Đang tải... (xem toàn văn)
(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi(Đồ án tốt nghiệp) Giải pháp điều khiển nghẽn trong mạng OBS bằng phương pháp làm lệch hướng đi
LỜI CẢM ƠN Sau tháng nghiên cứu em hồn thành đồ án tốt nghiệp Tập đồ án kết ba năm học tập trường Cao Đẳng Công Nghệ Thông Tin Hữu Nghị ViệtHàn – Khoa Tin Học Ứng Dụng – Chuyên Ngành Tin Học Viễn Thông em xin gửi lời cảm ơn chân thành em đến tất thầy cô giáo khoa, người tận tâm, nhiệt tình giảng dạy tất mơn học để em có kiến thức để thực tốt đề tài Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Dương Hữu Ái, người tận tình hướng dẫn em suốt thời gian qua Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người tạo điều kiện thuận lợi cho em việc học tập động viên giúp đỡ em cố gắng làm tốt đề tài tốt nghiệp Sau cùng, lời cảm ơn đến tất bạn bè, anh chị suốt trình học tập trường Đà Nẵng, ngày 02 tháng 06 năm 2013 Sinh viên Hoàng Thị Ái Trang i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU x MỞ ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU MẠNG THÔNG TIN QUANG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 MẠNG QUANG ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG 1.3 CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG 1.4 CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 1.5 NGHẼN TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG CHƯƠNG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 2.1 KIẾN TRÚC MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 2.1.1 Kiến trúc mạng OBS dạng mắc lưới 2.1.2 Kiến trúc mạng OBS dạng Vòng Node 2.1.3 Hoạt động bước sóng điều khiển 2.2 CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG 10 2.2.1 Thiết bị đầu cuối 10 2.2.2 Bộ khuếch đại quang 12 2.2.3 Bộ ghép kênh xen/rớt quang 12 2.2.4 Bộ kết nối chéo quang 13 2.3 QUÁ TRÌNH TẠO CHÙM 17 2.3.1 Cấu trúc khung chùm 17 2.3.2 Giá trị offset chùm 17 2.3.3 Hoạt động lớp OBS MAC 20 2.4 CÁC GIAO THỨC THIẾT LẬP KẾT NỐI 22 2.4.1 Tell And Go 22 Trang ii 2.4.2 Just In Time 23 2.4.3 Just Enough Time 24 2.5 CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN 25 2.5.1 Bộ đệm quang 25 2.5.2 Biến đổi bước sóng 27 2.5.3 Làm lệch hướng 27 CHƯƠNG GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI 30 3.1 THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI 30 3.1.1 Tính tốn tuyến lựa chọn 32 3.1.2 Phương pháp định tuyến làm lệch hướng 36 3.2 MỘT SỐ CÔNG THỨC VÀ CÁC THÔNG SỐ LIÊN QUAN 40 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BẰNG MATLAB 43 4.1 THƠNG SỐ TÍNH TOÁN 43 4.2 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 43 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 50 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO xi PHỤ LỤC xii NHÂN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN xxvii Trang iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Tỉ số độ dài chùm liệu với độ dài gói điều khiển Tốc độ tạo chùm khoảng ON (chùm/s) Độ dài chùm liệu i Trạng thái hệ thống giới hạn lưu lượng nguồn khoảng ON.( i n n t ) Lưu lượng nguồn (offered load_ tải trọng yêu cầu) Thời gian gói điều khiển đến node OBS tuyến đến đích n Bước sóng n0 Số nguồn khoảng ON mà hệ thống tạm thời xem tải b Tốc độ chặn chịu từ đầu cuối – đầu cuối tuyến gb Lượng bị chặn (block) gb Lượng bị chặn (block) i Thời gian mà tragj thái chùm trễ vượt kích thước đệm B (ms) pi Xác suất hệ thống trạng thái i Ns số lượng nguồn kết hợp lúc bão hòa PL Xác suất chùm suy hao Wij Số lượng bước sóng cho liên kết ij bij Tốc độ chùm bị chặn 1/ Khoảng ON (ms) SB Kích thước chùm tối đa RIP Tốc độ đến trung bình lưu lượng IP Pn(r) Số lượng nhận Pn(t) Số lượng truyền Cb* Cấu trúc kiểm tra để thõa b Ch (count hop) Cấu trúc kiêm tra sở số lượng hop Trang iv OffsetODD Giá trị offset ứng với giao thức có trễ đích ODD OffsetJET Giá trị offset ứng với giao thức JET s d k k Lưu lượng chùm trung bình t b ,c Giới hạn độ trễ đệm cho dịch vụ loại c t o ,c Thể giới hạn lớn lượng offset cho dịch vụ loại c Td( s ) Thời gian thiết lập cấu hình chuyển mạch node đích Td (P) Trễ xử lí gói mào đầu chùm node chuyển mạch đích Ti (P) Trễ xử lí gói mào đầu chùm node chuyển mạch trung gian TOXC Lượng thời gian để OXC định hình cấu trúc chuyển mạch để thiết lập kết nối từ ngõ vào đến ngõ Toffset Giá trị offset chum TSetup Lượng thời gian mà node OBS phải để xử lí gói điều khiển TBQ Thời gian trễ gặp phải kết hợp hàng đợi TBO Thời gian trễ gặp phải trì offset gói điều khiển chum TBA Thời gian trễ gặp phải kết hợp chum TMAC Tổng thời gian trễ gói lớp OBS WDM Trang v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ABT Adaptive Block Transform Biến đổi khối thích ứng ACK Acknowledge Character Ký tự xác nhận ADM Adaptive Delta Modulation Điều chế Delta thích ứng ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền dẫn không đồng BA Basic Access (ISDN) Truy nhập sở (ISDN) CPG Content Pearing Gateway Cổng phối hợp mạng nội dung ngang cấp CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra độ dư vòng DR Delay Reservation Sự định trễ DRT Diagnostic Rhyme Test Đo kiểm hợp chuẩn đoán DWDM Dense Wavelength Division Ghép phân chia theo bước sóng Multiplexing dày đặc Erbium Doped Fiber Sợi quang pha ion đất EDF erbium FEC Forward Error Correction Sửa lỗi hướng tới IP Internet Protocol Giao thức Internet ITU-T International Ban tiêu chuẩn hóa viễn thơng Telecommunication Union Liên minh viễn thông Telecommunication quốc tế Standardization Bureau JET Just Enough Time Giao thức cần đủ thời gian JIT Just In Time Giao thức tức thời MAC Medium Access Control Điều khiển hướng kết nối MAN Metropolitan Area Network Mạng vùng đô thị NACK Negative Acknowledgment Báo nhận từ chối NOP Number of Packet Số lượng gói O/E/O Optical/Electrical/Optical Biến đổi Quang – Điện – Quang OADM Optical Add/Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen/rớt quang OAM Operations, Administration, Hoạt động, quản lý, bảo and Maintenance dưỡng Trang vi OBS Optical Burst Switching Chuyển mạch chùm quang ODD Only Destination Delay Giao thức có trễ đích FDL Fiber Delay Line Đường trễ sợi quang ODL Optical Delay Line Đường trễ quang OLT Optical Line Termination Kết cuối đường quang OPS Optical Packet Switching Chuyển mạch gói quang OSC Optical Supervision Channel Kênh giám sát quang OXC Optical Cross- Connect Bộ kết nối chéo quang PL Payload Length Độ dài tải trọng PT Payload Type Loại tải trọng QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ SCU Signalling System Control Tín hiệu điều khiển hệ thống Signal báo hiệu SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng TAG Tell And Go Giao thức gọi truyền tức thời TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời gian WDM Wavelength-Division Ghép kênh phân chia theo bước Multiplexing sóng Trang vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu hình Tên hình vẽ vẽ Trang 1.1 Mạng quang định tuyến bước sóng 2.1 Mơ hình mạng OBS dạng mắt lưới 2.2 Mơ hình mạng OBS dạng Ring 2.3 Kiến trúc node chuyển mạch quang 2.4 Cấu trúc khung điều khiển 10 2.5 Thiết bị đầu cuối 11 2.6 Sơ đồ khuếch đại quang 12 2.7 Vai trò OADM mạng node 13 2.8 Một OXC cung cấp nhiều chức mạng rộng 14 2.9 Các cách triển khai OXC 15 2.10 Sự cần thiết việc chuyển đổi bước sóng 16 2.11 Node mạng kết nối kết nối chéo lõi quang kết 17 2.12 Cấu trúc khung chum 17 2.13 Giá trị Offset giao thức JET 18 2.14 Giao diện MAC lớp IP OBS 20 2.15 Minh họa gói điều khiển từ router A B 21 2.16 Giao thức JIT 23 2.17 Giao thức JET 24 2.18 Thuật toán giải nghẽn sử dụng FDL 26 2.19 Biến đổi bước song 27 2.20 Làm lệch hướng 28 3.1 Cấu trúc mạng OBS với kĩ thuật làm lệch hướng 30 3.2 Lưu đồ thuật toán 31 3.3 3.4 a) Trường ưu tiên gói điều khiển b) Lớp ưu tiên chùm ngõ vào Ảnh hưởng định lệch hướng 32 36 Trang viii 3.5 Phương pháp định lệch hướng 38 3.6 Một ví dụ cấu trúc kiểm tra 40 3.7 Lưu lượng ngõ vào nút nguồn 41 4.1 Sơ đồ mạng ảo 41 4.2 Kết không sử dụng FDL 43 4.3 Kết FDL=10ms 43 4.4 Kết FDL=50 ms 44 4.5 Kết so sánh 44 4.6 Kết 1/ α = 320 ms 1/ β= 680 ms 45 4.7 Kết 1/ α = 300 ms 1/ β= 700 ms 45 4.8 Kết 1/ α = 280 ms 1/ β= 720 ms 46 4.9 Kết so sánh 47 4.10 Kết 1/ α = 320 ms 1/ β= 680 ms 47 4.11 Kết 1/ α = 300 ms 1/ β= 700 ms 48 4.12 Kết 1/ α= 280 ms 1/ β= 720 ms 48 4.13 Kết so sánh 49 Trang ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng 1.1 Tên bảng Tổng kết ưu nhược điểm chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói chuyển mạch chùm quang Trang Trang x ... gói Giải pháp đi? ??u khiển nghẽn mạng OBS phương pháp làm lệch hướng phương pháp tối ưu để giải vấn đề nghẽn chùm mạng OBS Hoàng Thị Ái_CCVT03B Trang Giải pháp đi? ??u khiển nghẽn mạng OBS phương pháp. .. Giải pháp đi? ??u khiển nghẽn mạng OBS phương pháp làm lệch hướng chương trình mơ thực tế Phương pháp nghiên cứu Đưa thuật toán làm lệch hướng đi, giải pháp đi? ??u khiển nghẽn mạng OBS mô xác suất chùm... Trong Ring có N node, có N khe đi? ??u khiển, khe cho node, nhóm Hồng Thị Ái_CCVT03B Trang Giải pháp đi? ??u khiển nghẽn mạng OBS phương pháp làm lệch hướng lại khung đi? ??u khiển liên tục lưu thông quanh