Đánh giá hiệu năng của cơ chế quản lý hàng đợi sred và rared

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO DAI HOC HUE TRUONG DAI HOC KHOA HOC NGUYEN THI MY NGA DANH GIA HIEU NANG CUA CO CHE QUAN LY HANG DOI SRED VA RARED LUAN VAN THAC SI KHOA HOC CONG NGHE THONG TIN Thira Thién Hué, 2020 Vì việc lựa chọn phương pháp phù hợp cần phải phân tích thật cần thận nhằm tận dụng ưu điểm phương pháp đề giải tránh tắc nghẽn Luận vin “DBANH GIA HIEU NANG CUA CO CHE QUAN LY HANG DOI SRED VA RARED” Tiến hành tìm hiểu, mơ phỏng, phân tích đánh giá chế quan ly hàng đợi RED cải tiến, đánh giá ảnh hưởng luồng lưu lượng đột biến tác động lên luồng có sẵn mạng Với mục tiêu trên, tơi dành thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, mơ phỏng, đánh giá thuật tốn quản lý hàng đợi AQM dùng mạng truyền thống RED mở rộng SRED RARED số chế khác Thông qua mô Phạm vi nghiên cứu nghiên cứu chế quản lý hàng đợi tích cực dựa tài liệu, giáo trình có, đồng thời nghiên cứu báo, cải tiến dựa việc tính tốn chiều dài hàng đợi Luận văn sử dụng lý thuyết mạng lý thuyết chế quản lý hàng đợi tích cực, từ tiến hành cải đặt, mơ phỏng, so sánh đánh giá hiệu chế quản lý dựa vào chiều dài hàng đợi RED chế cải tiến SRED RARED Kết mô đánh giá dựa tỷ lệ gói tin, hiệu suất sử dụng đường truyén, mức độ sử dụng hang đợi, độ trễ biến thiên độ trễ Nội dung luận văn trình bày chương: Chương I Tổng quan chế điều khiển tránh tắc nghẽn mạng TCP/IP Chương mô tả tổng quan mạng Internet, cách thức điều khiển, chống tắc nghẽn mạng TCP Đồng thời, chương giới thiệu kỹ thuật quản lý hàng đợi, phân loại chế quản lý hàng đợi tích cực Chương Quản lý hàng đợi RED cải tiến hàng đợi SRED RARED Chương sâu, tiết vào chế quản lý hàng đợi truyền thống, chế quản lý hàng đợi RED Ngồi cịn trình bày tiết cách thức hoạt động, thuật toán, ảnh hưởng tham số số chế quản lý hàng đợi tích cực cải tiến hàng đợi SRED RARED Chương Phân tích số kết mô đánh giá Chương giới thiệu phần mềm mô NS2, tiến hành phân tích so sánh kết mơ số chế quản lý hàng đợi giới thiệu Chương Kết LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn trình nghiên cứu Kết nghiên cứu luận văn trung thực Mọi thơng tin tham khảo trích dẫn đầy đủ Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm cam đoan Học viên Nguyễn Thị Mỹ Nga LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô khoa Công nghệ thông tin — Đại học Khoa học Huế tận tình giảng dạy, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho q trình học tập nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn đến thầy PGS.TS Võ Thanh Tú, Thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn Tơi xin Chân thành cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè, gia đình động viên tạo điều kiện cho tơi hoàn thành tốt luận văn Học viên Nguyễn Thị Mỹ Nga il MỤC LỤC Trang 0909.0069000 Ắ i LOT CAM ON ooo coo cccosssessssessessssssesssssetessenssissssetessasisiassssessisessiessieessesssiesssessseeeens ii MUC LUC oie ccoccccssssssssessssessssssssssvsessssasssssssssssssssssasinssiisessisessisessiesssenssseessesssees iii DANH MỤC CÁC BÁNG 22222 22222212211221221221222222222re Vv DANH MỤC CÁC HÌNH 2-22 22222122122112112121121121212222 re vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 22222221122122122212222222222 xe vii MỞ ĐẦU - 52: 2222222212211221122111221122111211 2112212111 Chuong TONG QUAN VE CAC CO CHE DIEU KHIEN TRANH TAC NGHẼN TRONG MẠNG TCP/IP 2222222 22212222122231222312111211 221 2E ctre 1.1 Điều khiển tắc nghẽn nguyên lý điều khiên tắc nghẽn mạng TCP/IP 1.1.1 Điều khiển tắc nghẽn 222222 221221112111211211211212222 xe 1.1.2 Nguyên nhân tắc nghến 222222 2212221127122111211212122222 e6 1.1.3 Nguyên lý tắc nghẽn 22-222 2222212211121112112112112222222ee 1.2 Cơ chế quản lý hàng đợi . -©25222222112212212212122122122222 xe 1.2.1 Những chế quản lý hàng đợi: 522222222 221222112212221221222 e6 1.2.2 Hang dot FIFO .c0ccccccccccsssessssessssessssssssessessssssessssessssessssesssessisesseeesveeee 1.2.3 Hàng doi wu tién (PQ) oecceccccsscessssessssessssessestsssessssessssessssessstessessneesieee 1.2.4 Hang doi classe — based hay hang doi cân — FQ 1.2.5 Hàng đợi cân trọng số (WFQ) 222222 222222122212221221.2 xe 10 1.2.6 Hàng đợi Defieit Roud Robin (DRR) S2 S2 crsierrerrrerre 10 1.3 Phân loại chế quản lý hàng đợi tích cực 22-2222222z22zzzzxce2 10 1.4 Kết luận chương Ì .22 22222212211221121112111221121112112212212222 xe 12 Chương QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI RED VÀ CÁC CẢI TIỀN HÀNG ĐỢI SRED VÀ RARED 00 2202212222022 13 2.1 Cơ chế quản lý hàng đợi tích cực (AQM) 52-222 222222122122222 xe 13 2.2 Cơ chế quản lý hàng đợi RED 22-522 222222122212221222112112122222 e0 14 2.2.1 Thuật toán RED :255: 222 22122221222112211211121121121 21 ca 15 2.2.2 Ưu nhược điểm chế RED 22:2222 2222222222122 18 11 2.3 Đánh giá hiệu chế quản lý hàng đợi SRED RARED 18 2.3.1 Cơ chế quản lý hàng đợi SRED 22-222 2222212211121122122.2 xe 18 2.3.1.1 Thuật toán SRED -2:-222: 2222 221222112221122212211211 21 c1 e 21 2.3.1.2 Ưu nhược điểm chế SRED - ©22¿2552c2225ce2 22 2.3.2 Cơ chế quản lý hàng đợi RARED 22222 2222212211121112112112112 xe 23 2.3.2.1 Thuật toán chế RARED - 22222121 211512152121121212E1 2x E2 24 2.3.2.2 Ưu nhược điểm chế RARED . ©22¿252c2222cc2 ø5 2.4 So sánh chế quản lý hàng đợi: . -522222222222212221222122122 e6 26 2.5 Kết luận chương 22 22222222112111211121112112211221112121121221212 re 28 Chương CÀI ĐẶT MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG 29 3.1 Giới thiệu chương trình mơ NS2 .- 2c senneirerrrrrre 29 3.2, Car dat kich mô phỏnE szsssesissesirtsgoiiti8EERGSEHSVESEH(ASEntS(ARĐ874ngĐi 31 3.3 Phân tích đánh giá hiệu c2 nhang e 33 3.3.1 So sánh kết mơ -©22-S2S22122212112211221122122122 te 33 3.3.2 Độ trễ truyền tải gói tin chế 2: 2s 22222212221222122 2e 35 3.3.3 Tận đụng băng thông chề 2s 2212221222112212221 222.22 36 3.4 Kết luận chương PHẢN KÉT LUẬN 22-222 2222211211122112111111221121121122222222xe 38 2522222212221 aree 39 Kết đạt 5s 22 22222112211221122112211211122122121222222 re 39 Hướng phát triỂn .- - 22 222223221112111211121112111211121122111222112222222 se 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 22522222 222122111221122112111211211211 21 e6 41 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1: Tỉ lệ loại bỏ gói tin chế kịch có 20 nút kết nối 33 Bảng 3.2: Tỉ lệ loại bỏ gói tin chế kịch có 40 nút kết nối 34 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hinh 1.1 Sơ đồ nguyên nhân tắc nghẽn TCP .-22S222212221122112212212222e6 Hình 1.2 Co ché quan ly hang dot oo ceee cece cesses eeeeeeeeeeesetetteesetesetesetteeeeeeeees Hinh 1.3 Cơ chế hoạt động hàng đợi FQ 222 2222212221221222.21222 e6 Hình 1.4 Cơ chế hoạt động hàng đợi WEFQ cnnnhhhrrrereree 10 Hình 1.5 Phân loại chế quản lý hàng đợi tích cực 22-222222zzz2zce2 11 Hình 2.1 Xác suất loại bỏ gói tin chiều dài hàng đợi RED 16 Hình 2.2 Lưu đồ thuật tốn RED co 17 Hình 2.3 Lưu đồ thuật tốn SRED 22:222222222211221122212221221221 co 21 Hình 2.4 Lưu đồ thuật toán RARED -2-22-2222 22212211222122212211211 te 25 Hình 3.1 Mơ hình kiến trúc NS2 : 22222222 221222212223122211221 221 2E ctke 30 Hình 3.2 Hoạt động chương trình mơ NŠ2 c se 30 Hình 3.3 Hình ảnh kết nối kịch mơ .2-©22552225222 33 Hình 3.4 Đỗ trễ chế kịch có 20 nút kết nối - 35 Hình 3.5 Đỗ trễ chế kịch có 40 nút kết nối Hình 3.6 Tận đụng băng thông chế kịch có 20 nút kết nối 36 Hình 3.7 Tận đụng băng thông chế kịch có 40 nút kết nối 37 VI DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AQM Active Queue Management INTERNET Mạng toàn cầu IP Internet Protocol NS2 Network Simolution RED Random Early Detection TCP Transmission Control Protocol SRED Stabilized RED RARED Refined Adaptive RED Vii MO DAU Với tiến nhanh chóng cơng nghệ truyền thơng mạng ba thập kỷ qua, Internet đổi hệ thống nhân tạo lớn thé giới Nó phương tiện truyền thông nhanh Người †a tập hợp biến đổi trực tiếp thơng tin liệu, lời nói phim, dạng E-maIl, trang web, hội nghị trực tuyến TV/Radio trực tuyến Vấn đề liên lạc, thông tin cập nhật liên tục, việc truyền tải thông tin ngày quan tâm đặc biệt Các ứng dụng thời gian thực Internet ngày quan tâm phát triển cách nhanh chóng, vượt bậc Vấn đề đặt liệu truyền cách nhanh nhất, có độ tin cậy cao nhất, tránh mát liệu tốt nhất, giảm thiểu tối đa tượng tắc nghẽn xây truyền tin Internet hệ thống kết nối mạng toàn cầu đảm bảo liên thông hệ thống máy tính thiết bị điện rộng Internet ngày phát triển không số lượng kết nối mà đa dạng lớp ứng dụng Do đó, vấn để xây tắc nghẽn Internet tránh khỏi Hiện tượng tắc nghẽn mạng xảy có nhiều lưu lượng truyền đến, khiến nút mạng khơng có đủ khả để phục vụ cho tất Để tránh tắc nghẽn mạng, tận dụng tối đa băng thơng đường truyền, để hiệu chỉnh gói tin, TCP bên gửi điều chỉnh kích thước cửa sé tắc nghẽn giảm nửa, gói tin tiếp theo, chế quản lý hàng đợi tích cực RED chế sử dụng phổ biến nhất, đại diện cho nhóm chế quản lý hàng đợi dựa chiều dài hàng đợi RED kiểm soát tắc nghẽn nút mạng cách kiểm tra độ dài trung bình hàng đợi gói tin đến đưa định nhận gói, đánh dấu loại bỏ gói tin Ngồi cịn quản lý hàng đợi hoạt động tích cực (AQM : Active Queue Management) để hiệu chỉnh việc tắc nghẽn trước đệm tràn, thơng qua định tuyến kiêm sốt thời điểm số lượng gói giảm Tóm lại, chế quản lý hàng đợi hoạt động cung cấp lợi như: giảm số lượng gói bị rơi định tuyến; cung cấp thông lượng cao sử dụng liên kết cao - Đặt wq = 0.01 - Ngưỡng tối thiểu = 20 - Ngưỡng tối đa maxu= 40 - Maxp = 1/30, - Ngưỡng tràn đệm 100 gói tin - Thời gian mơ 50s - Tất kết nối truyền tải đữ liệu thời điểm Kịch 2: - Mơ hình mạng mơ sử dụng 40 kết nối tắc nghẽn cô chai - Băng thông kết nối nut truyén tai dit ligu: 10 mbps - Liên kết nút cô chai băng thông mbps - Thời gian truyền đữ liệu từ người gửi đến nhận 100ms - Kích thước gói tin: 1024 bit - Đặt wq = 0.01 - Ngưỡng tối thiểu = 20 - Ngưỡng tối đa maxu= 40 - Maxp = 1/30, - Ngưỡng tràn đệm 100 gói tin - Thời gian mơ 50s - Tất kết nối truyền tải đữ liệu thời điểm Hình ảnh kết nối mơ trình bày Hình 3.3 32 tcp0 ftpl » mẻ —=#® tcp1 | h lexLink 6uplexun oN sink6 TH tcp * DuplexLink a` Duplextink = 42 Duplexlink “` ae DuplexLi x tcp3 ie plexLink m6 —"” DuplexLink HH1, xa hà tcp4 Hình 3.3 Hình ảnh kết nối kịch mơ Sau tiến hành cài đặt, chạy kịch mô với phần mềm NS2, kết mô lưu file lưu với (tr, nam), luận văn sử dụng phần mềm trgraph nên tảng hệ điều hành Ubuntu để phân tích số liệu, vẽ biểu đồ đánh giá, kết cụ thể sau: 3.3 PHAN TICH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG Kết mô sau: 3.3.1 So sánh kết mô Trường hợp có 20 núi kết nối, thời gian mơ 50s Bảng 3.1 Tỉ lệ loại bỏ gói tin chế kịch có 20 nút kết , „ _ | Số gói tin gửi | So g6i tin mat Sốgóitinbjị | Tỉ lệ loại bỏ loại bỏ gói tin RED 32.692 556 308 0,94 % RARED 33.939 680 440 1,29 % SRED 32.749 476 105 0,32 % 33 Trường hợp có 40 núi kết nối, thời gian mô 50s Bảng 3.2 Tỉ lệ loại bỏ gói tin chế kịch có 40 nút kết , , Số gói tin gửi | So goi tin mat Số gói inbị | Ti lệ loại bỏ loại bỏ gói tin RED 35.269 1.273 1.035 2,93% RARED 35.431 1.439 1.195 3,37 % SRED 30.330 §12 352 1,16% Theo bảng 3.1, bảng 3.2 nhận thấy chế RED, RARED SRED có tỉ lệ loại bỏ gói tin chênh lệch nhau, chế RARED có tỉ lệ loại bỏ gói tin lớn chế, chế RED, cuối chế SRED có tỉ lệ loại bỏ gói tin thấp chế Qua thông số mô cho thấy: - Cơ chế SRED hiệu việc giảm thiểu tỉ lệ gói tin bị loại bỏ - Cơ chế RARED lại tỏ hiệu việc giảm thiểu tỉ lệ loại bỏ gói tin - Từ cho thấy số lượng gói tin truyền tải chế RARED lại nhiều chế SRED Trong kịch bản: Cơ chế RARED có số lượng gói tin truyền tải vượt trội chế RED SRED, nhiên gói tin bị gói tin bị loại bỏ chiếm tỉ lệ lớn chế RED, SRED So sánh cho thấy chế RARED nâng cao khả truyền tải đữ liệu, để bị lỗi tắt nghẽn Ngược lại chế SRED có tổng số lượng gói tin truyén tai thấp, tỉ lệ gói tin bị loại bỏ số lượng gói tin thấp nhất, điều chứng tỏ chế SRED đâm bảo chất lượng truyền liệu tốt suất truyền tải không chế RARED 34 3.3.2 Độ trễ truyền tải gói tin chế Hình 3.4 Thể độ trễ truyền tải gói tin theo thời gian chế mơ hình mạng có 20 điểm kết nối — — — RED RARED Shel Hình 3.4 Đỗ trễ chế kịch có 20 nút kết nối Hình 3.5 Thể độ trễ truyền tải gói tin theo thời gian chế mô hình mạng có 40 điểm kết nối Hình 3.5 Đỗ trễ chế kịch có 40 nút kết nối Theo biểu dé Hình 3.4, 3.5 ta thấy độ trễ truyền tải gói tin chế RED va RARED ca kịch có 20 nút kết nối 40 nút kết nối tương đương có độ biến thiên khoảng 0,3s đến 0,45s 35 Cơ chế SRED lại có độ trễ truyền tải gói tin lớn, khơng ổn định, mức độ biến thiên giao động phổ biến mức 0,3s — 0,6s Độ trễ truyền tải gói tin chế SRED tăng dần giai đoạn đầu kịch bản, tăng giảm theo chu kỳ với mức độ biến thiên lớn giai đoạn Theo Hình 3.4 3.5 nhận thấy độ trễ chế SRED kịch lớn nhiều so với chế lại, độ trễ trì mức lớn đoạn đầu kịch biến thiên với mức độ lớn suốt thời gian mơ Có thể nhận thấy, với thời gian xử lý truyền tải gói tin, chế SRED làm tăng thời gian truyền tải gói tin mạng, hệ thống mạng cần đáp ứng dịch vụ thời gian thực chế SRED tỏ hiệu quả, chế RARED lại có độ trể thấp, ổn định cho thấy chế RARED xử lý truyền gói tin mạng nhanh hơn, số lượng gói tin truyền tải nhiều hơn, điều phù hợp với kết số lượng gói tin truyền ti đưa phần trước, chế RARED tỏ hiệu chế SRED hệ thống mạng cần đáp ứng dịch vụ thời gian thực 3.3.3 Tận dụng băng thông chế Hình 3.6 Thể mức độ tận dụng băng thơng chế mơ hình mạng có 20 điểm kết nối Ï À Uy / \ Sg ÂN Wi /ZN | \ NY | = \ ( PU Ả | Í\ / | (ep — RARED | = SRED Throughput ị / ost L 10 Ị 15 | L 2) | % Tine (s) x0 L L 40 Ị Ị Hình 3.6 Tận dụng băng thông chế kịch có 20 nút kết nối 36 Hình 3.7 Thể mức độ tận dụng băng thông chế mơ hình mạng có 40 điểm kết nối x10 ⁄ 5.5 | T f | | / | | | | \ \ | || Throughput: | Se | ị \ | 15L: 1Ƒ i | Ị \ | \ oY |! l \ LỊ Wy || \ | | | f \ } F } : ee Ỳ \ | if | | | m | | ’ \ | | | | i | ee \Í | | | i _ l Vị | L oe | —_ §8ED } | | |] + ¬ L L 19 46 L 20 25 L Tine (s) 30 L L 40 L Hình 3.7 Tận dụng băng thơng chế kịch có 40 nút kết nối Đánh giá: Các chế RED, RARED có mức độ sử dụng thông lượng tương đương kịch 20 nút truyền tải 40 nút truyền tải liệu, kịch 20 nút truyền tải chế thể mức độ tận dụng thông tốt, ln trì mức cao, kịch 40 nút truyền tải đữ liệu chế RED, RARED thể mức độ tận dụng băng thông tốt, trì băng thơng suốt q trình mơ Tuy nhiên chế SRED lại có mức độ tận dụng băng thơng khơng ơn định, khơng trì theo thời gian kịch có 20 nút truyền tải 40 nút truyền tải liệu, đặc biệt chế 40 nút truyền tải, băng thông sử đụng khơng trì mà ngắt quảng theo thời điểm Theo Hình 3.6 3.7 kết mô trên, nhận thấy chế SRED có khả tận dụng đường truyền thấp, khả trì mức độ truyền tải mức độ thấp, chứng tỏ việc xử lý, truyền tải gói tin không hiệu chế RED va RARED, điều cho thấy thuật toán chế SRED giúp việc giảm tỉ lệ loại bỏ gói tin lại tăng thời gian xử lý gói tin mạng, ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống mạng 37 Cơ chế RARED có mức độ tận dụng băng thơng tốt, ln trì mức độ tận dụng mức độ cao, điều chứng tỏ khả truyền tải gói tin mơi trường mạng lớn u câu thời gian truyền tải đữ liệu thấp chế RARED tốt chế SRED 3.4 KÉT LUẬN CHƯƠNG Qua kết mô cho thấy chế quản lý hàng đợi SRED đem lại hiệu việc giảm thiêu số lượng gói tin bị loại bỏ trường hợp hệ thống mạng có số lượng kết nối (20 nút), lưu lượng liệu truyền tải thấp, trường hợp hệ thống mạng có số lượng kết nối nhiều (40 nút), lưu lượng liệu truyền tai cao Cơ chế RARED RED tỏ hiệu việc giảm thiêu tỉ lệ gói tin bị loại bỏ trường hợp mơ Tuy nhiên số lượng gói tin truyền tải chế RARED nhiều chế, số lượng gói tin truyền tải chế SRED thấp chế, điều chứng tỏ khả xử lý truyền tải gói tin truyền tải chế RARED cao chế lại Từ kết mô từ kịch đưa ra, nhận thấy chế SRED cải tiến từ chế RED giúp cho tỉ lệ loại bỏ gói tin thấp đáng kế so với chế RED, điều chứng tỏ việc phát sớm tắc nghẽn loại bỏ gói tin chế SRED hoạt động hiệu quả, nhiên mức độ tận dụng băng thông độ trễ truyền tải gói tin chưa cao, chí thấp, cho thấy chế SRED chưa giải triệt để vấn để tăng hiệu mạng so với chế RED Trong kịch mô luận văn đưa ra, chế RARED chưa tỏ hiệu việc giảm thiểu tỉ lệ loại bỏ gói tin, nhiên mức độ tận dụng băng thơng, trễ truyền gói tin trì mức độ tốt, tỉ lệ gói tin truyền tải mạng tăng lên so với chế khác Cơ chế RARED tỏ hiệu môi trường mạng yêu câu thời gian xử lý, truyền tải gói tin cao, mức độ truyền tải gói tin lớn Cơ chế SRED lại tỏ hiệu môi trường mạng yêu cầu mức độ truyền tải thấp hơn, nhiên đảm bảo mức độ tin cậy việc giảm thiểu tối đa mức độ gói tin bị loại bỏ 38 PHAN KET LUẬN Két qua dat duoc Quản lý hàng đợi tích cực giải pháp nhằm điều khiến tránh tắc nghẽn Internet Cơ chế RED đại diện cho nhóm chế quản lý hàng đợi tích cực loại bỏ gói tin hàng đợi định tuyến dựa chiều dải hàng đợi Do khả phát tắc nghẽn sớm chế RED mật độ gói tin vào hàng đợi thay đổi liên tục chậm Luận văn nêu tiết lý thuyết chế quản lý hàng đợi, qua làm sở đề phân tích, mơ chế quản lý hàng đợi nghiên cứu nội dung luận văn Luận văn tìm hiểu, nghiên cứu số chế quản lý hàng đợi cải tiến chế RED công bố, bao gồm chế quản lý hàng đợi: SRED RARAD, để đưa vượt trội thuật tốn cải tiến Qua mơ chế cải tiến, luận văn tiến hành đánh giá, phân tích hiệu chế, dựa kết mô nhận thấy chế cải tiến đạt hiệu tốt độ trễ, tỉ lệ loại bỏ gói tin Luận văn đạt số kết sau: - Nêu lên vấn đề tắc nghẽn mạng, nguyên lý điều khiển chống tắc nghẽn trình bày vắn tắt số phương pháp điều khiên tránh tắc nghẽn - Nghiên cứu hoạt động số thuật tốn quản lý hàng đợi tích cực RED, SRED, RARAD Từ xây dựng mơ hình mơ phần mềm mô NS-2 cài đặt thuật toán đề hỗ trợ việc đánh giá Hướng phát triển Hướng nghiên cứu luận văn tiếp tục đánh giá chế với kịch bản, môi trường khác nhau, đồng thời tiễn hành so sánh, đánh giả VỚI nhiều chế quản lý hàng đợi khác Qua kết mô cho thấy chế quản lý hàng đợi SRED đem lại hiệu việc giảm thiểu số lượng gói tin bị loại bỏ trường hợp hệ thống mạng có số lượng kết nối (20 nút), lưu lượng liệu truyền tải thấp, 39 trường hợp hệ thống mạng có số lượng kết nối nhiều (40 nút), lưu lượng đữ liệu truyền tải cao Cơ chế RARED RED tỏ hiệu việc giảm thiểu tỉ lệ gói tin bị loại bỏ trường hợp mơ Cơ chế RARED có tỉ lệ gói tin truyền tải nhiều chế Do thời gian có hạn, luận văn tổn số hạn chế việc xây dựng kịch mơ cịn chưa đa dạng 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIENG VIET [1] V6 Thanh Tu (2007), Mang va ky thudat truyền số liệu, Đại học Khoa học Huế [2] Võ Thanh Tú, Nguyễn Kim Quốc (2011), A6 số giải pháp tích hợp chế quan ly hàng đợi tích cực dựa theo kích thước hàng đợi tải nạp, Báo cáo hội nghị TIENG ANH [3] V Jacobson, “Congestion Avoidance and Control”, in Proc ACM SIGCOMM, pp 314-329, August 1988 [4] S Floyd and V Jacobson, “Random Early Detection Gateways for Congestion Avoidance”, IEEE/ACM Transactions on Networking, vol 1, no 4, Aug 1993 [5] T Bonald, M May, and J Bolot "Analytic Evaluation of RED Performance," INFOCOM'00,2000 [6] Shakeel Ahmad, Adli Mustafa, Bashir Ahmad, Arjamand BanoAnd Al Sammarraie Hosam, “Comparative Study OfCongestion Control TechniquesIn High Speed Networks” International Journal of Computer Science and Information Security, Vol.6, No 2, 2009 [7] K Nichols and V Jacobson, “Controlling Queue Delay,” ACM Queue Magazine: Networks, vol 10, no 5, pp 68-81, May 2012 [8] Ali Ahammed G.F., Banu R (2010), “Analyzing the performance of Active queue management algorithims”, International Journal of Computer Networks & Communication, Vol.2, No.2, pp.1-19 [9] Athuraliya S., et al (2006), Network, Volume “REM Active Queue Management”, IEEE 15, Issue 3, pp.48-53 [10] Ismail A.H., et al (2014), “Enhanced Random Early Detection (ENRED)”, International Journal of Computer Applications (0975 — 8887), Vol.92, No.9, pp.20-24 [11] [Jamali S., Alipasandi B., Alipasandi N (2013), “VRED: An improvement over RED algorithm by using queue length growth velocity”, Journal of Advances in Computer Research, Volume 4, Number 1, pp.31-34 [12] Obinna E.N., Ledisi G.K (2018), “Comparative Analysis of DropTail, Red and NLRED Congestion Control Algorithms Using NS2 Simulator”, International Joumal of Scientific and Research Publications, Volume 8, Issue 8, pp.536-543 41 PHỤ LỤC (Tập lệnh cài đặt phần mêm mơ NS-2, phân mêm phân tích liệu mô TraceGraph, phần mềm vẽ đồ thị Gnuplot hệ diéu hanh Ubuntu 14.04) Tập lệnh cài đặt phần mềm mô mạng NS2: - Tai goi cai dat NS2.35 tai dia chi https://www.isi.edu/nsnam/ns/, luu gói cài dat tai thy muc Downloads - Di chuyén thu muc hién dén thy muc Download: cd ~/, cd Downloads - Giai nén: far -xvzf ns-sre-2.35 tar.gz - Cap nhat cac thu vién: sudo apt-get install build-essential autoconf automake, sudo apt-get install tcl8.5-dev tk8.5-dev, sudo apt-get install perl xgraph libxt-dev libx1 1-dev libxmu-dev, sudo apt-get update - Cai dat NS2: cd ns-2.35, /install - Thiết lập biến môi trường file bashre & thu muc /home/ns2/: export PATH=$PATH:/home/ns2/Downloads/ns-2.35/bin:/home/ns2/Downloads/ns2.35/tcl8.5.10/unix:/home/ns2/Downloads/ns-allinone-2.35/tk8.5.10/unix, export LD_LIBRARY PATH=/home/ns2/Downloads/ns-2.35/otcl1.14:/home/ns2/Downloads/ns-2.35/lib, export TCL_LIBRARY=/home/ns2/Downloads/ns2.35/tcl8.5.10/library:/home/ns2/Downloads/ns- 2.35/tc18.5.10/library - Cài đặt bién méi trrong: source ~/ bashre Tập lệnh cài đặt phần mềm phân tích kết quản mơ TraceGraph: - Tải gói cài đặt bao gdm: TraceGraph (ver 2.02) thư viện kèm thư viện di MGL - Cap nhat cac thu vién tro: sudo apt-get install lib32z1 lib32ncurses5 1ib32bz2-1.0 libxi6 libxtst6 libxrender! libxtst6:i386 libXp6:i386 libXt6:i386 PLI - Giải nén gói cài đặt: xả nén gói TraceGraph (tracegraph202.tar.gz) vào thư muc /home/ns2/tracegraph202, xả nén gói thư viện MU (mglinstaller.gz) vào thu muc /home/ns2/tracegraph202 - Chạy tập lệnh dé cài dat: cd /Downloads, tar xvzf /tracegraph202.tar.gz -C, gunzip /mglinstaller.gz, mv /mglinstaller ~/tracegraph202/mglinstaller, cd ~/tracegraph202, sudo chmod 777 mglinstaller, /mglinstaller - Thiết lập biến môi trường file bashre & thu muc /home/ns2/: export PATH=$PATH:/home/ns2/tracegraph202, export LD_ LIBRARY PATH=$LD_LIBRARY PATH:/home/ns2/tracegraph202/bin/glnx86 - Cài đặt bién méi trrong: source ~/ bashre Lệnh cài đặt phần mềm vẽ đồ thị Gnuplot: - sudo apt-get install gnuplot-nox gnuplot-qt gnuplot-x11 CÀI ĐẶT SRED vao NS-2 B1: Copy files sau vao thu muc queue /ns-allinone-2.35/ns-2.35/queue sredh sred.cc B2: Copy files ns-default.tcl vao thu muc tcl/lib + Chép doan code sau vao file ns-default.tcl ( /ns-allinone-2.3 5/ns-2.35/tcVlib) Sau dong: Queue/RED/RIO set priority _method_ Queue/SRED set full SRED_ true Queue/SRED set prob_overwrite_ 0.25 Queue/SRED set prob_maximum_ 0.15 Queue/SRED set queue ¡in bytes_ false Queue/SRED set curq_ Queue/SRED set which_ + Chèn vào sau dong: Scheduler/RealTime set maxslop_ 0.010; # max allowed slop b4 Doan: Scheduler/Calendar set adjust_new_ width interval_ 10; # the interval (in unit of resize times) we recalculate bin width means disable dynamic adjustment Scheduler/Calendar set min_bin_width_1e-18; # the lower bound for the bin_width PL2 B3: + Trong file ns-lib.tcl ( ns-allinone-2.35/ns-2.35/tcVlib) chén thêm dòng [string first "SRED" $qtype] != -1 | Vào trước đoqn: [string first "PI" $qtype] != -1 | [string first "Vq" Sqtype] != -1 | [string first "REM" $qtype] != -1 | [string first "GK" $qtype] != -1 | [string first "RIO" $qtype] != -1 | [string first "XCP" $qtype] != -1} { $q link [Slink_($sid:$did) set link_] } B4: Trong file Makefile va file Makefile.in ( /ns-allinone-2.35/ns-2.35) thêm dong lệnh queue/sred.o \ nhu sau OBJ_CC =\ queue/sred.o \ B5: Dịch lại NS-2 Chạy chuyển thư mục thời thư muc ns-2.35 lệnh san $ cd /home/ns-allinone-2.35/ns-2.35 Chạy lệnh $ /configure $ make clean $ make CAI DAT RARED vao NS-2 B1: Copy files sau vao thu muc queue /ns-allinone-2.35/ns-2.35/queue raredh rared.cc B2: Copy files ns-default.tcl vao thu muc tcl/lib + Chép doan code sau vao file ns-default.tcl ( /ns-allinone-2.35/ns-2.35/tcVlib) Sau dong: Queue/RED/RIO set priority method_ PL3 Queue/RARED set bytes_ true ; # default changed on 10/11/2004 Queue/RARED set queue _in bytes true; # default changed on 10/11/2004 Queue/RARED set thresh_ Queue/RARED set maxthresh_ Queue/RARED set thresh_queue_ [Queue set limit_] Queue/RARED set maxthresh_queue_ [Queue set limit_] Queue/RARED set mean_pktsize_ 500 Queue/RARED set idle _pktsize_ 100 # Queue/RARED set q weight _ 0.002 Queue/RARED set q weight -1 Queue/RARED set wait_ true Queue/RARED set linterm_ 10 Queue/RARED set mark p_ 0.1 Queue/RARED set use_mark p_ true Queue/RARED set setbit_ false Queue/RARED set gentle true Queue/RARED set drop tail_ true Queue/RARED set drop front_ false Queue/RARED set drop _rand_ false Queue/RARED set doubleq_ false Queue/RARED set ns1_compat_ false Queue/RARED set dqthresh_ 50 Queue/RARED set ave_ 0.0 Queue/RARED set probl_ 0.0 Queue/RARED set curq Queue/RARED set cur max p0 Queue/RARED set summarystats_ false ### Adaptive RARED Queue/RARED set alpha_ 0.01 Queue/RARED set beta_ 0.9 Queue/RARED set adaptive Queue/RARED set interval_ 0.5 Queue/RARED set targetdelay_ 0.005 Queue/RARED set top_ 0.5 Queue/RARED set bottom_ Queue/RARED set cautious Queue/RARED set feng adaptive Queue/RARED set refined adaptive B3: Trong file Makefile va file Makefile.in dong lệnh PL4 ( /ns-allinone-2.35/ns-2.35) thêm queue/rared.o \ sau OBJ CC =\ queue/rared.o \ B4: Dịch lại NS-2 Chạy chuyển thư mục thời thư nưục ns-2.35 lệnh san $8 cd /home/ns-allinone-2.35/ns-2.35 Chay lệnh $ /configure $ make clean $8 make PL5