ĐÁNH GIÁ các GIẢI PHÁP tối ưu hóa CHUYỂN GIAO dọc kết hợp BĂNG THÔNG NHIỀU ĐƯỜNG TRUYỀN TRÊN các MẠNG KHÔNG dây DI ĐỘNG hỗn hợp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Bùi Minh Đức ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP TỐI ƢU HĨA CHUYỂN GIAO DỌC KẾT HỢP BĂNG THƠNG NHIỀU ĐƢỜNG TRUYỀN TRÊN CÁC MẠNG KHÔNG DÂY DI ĐỘNG HỖN HỢP KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông tin HÀ NỘI - 2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Bùi Minh Đức ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP TỐI ƢU HÓA CHUYỂN GIAO DỌC KẾT HỢP BĂNG THÔNG NHIỀU ĐƢỜNG TRUYỀN TRÊN CÁC MẠNG KHƠNG DÂY DI ĐỘNG HỖN HỢP KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng nghệ thơng tin Cán hƣớng dẫn: Tiến sĩ Nguyễn Hồi Sơn HÀ NỘI - 2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trƣờng Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội tận tình giúp đỡ truyền đạt kiến thức cho em suốt năm học qua để em có đủ kiến thức hồn thành khóa luận Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Hồi Sơn – ngƣời nhiệt tình động viên, giúp đỡ em trình định hình, nghiên cứu hồn thành khóa luận Em xin cảm ơn nhiệt tình chia sẻ kinh nghiệm, đóng góp ý kiến anh, chị bạn nhóm nghiên cứu thầy Nguyễn Hoài Sơn suốt trình nghiên cứu hồn thành khóa luận Xin gửi lời cảm ơn thiết tha tới ngƣời thân gia đình tạo điều kiện động viên cho con/em nhiều q trình hồn thành khóa luận Mặc dù cố gắng hồn thành khóa luận với tất nỗ lực thân, xong luận văn khó tránh khỏi thiếu sót, kính mong q thầy tận tình bảo cho em sai lầm cần khắc phục Một lần em xin gửi tới tất ngƣời lời cảm ơn chân thành Hà Nội, tháng 05 năm 2010 Sinh viên Bùi Minh Đức LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TĨM TẮT Khóa luận tìm hiểu số giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc đồng thời kết hợp băng thông đƣờng truyền Mục đích khóa luận đánh giá giải pháp tìm hiểu khía cạnh nhƣ việc hỗ trợ cho trình chuyển giao dọc nhƣ việc tận dụng băng thông đƣờng truyền Để đánh giá giải pháp tìm hiểu khóa luận tiến hành thiết lập mơi trƣờng thí nghiệm, đƣa kịch thí nghiệm đo đạt đánh giá giải pháp nhiều kịch khác nhằm đƣa đƣợc nhìn thực tế cho giải pháp Từ kết đo đạt đƣợc q trình thực nghiệm khóa luận tiến hành so sánh, lập biểu đồ để ƣu nhƣợc điểm giải pháp so sánh chúng với áp dụng thực tế Để thuận tiện cho trình kiểm tra đánh giá, khóa luận tiến hành mơ tả chi tiết q trình làm thí nghiệm, bƣớc, thao tác thực tiến hành thí nghiệm cần thiết LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mục Lục Phần Mở Đầu CHƢƠNG – TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan mạng không dây 1.2 Mobile IP việc hỗ trợ di động 1.3 Tổng quan chuyển giao 12 1.4 Chuyển giao dọc vấn đề kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền 17 1.4.1 Chuyển giao dọc mạng không dây di động 17 1.4.2 Vấn đề kết hợp băng thông đƣờng truyền 20 CHƢƠNG – CÁC GIẢI PHÁP CHUYỂN GIAO DỌC KẾT HỢP BĂNG THÔNG NHIỀU ĐƢỜNG TRUYỀN 22 2.1 Giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc đồng thời kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền 22 2.2 Giải thuật DC(Distribution Counter) 25 2.3 Giải thuật lập lịch cho gói tin hỗ trợ cho chuyển giao dọc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền 28 CHƢƠNG – ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP BẰNG THỰC NGHIỆM 32 3.1 Mục tiêu đánh giá 32 3.2 Hệ thống thí nghiệm 33 3.3 Các kịch thí nghiệm 34 3.3.1 Kịch thí nghiệm đánh giá giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc 34 3.3.2 Kịch thí nghiệm đánh giá giải pháp việc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền 36 3.4 Tiến hành thí nghiệm 38 3.4.1 Thiết lập hệ thống thí nghiệm 38 3.4.2 Thực thí nghiệm 39 CHƢƠNG – KẾT QUẢ TRIỂN KHAI VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP 40 4.1 Kết triển khai thí nghiệm 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.1.1 Kết thí nghiệm đánh giá việc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền40 4.1.2 Kết đánh giá giải pháp với việc chuyển giao dọc 44 4.2 Đánh giá giải pháp dựa thực tiễn 46 4.2.1 Giải thuật chia 46 4.1.2 Giải thuật lập lịch động 47 4.1.3 Giải thuật DC 47 CHƢƠNG – KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 49 Kết luận 49 PHỤ LỤC 50 Cầu hình địa IP định tuyến cho máy 50 Cầu hình hạn chế băng thơng độ trễ cho kết nối 52 Cài đặt ftp-server ftp-client CN MN 53 CHÚ THÍCH CÁC THUẬT NGỮ LIÊN QUAN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 1: Định tuyến tam giác Mobile IP 10 Hình 2: Định tuyến mobile IPv6 11 Hình 3: ví dụ chuyển giao cứng 13 Hình 4: ví dụ chuyển giao mềm 13 Hình 5: ví dụ chuyển giao ngang 14 Hình 6: Một ví dụ chuyển giao dọc 15 Hình 7: Hệ thống mạng 4G 18 Hình 8: Mơ hình mạng đề xuất 22 Hình 9: sử dụng DC đánh giá khả chuyển gói tin kết nối 26 Hình 10: Mơ hình lập lich kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền 28 Hình 11: Hoạt động giải thuật lập lịch động 29 Hình 12: Lƣu đồ trao đổi gói tin Mobile Agent Mobile Node 30 Hình 13: Mơ hình hệ thống thí nghiệm 33 Hình 14:Bố trí thí nghiệm hỗ trợ chuyển giao dọc 35 Hình 15: Bố trí thí nghiệm hỗ trợ kết hợp băng thơng nhiều đƣờng truyền 37 Hình 16 : Biểu đồ so sánh giải thuật sử dụng đƣờng truyền có dây đƣờng truyền khơng dây 41 Hình 17: Đồ thị so sánh giải pháp khí sử dụng đƣờng truyền có dây 42 Hình 18: so sánh giải thuật sử dụng đƣờng truyền có băng thơng 43 Hình 19: Biểu đồ so sánh giải thuật sử dụng đƣờng truyền lúc 44 Hình 20: biểu đồ miêu tả giải thuật chia với việc hỗ trợ chuyển giao dọc 45 Hình 21: giải thuật lập lịch động với chuyển giao dọc 45 Hình 22 giải thuật DC với chuyển giao dọc 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Dạng đầy đủ GSM Global System for Mobile Communications MN Mobile Node HA Home Agent CN Correspondent Node FA Foreign Agent 3G 3th Generation 4G 4th Generation IPv4 Internet Protocol version IPv6 Internet Protocol version 10 HoA Home of Address 11 CoA Care of Address 12 WLAN Wireless LAN 13 GPRS General Packet Radio Service 14 CDMA Code Division Multiple Access 15 WLAN Wireless Local Area Network LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần Mở Đầu Với hỗ trợ công nghệ mạng không dây ngƣời sử dụng đầu cuối ngày khơng cịn bị bó buộc với dây dẫn vật lý để kết nốivới mà thay vào đó, họ dùng song vơ tuyến, hồng ngoại… Điều giúp cho ngƣời dùng kết nối với nơi sử dụng dây dẫn vật lý quan trọng họ di chuyển tiến hành trao đổi thơng tin Việc giải tốn liên quan đến vấn đề nút mạng di chuyển kết nối ngày trở lên quan trọng với gia tăng mạnh mẽ số lƣợng ngƣời dùng đầu cuối di động nhu cầu đƣợc trì phiên ứng dụng ngƣời dùng thay đổi địa điểm truy cập Internet Các thiết bị đầu cuối ngày đƣợc trang bị nhiều giao diện mạng với xuất nhiều công nghệ mạng không dây khác Hơn nữa, phát triển mạng 4G[5] tƣơng lai cung cấp môi trƣờng phủ sóng chồng chéo hỗn hợp nhiều mạng khơng dây sử dụng công nghệ mạng khác nhau, cung cấp dịch vụ khác Những điều kiện làm nảy sinh yêu cầu chuyển giao mạng không dây khác tùy thuộc vào nhu cầu dịch vụ ứng dụng thiết bị di động Bên cạnh u cầu trì kết nối vào Internet trình di chuyển thiết bị từ vị trí sang vị trí khác; từ vùng mạng sang vùng mạng khác Giao thức IP ban đầu chƣa giải đƣợc vấn đề này, yêu cầu cần thiết phải đƣa giải pháp hỗ trợ chuyển giao cho thiết bị ngƣời dùng sử dụng giao thức IP Mặt khác, ứng dụng yêu cầu băng thông truyền tải lớn nhƣ ứng dụng thời gian thực, truyền tin đa phƣơng tiện,…xuất ngày nhiều với băng thông yêu cầu ngày cao Việc sử dụng đƣờng truyền thời điểm cho tất ứng dụng thiết bị làm giảm khả đáp ứng băng thơng mà cịn sử dụng cách không tối ƣu tài nguyên đƣờng truyền Internet thiết bị Từ vấn đề đƣa cần giải kết hợp đƣợc băng thông nhiều đƣờng truyền khác thời điểm để làm tăng khả đáp ứng băng thông cho ứng dụng thiết bị di động giảm thiểu khả kết nối bị gián đoạn tín hiệu đƣờng truyền bị LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đã có nhiều giải pháp đƣợc đƣa để tối ƣu hóa việc chuyển giao dọc kết hợp với băng thông nhiều đƣờng truyền nhằm tận dụng đƣợc tối đa băng thông đƣờng truyền nhƣ hỗ trợ tốt cho trình chuyển giao dọc Với vấn đề nêu trên, đề tài tập trung giải hai vấn đề chính: Thứ nhất, tìm hiểu giải pháp tối ƣu hóa chuyển giao dọc kết hợp với băng thông nhiều đƣờng truyền Trong phần sâu để tìm hiểu cách thức, ý tƣởng, khả triển khai nhƣ hiệu lý thuyết giải pháp tìm hiểu Thứ hai, Đánh giá giải pháp tối ƣu hóa chuyển giao dọc kết hợp với băng thông nhiều đƣờng truyền mặt tận dụng băng thông đƣờng truyền nhƣ khẳ hỗ trợ chuyển giao dọc thực tế Để thực đƣợc hai nhiệm vụ khóa luận tiến hành việc xem xét đánh giá giải pháp qua thực tế thí nghiệm Bằng cách mơ tả chi tiết q trình thí nghiệm nhƣ kịch thực hiện, tiến hành đo đạt thông số nhằm đảm bảo có đƣợc nhìn xác so sánh giải pháp thực tế mà quan trọng so sánh giải pháp việc hỗ trợ chuyển giao dọc hiệu sử dụng kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền Nội dung khóa luận đƣợc trình bày dƣới chƣơng:  Chƣơng trình bày tổng quan mạng không dây, vấn đề kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền, bên cạnh vấn đề chuyển giao dọc, ý nghĩa tầm quan trọng chuyển giao dọc kết hợp băng thông mạng không dây  Chƣơng giới thiệu giải pháp tối ƣu hóa việc chuyển giao dọc kết hợp băng thơng nhƣ đƣa nhìn tổng quan giải pháp  Chƣơng đƣa chi tiết q trình thí nghiệm, kịch thí nghiệm nhƣ cách thức đo đạt đánh giá, đồng thời nêu mục đích thí nghiệm tiến hành  Chƣơng thứ trình bày kết thí nghiệm thu đƣợc đồng thời đánh giá giải pháp tối ƣu hóa chuyển giao dọc với kết hợp băng thơng nhiều đƣờng truyền qua thực tế thí nghiệm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com bandwidth (Kbytes/s) so sánh giải thuật sử dụng đường truyền có dây đường truyền khơng dây 90 80 70 60 50 40 30 20 10 giải thuật chia giải thuật lập lịch động giải thuật DC 11 15 20 22 time line (s) Hình 16 : Biểu đồ so sánh giải thuật sử dụng đường truyền có dây đường truyền khơng dây Mặt khác ta sử dụng đƣờng truyền không dây đƣợc giới hạn băng thông 500Kbits/s độ trễ 30ms kết hợp với đƣờng truyền không dây có băng thơng giới hạn 300Kbits/s độ trễ giới hạn 50ms, ta thu đƣợc kết nhƣ sau  Giải thuật hỗ trợ chuyển giao dọc đồng thời kết hợp băng thông đƣờng truyền cho tốc độ download trung bình xấp xỉ 30Kbytes/s với tốc độ download cao đạt đƣợc 32 Kbytes/s  Giải thuật lập lịch hỗ trợ cho giải pháp cho kết tốc độ download trung bình 32 Kbytes/s với tốc độ download cao đạt đƣợc 33Kbytes/s  Kết giải thuật DC tốc độ download trung bình đạt đƣợc 28,5 Kbytes/s tốc độ cao đạt đƣợc 30Kbytes/s Ta có đồ thị so sánh tốc độ download giải pháp 22s trình download thể hình dƣới 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com so sánh giải thuật sử dụng đường truyền khơng dây có băng thơng độ trễ khác bandwidth(Kbytes/s) 35 30 25 giải thuật chia 20 giải thuật lập lịch động 15 giải thuật DC 10 5 11 15 20 time line (s) Hình 17: Đồ thị so sánh giải pháp khí sử dụng đường truyền có dây Để làm rõ khả tận dụng băng thông đƣờng truyền ta tiến hành thí nghiệm với đƣờng truyền khơng dây ta hạn chế băng thông đƣờng truyền 500Kbits/s độ trễ lần lƣợt 30ms 20ms Tiến hành thí nghiệm download file test.avi nhƣ ta thu đƣợc kết tƣơng ứng nhƣ sau  Giải thuật chia đề tận dụng tốt băng thông đƣờng truyền với việc đạt đƣợc tốc độ download trung bình đƣợc gần 40Kbytes/s (khoảng 70%) tốc độ download cao đạt đƣợc 41Kbytes/s  Giải thuật lập lịch động thu đƣợc tốc độ download trung bình 45Kbytes/s khoảng 80% tổng băng thông Tốc độ download cao đat đƣợc 47Kbytes/s  Giải thuật DC đạt đƣợc tốc độ download trung bình khoảng 28Kbytes/s xấp xỉ nhƣ trƣờng hợp sử dụng kết nối 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com bandwidth(Kbytes/s) so sánh giải thuật khí sử dụng đường truyền khơng dây có băng thơng giống nhau, độ trễ khác 50 40 giải thuật chia 30 giải thuật lập lịch động 20 giải thuật DC 10 11 13 15 17 19 21 22 time line (s) Hình 18: so sánh giải thuật sử dụng đường truyền có băng thơng Trƣờng hợp sử dụng đƣờng truyền với đƣờng truyền có dây (1000Kbits/s; 20ms), đƣờng truyền không dây qua giao diện PCI (500Kbits/s, 30ms) đƣờng truyền không dây sử dụng giao diện giao tiếp qua công USB (300Kbits/s, 50ms) Ta thu đƣợc kết tƣơng ứng nhƣ sau với giải pháp  Đối với giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền dùng giải pháp lập lịch gửi gói tin tới đƣờng truyền ta thu đƣợc tốc độ download trung bình đạt đƣợc 71Kbytes/s khoảng 70% tổng băng thơng đƣờng truyền Biên độ dao động tốc độ download khoảng từ 51Kbytes/s đến 73Kbytes/s  Đối với giải pháp lập lịch cho gói tin ta thu đƣợc kết khả quan tốc độ download trung bình đạt đƣợc 84Kbytes/s khoảng 83% băng thông tổng đƣờng truyền Tốc độ download nhỏ 55Kbytes/s tăng dần lên mức tối đa 86Kbytes/s  Đối với giải thuật DC ta thu đƣợc kết nhƣ trƣờng hợp Đồ thị so sánh giải thuật đƣợc thể hình dƣới 43 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com bandwidth(Kbytes/s) so sánh giải thuật sử dụng đường truyền 90 80 70 60 50 40 30 20 10 giải thuật chia giải thuật lập lịch động giải thuật DC 10 14 17 20 25 time line (s) Hình 19: Biểu đồ so sánh giải thuật sử dụng đường truyền lúc 4.1.2 Kết đánh giá giải pháp với việc chuyển giao dọc Tiến hành thí nghiệm theo kịch dùng để đánh giá giải pháp việc hỗ trợ chuyển giao dọc ta ban đầu ta dùng đƣờng truyền không dây (500Kbits/s 30ms) tiến hành download file từ CN Mobile Node ta thêm kết nối khơng dây (300Kbits/s, 50ms) sau ta bỏ kết nối không dây ban đầu Theo dõi trình download ta thu đƣợc kết nhƣ sau giải pháp Tại thời điểm giây thứ 11 trình download giao diện wlan ban đầu có tốc độ download ổn định ta thêm vào giao diện wlan kết nối từ MN tới Mobile Agent Tiếp đợi cho q trình download qua giao diện bắt đầu tăng lên tới vƣợt giá trị trung bình download giao diện wlan ban đầu ta ngắt kết nối giao diện wlan ban đầu giây thứ 15 trình download # sudo ifdown wlan0 Đối với giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc đồng thời kết hợp băng thơng nhiều đƣờng truyền kết thu đƣợc thể đồ thị dƣới 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com giải thuật chia với chuyển giao dọc bandwidth (Kybtes/s) 35 wlan disconnect 30 add new wlan connection 25 20 bandwidth 15 10 5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 22 24 25 time line (s) Hình 20: biểu đồ miêu tả giải thuật chia với việc hỗ trợ chuyển giao dọc Đối với giải pháp lập lịch mặt độ trễ cua trình chuyển giao cho ta kết thí nghiệm tƣơng đƣơng với giải pháp phía giải thuật lập lịch động với chuyển giao dọc bandwidth (Kbytes/s) 35 wlan disconnect 30 add new wlan connection 25 20 bandwidth 15 10 5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 22 24 25 time line (s) Hình 21: giải thuật lập lịch động với chuyển giao dọc Giải thuật DC cung cấp cho ta việc chuyển giao có độ trễ thấp băng thông phục hồi nhanh 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com giải thuât DC với chuyển giao dọc 30 add new wlan connection bandwidth 25 wlan disconnect 20 15 10 5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 22 24 25 time line (s) Hình 22 giải thuật DC với chuyển giao dọc 4.2 Đánh giá giải pháp dựa thực tiễn Qua kết thí nghiệm đánh giá giải pháp ta rút số đánh giá giải pháp nhƣ sau 4.2.1 Giải thuật chia Giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc kết hợp với băng thông nhiều đƣờng truyền giải pháp hay việc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền nhƣ hỗ trợ chuyển giao dọc Giải pháp tận dụng đƣợc băng thông nhiều đƣờng truyền lúc băng thông thu đƣợc khoảng 60% đến 70% đƣờng truyền Với vấn đề kết hợp băng thông đƣờng truyền giải pháp sử dụng chế chia gói tin cho giao diện mạng hoạt động giải thuật hoạt động tốt liên kết MN Mobile Agent có độ trễ băng thơng tƣơng đƣơng Tuy nhiên trƣờng hợp đƣờng truyền có băng thơng độ trễ chênh lệch nhiều giao diện mạng đƣợc sử dụng giải thuật khó tận dụng băng thơng đƣờng truyền Đối với vấn đề hỗ trợ chuyển giao dọc giải thuật lại có nhiều ƣu điểm đƣợc thể qua việc cung cấp độ trễ trình chuyển giao tốt khoảng Khi thêm giao diện giây thứ 11 trình download tốc độ download giảm chút rổi tăng dần lên việc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền tới giây thứ 15 tốc 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com độ download đạt đƣợc 30Kbytes/s thời điểm giây thứ 15 trình download Lúc này, ta ngắt kết nối ban đầu Lúc ảnh hƣởng việc ngắt kết nối tốc độ download nhanh chóng giảm xuống tới mức cịn 2Kbytes/s sau việc nhận biết giao diện mạng ngắt, chƣơng trình BAG nhanh chóng sử dụng chế cập nhật lại giao diện mạng sử dụng giao diện mạng thêm vào để tiến hành truyền gói tin Thời gian trễ khoảng 2s sau tốc độ download tăng dần 4.1.2 Giải thuật lập lịch động Giải thuật lập lịch hỗ trợ chuyển giao dọc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền mở rộng giải pháp phía cách thêm vào giải pháp chế lập lịch chế đánh dấu gói tin xem xét độ trễ đƣờng truyền Giải pháp không hỗ trợ thêm cho giải pháp việc hỗ trợ chuyển giao dọc nhƣng lại cho kết tốt với việc tận dụng băng thông đƣờng truyền Thực cách đƣa giải thuật lập lịch động dựa độ trễ gói tin giải thuật tăng lƣợng gói tin đƣờng truyền có tốc độ truyền nhanh làm tăng tốc độ truyền tin sử dụng băng thông nhiều đƣờng truyền Do sử dụng giải pháp tận dụng từ 70% đến 80% băng thông tổng đƣờng truyền Giải thuật tỏ hiệu đem so sánh với giải pháp chia phía trƣờng hợp đƣờng truyền cung cấp độ trễ chênh lệch đƣờng truyền Đối với chuyển giao dọc giải thuật giống nhƣ giải thuật phía khác băng thông đạt đƣợc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền cho băng thông download cao việc tận dụng tốt băng thông đƣờng truyền 4.1.3 Giải thuật DC Giải thuật DC lại dựa vào thuật tốn dựa vào băng thơng đƣờng truyền ngƣời thiết kế chọn để đƣa định việc chuyển gói tin theo kênh Trong thí nghiệm luận văn ta sử dụng đƣờng truyền có dây có băng thơng lớn đặt giá trị weight lớn nên thí nghiệm việc tận dụng băng thơng đƣờng truyền thực chất gói tin gửi theo đƣờng truyền Mặc dù có nhiều giao diện mạng đƣợc thiết lập kết nối qua giao diện mạng tồn xong việc đặt giá trị weighted ban đầu nên giải thuật DC thƣờng sử dụng đƣờng truyền để truyền gói tin 47 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Giải pháp nhƣng hỗ trợ tốt cho việc chuyển giao dọc liên kết thuật toán chọn đƣờng sớm trƣớc việc chuyển gói tin nhanh chóng chuyển sang dùng giao diện liên kết Do tốc độ download phục hồi chuyển giao dọc độ trễ trình chuyển giao dọc nhanh Ta thấy thời điểm kết nối ban đầu giây thứ 15 tốc độ download giảm xuống Kbytes/s Sau khoảng 2s tốc độ download bắt đầu phục hồi nhanh chóng đạt đƣợc tốc độ download sử dụng đƣờng truyền không dây thứ Đây ƣu điểm giải thuật việc hỗ trợ chuyển giao dọc Mobile Node có nhiều giao diện mạng giao diện kết nối 48 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG – KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Luận văn tìm hiểu tổng quan mạng không dây di động cần thiết việc hỗ trợ tính di động cho thiết bị di động ngƣời dùng di chuyển qua lại môi trƣờng mạng không dây Dựa yêu cầu việc hỗ trợ chuyển giao dọc vấn đề kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền mạng không dây di động luận văn xem xét, tìm hiểu giải pháp đồng thời giải hai vấn đề Từ nhu cầu đánh giá giải pháp việc ứng dụng thực tế nhƣ hiệu thực tế giải pháp đó, Đề tài xây dựng hệ thống thí nghiệm kịch thí nghiệm nhƣ mơ tả chi tiết q trình tiến hành thí nghiệm đƣợc áp dụng để đánh giá đƣợc giải pháp cách xác Tuy nhiên giải thuật DC đề tài cịn chƣa xem xét đánh giá đƣợc chi tiết so với hai giải thuật cịn lại vấn đề đặt giá trị ban đầu cho weight sử dụng cho đƣờng truyền Do điều kiện sở vật chất để triển khai chƣơng trình cịn hạn chế nên thí nghiệm thực nhiều môi trƣờng khác nhau, nhƣng đề tài đƣợc tin tƣởng có đánh giá cụ thể giải pháp đề phù hợp với mạng không dây hỗn hợp Để chứng minh cho nhận định này,trong thời gian tới cần tiến hành làm thực nghiệm giải pháp mơi trƣờng di động có tính chất hỗn hợp va phù hợp với hệ thống mạng tƣơng lai Thêm vào đề tài chƣa thể tiến hành thí nghiệm tất trƣờng hợp diễn thực tế nhƣ giao thức truyền tin UDP Vì thời gian tới cần mở rộng đề tài cách làm thêm thí nghiệm nhiều trƣờng hợp xảy vài giao thức truyền tin khác tầng vận chuyển nhƣ UDP… 49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHỤ LỤC Cầu hình địa IP định tuyến cho máy Với máy CN, ta cần thiết lập địa IP cho card mạng có dây giao thức định tuyến tĩnh cho thiết bị Ta tiến hành sửa file /etc/network/interfaces nhƣ sau: #sudo gedit /etc/network/interfaces Auto eth0 Iface eth0 inet static Address 10.0.0.10 Netmask 255.255.255.0 Gateway 10.0.0.1 Up route add –net 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 gw 10.0.0.1 Với máy, Moblie Agent ta cấu hình địa IP cho card mạng sửa file /etc/network/interfaces nhƣ sau #sudo gedit /etc/network/interfaces Auto eth0 Iface eth0 inet static Address 10.0.0.1 Netmask 255.255.255.0 Gateway 10.0.0.10 Auto eth1 Iface eth0 inet static Address 192.168.10.1 Tiếp theo ta tiến hành tạo script để tiến hành định tuyến giao Netmask 255.255.255.0 diện mạng đƣợc bật lên ta thêm file routetable vào /etc/network ifGateway 192.168.10.254 up/routetable Nội dung file #!/bin/sh Route add -net 10.0.0.0 netmask 255.255.255.0 gw 10.0.0.10 Route add –net 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.10.254 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ta phải thiết lập IP_forward Mobile Agent # sudo gedit /etc/sysctl.conf Net.ipv4.ip_forward=1 Đối với máy Router, sau tiến hành cài đặt hệ điều hành cài đặt hệ điều hành FreeBSD ta tiến hành thêm việc cấu hình địa mạng, việc cho phép chuyển gói tin giao giao diện mạng cách thêm vào file /etc/rc.conf # vi /etc/rc.conf Ifconfig_ed0=”inet 192.168.10.2 netmask 255.255.255.0” Ifconfig_fxp0 = “inet 192.168.10.254 netmask 255.255.255.0” Gateway_enable = “YES” Ta thêm câu lệnh để định tuyến cho gói tin Router FreeBSD # route add –net 10.0.0.0/24 192.168.10.254 # route add – host 192.168.10.1 192.168.10.254 #route add –host 192.168.10.10 192.168.10.2 #route add –host 192.168.10.11 192.168.10.2 #route add –host 192.168.10.12 Tiếp theo, Access Point dùng trong192.168.10.2 thí nghiệm ta cấu hình địa IP cho AccessPoint 192.168.10.245, kênh truyền mặc định 11 SSID Linksys-n thông qua kết nối có dây với tên truy cập admin password admin Sau tiến hành kết nối với giao diện ed0 Router thông switch netmask 255.255.255.0” Ifconfig_fxp0 = “inetqua 192.168.10.254 Cuối máy Mobile Gateway_enable = “YES”Agent, sau tiến hành thêm card mạng không dây D-Link DWA-125 (đã đƣợc hỗ trợ hệ điều hành linux) giao tiếp qua cổng usb với máy laptop Ta tiến hành cài đặt địa IP AccessPoint truy cập tĩnh cho card mạng cách chỉnh sửa file /etc/network/interfaces 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com #sudo gedit /etc/network/interfaces Auto eth0 Iface eth0 inet static 255.255.255.0 Address 192.168.10.10 Netmask Iface wlan0 inet static 255.255.255.0 Address 192.168.10.11 Netmask Network 192.168.10.0 192.168.10.2 Broadcast 192.168.10.255 Gateway Gateway 192.168.10.2 Auto wlan0 Wireless-mode managed Wireless-essid Linksys-n Wireless-channel 11 Thiết lập định tuyến cho kết nối Mobile Node cho phù hợp với toán Auto wlan0 giống với trƣờng hợp máy phía inet thiết staticlập Address SauIface wlan0 tiến hành máy ta192.168.10.11 kết nối theo mơ hình vàNetmask test kênh truyền 255.255.255.0 lệnh ping, traceroute để đảm bảo kết nối thơng suốt hồn tồn Network 192.168.10.0 Broadcast 192.168.10.255 Gateway Cầu hình192.168.10.2 hạn chế băng thơng độ trễ cho kết nối Ta tiến hành cấu hình cho việc hạn chế băng thông, độ trễ cho kênh truyền Wireless-mode managed Router FreeBSD Wireless-essid Linksys-n Để làm đƣợc điều đó, ta tiến hành lần lƣợt bƣớc sau Wireless-channel 11 Enable chức firewall FreeBSD cách thêm vào file /etc/rc.conf # vi /etc/rc.conf Firewall_enable = “YES” Firewall_type = trình “OPEN” Khởi động chƣơng dummynet # kldload dummynet Thiết lập cấu hình cho phép gói tin di chuyển tạo pipe cho kênh truyền muốn hạn chế băng thông lệnh ipfw 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com # ipfw add 1000 allow all from any to any # ipfw add 100 pipe ip from any to 192.168.10.10 # ipfw add 100 pipe ip from any to 192.168.10.11 # ipfw add 100 pipe ip from any to 192.168.10.12 Bƣớc cuối tiến hành hạn chế băng thông độ chễ cho pipe theo mơ hình đề # ipfw pipe config bw 1000Kbit/s delay 20ms # ipfw pipe config bw 500Kbit/s delay 30ms # ipfw pipe config bw 300Kbit/s delay 50ms Sau ta tiến hành kiểm tra kết việc hạn chế băng thông độ trễ cho kênh truyền đạt đƣợc hiệu bƣớc ta thực thí nghiệm theo kịch định sẵn Cài đặt ftp-server ftp-client CN MN Để cài đặt, ftp server phía CN ta cho CN kết nối vào mạng internet sử dụng lệnh apt-get install để cài đặt trƣờng hợp ta sử dụng proftd version 1.3.2 # sudo apt-get install proftpd Tƣơng tự, phía Client ta cài đặt ftp-client để download file từ phía server Để tiện cho việc theo dõi trình download có giao diện trực quan dễ dùng trƣờng hợp ta sử dụng gftpd 2.0.19 phía mobile Node # sudo apt-get install gftpd Ta tiến hành truy cập vào CN thông qua gftpd với user root pass abc123 từ phía MN download thử file ghi nhớ thơng số download 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHÚ THÍCH CÁC THUẬT NGỮ LIÊN QUAN [1] Mobile-IP: Đƣợc đƣa IETF đặc tả RFC 3344 [2] 3GPP: Viết tắt Third Generation Partnership Project – tổ chức chuẩn hóa cơng nghệ mạng thơng tin di động tế bào [3] 3GPP2: Viết tắt 3rd Generation Partnership Project – tổ chức chuẩn hóa mạng thơng tin di động hệ thứ CDMA2000 Tổ chức hoàn toàn tách biệt với 3GPP [4] IEEE: Viết tắt Institute of Electrical and Electronics Engineers [5] 4G: Viết tắt Generation – mạng thông tin di động hệ sau mạng thông tin di động hệ thứ (3G) 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Moibile IP rfc3344 P Kim (2009), “A Packet Distribution Scheme for Bandwidth Aggregation on Network Mobility”, nguồn http://tools.ietf.org/html/draft-pskim-mext-multipathdistribution-00 Lê Quỳnh Hoa (2010), luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu tối ưu hóa việc chuyển giao dọc môi trường mạng không dây di động khác nhau” Nguyễn Tiến Đạt (2009), khóa luận “Tối ưu hóa việc kết hợp băng thông nhiều đường truyền chuyển giao dọc mạng không dây di động hỗn hợp” Jie Li,Hsiao-Hwa Chen (2005), “ Mobility support for IP –based Network ” Srikant Sharma, Inho Baek, Yuvrajsinh Dodia, Tzi-cker Chiueh: “OmniCon: A Mobile IP-based Vertical Handoff System for Wireless LAN and GPRS links” 55 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG – CÁC GIẢI PHÁP CHUYỂN GIAO DỌC KẾT HỢP BĂNG THÔNG NHIỀU ĐƢỜNG TRUYỀN 2.1 Giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc đồng thời kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền Giải pháp đƣợc trình bày... 1.4.1 Chuyển giao dọc mạng không dây di động 17 1.4.2 Vấn đề kết hợp băng thông đƣờng truyền 20 CHƢƠNG – CÁC GIẢI PHÁP CHUYỂN GIAO DỌC KẾT HỢP BĂNG THÔNG NHIỀU ĐƢỜNG TRUYỀN ... Đức ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP TỐI ƢU HĨA CHUYỂN GIAO DỌC KẾT HỢP BĂNG THƠNG NHIỀU ĐƢỜNG TRUYỀN TRÊN CÁC MẠNG KHÔNG DÂY DI ĐỘNG HỖN HỢP KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông