Đánh giá hiệu năng mạng

C1. NHẬP MÔN ĐÁNH GIÁ HiỆU NĂNG MẠNG NỘI DUNG • ĐÁNH GIÁ HiỆU NĂNG LÀ GÌ? • ĐỘ ĐO HiỆU NĂNG MẠNG MÁY TÍNH • CÁC MÔ HÌNH & ĐÁNH GIÁ HiỆU NĂNG • KiẾN TRÚC HỆ SONG SONG • KiẾN TRÚC HỆ PHÂN TÁN • KiẾN TRÚC & GIAO THỨC MẠNG 2 ĐÁNH GIÁ HiỆU NĂNG LÀ GÌ? • Đánh giá hiệu năng: - là áp dụng phương pháp khoa học vào nghiên cứu các hệ thống máy tính - Được xem như tách biệt với thiết kế hệ thống máy tính - Đích là xác định tính hiệu quả (effectiveness) và tính tốt (fairness) của một hệ thống máy tính - Các kỹ thuật đánh giá hiệu năng được phát triển để đo lường chính xác tính hiệu quả của việc quản trị các tài nguyên của hệ thống máy tính khi cố gắng cung cấp dịch vụ tốt cho tất cả các lớp khách hàng 3 ĐỘ ĐO HiỆU NĂNG MẠNG MÁY TÍNH • Một bộ mô tả được dùng để biểu diễn mặt nào đó về hiệu năng một mạng máy tính • Đích là các chỉ tiêu hiệu năng khách quan • Đối với các mạng máy tính, mỗi tầng có thể sử dụng một độ đo hiệu năng khác nhau: - UDP: Năng lục truyền qua (Throughput) - IP: Thời gian hành trình của gói - MAC: sự sử dụng kênh • Độ đo hiệu năng có thể dương hoặc âm 4 MẠNG DiỆN RỘNG 5 12 1 11 8 4 7 2 6 9 10 14 5 13 15 3 Host B Host C Host D Host E Host G Host J Host A Host H Host F Host N 16 17 routers Host L Host M MẠNG KHÔNG DÂY 6 AP Clients Server MẠNG CỤC BỘ 7 A Z X C Y B CÁC MÔ HÌNH VÀ ĐÁNH GIÁ HiỆU NĂNG • Mô hình là một sự biểu diễn trừu tượng / lý thuyết của một hệ thống. Một hệ thống có thể được mô hình hóa bởi một vài mô hình khác nhau • Ba phương pháp được áp dụng vào đánh giá hiệu năng mạng – Đo (measurement): các thiết bị đo lường được nối với hệ thống phần cứng, số liệu các thiệt bị đo đem lại được dùng để đánh giá hiệu năng. – Mô phỏng (simulation): mô phỏng hệ thống (bởi phần mềm mô phỏng), chạy hệ thống mô phỏng và đánh giá trên hệ thống mô phỏng. – Toán học (mathematical methods): mô hình hóa hệ thống bằng các hệ phương trình. Hiệu năng hệ thống được rút ra từ các lời giải của các hệ phương trình này 8 CÁC MÔ HÌNH VÀ ĐÁNH GIÁ HiỆU NĂNG • Hiệu năng thường được mô tả thông qua khái niệm: tiềm ẩn (latency), năng lực truyền qua (throughput) của mạng hoặc một phần của mạng – Tiềm ẩn: xác định thời gian từ khi khởi đầu truyền thông điệp (tại nguồn truyền) đến khi thông điệp nhận được đầy đủ (tại đích truyền) = tổng phí liên lạc nguồn + thời gian trễ (delay time) + tỷ suất độ dài thông điệp / băng thông + tổng phí liên lạc đích – Năng lực truyền qua: xác định lượng thông tin được chuyển giao trong một đơn vị thời gian 9 KiẾN TRÚC HỆ SONG SONG (1) • Một hệ song song là một hệ thống gồm một số thiết bị được hợp nhất bởi một mạng tốc độ cao, hợp tác chặt chẽ với nhau để thực hiện một nhiệm vụ. • Thông thường nhiệm vụ được phân thành các nhiệm vụ nhỏ hơn thích hợp với mỗi thiết bị, mỗi thiết bị được giao cho một nhiệm vụ con, các thiết bị hỗ trợ nhau thông qua trao đổi các kết quả nhận được từ việc thực hiện nhiệm vụ con của mình. • Nếu một thiết bị / nối kết bị hỏng hóc nhiệm vụ không thể hoàn thành 10 [...]... các nối kết mạng – Các máy tính phối hợp hành động thông qua truyền thông điệp 12 KiẾN TRÚC HỆ PHÂN TÁN (2) Ba đặc trưng của một hệ phân tán: - Sự cạnh tranh của các thành phần - Thiếu đồng hồ chung - Sự hỏng hóc của các thành phần là độc lập 13 KiẾN TRÚC MẠNG (1) • Kiến trúc mạng mô tả: – Hình thái (topology) mạng – Sự thực hiện vật lý (các kiểu tham số của các phần tử mạng) • Hình thái mạng cho cấu... thiết bị của hệ thống phân tán có thể trải rộng Các thành phần cục bộ của một mạng như vậy thường được nối bởi switches Các switches thường có kiến trúc tương tự như các mạng của các hệ thống song song • Các hệ thống phân tán bao gồm các thiết bị di động cần các mạng giải quyết các vấn đề bổ xung 14 KiẾN TRÚC MẠNG (2) • Hiệu năng và cách ứng xử động của các liên kết giữa các thiết bị không dây và các... • Nếu các flits bị kẹt, gói bị trải ra trên một phần của mạng 6 MẪU LƢU THÔNG (1) • Mẫu lƣu thông mạng là kết quả của yêu cầu liên lạc giữa các nodes mạng • Thời gian thông điệp đƣợc truyền và đích của thông điệp xác định sự lƣu thông tại một node • Chồng các sự lƣu thông của tất cả các nodes cho ra mẫu lƣu thông của mạng • Mẫu lƣu thông của mạng đƣợc xác định bởi sự phân phối các thông điệp theo không... gọi là tín hiệu (trong viễn thông) • Tín hiệu bày tỏ dạng đơn giản đƣợc gọi là tín hiệu cơ sở • Lƣu thông phụ thuộc thời gian là một sự chồng chéo nhiều tín hiệu đƣợc gửi từ nhiều nguồn • Dạng của sự chồng chéo mô tả sự phân phối các thông điệp theo thời gian • Hai dạng độ trù mật lƣu thƣờng gặp là: lƣu thông bùng nổ (bursty traffic) và lƣu thông multifractal 9 MẪU LƢU THÔNG (4) Các tín hiệu cơ sở... multifractal: – Lƣu thông self-similar: mẫu lƣu thông bất biến đối với tỷ lệ/kích thƣớc 12 MẪU LƢU THÔNG (6) – Tín hiệu rời rạc x(t) đƣợc gọi là self-similar với tham số  (0 <  < 1) nếu với mọi m nguyên dƣơng Trong đó Var ký hiệu variance,  tự tương quan và Mô tả trung bình qua m giá trị của tín hiệu gốc Tham số  chỉ ra tính self-similarity và liên quan đến tham số Hurst H ≤ 0.5 (  1) biểu diễn không... các thiết bị di động Tính toán Ubiquitous cũng được gọi là tính toán pervasive 15 16 CHƢƠNG 2 CÁC ĐẶC TRƯNG KIẾN TRÚC MẠNG 1 NỘI DUNG • KỸ THUẬT HOÁN CHUYỂN (Switching Techniques) • MẪU LƯU THÔNG (Traffic Patterns) • KiẾN TRÚC MẠNG HỮU TUYẾN (Wired Network Architectures) • KiẾN TRÚC MẠNG VÔ TUYẾN (Wireless Network Architectures) 2 KỸ THUẬT HOÁN CHUYỂN (1) • Hoán chuyển mạch (circuit switching) – Dành... xử lý và bộ nhớ cục bộ) – Mạng liên lạc nối các nút (trên cùng một main board / trên các boards khác nhau được nối kết trực tiếp) – Thông thường có một bộ nhớ dùng chung cho tất cả các nút (bộ nhớ chia sẻ) • Một hệ song song được thiết lập trong một “diện tích” giới hạn 11 KiẾN TRÚC HỆ PHÂN TÁN (1) • Hệ thống phân tán: – là một hệ thống các thiết bị được hợp nhất bởi một mạng, thời gian liên lạc chiếm... LƢU THÔNG (2) • Phân phối theo không gian – distribution in space Phản ánh “độ trù mật” các thông điệp trong các vùng mạng Mô tả con số biến thiên các nodes đích của một thông điệp – Tính đều và điểm nóng (Hot Spot): • Trƣờng hợp lý tƣởng, độ trù mật thông điệp đƣợc phân phối đều trên mạng Nhƣ vậy mẫu lƣu thông đảm bảo “tải trọng” đều trên tất cả các liên kết • Một liên kết chịu một tải trọng cao gọi... thông tin ngƣời gửi, thông tin hoán chuyển …) • Payload chứa dữ liệu truyền – Ƣu điểm: • các gói có thể đƣợc lƣu trữ tại các nút trung gian trên đƣờng đi qua của gói • Liên kết logic mô tả đƣờng đi qua mạng của thông điệp Lƣu trữ gói cho phép nhiều liên kết logic sử dụng trên cùng liên kết vật lý – Có ba kiểu hoán chuyển gói: store-and-forward switching, cutthrough switching và wormhole switching 4 KỸ... đích đƣợc gọi là multicast • Multicast bao gồm hai trƣờng hợp đặc biệt: unicast và broadcast – Unicast: gửi một thông điệp cho một node duy nhất – Broadcast: gửi một thông điệp cho tất cả các nodes trên mạng • Multicast có thể đƣợc thực hiện bởi – Nhân bội thông điệp trƣớc khi vạch đƣờng (MRBR) – Hoặc nhân bội thông điệp trong khi vạch đƣờng (MRWR) 8 MẪU LƢU THÔNG (3) • Phân phối theo thời gian – distribution . C1. NHẬP MÔN ĐÁNH GIÁ HiỆU NĂNG MẠNG NỘI DUNG • ĐÁNH GIÁ HiỆU NĂNG LÀ GÌ? • ĐỘ ĐO HiỆU NĂNG MẠNG MÁY TÍNH • CÁC MÔ HÌNH & ĐÁNH GIÁ HiỆU NĂNG • KiẾN TRÚC HỆ SONG SONG. TRÚC HỆ SONG SONG • KiẾN TRÚC HỆ PHÂN TÁN • KiẾN TRÚC & GIAO THỨC MẠNG 2 ĐÁNH GIÁ HiỆU NĂNG LÀ GÌ? • Đánh giá hiệu năng: - là áp dụng phương pháp khoa học vào nghiên cứu các hệ thống máy. 3 ĐỘ ĐO HiỆU NĂNG MẠNG MÁY TÍNH • Một bộ mô tả được dùng để biểu diễn mặt nào đó về hiệu năng một mạng máy tính • Đích là các chỉ tiêu hiệu năng khách quan • Đối với các mạng máy tính,