(LUẬN văn THẠC sĩ) công nghệ chuyển mạch quang cho các trung tâm dữ liệu (DC)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - LƯU VĂN DƯƠNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH QUANG CHO CÁC TRUNG TÂM DỮ LIỆU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI – 2022 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - LƯU VĂN DƯƠNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH QUANG CHO CÁC TRUNG TÂM DỮ LIỆU Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 8.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS CAO HỒNG SƠN HÀ NỘI - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2022 Tác giả luận văn Lưu Văn Dương LỜI CẢM ƠN Tơi xin cảm ơn gia đình, người thân bên cạnh nguồn động lực lớn lao để làm việc học tập Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Cao Hồng Sơn - Khoa Viễn thông I thuộc Học viện cơng nghệ bưu viễn thơng hướng dẫn bảo tận tình Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè đồng nghiệp động viên, hỗ trợ để tơi hồn thành luận văn Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2022 Lưu Văn Dương MỤC LỤC DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT AWG CNTT-TT DC FDL FTTH MMFs NGN OPS OTN PICs PLC RTT TOR UPS WDM Array waveguide grating DataCener Fiber delay line Fiber to the home Multi Mode Fibers Next Generation Networks Optical Packet Switching Optical Transport Network Photonic Integrated Circuits Photonic Lightwave Circuit Round Trip Time Top of rack Uninterruptible Power Supply Wavelength Division Multiplexing Cách tử ống dẫn sóng mảng Cơng nghệ thông tin – truyền thông Trung tâm liệu Đường dây trễ sợi quang Cáp quang đến tận nhà Sợi đa mode Mạng hệ Chuyển mạch gói quang Truyền tải quang Mạch tích hợp quang tử Mạch ánh sáng quang tử Thời gian Đầu giá Cung cấp nguồn điện liên tục Ghép kênh quang theo bước sóng DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU Chúng ta sống thời đại 4.0, lĩnh vực sống dần chuyển để theo kịp với thời đại số như: Công nghệ thông tin, Y học, Xây dựng, vv… lĩnh vực Điện tử- Viễn thông điều thiếu Xu phát triển mạng giới Việt Nam xây dựng mạng truyền tải quang (OTN) cho mạng hệ (NGN) dựa công nghệ ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) Những nỗ lực phi thường cơng nghệ truyền dẫn quang tập trung vào việc nghiên cứu vấn đề công nghệ mạng WDM giới dần đáp ứng nhu cầu phát triển tất yếu mạng Có nhiều vấn đề cần phải giải mạng OTN nhằm ngày hồn thiện đặc tính mạng Trong vấn đề đó, chuyển mạch quang mạng OTN coi hướng hấp dẫn có ý nghĩa Một mặt, kỹ thuật cho phép xây dựng mạng truyền dẫn quang linh hoạt bảo đảm thông suốt lưu lượng thông tin lớn Mặt khác cho phép nâng cao tính thơng minh cho lớp quang đơn giản hoá nhiều cấu trúc mạng Điều có tác động lớn tới việc xây dựng, khai thác bảo dưỡng mạng có hiệu sau Việt Nam trở thành điểm đến đầu tư hấp dẫn doanh nghiệp nước ngồi, có hãng cơng nghệ lớn giới Cùng với nhu cầu đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin sâu rộng vào tất lĩnh vực, nên nhu cầu sử dụng dịch vụ trung tâm liệu (DC) lớn Và ngày 11/4/2017, Hà Nội Trung tâm liệu VNPT thức nhận chứng Uptime Tier III Uptime Institute - đơn vị chuyên đánh giá DC uy tín giới Mỹ chứng nhận Việc sử dụng cơng nghệ quang cho q trình chuyển mạch môi trường DC để giải vấn đề tồn chuyển mạch điện tử hấp dẫn Giúp cho việc điều khiển linh hoạt, nhanh chóng dễ dàng hơn, khả mở rộng kiến trúc chuyển mạch gói quang (OPS) quy mơ lớn cho phép làm phẳng topo trung tâm liệu bên Nó cải thiện hiệu suất DC độ trễ đầu cuốiđầu cuối tiêu thụ điện năng, cho phép băng thông lớn hơn, chia sẻ tài nguyên hiệu máy chủ tránh chuyển đổi quang-điện-quang tốn phức tạp Do đề tài: “Công nghệ chuyển mạch quang cho trung tâm liệu (DC)” giúp tìm giải pháp phù hợp nhằm nâng cao hiệu công nghệ chuyển mạch cho trung tâm liệu Luận văn gồm chương trình bày vấn đề sau: Chương 1: Tổng quan trung tâm liệu (DC) Chương 2: Các kiến trúc chuyển mạch quang cho trung tâm liệu Chương 3: Nút chuyển mạch quang đề xuất cho mạng trung tâm liệu 10 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM DỮ LIỆU Chương trình bày khái quát tầm quan trọng, đặc điểm kiến trúc mạng trung tâm liệu Tiếp trình bày viễn cảnh trung tâm liệu tương lai vấn đề quan trọng đặt mạng trung tâm liệu Đây sở cho việc nghiên cứu, ứng dụng chuyển mạch quang mạng trung tâm liệu, đề xuất kiến trúc nút chuyển mạch quang cho mạng trung tâm liệu tương lai trình bày chương 1.1 Giới thiệu chung Trong vài năm qua, ứng dụng tập trung vào liệu phát trực tuyến video độ nét cao, mạng xã hội, điện toán đám mây, kết hợp với phổ biến rộng rãi thiết bị di động điện thoại thơng minh hay máy tính bảng góp phần vào phát triển nhanh chóng lưu lượng truy cập vào Internet Trung tâm liệu tạo thành thiết lập quan trọng Internet ngày cung cấp vô số dịch vụ từ mạng xã hội đến phép tính khoa học quy mơ lớn [1] Mặt khác, cơng nghệ quang học có khả cung cấp băng thông truyền thông lớn sử dụng sâu rộng truyền thơng tồn cầu phải đối mặt với việc trao đổi liệu ngày gia tăng theo thời gian Toàn giới kết nối cáp quang xuyên lục địa liên kết quang học với dung lượng tổng hợp lên đến tỷ bit/s Hơn nữa, việc triển khai công nghệ cáp quang đến tận nhà (FTTH) mạng truy cập ngày tăng lên mở rộng tốc độ truy cập liệu lên đến hàng Gb/s – trả lời cho nhu cầu kết nối tốc độ cao người dùng Hay nói cách khác, cơng nghệ quang học đóng vai trị quan trọng 63 Như phân tích mục 2.3.2: Thơng lượng chương 2, thơng lượng trung bình trường hợp sử dụng kiến trúc Benes phụ thuộc nhiều vào số lượng cổng giảm nhanh kích thước ma trận chuyển mạch tăng Cịn thơng lượng sử dụng kiến trúc Spanke giữ nguyên không đổi giảm nhẹ ma trận chuyển mạch kích cỡ lớn Tuy nhiên khảo sát thông lượng trung bình cho kiến trúc nút chuyển mạch đề xuất AWG-OS thấy cải thiện so với với kiến trúc nút chuyển mạch Spanke Tiếp theo so sánh thông số trễ hệ thống sử dụng nút chuyển mạch khác Hình 3.6 quan hệ trễ hệ thống (latencyUB) sử dụng nút chuyển mạch Spanke nút chuyển mạch đề xuất (AWG-OS) theo số cổng vào nút chuyển mạch quang Trễ hệ thống (latencyUB) tính theo công thức 2.7 Khảo sát trường hợp tốc độ bit truyền gói 10Gb/s, tương ứng thời gian sống gói 40 ns Thời gian RTT (Round Trip Time) 400ns Thời gian tái cấu hình trung bình nút chuyển mạch 500 ps Rõ ràng là, sử dụng nút chuyển mạch AWG-OS giúp làm giảm trễ hệ thống Hình 6: Trễ hệ thống sử dụng nút chuyển mạch Spanke nút chuyển mạch đề xuất (AWG-OS) 64 Như phân tích mục 2.3.3: trễ chương 2, trễ hệ thống trường hợp sử dụng kiến trúc Benes phụ thuộc nhiều vào số lượng cổng giảm nhanh kích thước ma trận chuyển mạch tăng Cịn thơng lượng sử dụng kiến trúc Spanke giữ nguyên không đổi giảm nhẹ ma trận chuyển mạch kích cỡ lớn Cuối đánh giá thông số gói hệ thống khơng có đệm (Packetloss) sử dụng nút chuyển mạch khác Cơng thức tính tốn tỷ lệ gói hệ thống chuyển mạch sử dụng AWG công thức 3.1: Packetloss = (3.1) Số cổng chuyển mạch logic lấy 16, 64 1024 Hình 3.8a, hình 3.8b tương ứng đưa tỷ lệ gói thay đổi theo tải số cổng mơ hình sử dụng kiến trúc nút chuyển mạch Spanke AWG-OS Nhìn vào hình 3.8a hình 3.8b thấy rõ tỉ lệ gói kiến trúc chuyển mạch AWG đề xuất nhở so với chuyển mạch Spanke kết hợp WDM tải tăng tỉ lệ gói đầu chuyển mạch tăng (a) (b) Hình 7: (a) Trễ hệ thống sử dụng nút chuyển mạch Spanke (b) Trễ hệ thống sử dụng nút chuyển mạch đề xuất (AWG-OS) Tóm lại, hệ thống mạng trung tâm liệu sử dụng nút chuyển mạch quang sử dụng cách tử ống dẫn sóng dãy góp phần cải thiện hiệu 65 mạng Cụ thể làm giảm trễ truyền gói qua hệ thống mạng, nâng cao thơng lượng trung bình hệ thống mạng, giảm tỉ lệ gói truyền hệ thống mạng 3.4 Kết luận chương Nội dung chương trình bày cụ thể mơ hình hoạt động kiến trúc nút chuyển mạch gói quang sử dụng cách tử ống dẫn sóng dãy đề xuất Phần cuối chương phần khảo sát đánh giá hiệu nút chuyển mạch gói quang đề xuất sử dụng cho mạng trung tâm liệu tồn quang tương lai Các kết tính tốn số cho thấy với hệ thống chuyển mạch gói quang sử dụng AWG đề xuất cải thiện đáng kể hiệu so với hệ thống chuyển mạch quang Benes Spanke 66 KẾT LUẬN Với xu phát triển mạng thết giới Việt Nam chuyển mạch quang giải pháp thiết yếu giúp đáp ứng nhu cầu sử dụng với điều kiện cao Giải pháp cho phép xây dựng mạng truyền dẫn quang linh hoạt đảm bảo thông suốt lưu lượng thơng tin lớn Bên cạnh đó, cho phép nâng cao tính thơng minh cho lớp quang mà đơn giản hoá nhiều kiến trúc mạng; điều có hiệu cho việc khai thác bảo dưỡng mạng sau Vì vậy, luận văn này, học viên nghiên cứu đề tài “Công nghệ chuyển mạch quang cho trung tâm liệu” nhằm tìm giải pháp phù hợp để nâng cao hiệu công nghệ chuyển mạch cho trung tâm liệu Qua trình nghiên cứu, học viên thu số kết sau: Nghiên cứu tổng quan vai trò đặc điểm kiến trúc mạng trung tâm liệu Nghiên cứu kiến trúc hoạt động công nghệ chuyển mạch quang cho trung tâm liệu Khảo sát đánh giá hiệu chuyển mạch quang trung tâm liệu Xây dựng mơ hình kiến trúc chuyển mạch quang dựa cách tử ống dẫn sóng dãy (AWG) Khảo sát đưa kết liên quan tới hiệu nút chuyển mạch quang đề xuất sử dụng cho mạch trung tâm liệu tương lai Tuy giải yêu cầu đề tài đưa ra, song không tránh khỏi thiếu sót hạn chế q trình nghiên cứu học viên 67 Kính mong nhận nhận xét, góp ý từ Hội đồng thẩm định Chuyên gia để nội dung nghiên cứu luận văn học viên hoàn thiện đầy đủ hơn! DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Broadcast yourself." http://www.youtube.com/ [2] Cisco, “Cisco Annual Internet Report (2018–2023) White Paper" https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/executiveperspectives/annual-internet-report/white-paper-c11-741490.html , 2020 [3] Fulong Yan, Xuwei Xue, Xiaotao Guo, Bitao Pan, Jingyan Wang, Shaojuan Zhang, Elham Khani, Gonzalo Guelbenzu, and Nicola Calabretta (2020), "Load balance algorithm for an OPSquare datacenter network under real application traffic," J Opt Commun Netw 12, 239-250 [3] Roger Pueyo Centelles (2015), "Performance Assessment of an Optical Packet Switch Architecture with Highly Distributed Control in a Data Center Environment", Master's Thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona [4] Stefano Di Lucente (2013), “Optical packet switching with distributed control for high performance data center networks”, ter verkrijging van de graad van doctor aan de Technische Universiteit Eindhoven [5] Efthymios N Lallas (2019),“A survey on key roles of optical switching and labeling technologies on big data traffic of Data Centers and HPC environments,”AIMS Electronics and Electrical Engineering, vol 3, Issue 3, pp 233-256 [6] https://123docz.net/document/6920784-nghien-cuu-hieu-nang-kien-trucchuyen-mach-goi-quang-cho-mang-trung-tam-du-lieu.htm#_=_ [7] https://n-tek.com.vn/giai-phap-cap-cau-truc-cho-trung-tam-du-lieu.html 68 [8] https://123docz.net/document/1901941-gioi-thieu-chung-ve-chuyen-machquang-potx.htm [9] Shukla, Vaibhav & Srivastava, Rajiv & Choubey, Dilip (2019) Optical Switching in Next-Generation Data Centers: Architectures Based on Optical Switching 10.4018/978-1-5225-8531-2.ch008 [10] H Liu, C F Lam, and C Johnson, “Scaling optical interconnects in datacenter networks opportunities and challenges for wdm," in High Performance Interconnects (HOTI), 2010 IEEE 18th Annual Symposium on IEEE, 2010, pp 113-116 [11] A A Saleh and J M Simmons, “All-optical networking evolution, benefits, challenges, and future vision," Proceedings of the IEEE, vol 100, no 5, pp 1105-1117, 2012 [12] Parallel Routing Algorithms in Benes-Clos Networks, Tony T Lee (2002) [13] Dr Bernard Lee, Ryo Konno, Mac Watanabe (2019), “Arrayed Waveguide Grating”, SENKO Advanced Components [14] Cao Hồng Sơn (2018), " Cải thiện hiệu mạng chuyển mạch gói tồn quang đa chặng sử dụng phương pháp xử lý mào đầu điều chế vị trí xung sửa đổi ", Tạp chí khoa học công nghệ, Trường Đại học Công nghiệp, số 49, 12-2018 69 PHỤ LỤC Phụ lục A: Giới thiệu phần mềm mô OptiSystem OptiSystem phần mềm mô hệ thống mạng thông tin quang Phần mềm có khả thiết kế, đo kiểm tra thực tối ưu hóa nhiều loại tuyến thơng tin quang, dựa khả mơ hình hóa hệ thống thông tin quang thực tế Bên cạnh đó, phần mềm dễ dàng mở rộng người sử dụng đưa thêm phần tử tự định nghĩa vào Các ứng dụng Optisystem Optisystem cho phép thiết kế tự động hầu hết loại tuyến thông tin quang lớp vật lý, từ hệ thống đường trục mạng LAN, MAN quang Các ứng dụng cụ thể thiết kế hệ thống thông tin quang từ mức phần tử đến mức hệ thống lớp vật lý, thiết kế mạng OTDM/WDM, CATV, FTTx dựa mạng quang thụ động (PON), thiết kế hệ thống ROF (radio over fiber), thiết kế thu/phát quang, khuếch đại quang, thiết kế sơ đồ bù tán sắc, đánh giá BER thiệt thịi cơng suất hệ thống quang với mơ hình thu khác tính tốn BER quỹ cơng suất tuyến hệ thống có sử dụng khuếch đại quang Các đặc điểm Optisystem + Thư viện phần tử (Component Library): Optisystem có thư viện phần tử phong phú với hàng trăm phần tử mơ hình hóa để có đáp ứng giống thiết bị thực tế Cụ bao gồm thư viện nguồn quang, thu quang, sợi quang, khuếch đại (quang, điện), MUX/DEMUX, lọc (quang, điện), phần tử FSO, phần tử truy nhập, phần tử thụ động (quang, điện), phần tử xử lý tín hiệu (quang, điện), phần tử mạng quang thiết bị đo (quang, điện) Ngoài phần tử định nghĩa sẵn, Optisystem cịn có phần tử Measured components (cho phép nhập tham số đo từ thiết bị thực nhà cung cấp khác nhau) phần tử User-defined Components 70 + Khả kết hợp với công cụ phần mềm khác Optiwave: Optisystem cho phép người dùng sử dụng kết hợp với công cụ phần mềm khác Optiwave OptiAmplifier, OptiBPM, OptiGrating, WDM_Phasar OptiFiber để thiết kế mức phần tử + Các công cụ hiển thị: Optisystem có đầy đủ thiết bị đo quang, đo điện Cho phép hiển thị tham số, dạng, chất lượng tín hiệu điểm hệ thống + Mô phân cấp với hệ thống (subsystem): Để việc mô thực cách linh hoạt hiệu quả, Optisystem cung cấp mô hình mơ mức khác nhau, bao gồm mức hệ thống, mức hệ thống mức phần tử + Ngơn ngữ Scipt mạnh: Người sử dụng nhập biểu diễn số học tham số tạo tham số toàn cục Các tham số toàn cục dùng chung cho tât phần tử hệ thống hệ thống nhờ sử dụng chung ngôn ngữ VB Script + Thiết kế nhiều lớp (multiple layout): Trong file dự án, Optisystem cho phép tạo nhiều thiết kế, nhờ người sử dụng tạo sửa đổi thiết kế cách nhanh chóng hiệu Mỗi file dự án thiết kế Optisystem chứa nhiều phiên thiết kế khác Mỗi phiên tính tốn thay đổi cách độc lập kết tính tốn phiên khác kết hợp lại, cho phép so sánh phiên thiết kế cách dễ dàng + Trang báo cáo (report page): Trang báo cáo Optisystem cho phép hiển thị tất phần tham số kết tính tốn thiết kế tùy theo u cầu người sử dụng Các báo cáo tạo tổ chức dạng text, dạng bảng tính, đồ thị 2D 3D Cũng kết xuất báo cáo dạng file HTML dạng file template định dạng trước + Quét tham số tối ưu hóa (parameter sweeps and optimizations): Q trình mơ thực lặp lại cách tự động với giá trị khác tham số để đưa phương án khác thiết kế Người sử dụng sử dụng phần tối ưu hóa Optisystem để thay đổi giá trị tham số để đạt kết tốt nhất, xấu giá mục tiêu thiết kế 71 Phụ lục B: Code phần mô chương chương B-1 Chương 2: Chuyển mạch quang cho trung tâm liệu Chương trình đánh giá Tải thực clear all; I=[1 5]; load=0:0.1:1; for b=1:length(I) for c=1:length(load) loadR(1)=load(c); N=16; for i=1:I(b) s=0; for k=1:(N-1) s=s+ nchoosek((N-1),k)*((loadR(i)/N)^k)*(1-loadR(i)/N)^(N-1-k)*(k/ (k+1)); end Pretr(i)=loadR(i)*s; loadR(i+1)=load(c)+Pretr(i); if(loadR(i)>1) loadR(i)=1; end loadr(c)=loadR(i); end end G=plot(load,loadr,'-o'); set(G,'LineWidth',[2.5]); title('Load and LoadR'); legend('I=1','I=2',' I=5 '); xlabel('Load'); ylabel('LoadR'); hold on; grid on end 72 Chương trình đánh giá Thơng lượng clear all; rtt=400; N=[4 16 64 256 1024]; for i=1:length(N) s=0; for k=1:N(i) s=s+nchoosek(N(i),k)*(1/N(i))^k*(1-1/N(i))^(N(i)-k); end tswitchS=1; tswitchBL=N(i)*log2(N(i)); throughputS(i)=rtt/(rtt+tswitchS)*s; throughputBL(i)=rtt/(rtt+tswitchBL)*s; end G=plot(log2(N),throughputS,' ro'); set(G,'LineWidth',[3.5]); hold on G=plot(log2(N),throughputBL,'-b*'); set(G,'LineWidth',[3.5]); hold on set(gca, 'XTickLabel',[]) %# suppress current x-labels xt = get(gca, 'XTick'); yl = get(gca, 'YLim'); str = cellstr( num2str(xt(:),'2^{%d}') ); %# format x-ticks as 2^{xx} hTxt = text(xt, yl(ones(size(xt))), str, 'Interpreter','tex', %# specify tex interpreter 'VerticalAlignment','top', %# v-align to be underneath 'HorizontalAlignment','center'); legend('Spanke','Benes '); xlabel('Number of port'); ylabel('Thoughput'); title(['Thoughput graph']); hold on; grid on 73 Chương trình đánh giá Trễ clear all; rtt=400; N=[4 16 64 256 1024]; PretM=0.7; for i=1:length(N) tswitchS=1; tswitchBL=N(i)*log2(N(i))*tswitchS; latencyS(i)=(rtt+tswitchS)/(1-PretM); latencyBL(i)=(rtt+tswitchBL)/(1-PretM); end G=plot(log2(N),latencyS,' ro'); set(G,'LineWidth',[3.5]); hold on G=plot(log2(N),latencyBL,'-b*'); set(G,'LineWidth',[3.5]); hold on set(gca, 'XTickLabel',[]) %# suppress current x-labels xt = get(gca, 'XTick'); yl = get(gca, 'YLim'); str = cellstr( num2str(xt(:),'2^{%d}') ); %# format x-ticks as 2^{xx} hTxt = text(xt, yl(ones(size(xt))), str, 'Interpreter','tex', %# specify tex interpreter 'VerticalAlignment','top', %# v-align to be underneath 'HorizontalAlignment','center'); xlabel('Number of port'); ylabel('Latency (ns)'); legend('Spanke','Benes '); title(['Latency graph']); grid on; end 74 Chương trình đánh giá Tỷ lệ gói clear all; M=[4 64 1024]; F=M; load=0:0.1:1; for c=1:3 for i=1:length(load) Ploss(i)=0; for k=2:M Ploss(i)=Ploss(i)+nchoosek(M(c),k)*(load(i)/F(c))^k*(1load(i)/F(c))^(M(c)-k)*(k-1)/(M(c)*load(i)/F(c)); end end G=plot(load,Ploss,'-o'); set(G,'LineWidth',[1.5]); title('Packet Loss graph'); legend('4 Port','64 Port','1024 Port'); xlabel('Load'); ylabel('Packet Loss '); grid on hold on; end 75 B-2 Chương 3: Nút chuyển mạch quang đề xuất cho mạng trung tâm liệu Chương trình đánh giá Thơng lượng trung bình thay đổi theo số cổng đầu vào kiến trúc nút chuyển mạch Spanke nút chuyển mạch đề xuất (AWG-OS) clear all; rtt=400; N=[4 16 64 256 1024]; for i=1:length(N) s=0; for k=1:N(i) s=s+nchoosek(N(i),k)*(1/N(i))^k*(1-1/N(i))^(N(i)-k); end tswitchS=1; tswitchS1=0.1; tswitchBL=N(i)*log2(N(i)); throughputS(i)=rtt/(rtt+tswitchS)*s; throughputS1(i)=rtt/(rtt+tswitchS1)*s; end G=plot(log2(N),throughputS,' ro'); set(G,'LineWidth',[1.5]); hold on G=plot(log2(N),throughputS1,'-b*'); set(G,'LineWidth',[1.5]); hold on set(gca, 'XTickLabel',[]) %# suppress current x-labels xt = get(gca, 'XTick'); yl = get(gca, 'YLim'); str = cellstr( num2str(xt(:),'2^{%d}') ); %# format x-ticks as 2^{xx} hTxt = text(xt, yl(ones(size(xt))), str, 'Interpreter','tex', %# specify tex interpreter 'VerticalAlignment','top', %# v-align to be underneath 'HorizontalAlignment','center'); legend('Spanke','AWG-OS '); xlabel('Number of port'); ylabel('Thoughput'); title(['Thoughput graph']); hold on; grid on 76 Chương trình đánh giá Trễ hệ thống sử dụng nút chuyển mạch Spanke nút chuyển mạch đề xuất (AWG-OS) clear all; rtt=400; N=[4 16 64 256 1024]; PretM=0.7; for i=1:length(N) tswitchS=1; tswitchS1=0.4; tswitchBL=N(i)*log2(N(i))*tswitchS; latencyS(i)=(rtt+tswitchS)/(1-PretM); latencyS1(i)=(rtt+tswitchS1)/(1-PretM); end G=plot(log2(N),latencyS,' ro'); set(G,'LineWidth',[1.5]); hold on G=plot(log2(N),latencyS1,'-g*'); set(G,'LineWidth',[1.5]); hold on set(gca, 'XTickLabel',[]) %# xt = get(gca, 'XTick'); yl = get(gca, 'YLim'); str = cellstr( num2str(xt(:),'2^{%d}') ); %# hTxt = text(xt, yl(ones(size(xt))), str, 'Interpreter','tex', %# 'VerticalAlignment','top', %# 'HorizontalAlignment','center'); xlabel('Number of port'); ylabel('Latency (ns)'); legend('Spanke','AWG-OS '); title(['Latency graph']); grid on; suppress current x-labels format x-ticks as 2^{xx} specify tex interpreter v-align to be underneath 77 Chương trình đánh giá Tỷ lệ gói thay đổi theo tải số cổng sử dụng nút chuyển mạch Spanke clear all; M=[16 64 1024]; F=M; load=0:0.1:1; for c=1:3 for i=1:length(load) Ploss(i)=0; for k=2:M Ploss(i)=Ploss(i)+nchoosek(M(c),k)*(load(i)/F(c))^k*(1load(i)/F(c))^(M(c)-k)*(k-1)/(M(c)*load(i)/F(c)); end end G=plot(load,Ploss,'-o'); set(G,'LineWidth',[1.5]); title('Packet Loss graph'); legend('16 Port','64 Port','1024 Port'); xlabel('Load'); ylabel('Packet Loss '); grid on hold on; end Chương trình đánh giá Tỷ lệ gói thay đổi theo tải số cổng sử dụng nút chuyển mạch đề xuất (AWG-OS) clear all; M=[4 16 32]; F=M; load=0:0.1:1; for c=1:3 for i=1:length(load) Ploss(i)=0; for k=2:M Ploss(i)=Ploss(i)+nchoosek(M(c),k)*(load(i)/F(c))^k*(1load(i)/F(c))^(M(c)-k)*(k-1)/(M(c)*load(i)/F(c)); end end G=plot(load,Ploss,' *'); set(G,'LineWidth',[1.2]); title('AWG-OS Packet Loss graph'); legend('AWG-OS 16Port','AWG-OS 64Port','AWG-OS 1024Port'); xlabel('Load'); ylabel('Packet Loss '); grid on hold on; end ... tránh chuyển đổi quang- điện -quang tốn phức tạp Do đề tài: “Cơng nghệ chuyển mạch quang cho trung tâm liệu (DC)? ?? giúp tìm giải pháp phù hợp nhằm nâng cao hiệu công nghệ chuyển mạch cho trung tâm liệu. .. giá hiệu chuyển mạch quang Benes Spanke hệ thống trung tâm liệu 2.1 Tổng quan quang học trung tâm liệu 2.1.1 Giới thiệu chung quang học trung tâm liệu Trong trung tâm liệu tại, công nghệ quang học... tâm liệu; Độ trễ trung tâm liệu 23 CHƯƠNG II: CHUYỂN MẠCH QUANG CHO TRUNG TÂM DỮ LIỆU Chương giới thiệu kiến trúc hoạt động chuyển mạch quang Benes Spanke cho hệ thống trung tâm liệu ưu điểm hạn