Tìm hiểu một số thuật toán cải tiến của red trong trường hợp có sự thay đổi tốc độ tăng trưởng hàng đợi

BO GIAO DUC VA DAO TAO DAI HOC HUE TRUONG DAI HOC KHOA HOC NGUYEN THI LIEU NA TIM HIEU MOT SO THUAT TOAN CAI TIEN CUA RED TRONG TRUONG HOP CO SU THAY DOI TOC DO TANG TRUONG HANG DOI LUAN VAN THAC SI KHOA HOC CONG NGHE THONG TIN Thira Thién Hué, 2020 BO GIAO DUC VA DAO TAO ĐẠI HỌC HUE TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYEN THI LIEU NA TIM HIEU MOT SO THUAT TOAN CAI TIEN CUA RED TRONG TRUONG HOP CO SU THAY DOI TOC DO TANG TRUONG HANG DOI CHUYEN NGANH: KHOA HOC MÁY TÍNH MA SO: 8480101 LUAN VAN THAC Si KHOA HOC DINH HUONG UNG DUNG NGUOI HUONG DAN KHOA HOC PGS.TS VO THANH TU Thira Thién Hué, 2020 LOI CAM DOAN Tôi xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu cá nhân tơi Tất số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực, chưa người khác công bố cơng trình nghiên cứu nao Học viên Nguyễn Thị Liêu Na LOI CAM ON Tôi xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy cô khoa Công nghệ thông tin trường Đại học Khoa học Huế tận tình giảng dạy, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập nghiên cứu Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Võ Thanh Tú, người định hướng nghiên cứu, trực tiếp dẫn cho phương pháp luận thực luận văn Thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt trình thực luận văn Chân thành cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè, gia đình, lãnh đạo nhà trường nơi công tác động viên tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành luận văn Học viên Nguyễn Thị Liêu Na MUC LUC Trang LOT CAM DOAN 00 occ ccoe cscs csssscsssessssessessseessessssesseesssessetsseansessissssssuisssisssssnisseessesees i LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC .-.- 2552221 222112221 2212212211211 21212 raa ii 22222222 22212221112211221112111211 1121121112121 e iii DANH MỤC CÁC BÁNG Q2 2222222112211 re Vv DANH MỤC CÁC HÌNH 2-52 2222212212211221211212112112121122 re vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTT 2222 222222122211221222122212221222 xee vii PHẢN MỞ ĐẦU 55-2222 221122112211222112112211221112211 21121 E1 re PHẢN NỌI DUNG 222 22222122112211211121112111111111211122121222211 re Chuong TONG QUAN VE DIEU KHIEN CHONG TAC NGHEN VA CƠ CHE QUAN LY HANG DOT TRONG MẠNG -22222222212222222222xe 1.1 Tổng quan vấn đề tắc nghẽn mang TCP/IP oo ceeccee cee ceeeeeeee 1.1.1 Nguyên nhân gây tắc nghẽn 222222 2222211211121112112112122 e6 1.1.2 Kỹ thuật điều khiển tắc nghẽn 222222 2222221222122122222222 e0 1.1.3 Nguyên lý điều khiến tic nghén mang TCP/IP oo cece 1.2 Cơ chế quản lý hang doi mang TCP/IP oo ccce cece cese cece cese eet eeeeees 1.2.1 Cơ chế quản lý hàng đợi tích cực . -222 2222221222122 cxee 11 1.2.2 Các mơ hình quản lý hàng đợi .St sen rrereeree 12 1.3 Phân loại chế quản lý hàng đợi tích cực -©2-22222222222222222222222-e2 14 1.4 Tiểu kết chương Ì 22-222 22222212211211121111112112111221121212222 xe 15 Chương QUẢN LÝ HANG DOI RED VA CAC CAI TIEN CUA RED DỰA VÀO TOC DO TANG TRUONG CHIEU DAI HANG DOL 16 2.1 Cơ chế quản lý hàng đợi RED 552 2222222212221122122112212122 e0 16 2.1.1 Cơ chế hoạt động RED 52 2222112211211121121121222222 xe 17 1H PA nh ác i00 18 2.1.3 Ưu nhược điểm RED 22-22222222 2221221122112 221 2E cee 20 2.2 Cơ chế quản lý hàng đợi V-RED 222 222212221122122112212211222 e0 20 2.2.1 Cơ chế hoạt động V-RED 522 2222222111211121121122212 xe 21 2.2.2 Thuật toán chế V-R.ED Á 2 2125111211112111121111 21x11 xe 22 2.2.3 Ưu nhược điểm chế V-RED 22:222 2222222112211 221 xe 24 2.3 Cơ chế quản lý hàng đợi FRED 2222222 22122211221222112712112122 e0 24 2.3.1 Cơ chế hoạt động FRED 52 2222112111211121121121222 xe 25 2.3.2 Thuật toán FRED .-:2222 2222 22211222122112211211211 21a 25 2.3.3 Ưu nhược điểm FRED -22-2222 2221222112211221 22122 xe 30 2.4 Đánh giá cải tiến VRED, FRED so với chế RED . - 30 2.5 Tiểu kết chương 22-22 222 225222112111211121112111211121121121212222ee 31 Chương CÀI ĐẶT MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG 33 3.1 Giới thiệu chương trình mơ NŠ2 S2 St sehnrerrerrrrrrsre 33 3.2 Cài đặt kịch mô 12t 2112111121211 21111111 tre 35 3.3 Phân tích đánh giá hiệu .- St SH Hy HH Hee 37 3.3.1 So sánh tỉ lệ loại bỏ gói tin chế .c s 2211112111151 1xxey 37 3.3.2 Độ trễ truyền tải gói tin chế . -©22- 2222221222122 2e 39 3.3.3 Mức độ sử đụng thông lượng chế . 22s22xc2zxcszed 41 3.4 Tiểu kết chương PHẢN KÉT LUẬN 22 222222222112111221121112111111111121222222 re 42 2222222212222 ea 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 25222222 2221222212221122112211221211211 21 cee 45 PHỤ LỤC iv DANH MUC CAC BANG Trang Bảng 3.1 Tỉ lệ loại bỏ gói tin chế kịch nút thắt cổ chai với băng thông lmbps c 2:3 1121212 E1 tt Hà Hành He Hee 38 Bảng 3.2 Tỉ lệ loại bỏ gói tin chế kịch nút thắt cổ chai với băng thống:3mbDDSiseeeseoatesbisottbiGECSIIEIIOSISSHDARSEIGDNIEEEEREUEELEHSISĐNGSiAtEga 39 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.2 M6 hinh CQS tai nit mạng (ROUf€T) St St nhe 10 Hình 1.3 Phân loại chế quản lý hàng đợi tích cực 222222 222222222222ee 14 Hình 2.1 Mơ tả chế loại gói tin RED 222222 22122212221222.2.2 xe 18 Hình 3.1 Mơ hình kiến trúc NS2 -222222 222222221222112211211211221.21 xe 34 Hình 3.2 Hoạt động chương trình mơ NŠ2 .-ịccccsccsc: 34 Hình 3.3 Hình ảnh kết nối kịch mơ .- 22222222222 37 Hình 3.4 Biểu đỗ gói tin bị rớt kịch nút thắt chai với băng thơng 1mbps .37 Hình 3.5 Biểu đồ gói tin bị rớt kịch nút thắt cổ chai với băng thơng 3mbps 38 Hình 3.6 Độ trễ chế kịch nút thắt chai với băng thơng Imbps 40 Hình 3.7 Độ trễ chế kịch nút thắt chai với băng thơng 3mbps 40 Hình 3.8 Thông lượng chế kịch có nút thắt cổ chai với băng 100106102 11777 -.4 41 Hình 3.9 Thơng lượng chế kịch có nút thắt cổ chai với băng thưng?3mD§issseeecseseerriroenoisnninnierdtiaditrrsgeEE111 12010 0R16614001100019 5E0001005150100100 41 VI DANH MUC CAC CHU VIET TAT Viet tat AQM IP Tiếng Anh Tiếng Việt Active Queue Management Internet Protocol Quan ly hang doi tich cuc Giao thức mạng Internet NS2 Network Simolution Network Simolution TCP Transmission Control Protocol Giao thức truyền thông RED Random Early Detection Phát sớm ngẫu nhiên V-RED V - Random Early Detection | V - Random Early Detection FRED Flow Random Drop PQ Priority Queue Dòng chảy ngẫu nhiên Hàng đợi ưu tiên FIFO First In First Out WFQ Weight Fair Queue Hàng đợi cân trọng số Qos Quality of Service Chat lượng dich vu Best — Effort CQS Vào trước trước Best — Effort Mạng nỗ lực Classification Queue Scheduler VI Lập lịch phân loại hàng doi PHAN MO DAU Ngày với phát triển mạnh mẽ mạng Internet nên tất hoạt động xã hội có sợ hỗ trợ tích cực mạng truyền thơng kết nối mạng toàn cầu giới nhằm đảm bảo lưu thơng hệ thống mạng máy tính lớn Do vấn dé truyền thơng mạng hệ thơng máy tính thường xun liên tục nên vấn để tắc nghẽn mạng tất yếu Vì vậy, đề đảm bảo thơng suốt đường truyền, kiểm sốt tắc nghẽn nút mạng đóng vai trị quan trọng cho Internet hoạt động hiệu tin cậy người sử dụng Quản lý hàng đợi tích cực hoạt động nút điều khiển mạng nhằm kiểm sốt số lượng gói đữ liệu hàng đợi, cách chủ động loại bỏ gói tin đến hàng đợi đầy hay thông báo tắc nghẽn mạng cịn thời kỳ “phơi thai” tắc nghẽn để điều tiết lưu thông mạng Việc ôn định chiều dài hàng đợi làm cho số thông số hiệu mạng TCP/IP như: tỷ lệ mat goi, hiéu suất sử dụng đường truyền, trễ trung bình biến thiên dao động độ trễ phạm vi hợp lý Điều vừa không gây tải thiết bị mạng, vừa đảm bảo không gây tắc nghẽn mạng, vừa tạo điều kiện cung cấp trì cách tốt chất lượng dịch vụ mạng Với chế quản lý hàng đợi dựa chiều dài hàng đợi, tượng tắc nghẽn thể dựa độ dài tức thời độ dài trung bình hàng đợi với mục đích q trình điều khiển làm ổn định chiều dài hàng đợi nút mạng Cơ chế quản lý hàng đợi tích cực RED chế sử dụng phô biến nhất, đại diện cho nhóm chế quản lý hàng đợi dựa chiều dài hàng đợi Thuật toán RED sử dụng độ dài hàng đợi trung bình làm đồng hồ đo tắc nghẽn để kích hoạt việc thả gói đánh dấu gói đạng phản hồi tắc nghẽn Tuy nhiên RED xem xét xác định phạm vi giới hạn hàng đợi đó, nên cách tiếp cận không thấy thay đổi tức thời chiều dài hàng đợi để phản ứng khơng đủ nhanh việc thả đánh dấu gói tin tắc nghẽn xây Cần có cách tiếp cận mới, cải tiến RED tốc độ tăng trưởng chiều dài hàng đợi nhằm nâng cao hiệu chống tắc nghẽn [11] [13] [17] Do để cải thiện hiệu suất Bảng 3.2 Tỉ lệ loại bỏ gói tin chế kịch nút thắt cổ chai với băng thơng 3mbps „ , _ | Số gói tin gửi | So goi tin mat Sốgóitinbị | Tỉ lệ loại bỏ loại bỏ gói tin RED 19.251 570 302 1,56% FRED 14.425 377 147 1,01 % V-RED 19.152 494 239 1,24% Dựa vào thơng số gói tin gửi số gói tin bị loại bd, cho thay co ché FRED V-RED có tỉ lệ loại bỏ gói tin thấp chế RED kịch nút thắt chai có dung lượng mbps mpbs Trong đó, chế FRED có tỉ lệ loại bỏ gói tin thấp chế, với tỉ lệ 5,61% kịch nút thắt cỗ chai có đung lượng mpbs 1,01% kịch nút thắc cỗ chai có dung lượng mpbs Cơ chế V-RED có tỉ lệ gói loại bỏ gói tin thấp chế RED lại cao chế FRED với tỉ lệ kịch 1,56% 1,24% Tuy nhiên, khoảng thời gian mô phỏng, tổng số lượng gói tin truyền tải chế FRED thấp rõ rệt so với chế RED V-RED Qua phân tích đánh giá từ biểu dé va bảng kịch ta thấy cải tiến RED trường hợp có thay đổi tốc độ tăng trưởng hàng đợi cho kết tốt, có tỉ lệ gói tin bị loại bỏ thấp so với chế RED 3.3.2 Độ trễ truyền tải gói tin chế Hình 3.5 Thể độ trễ truyền tải gói tin theo thời gian chế mơ hình mạng có nút thắt cổ chai với băng thơng lmpbs 39 Hình 3.6 Độ trễ chế kịch nút thắt chai với bing théng Imbps Hình 3.7 Thể độ trễ truyền tải gói tin theo thời gian chế mơ hình mạng có nút thắt cổ chai với băng thơng 3mpbs Hình 3.7 Độ trễ chế kịch nút thắt cô chai với băng thông 3mbps Theo biểu đồ Hình 3.6 ta thấy độ trễ truyền tải gói tin co ché RED V-RED tương đương nhau, có độ biến thiên khoảng 0,3s đến 1,0s Tuy nhiên, chế V-RED có độ biến thiên độ trễ giai đoạn đầu kịch lớn (1,15) trì độ trễ mức 1,0s phần kịch mô Theo biểu đỗ Hình 3.7 ta thấy độ trễ truyền tải gói tin chế RED V-RED tương đương nhau, có độ biến thiên khoảng 0,3s đến 0,5s Tuy nhiên, chế V-RED có độ biến thiên độ trễ giai đoạn đầu kịch lớn (0,6s) trì độ trễ mức 0,5 s phần kịch mô 40 Trong ca kich ban, co chế FRED có độ trễ truyền tải gÓI tin thấp, ổn định đuy trì suốt thời gian mơ 3.3.3 Mức độ sử dụng thơng lượng chế Hình 3.8 Thể mức độ sử dụng thông lượng chế mơ hình mạng có nút thắt cổ chai với băng thơng 1mbps Hình 3.8 Thơng lượng chế kịch có nút thắt c6 chai với băng thơng lmbps Hình 3.9 Thể mức độ sử dụng thông lượng chế mơ hình mạng có nút thắt cỗ chai với băng thơng mbps Hình 3.9 Thơng lượng chế kịch có núi thắt chai với băng thông 3mbps 41 Danh gia: Các chế RED, V-RED có mức độ sử dụng thơng lượng tương đương kịch bản, chế thể mức độ tận dụng thông tốt, ln trì mức cao Cơ chế FRED có mức độ sử dụng thông lượng thấp chế RED VRED, băng thông sử dụng không trì mà ngắt quảng theo thời điểm Nhìn vào biêu đồ hình 3.8 3.9 thay rang RED va VRED có mức độ gần tương đương kịch Thời điểm ban đầu chế RED có mức độ sử dụng thơng lương cao RED FRED nhiên sau ta thấy FRED có mức độ thơng lượng thấp RED VRED 3.4 TIỂU KÉT CHƯƠNG Qua kết mô cho thấy chế quản lý hàng đợi FRED đem lại hiệu việc giảm thiểu số lượng gói tin bị loại bỏ trường hợp hệ thống mạng có nút thắt cổ chai với băng thơng thay đổi lưu lượng đữ liệu truyền tải cao Cơ chế VRED giúp giảm thiểu tỉ lệ loại bỏ gói tin so với chế RED, đặc biệt trường hợp số lượng gói tin truyền tải mơ hình mạng lớn Tổng số lượng gói tin đường truyền tải mạng chế FRED thấp hon co ché RED va V-RED Tuy nhiên, độ trễ truyền tải gói tin chế RED, VRED lại ln trì mức ổn định, chế FRED lại có độ trễ truyền tải gói tin khơng ơn định, có độ chênh lệch lớn thời điểm Đồng thời, chế RED, V-RED có mức độ tận dụng băng thơng tốt, tận dụng tốt đa mức độ truyền tải gói tin, chế FRED có mức độ sử dụng băng thơng thấp, biến thiên theo thời điểm mô Từ kết mô từ kịch đưa ra, nhận thấy chế FRED cải tiến từ chế RED giúp cho tỉ lệ loại bỏ gói tin thấp đáng kể so với chế RED, điều chứng tỏ việc phát sớm tắc nghẽn loại bỏ gói tin chế FRED hoạt động hiệu quả, nhiên mức độ tận dụng thông độ trễ truyền tải gói tin chưa cao, số lượng gói tin truyền tải kịch mô 42 thấp nhiều so với co ché RED va V-RED (thap hon 8%), cho thay co ché FRED có tỉ lệ gói tin loại bỏ thấp số lượng gói tin truyền tải thấp, dẫn đến việc nâng cao hiệu mạng chưa cao Cơ chế V-R.ED tỏ hiệu việc giảm thiểu tỉ lệ loại bỏ gói tin (có tỉ lệ loại bỏ gói tin nhỏ chế RED), mức độ tận dụng băng thơng, độ trễ truyền gói tin trì mức độ tốt với chế khác PHAN KET LUAN Qua tìm hiểu, nghiên cứu thực mô phỏng, đánh giá phần mềm NS2 ta thấy luận văn đạt kết sau: - Luận văn trình tiết lý thuyết mạng, 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 Đồng thời, từ vấn đề phản ứng chưa nhanh chế RED, 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 V-RED, FRED - Nghiên cứu, tìm hiểu lý thuyết chế quan lý hàng đợi RED vẻ mặt nguyên lý hoạt động, thuật toán sơ đỗ khối thuật toán RED tìm mặc ưu điểm, nhược điểm RED từ cải tiễn chế cải tiến VRED, FRED nhằm khác phục tốt nhược điểm khã phản ứng thích nghỉ chậm với thay đơi nhanh tốc đọ tăng trưởng chiều dài hàng đợi cia RED - Qua thực giả lập, mô chế cải tiến, luận văn tiến hành đánh giá, phân tích hiệu chế, đựa kết mô nhận thấy chế cải tiến đạt hiệu tốt độ trễ, tỉ lệ loại bỏ gói tin mức độ sử dụng đường truyền kịch mô chế cải tiến tốt so với chế RED Do thời gian có hạn, luận văn cịn tổn số hạn chế việc xây dựng kịch mô cịn chưa đa dạng, chưa có nhiều kịch xây dựng nhiều môi trường giả lập khác xây dựng nhằm đánh giá xác hiệu chế loại hệ thống mạng Hướng nghiên cứu luận văn tiếp tục đánh giá chế với kịch bản, môi trường khác nhau, đồng thời tiến hành so sánh, đánh giá Với nhiều chế quản lý hàng đợi khác Dựa kết luận văn tiến hành nghiên cứu cải tiến chế quản lý hàng đợi RED tiếp tục cải tiến việc tính tốn chiều dài hàng đợi cải tiến tham số khác chế RED như, ngưỡng Minu, ngưỡng Maxu, nhằm đem lại hiệu việc kiểm soát tắc nghẽn hệ thống mạng 44 TAI LIEU THAM KHAO Tài liệu tiếng Việt [1] Nguyễn Kim Quốc (2015), “Nghiên cứu cải tiễn chế điều khiến nut mang”, Luận an Tién si, Khoa hoc may tinh, Dai hoc Khoa hoc Huế [2] Võ Thanh Tú (2012), “Giáo trình mạng truyền đĩữ liệu nâng cao ”, Đại hoc Khoa hoc Hué Tài liệu tiếng Anh [3] Adams R (2013), “Active Queue Management: A Survey”, TEEE Communications Surveys and Tutorials, Volume 15, Issue 3, pp 1425-1476 [4] D Lin, R Morris - Proceedings of the ACM SIGCOMM'97 conference on (1997) - dl.acm.org “Dynamic Random Early Detection (FRED)”, Dong Lin and Robert Morris Division of Engineering and Applied Sciences Harvard University Cambridge, MA 02138 USA [5] 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 [6] Athuraliya S., et al (2006), Network, Volume “REM Active Queue Management”, IEEE 15, Issue 3, pp.48-53 [7] Braen B., et al (1998), “Recommendations on queue management and congestion avoidance in the Internet”, IETF RFC (Information) 2309 [8] Feng W., et al (2002), “The Blue Active Queue Management Algorithms ”’, IEEE/ACM Transactions on Networking, Volume 10, Issue 4, pp.513-528 [9] Floyd S., Jacobson V (1993), Congestion Avoidance”, JEEE/ACM “Random Early Detection gateways for Transactions on Networking, Volume 1, pp-397-413 [10] Ismail A.H., Elsagheer Z., Morsi I.Z (2012), “Survey on Random Early Detection mechanism and it’s variants”, IOSR Journal of Computer Engineering (IOSRJCE), ISSN: 2278-0661, Issue 6, pp 20-24 45 [11] Ismail A.H., et al (2014), “Enhanced Random Early Detection’, International Journal of Computer Applications (0975 — 8887), Vol.92, No.9, pp.20-24 [12] Jacobson V (1988), “Congestion Avoidance and Control”, in Proc ACM SIGCOMM, pp.3 14-329 [13] 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 [14] Kim H.J., et al (2010), “An Active Queue management for QOS Guarantee of the High Priority Services Class”, FGCN, Part 1, CCIS 119, pp.37-45 [15] Marhoon H.A (2013), “Performance Evaluation of RED and REM Algorithms in TCP/IP Networks”, The First Scientific Conference the Collage of Sciences, Volume 1, pp.233-239 [16] Santhi V., Natarajan A.M (2011), “Active Algorithm for TCP Networks Congestion Control”, ISSN Queue Management 1450-216X, Vol.54, No.2, pp.245-257 [17] Sarkar S., Sikka G., Kumar A (2012), “Classification of Active Queue Management Algorithms for Application Specific Traffics”, Volume 2, Issue 5, pp.112-124 Website [18] The University of Southern California, https://www.isi.edu/nsnam/ns/ (truy cap 07/2019) 46 “NS-2 Network Simulator”, PHU LUC 1 Tập lệnh cài đặt phần mềm mơ mạng NS2: - Tải gói cài đặt NS2.35 tai dia chi https://www.isi.edu/nsnam/ns/, luu goi cai dat tai thu muc Downloads -Di chuyén thư mục thành đến thư mục 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=$PATH:/home/ns2/Downloads/ns-2.35/bin:/home/ns2/Downloads/ns2.35/tcl8.5.10/unix:/home/ns2/Downloads/ns-allinone-2.35/tk8.5.10/unix, export LD_LIBRARY PATH=/home/ns2/Downloads/ns-2.35/otcl1.14:/home/ns2/Downloads/ns-2.35/lib, export TCL_LIBRARY=/home/ns2/Downloads/ns2.35/tcl8.5.10/library:/home/ns2/Downloads/ns- 2.35/tc18.5.10/library - Cài đặt bién méi trrong: source ~/ bashre Tập lệnh cài đặt phần mềm phân tích kết quản mơ TraceGraph: - Tải gói cài đặt bao gdm: TraceGraph (ver 2.02) thư viện kèm thư viện di MGL - Cap nhat cac thu vién tro: sudo apt-get install lib32z1 lib3 2ncurses5 1ib32bz2-1.0 libxi6 libxtst6 libxrender! libxtst6:i386 libXp6:i386 libXt6:i386 - Giải nén gói cài đặt: xả nén gói TraceGraph (tracegraph202.tar.gz) vào thư mục /home/ns2/Iracegraph202, xả nén gói thư viện MGUL (mglinstaller.gz) vào thu muc /home/ns2/tracegraph202 PLI - Chạy tập lệnh đề cai dat: cd /Downloads, tar xvzf /tracegraph202.tar.gz -C, gunzip /mglinstaller.gz, mv /mglinstaller ~/tracegraph202/mglinstaller, cd ~/tracegraph202, sudo chmod 777 mglinstaller, /mglinstaller - Thiết lập biến môi trường file bashrc thư mục /home/ns2/: exporf PATH=$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 - sudo apt-get install gnuplot-nox gnuplot-qt gnuplot-x11 PL2 PHU LUC Co ché VRED Bước 1: Dựa mã nguồn chế RED (red.h, red.cc) NS2 đường dan /ns-allinone-2.35/ns-2.35/queue/ diéu chỉnh mã nguồn sau: - Trong file red.h, bố sung khai báo biến: double last_queue_length; double last_ time; double q_th; - Trong file red.cc, tiến hành chỉnh sửa bổ sung hàm tính tốn xác suất tỉ lệ loại bỏ gói tin calculate p_new theo thuật tốn V-RED sau: double VREDQueue::calculate p new(double v_ave, double th max, double v_a, double v_b, double v_c, double v_d, double max_p) t double p; double vred = 0.0; int qlen = qib_ ? q_->byteLengthQ : q_->lengthQ; int delta queue = qlen - edp_.last_queue_ length; double vred_now = Scheduler: :instance().clockQ; double delta_time = vred_now - edp_.last_time; edp_.last_queue_ length = qlen; edp_.last_time = vred_now; if ((abs(delta_queue) >= edp_.q th) && (delta time !=0)){ vred = delta queue / delta time; } if (gentle && v_ave >= th_max) { p=v.ic*vavet+v đ, } else if (!gentle && v_ave >= th_max) { p= 1.0; } else { PL3 int gentle, p=v.a*vave+v b; p *= max _p; p += vred; } if (p> 1.0) p= 1.0; retum p; } -_ Các hàm xử lý lại sử đụng tương tự chế quan ly hang doi RED - _ Điều chỉnh tên hàm, thủ tục từ RED sang VRED - _ Điều chỉnh tên file red.h, red.cc thành vred.h, vred.cc Bước 2: Copy files sau vào thư mục queue ns-allinone-2.35/ns- 2.35/queue Bước 3: Khai báo tham số cho chế vred file ns-default.tcl thư mục ns-allinone-2.35/ns-2.35/tcl/Iib Queue/VRED set mean_pktsize_ 1024 Queue/VRED set idle_pktsize_ 100 Queue/VRED set q weight 0.002 Queue/VRED set wait_ true Queue/VRED set linterm_ 50 Queue/VRED set mark p_ 0.1 Queue/VRED set use_mark p_ true Queue/VRED set setbit_ false Queue/VRED set gentle true Queue/VRED set drop_tail_ true Queue/VRED set drop_front_ false Queue/VRED set drop_rand_ false Queue/VRED set doubleq_ false Queue/VRED set nsl_compat_ false Queue/VRED set ave_ 0.0 Queue/VRED set probl_ 0.0 Queue/VRED set curq_ Queue/VRED set cur max p PL4 Queue/VRED set summarystats_ false Queue/VRED set last_queue_0 Queue/VRED set last_time_ Queue/VRED set q_thresh_ 5.0 Bước 4: Khai báo bổ sung chế quản lý hàng đợi file Makefile va file Makefile.in tai thu muc /ns-allinone-2.35/ns-2.35/: queue/vred.o \ Buéc 5: Chay lai chương trình dé cập nhật chế bổ sung: cd_ ns-allinone-2.35/ns-2.35 /configure make clean make Bước 6: Tiến hành sử dụng chế khai báo VRED kịch Cơ chế VRED Bước 1: Dựa mã nguồn chế RED (red.h, red.cc) NS2 đường dan /ns-allinone-2.35/ns-2.35/queue/ diéu chỉnh mã nguồn sau: - Trong file red.h, bố sung khai báo biến: double last_queue_length; double last_ time; double q_th; - Trong file red.cc, tiến hành chỉnh sửa bổ sung hàm tính tốn xác suất tỉ lệ loại bỏ gói tin calculate p_new theo thuật toán FRED sau: double FREDQueue::calculate p _new(double v _ave, double th max, double v_a, double v_b, double v_c, double v_d, double max_p) { double p; double vred = 0.0; int qlen = qib_ ? q_->byteLengthQ : q_->lengthQ; PLS Int gentle, int delta queue = qlen - edp_.last_queue_ length; double vred_now = Scheduler: :instance().clockQ); double delta_time = vred_now - edp_.last_time; edp_.last_queue_length = qlen; edp_.last_time = vred_now; if ((abs(delta_queue) >= edp _.q th) && (delta_time != 0)){ vred = delta_queue / delta_time; } if (gentle && v_ave >= th_max) { p=v.ic*vavet+v _d; } else if (!gentle && v_ave >= th_max) { p= 1.0; } else { p=v.a*vave+v b; p *= max _p; p += fred; } if (p> 1.0) p= retum 1.0; p; } -_ Các hàm xử lý lại sử đụng tương tự chế quan ly hang doi RED - _ Điều chỉnh tên hàm, thủ tục từ RED sang FRED - _ Điều chỉnh tên file red.h, red.cc thành fred.h, fred.cc Tải file fred.h fred.cc copy vào thư mục queue (~/ns-allinone-2.29/ns2.29/queue) -_ Thêm dòng lệnh sau vào file tcl/lib/ns-default.tcl # Ion Stoica (06/11/98) FRED/FREDL # Queue/FRED set bytes_ false Queue/FRED set queue-in-bytes_ false parameters PL6 Queue/FRED set thresh_ Queue/FRED set maxthresh_ 15 Queue/FRED set mean_pktsize_ 500 Queue/FRED set q weight 0.002 Queue/FRED set wait_ true Queue/FRED set linterm_ 10 Queue/FRED set setbit_ false Queue/FRED set drop-tail_ false Queue/FRED set doubleq_ false Queue/FRED set dqthresh_ 50 # FRED: many-flows_ == # FREDL (FRED version for many flows): many _flows_ == Queue/FRED set many-flows_ Buée 2: Chén thém khai bao queue/fred.o hai file Makefile, Makefile.in nam thu muc ~/ns-allinone-2.29/ns-2.29 sau: # WIN32: uncomment the following line to include specific make for VC++ # !include OBJ_CC =\ queue/fred.o\ - Lut cac file Makefile va compile bang cac lénh sau ctra sé lệnh Cygwin: ed ~/ns-allinone-2.29/ns-2.29 /configure make Bước 5: Chạy lại chương trình để cập nhật chế bồ sung: cd_ ns-allinone-2.35/ns-2.35 /configure make clean make Bước 6: Tiến hành sử đụng chế khai báo FRED kịch PL7