ĐỊNH ĐƯỜNG CHO LUỒNG TIN DUNG LƯỢNG LỚN TRÊN MẠNG ThS. VŨ HOÀNG HOA Bộ môn Kỹ thuật Thông tin Khoa Điện – Điện tử Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Bài báo này đưa ra một hướng phát triển các thuật toán định tuyến động trên mạng chuyển mạch gói, với mục đích điều khiển các luồng lưu lượng lớn trên mạng Summary: This paper presents a new method of dynamic routing in the packet switching network to control long - lived flows. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Đối với mạng truyền số liệu (chuyển mạch gói), các kỹ thuật định đường sử dụng trên mạng có thể được phân loại thành 2 nhóm: kỹ thuật định đường tĩnh và kỹ thuật định đường động. Với ưu điểm là kết quả tính toán (đường dẫn cho các gói tin) luôn bám sát hiện trạng của mạng, kỹ thuật định đường động hiện đang được sử dụng rộng rãi trên các mạng truyền số liệu. CT 2 Trong mạng NGN, do phải truyền tải rất nhiều loại gói tin (luồng) khác nhau nên cần có chiến lược định hướng phù hợp cho các gói tin (mở rộng ra là định hướng cho luồng tin) đó để có thể đáp ứng các chỉ tiêu QoS. 1. Phân loại gói tin 1.1. Phân loại theo nguồn gốc - Gói tin số liệu. - Gói tin thoại. 1.2. Phân loại theo kiểu luồng: Gói thuộc các luồng sau - Luồng PTP (port to port). - Luồng HTH (host to host). - Luồng STS (subnet to subnet). - Luồng NTN (net to net). 1.3. Phân loại theo mức độ ưu tiên Theo hệ số ưu tiên gắn trên gói tin – có 5 mức. 1.4. Phân loại theo kiểu dịch vụ - Gói tin yêu cầu dịch vụ thời gian thực (gói tin thoại). - Gói tin yêu cầu theo QoS. 1.5. Phân loại theo dung lượng luồng: gói thuộc luồng - Luồng dung lượng lớn - LLF (≥ X gói tin). - Luồng dung lượng nhỏ - SLF (≤ X gói tin). Trong phạm vi bài báo này chỉ giới hạn về vấn đề định đường cho các luồng (gói tin) có dung lượng lớn và tồn tại trong khoảng thời gian dài trên mạng. 2. Các thông số của luồng LLF Đối với các luồng tin kiểu này có thể mô tả các thông số của nó như sau: Bảng 1. Các thông số của luồng LLF Thông số Miêu tả * Giới hạn dưới của luồng * Giới hạn trên của luồng * Kiểu luồng * Số byte hoặc số gói tối thiểu trước khi quyết định chọn đường (X byte, X gói) * Thời gian chờ lớn nhất trước khi quyết định chọn đư ờng ( T giây) * Loại luồng theo địa chỉ (cổng, máy, mạng con, m ạng) * Chu kỳ cập nhập thông tin lớn nhất * Chu kỳ cập nhập thông tin nhỏ nhất * Thời gian lớn nhất cho chu kỳ cập nhập thông tin (T’ giây) * Thời gian nhỏ nhất cho chu kỳ cập nhập thông tin (T’’ giây) * Giới hạn ngưỡng của đường dẫn * Phân chia lưu l ư ợng * Số Hop (đoạn truyền) nhỏ nhất của đường dẫn n gắn nhất (ví dụ: 2 hop) * Tỷ lệ cấp phát lưu lượng đường truyền cho luồng (ví dụ: 55%) CT 2 3. Tính toán đường dẫn Phần tính toán đường dẫn có thể thực hiện theo bài toán tối ưu đơn mục tiêu hoặc đa mục tiêu. Tiêu chuẩn ưu tiên: B (độ rộng băng thông), D (trễ), P (xác suất mất tin). * Bài toán đơn mục tiêu: Dựa theo từng tiêu chuẩn ưu tiên, tính theo Dijkstra sau đó lựa chọn các đường dẫn (1) đã tính được có thông số đáp ứng D(1), P(1) thỏa mãn QoS. Trong đó: khi tuyến 1 có băng thông lớn nhất được dành cho luồng LLF, các tuyến 1 khác dành cho luông SLF. Nếu không tồn tại LLF trong chu kỳ tính thì tất các tuyến tính được dùng cho SLF. * Bài toán đa mục tiêu: lựa chọn tiêu chuẩn ưu tiên )1(P.c)1(D.b )1(B.a M 1 + = Có thể tùy ý lựa chọn hệ số a, b, c riêng cho luồng LLF và SLF. Sau đó đồng nhất đơn vị và tính đường dẫn. 4. Phát hiện luồng tin LLF Luồng LLF được phát hiện dựa trên các thông số của luồng. Toàn bộ quá trình trên được tóm tắt như sau: CT 2 Hình 1. Mô hình trạng thái luồng 5. Phân chia lưu lượng đường truyền Theo quan điểm định đường như ở trên, việc phân chia lưu lượng đường truyền dựa trên các trạng thái của mạng được đề xuất phân chia mềm theo 3 mức: • Tải trên mạng dưới hoặc bằng mức cho phép. • Tải trên mạng trên mức cho phép. • Xảy ra tắc nghẽn trên mạng. Sơ đồ phân chia như sau: Hình 2. Phân chia động băng thông đường truyền NL: băng thông dành cho luồng LLF; NS: băng thông dành cho luồng SLF Băng thông chung cho LLF và SLF II. KẾT LUẬN Theo xu hướng phát triển mạng Viễn thông hiện nay, mô hình mạng NGN sẽ được triển khai từng bước ở Việt Nam. Vấn đề định tuyến và điều khiển lưu lượng trên mạng đặc biệt quan trọng. Nếu tổ chức được luồng lưu thông trên mạng ổn định thì có thể hoàn toàn chủ động trong việc cung cấp các dịch vụ viễn thông truyền thống và các dịch vụ mở rộng, đảm bảo các chỉ số QoS theo yêu cầu. Tài liệu tham khảo [1]. Nguyễn Thúc Hải. “Mạng máy tính và các hệ thống mở”. NXB Giáo Dục 2003. [2]. Mischa Schwartz. “ Telecommunication Network: Protocols, modeling and analysis”. Addison- wesley Publishing Company 1988. [3]. U.Black. “Data network”. Prentice – Hall 1989♦ CT 2 . luồng - Luồng dung lượng lớn - LLF (≥ X gói tin) . - Luồng dung lượng nhỏ - SLF (≤ X gói tin) . Trong phạm vi bài báo này chỉ giới hạn về vấn đề định đường cho các luồng (gói tin) có dung lượng. ĐỊNH ĐƯỜNG CHO LUỒNG TIN DUNG LƯỢNG LỚN TRÊN MẠNG ThS. VŨ HOÀNG HOA Bộ môn Kỹ thuật Thông tin Khoa Điện – Điện tử Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Bài báo này đưa. b, c riêng cho luồng LLF và SLF. Sau đó đồng nhất đơn vị và tính đường dẫn. 4. Phát hiện luồng tin LLF Luồng LLF được phát hiện dựa trên các thông số của luồng. Toàn bộ quá trình trên được