pi B GB Broadcom BCM2837 chipset 1.2 GHz Quad-Core ARM Cortex-A53 100 Mbps Raspbian 4.9.35 2.8 1.3 Nhờ việc sử dụng phần mềm chuyển mạch OpenvSwitch, thiết bị chuyển mạch khả cung cấp chức thiết bị mạng thơng thường, mà cịn cấu hình linh hoạt mở rộng, nâng cấp dễ dàng Thiết bị cấu hình thơng qua sở liệu đơn giản (gọi ovsdb) có khả thay đổi, cập nhật thông tin công cụ ovsdb-client, ovsdb-tool and ovs-vsctl Cơ sở liệu thiết bị sử dụng giao thức JSON để truyền thơng lưu trữ liệu Ngồi ra, thiết bị cịn sử dụng cơng cụ quản lý điều khiển luồng ovs-ofctl để thực lệnh OpenFlow Bằng cách dùng phần mềm, thiết bị chuyển mạch SDN trở nên mềm dẻo linh hoạt hơn, nhiên, mà gặp nhiều bất lợi tốc độ xử lý lượng tiêu thụ II GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IOT ĐỊNH NGHĨA BẰNG PHẦN MỀM A Chuyển mạch định nghĩa phần mềm cỡ nhỏ cho ứng dụng IoT hạ tầng mạng SD-IoT Hình thể mẫu thiết bị chuyển mạch định nghĩa phần mềm kích thước nhỏ xây dựng dựa hệ thống phần cứng Raspberry Pi [18-19], phần mềm Open vSwitch bao gồm 04 cổng Ethernet tốc độ 100 Mbps cho ứng dụng hạ tầng IoT Nhờ triển khai hệ thống Raspberry Pi 3, giá thành thiết bị giảm thiểu tận dụng tính ưu việt hệ thống chuyển mạch định nghĩa phần mềm nhờ việc khai thác thành phần phần mềm mã nguồn mở Phần mềm chuyển mạch SDN Open vSwitch phần mềm triển khai rộng rãi hỗ trợ tương đối đầy đủ tính thiết bị chuyển mạch SDN [20] Cấu hình cụ thể mẫu thiết bị tổng hợp Bảng I Thiết bị điều khiển điều khiển SDN POX, Ryu hay Opendaylight, … Để cho việc triển khai hệ thống đơn giản, thuận tiện, sử dụng điều khiển Ryu (phần mềm điều khiển SDN dựa ngôn ngữ Python) [5, 7] Thiết bị chuyển mạch SDN kích thước nhỏ có khả hỗ trợ nhiều kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ khác nhờ vào việc sử dụng giao thức OpenFlow [7] Chuyển mạch OpenFlow cho phép điều khiển thơng tin mức gói mức luồng cách linh hoạt thông qua điều khiển Openflow cho phép người dùng quản lý đến luồng riêng lẻ Trên thực tế, có nhiều cơng cụ lập trình hỗ trợ OpenFlow để quản lý, điều khiển luồng liệu người dùng thiết lập sách lưu lượng phù hợp với mục tiêu, yêu cầu dịch vụ cách linh hoạt Chuyển mạch dựa OpenFlow trì bảng luồng (flow table) cập nhật, so sánh thông tin bảng luồng với trường tiêu đề để đưa định phù hợp (chuyển tiếp, loại bỏ hay nhớ đệm, …) với gói liệu Nếu trường tiêu đề gói tin khơng phù hợp với khoản mục bảng luồng tại, thiết bị chuyển mạch đóng gói gửi ngược gói tin lên cho điều khiển Bộ điều khiển chịu trách nhiệm định cách thức 225 xử lý gói tin thơng báo hủy gói tin hay cập nhật khoản mục bảng luồng để xử lý gói tin luồng Cơ chế thực điều khiển chất lượng dịch vụ SDN theo luồng minh họa Hình thể đặc tả sách mà khơng cần phải cấu hình lại thiết lập mức thấp cho thiết bị chuyển tiếp liệu Tập sách kể lớp lưu lượng khác không bị giới hạn cho phép tinh chỉnh dựa theo nhu cầu người dùng Do vậy, quy định, sách định nghĩa theo luồng (nếu cần thiết) điều khiển có nhiệm vụ áp dụng chúng cách hiệu vào phần tử mạng khác (gọi tắt perFlow) Theo cách tiếp cận này, việc cung cấp QoS thực theo hai khía cạnh đảm bảo QoS cho luồng liệu khách hàng/doanh nghiệp hay cho luồng ứng dụng cụ thể (xem Hình 3) Có số giải pháp đảm bảo QoS dựa vào SDN đề xuất phần lớn sử dụng chế cắt lát ảo (virtual slicing) băng thông khả dụng Phương pháp gần giống dự trữ tài nguyên đó, luồng gán phần dung lượng truyền dẫn Bên cạnh cịn có kỹ thuật định tuyến động theo luồng đề xuất để không gán trực tiếp tài nguyên cho luồng kỹ thuật dựa vào việc xếp hàng vào hàng đợi tuân thủ sách Hình Ngun lý điều khiển luồng thiết bị chuyển mạch SDN [21] B Kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ SD-IoT Với hỗ trợ điều khiển SDN, mặt phẳng điều khiển mạng SDN tách biệt có khả biên dịch yêu cầu từ tầng ứng dụng cung cấp cho tầng ứng dụng tài nguyên mạng trừu tượng ảo hóa Do vậy, trạng thái mạng cập nhật tổng hợp, ví dụ thơng qua gói tin chuyển qua điều khiển, gồm nhiều loại liệu khác (cả kiện liệu thống kê) Với thơng tin này, sách điều khiển thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) đặc tả người quản trị mức trừu tượng cao chí hiệu động linh hoạt Các kỹ thuật đảm bảo chất lượng phân thành hai loại sau: kỹ thuật có trước cơng nghệ SDN kỹ thuật dựa cơng nghệ SDN Hình Minh họa kỹ thuật đảm bảo QoS theo luồng [21] III Đối với kỹ thuật đảm bảo QoS truyền thống (chưa xem xét đến cơng nghệ SDN) bao gồm hai loại chuẩn hóa là: IntServ DiffServ Kỹ thuật IntServ dựa kiến trúc điều khiển lưu lượng theo luồng với việc phần tử mạng phải dành trước tài nguyên cho luồng lưu lượng Do vậy, cách thường áp dụng cho mạng nhỏ khó áp dụng mạng Internet hạn chế tài nguyên định tuyến tài ngun tính tốn khác Khác với IntServ, kỹ thuật DiffServ kiến trúc điều khiển lưu lượng mức thơ dựa bít thơng tin trường DS (trường TOS cũ) tiêu đề gói tin IP Trường hỗ trợ phân loại lên đến 64 loại lưu lượng khác Các định tuyến DiffServ định việc chuyển tiếp gói tin dựa lớp lưu lượng chúng theo chặng Mặc dù DiffServ áp dụng mạng lớn với hạn chế tối đa 64 loại lưu lượng, kỹ thuật thiếu khả hỗ trợ hiệu chỉnh chất lượng lưu lượng theo luồng riêng rẽ Ngược lại với kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ truyền thống, kỹ thuật đảm bảo QoS dựa SDN có khả khắc phục hồn tồn hạn chế nêu Thông qua việc trừu tượng mức cao nhờ điều khiển, người ta có TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO QOS Trong phần này, thực triển khai thử nghiệm đánh giá hiệu hai giải pháp đảm bảo QoS tiêu biểu cho loại kỹ thuật QoS khác DiffServ (truyền thống – có trước SDN) perFlow (kỹ thuật dựa tảng SDN) Chúng tơi thiết lập cấu hình hạ tầng truyền thông cho hệ thống IoT đơn giản kiểm tra kết thực nghiệm Trong ứng dụng IoT thường có nhiều loại hình lưu lượng khác Việc điều khiển quản lý số thiết bị khơng địi hỏi trao đổi thơng tin băng thơng lớn lại u cầu tính thời gian thực cao điều khiển thiết bị có độ nhạy thời gian cao lị vi sóng, báo cháy, báo khói, … Bên cạnh đó, số dịch vụ yêu cầu băng thông lớn tốt để đảm bảo chất lượng Các hệ thống yêu cầu loại lưu lượng có thỏa thuận băng thơng tối thiểu Trong đó, nhiều loại dịch vụ khác yêu cầu băng thơng cố định khơng u cầu có thỏa thuận chất lượng dịch vụ Với chất best-effort (nỗ lực tối đa), mạng IP thơng thường khó đảm bảo chất lượng dịch vụ đa dạng theo kết nối mạng Do vậy, 226 testbed thử nghiệm cho hạ tầng thông tin đảm bảo QoS cho ứng dụng IoT hỗ trợ 03 loại lưu lượng điển sau: ✓ Constant bit rate - Lưu lượng tốc độ cố định: dành cho dịch vụ yêu cầu thời gian thực, băng thông không thay đổi theo thời gian (tốc độ cố định Mbps) ✓ High-speed - Lưu lượng tốc độ giới hạn dưới: dành cho dịch vụ yêu cầu băng thông lớn với độ tin cậy cao, băng thông phải lớn giá trị thiết lập trước (tốc độ giới hạn Mbps) ✓ Best-effort - Lưu lượng thông thường: dành cho dịch vụ u cầu đặc biệt băng thơng Băng thơng cung cấp cho dịch vụ xử lý theo chế best-effort mạng IP thông thường Trong hệ thống thử nghiệm này, tổng tốc độ kết nối tối đa liên kết cho ba dịch vụ 10 Mbps Kỹ thuật cắt lát băng thông sử dụng để chia sẻ tài nguyên hệ thống Các thiết bị chuyển mạch SDN dùng mơ hình thiết bị phát triển [17] Hình minh họa mơ hình hệ thống thử nghiệm không lớn Mbps Sự khác biệt hai phương pháp QoS rõ trường hợp Lý tắc nghẽn tranh chấp băng thông chưa xảy nhiều với luồng lưu lượng khác Hình Băng thơng loại hình lưu lượng Ngồi ra, Hình thể băng thơng loại hình lưu lượng kịch sử dụng kỹ thuật đảm bảo QoS DiffServ perFlow cho ba loại lưu lượng hệ thống thử nghiệm theo cấu hình thiết lập Trong kịch này, lưu lượng Best-effort yêu cầu truyền với tốc độ cố định Mbps Lưu lượng dịch vụ Constant-bit-rate truyền với tốc độ cố định Mbps tốc độ truyền lưu lượng dịch vụ High-speed tăng dần sau khoảng thời gian định (30 giây) Lưu lượng Constant-bit-rate High-speed khởi phát bắt đầu chậm 30 giây so với lưu lượng dịch vụ Best-effort Kết cho thấy, lưu lượng dịch vụ Best-effort bị giảm dần để ưu tiên cho luồng lưu lượng có QoS cao thiết lập Tổng lưu lượng dịch vụ liên kết đảm bảo khoảng 10 Mbps (bằng tốc độ tổng liên kết thiết lập) Hai loại lưu lượng Constant-bit-rate High-speed có tốc độ lưu lượng theo yêu cầu QoS thiết lập Hình thể so sánh hiệu kỹ thuật DiffServ perFlow theo tỉ lệ gói tin trường hợp lưu lượng dịch vụ Best-effort Constant-bit-rate thiết lập cố định mức tương ứng 4.0 Mbps 2.0 Mbps lưu lượng dịch vụ High-speed tăng dần từ Hình Mơ hình testbed thử nghiệm Để xác thực khả hoạt động hệ thống, lưu lượng ngẫu nhiên theo tốc độ tăng dần tạo truyền qua luồng liệu thiết lập QoS khác hệ thống chuyển mạch Hình thể kết băng thông đầu cổng hệ thống chuyển mạch Openflow Kết cho thấy Best-effort High-speed, lưu lượng không giám sát giới hạn tốc độ tối thiểu, tốc độ lưu lượng đầu tốc độ truyền vào hệ thống Tuy nhiên, lưu lượng Constant bit rate, tốc độ bị giới hạn cố định Mbps, nên truyền liệu có tốc độ cao bị giới hạn a) Best-effort traffic b) Constant bit rate traffic c) High-speed traffic Hình So sánh băng thơng loại hình dịch vụ với kỹ thuật đảm bảo QoS khác 227 Mbps đến 10 Mbps khoảng thời gian thử nghiệm 240 giây Kết cho thấy, kỹ thuật DiffServ cho hiệu nhỉnh chút so với kỹ thuật dựa SDN perFlow Nguyên nhân hệ thống SDN triển khai overlay tảng IP, vậy, việc kiểm soát chất lượng dịch vụ mức (lớp IP) giúp kỹ thuật DiffServ tỏ hiệu mọt chút Tuy nhiên, khác biệt không đáng kể IV KẾT LUẬN Internet vạn vật có triển vọng lớn, tất yếu tố chưa thể đảm bảo việc quan tâm nhiều đến công nghệ đồng nghĩa với việc công nghệ IoT đầu tư ứng dụng rộng rãi Các vấn đề kỹ thuật, tài sách phải giải Về mặt công nghệ, giá thành thiết bị cảm biến truyền động phải giảm xuống mức mà tạo việc sử dụng rộng rãi Ngồi ra, nhà cung cấp cơng nghệ cần thống tiêu chuẩn phép mở rộng khả tương tác thiết bị cảm biến, máy tính truyền động Cho đến có tiêu chuẩn này, việc đầu tư ứng dụng IoT cần nhiều nỗ lực để xây dựng trì hệ thống tích hợp Trong báo này, thực nghiên cứu, triển khai đánh giá hiệu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng IoT định nghĩa phần mềm dựa vào hệ thống chuyển mạch SDN phát triển Hai kỹ thuật đảm bảo QoS điển hình DiffServ (truyền thống) perFlow (dựa SDN) triển khai thử nghiệm để đánh giá so sánh với Việc kiểm nghiệm hiệu giải pháp thực theo loại hình dịch vụ khác dịch vụ lưu lượng Best-effort, dịch vụ lưu lượng tốc độ không đổi dịch vụ lưu lượng tốc độ cao Các kết đạt cho thấy khả thành công hai kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ (DiffServ perFlow) hạ tầng truyền thơng SD-IoT Hình Tỉ lệ gói tin TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vermesan Ovidiu, and Peter Friess, “Internet of things-from research and innovation to market deployment,” Vol 29, Aalborg: River Publishers, 2014 [2] Alasdair Gilchrist, “Industry 4.0: The Industrial Internet of Things,” Apress, 2016 [3] Wollschlaeger Martin, Thilo Sauter, and Juergen Jasperneite, “The future of industrial communication: Automation networks in the era of the internet of things and industry 4.0,” IEEE Industrial Electronics Magazine, vol 11, no 1, pp 17-27, 2017 [4] Bizanis, Nikos, and Fernando A Kuipers, "SDN and virtualization solutions for the Internet of Things: A survey," IEEE Access, vol 4, pp 5591-5606, 2016 [5] Diego Kreutz, Fernando M.V Ramos, Paulo Esteves Verıssimo, Christian Esteve Rothenberg, Siamak Azodolmolky, and Steve Uhlig, “Software-defined networking: A comprehensive survey,” Proceedings of the IEEE, vol 103, no 1, pp 14-76, 2015 [6] Andreas, Arsanasty Ba, Martin Reisslein, and Wolfgang Kellerer, “Survey on network virtualization hypervisors for software defined networking,” IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol 18, no 1, pp 655-685, 2016 [7] Hu, Fei, Qi Hao, and Ke Bao, "A survey on software-defined network and openflow: From concept to implementation, " IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol 16, no 4, pp 2181-2206, 2014 [8] Samaresh Bera, Sudip Misra, and Athanasios V Vasilakos, “SoftwareDefined Networking for Internet of Things: A Survey,” IEEE Internet of Things Journal, vol 4, no 6, pp 1994-2008, 2017 [9] Omnes, Nathalie, Marc Bouillon, Gael Fromentoux, and Olivier Le Grand, "A programmable and virtualized network & IT infrastructure for the internet of things: How can NFV & SDN help for facing the upcoming challenges," 18th International Conference on Intelligence in Next Generation Networks (ICIN), pp 64-69, 2015 [10] Jararweh, Yaser, Mahmoud Al-Ayyoub, Elhadj Benkhelifa, Mladen Vouk, and Andy Rindos, "SDIoT: a software defined based internet of Hình Ảnh hưởng dung lượng hàng đợi Để làm rõ ảnh hưởng tham số hệ thống phần cứng/mềm đến hiệu giải pháp QoS đối sánh, khảo sát phụ thuộc hiệu mạng vào tham số đặc tính quan trọng thiết bị chuyển mạch SDN, dung lượng đệm Kết thử nghiệm đo hệ thống thu (như thể Hình 8) cho thấy hiệu hai giải pháp tương đồng Tỉ lệ gói giảm nhanh chóng dung lượng hàng đợi tăng lên Khi dung lượng hàng đợi đạt giá trị định (ví dụ, 2.5 MB), hiệu hai phương pháp đạt mức tốt Đối với trường hợp dung lượng hàng đợi nhỏ (ít MB), kỹ thuật perFlow cho hiệu tốt so với DiffServ 228 [11] [12] [13] [14] things framework," Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, vol 6, no 4, pp 453-461, 2015 Vipin Gupta, Karamjeet Kaur and Sukhveer Kaur, “Developing Small Size Low-Cost Software-Defined Networking Switch Using Raspberry Pi,” Next-Generation Networks, pp 147-152 Springer, Singapore, 2018 Kim, Hyunmin, Jaebeom Kim, and Young-Bae Ko "Developing a costeffective OpenFlow testbed for small-scale Software Defined Networking," IEEE 16th International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT), pp 758-761, 2014 Austin, Ron, Peter Bull, and Shaun Buffery, "A Raspberry Pi Based Scalable Software Defined Network Infrastructure for Disaster Relief Communication," IEEE 5th International Conference on Future Internet of Things and Cloud (FiCloud), pp 265-271, 2017 Mirchev, A., “Survey of Concepts for QoS improvements via SDN,” Future Internet (FI) and Innovative Internet Technologies and Mobile Communications (IITM), 33, p.1, 2015 [15] A Ishimori et al., “Control of Multiple Packet Schedulers for Improving QoS on OpenFlow/SDN Networking,” EWSDN, Berlin, 10-11 Oct, 2013 [16] S Sharma, D Staessens, D Colle, and D Palma, “Implementing Quality of Service for the Software Defined Networking Enabled Future Internet”, EWSDN, Budapest, 1-3 Sep, 2014 [17] Quang Huy Nguyen, Ngoc Ha Do and Hai Chau Le, “Development of a QoS Provisioning Capable Cost-Effective SDN-based Switch for IoT Communication,” ATC 2018, pp 220-225, 2018 [18] John C Shovic, “Raspberry pi IoT projects,” Apress, 2016 [19] https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ [20] https://openvswitch.org [21] Durner, Raphael, Andreas Blenk, and Wolfgang Kellerer, "Performance study of dynamic QoS management for OpenFlow-enabled SDN switches," 2015 IEEE 23rd International Symposium on Quality of Service (IWQoS), 2015 229 ... khiển Trong báo này, thực nghiên cứu, khảo sát, triển khai đánh giá hiệu kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng IoT định nghĩa phần mềm dựa vào hệ thống chuyển mạch SDN phát triển Các kỹ thuật đảm. .. người ta có TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO QOS Trong phần này, thực triển khai thử nghiệm đánh giá hiệu hai giải pháp đảm bảo QoS tiêu biểu cho loại kỹ thuật... OpenFlow Bằng cách dùng phần mềm, thiết bị chuyển mạch SDN trở nên mềm dẻo linh hoạt hơn, nhiên, mà gặp nhiều bất lợi tốc độ xử lý lượng tiêu thụ II GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG IOT

Ngày đăng: 27/04/2022, 10:36

Xem thêm:

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1. Mẫu thiết bị chuyển mạch bằng phần mềm bốn cổng Ethernet 100 Mbps.  - Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm
Hình 1. Mẫu thiết bị chuyển mạch bằng phần mềm bốn cổng Ethernet 100 Mbps. (Trang 2)
Hình 1 thể hiện mẫu thiết bị chuyển mạch định nghĩa bằng phần  mềm  kích  thước  nhỏđược  xây  dựng  dựa  trên  hệ  th ố ng  phần  cứng  Raspberry  Pi  3  [18-19],  phần  mềm  Open  vSwitch  bao gồm 04 cổng Ethernet tốc độ 100 Mbps cho các ứng dụng  và  h - Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm
Hình 1 thể hiện mẫu thiết bị chuyển mạch định nghĩa bằng phần mềm kích thước nhỏđược xây dựng dựa trên hệ th ố ng phần cứng Raspberry Pi 3 [18-19], phần mềm Open vSwitch bao gồm 04 cổng Ethernet tốc độ 100 Mbps cho các ứng dụng và h (Trang 2)
Hình 2. Nguyên lý điều khiển luồng trong thiết bị chuyển mạch SDN [21]. - Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm
Hình 2. Nguyên lý điều khiển luồng trong thiết bị chuyển mạch SDN [21] (Trang 3)
thể đặc tả các chính sách mà không cần phải cấu hình lại các thiết lập ở mức thấp cho mỗi thiết bị chuyển tiếp dữ liệu - Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm
th ể đặc tả các chính sách mà không cần phải cấu hình lại các thiết lập ở mức thấp cho mỗi thiết bị chuyển tiếp dữ liệu (Trang 3)
Hình 6. Băng thông các loại hình lưu lượng. - Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm
Hình 6. Băng thông các loại hình lưu lượng (Trang 4)
Hình 4. Mô hình testbed thử nghiệm. - Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm
Hình 4. Mô hình testbed thử nghiệm (Trang 4)
Hình 7. Tỉ lệ mất gói tin. - Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm
Hình 7. Tỉ lệ mất gói tin (Trang 5)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN