Đánh giá hiệu năng mạng

Câu 1: Dùng lý thuyết hàng đợi để đánh giá hiệu năng mạngCâu 2: Dùng phần mềm đo các tham số của mạng (DU Meter. Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ PHÂN TÁN Công nghệ thông tin và viễn thông ngày càng phát triển, đòi hỏi nhu cầu về xử lí thông tin ngày càng cao, nhanh hơn nhiều lần tốc độ phát triển của tài nguyên phần cứng và phần mềm. Có nhiều vấn đề đặt ra mà các hệ thống tập trung thông thường không đáp ứng được, do tốc độ xử lí còn hạn chế. Xây dựng một hệ thống phân tán có khả năng xử lí đồng thời một bài toán trên nhiều máy tính là một hướng giải quyết khả thi và đã được chứng minh tính hữu dụng. Hệ thống phân tán còn tạo nhiều thuận lợi trong việc chia sẻ thông tin trên toàn thế giới Mặt khác sự phát triển không ngừng của các kỹ thuật tiên tiến về máy tính, đặc biệt là các giải pháp mạng, cùng với sự bùng nổ nhanh chóng các dịch vụ và nguồn thông tin trên mạng đã làm gia tăng số người sử dụng Internet đến con số hàng tỷ (theo International Data Corp, tính đến cuối năm 2006 sẽ có hơn 1 tỷ người trên toàn thế giới kết nối Internet). Các đặc điểm của nguồn thông tin, tổ chức mạng, cũng như việc khai thác, xử lý thông tin ngày càng trở nên phức tạp và đa dạng hơn, có thể kể đến các khuynh hướng chính yếu: Các thiết bị di động (Mobile devices): Việc cung cấp các phần mềm, các dịch vụ hỗ trợ hiệu quả cho lớp thiết bị di động (laptop, PDAs đến điện thoại di động hay sổ tay điện tử...) này vẫn đang phải đối mặt với nhiều khó khăn vì các thiết bị di động thường có tài nguyên hạn hep, và thường dựa trên các kết nối với băng thông thấp, độ trễ cao của đường điện thoại, hay mạng không dây. Người dùng di động (Mobile users): Ngày nay người dùng thường có nhu cầu truy cập vào máy tính của mình, tài khoản của mình từ bất cứ đâu, vì thế việc hỗ trợ kết nối ở mọi nơi, mọi lúc và trên mọi thiết bị là một thách thức được đặt ra. Nhu cầu chuyên biệt hoá: Việc khai thác thông tin, sử dụng dịch vụ đã không còn thỏa mãn với các cơ chế thụ động, mà người dùng thường có khuynh hướng muốn chuyên biệt hoá nhu cầu của mình một cách chủ động. Internet là cơ sở để thực hiện mong muốn này, vấn đề còn lại là khả năng hỗ trợ chuyên biệt hoá của các ứng dụng mạng dành cho người dùng. Nguồn tin đa dạng, khối lượng cực lớn: Đã xuất hiện sự bùng nổ thông tin trên mạng với sự xuất hiện của nhiều kho dữ liệu khổng lồ. Các kho dữ liệu này lại được cung cấp từ nhiều nguồn nên thường không đồng nhất về tổ chức, đây sẽ lại là một khó khăn mới đối với người dùng khi truy vấn. Gia tăng sử dụng mạng cục bộ: Việc các mạng Intranet được xây dựng phổ biến là một điều kiện tốt để triển khai các kỹ thuật mới trong việc xây dựng các ứng dụng mạng, vì Intranet cho phép việc thiết lập an toàn hệ thống dễ dàng hơn trong một tập hợp mang tính cộng tác và tin cậy. Môi trường không đồng nhất: Khi kết nối các máy tính, các mạng cục bộ vào Internet, các ứng dụng và người dùng phải đối mặt với một môi trường không đồng nhất cả về phần cứng, lẫn về kiến trúc, hệ điều hành…Và bài toán tương thích, dễ mang chuyển sẽ là vấn đề cần giải quyết ở đây. Sự khập khiễng về đường truyền: Mặc dù ngành viễn thông đã đạt đến những tiến bộ đáng kinh ngạc, và cho ra đời các loại cáp quang với tốc độ truyền tải nhanh đáng kể, đa số người dùng vẫn bị giới hạn với các thiết bị kết nối như modem hay các đường truyền băng thông thấp với mạng không dây. Với tất cả các đặc điểm trên đây, các ứng dụng phân tán phát triển theo mô hình clientserver truyền thống tỏ ra một số bất lợi vì đòi hỏi làm việc đồng bộ, đòi hỏi đường truyền băng thông cao, độ trễ thấp và cuối cùng là các dịch vụ thiếu linh động, khó thay đổi hay bổ sung. Mobile Agent là một mô hình trong đó các tiến trình được gọi là agent có tính tự trị và khả năng di động từ máy chủ này sang máy chủ khác để hoàn tất tác vụ. Ý tưởng chủ đạo của mobile agent là di chuyển xử lý đến gần nguồn dữ liệu, nhờ đó có thể giảm tải mạng, khắc phục tình trạng trễ, hỗ trợ xử lý không đồng bộ và tạo ra sự tưng thích mạnh trên các môi trường không đồng nhất. Mobile agent với các ưu điểm này hứa hẹn một giải pháp mới, hiệu quả và dễ dàng hơn trong việc phát triển ứng dụng phân tán. 1.1. Định nghĩa Có rất nhiều định nghĩa được đưa ra cho hệ phân tán. Sau đây là một số định nghĩa: Hệ phân tán là một hệ thống có chức năng và dữ liệu phân tán trên các trạm (máy tính) được kết nối với nhau bởi một mạng máy tính. Hệ phân tán là một tập các máy tính độc lập giao tiếp với người dùng như một hệ thống thống nhất, toàn vẹn. Hệ phân tán là tập hợp các máy tính tự trị được kết nối với nhau bởi một mạng máy tính và được cài đặt phần mềm hệ phân tán Distributed systems software Hệ phân tán = Mạng máy tính + Phần mềm Hệ phân tán Ví dụ Hệ phân tán 1. Mạng máy tính là 1 hệ phân tán trong đó phần mềm hệ phân tán cung cấp các ứng dụng truyền thông Phải nắm vững về kiến trúc mạng máy tính (Network architecture) Topology Protocol (Sơ đồ kết nối hình học) (Giao thức) Mô hình ISO Mô hình TCPIP Mô hình ATM (trình không đồng bộ) (B_ISDN_mạng tích hợp dịch vụ số) Chuẩn de facto (thực tế) de jure (pháp lý) 1.2. Hệ điều hành phân tán Dòng Unix BSD4…hệ điều hành phân tán đầu tiên được xây dựng cho các máy mini. VD máy mini của IBM (RS6000 hoặc AS400) Mini (Unix hoặc Unix like) Terminal (màn hình, bàn phím) Unix cài đặt trên máy VAX (DEC) Để nâng cao chức năng phân tán của hệ điều hành Unix (BSD) nhóm Berkeley System Distributing. NES Network file system: hệ thống quản trị mạng Đại học Urije (Amsterdam Hà Lan) có sản phẩm là Amoeba được thiết kế theo các tiêu chuẩn phân tán Đại học Carmegie – Hellon (Mỹ) có sản phẩm có tên là Mach cài trên các máy chuyên dụng → máy NEXT Viện nghiên cứu tin học tự động (Pháp) INRIA đặt tên là Chorus (không thương mại hóa) 1.3. Các dịch vụ ứng dụng (hệ thống thông tin) phân tán Hệ đặt vé giữ chỗ máy bay Hệ thống quản lý du lịch Các hệ thống thương mại điện tử Các hệ thống hội nghị từ xa (Teleconference) or Video conferancy Theo phân loại cổ điển thường phân thành 3 loại Hệ điều hành phân tán Cở sở dữ liệu phân tán Các hệ thống tính toán phân tán (Distributed Computing Systems) Hiện nay chỉ phân thành 2 loại Hệ điều hành phân tán Các hệ thống thông tin phân tán Ví dụ: Hệ thống thông tin quản lý du lịch Công ty du lịch gồm nhiều đại lý đặt tại các thành phố. Mỗi đại lý có các chức năng: Cung cấp thông tin Đăng ký du lịch Mỗi đại lý phải lưu trữ thông tin liên quan đến hai chức năng cơ bản. Như vậy mỗi đại lý sẽ được xây dựng một hệ thông tin học cục bộ mạng WAN Cơ sở dữ liệu gốc Cơ sở dư liệu bản sao Privatenetwork Mạng quốc gia công ty khác Cơ sở dữ liệu bản sao Cơ sở dữ liệu bản sao Phương án 1: Cơ sở dữ liệu tập trung (kiến trúc tập trung) Phương án 2: Kiến trúc phân tán • Dùng các bản sao (có Cơ Sở Dữ Liệu gốc và các Cơ Sở Dữ Liệu bản sao) • Không dùng Cơ Sở Dữ Liệu tổng thể, mỗi đại lý có Cơ Sở Dữ Liệu cục bộ (chỉ lưu giữ các thông tin liên quan đến đại lý này) Nhiều vấn đế nảy sinh cần giải quyết: • Định dạng (IdertificationNaming) • Chia sẻ tài nguyên (Resource sharing) • Giải quyết tương tranh (Concurrency) Deadlock: hiện tượng yêu cầu tài nguyên quay vòng, xử lý bằng cách hủy bỏ một tiến trình nào đó • Giải quyết đồng bộ hóa giữa các tiến trình • Truyền thông liên tiến trình (Interprocess Communication) 1.4. Mục tiêu và đặc trưng của hệ phân tán Hệ phân tán có các mục tiêu và đặc trưng sau đây:  Kết nối người sử dụng với tài nguyên Đặc thù của một hệ phân tán là có một tập tài nguyên (hữu hạn) và một tập người sử dụng (hữu hạn nhưng tăng trưởng rất nhanh). Do đó bài toán cơ bản, cuối cùng cần phải giải quyết của hệ phân tán là tìm giải pháp chia sẻ tài nguyên giữa các người sử dụng một cách tối ưu. 1. Chia sẻ tài nguyên Hardware Software Data Có 2 mô hình chính • Mô hình kháchchủ (Clientserver) • Mô hình hướng đối tượng (Object oriented) Ví dụ 1: Một server Queue Tài nguyên … Server Nhiều server … … … … … Chú ý: Chức năng phân bổ giữa S và C 2. Mỗi tài nguyên cần chia sẻ được xem như là một đối tượng (Object) • Đối tượng đó được định danh duy nhất trong toàn bộ hệ thống. • Đối tượng có thể di động trong hệ thống mà không cần tới định danh. • Mỗi tiến trình của người sử dụng muốn yêu cầu một tài nguyên nào đấy nó phải gửi một request tới đối tượng tương ứng với tài nguyên đó  sẽ có một hệ điều phối tiếp nhận các request đó và xử lý. 3. Tính mở (Openness) Khả năng bổ sung them các dịch vụ mới mà không làm thay đổi hoặc cản trở đối với các dịch vụ đã có  kể cả khả năng bổ sung tài nguyên mới. 4. Tính tương tranh (concurrency) 5. Tính chịu lỗi (Frult To Lerance) • Khi có một sự cố ở đâu đó, tiến hành cô lập sự cố. • Đi kèm với khả năng chịu lỗi là khả năng phục hồi: lưu trữ khả năng trung gian ngay trước khi xảy ra lỗi và thực hiện hồi phục lỗi từ điểm đó. 6. Tính thay đổi theo quy mô (tính co giãn) Scalabbility Hệ phân tán được thiết kế sao cho khi tăng quy mô hệ phân tán thì phần mềm chạy trên đó tăng ít (quy mô tăng hoặc giảm) 7. Tính trong suốt (Transparency) • Khả năng “che giấu” đối với người sử dụng, chương trình ứng dụng: che giấu sự rời rạc của các thành phần hệ phân tán  ISO (Reference Model for Open Distributed Processing 1992) • Mô hình tham chiếu cho các hệ phân tán mở Định nghĩa: 8 loại trong suốt 1. Trong suốt truy cập (access transparency): cho phép các đối tượng thông tin cục bộ hay ở xa đều được truy cập bằng cùng một thao tác như nhau. 2. Trong suốt định vị (location transparency): cho phép các đối tượng thông tin truy cập mà không cần biết đến vị trị địa lý của chúng. 3. Trong suốt tương tranh: cho phép một số hoặc nhiều tiến trình hoạt động đồng thời bằng cách chia sẻ sử dụng nhiều thông tin mà không làm cản trở công việc chung, không làm tương tranh (concurrency transparency). 4. Trong suốt lặp (replication transparency): cho phép dùng nhiều bản sao của các đối tượng thong tin để tăng độ tin cậy và bản sao của hệ thống. 5. Trong suốt lỗi (failure transparency): cho phép che giấu các sự cố xảy ra trong hệ thống. 6. Trong suốt di trú (migration transparency): cho phép di chuyển các đối tượng thông tin trên hệ thống mà không ảnh hưởng đến người sử dụng và trình ứng dụng. 7. Trong suốt hiệu năng (performance transparency): cho phép hệ thống được cấu hình lại để tăng hiệu năng (cấu hình lại cả phần cứng và phần mềm). 8. Trong suốt về quy mô (scaling transparency).

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HUẾ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MẠNG Sinh Viên : Câu 1: Dùng lý thuyết hàng đợi để đánh giá hiệu mạng 1.Lý thuyết sếp hàng ứng dụng  Lý thuyết xếp hàng nghiên cứu rộng từ lâu giới  Mô hình mạng xếp hàng mô hình cổ điển mô hình đánh giá hiệu  Một mạng xếp hàng đồ thị có hướng bao gồm nút hàng đợi,  Mô hình hàng đợi Markov (M/M/1): INPUT OUTPUT  Hàng đợi hệ thống bao gồm thành phần : gói tin vào/ hệ thống (input/output), hệ thống phục vụ (server), hàng đợi(queue) 2 Đánh giá mô hình hàng đợi M/M/1 - Ta xét mô sau : - Tổng thời gian gửi gói tin : 10s - Số gói tin gửi : 19050 - Số gói tin gửi thành công :14710 - Thời gian thực thực tế : 9,58 s -Tốc độ đến gói tin (λ) : λ=A/T Trong : A số gói tin hệ thống : T thời gian quan sát gói tin - Áp dụng vào ta có : λ = A/T = 19050/ 10 =1905 gói tin /s -Thông lượng( tốc độ trung bình) gói tin: X=C/T Trong : C số gói tin gửi thành công -Vậy thông lượng gói tin : X= 1470 / 10 =147 -Độ trễ thời gian trung bình : R= t/ C = 10 /1470= 0.0068 s -Thời gian phục vụ : S= B/C Trong : B thời gian thực thực tế Vậy S= 9,58 /1470 = 0.0065 Câu 2: Dùng phần mềm đo tham số mạng (DU Meter) PHẦN MỀM DU Meter DU Meter : -Là công cụ đo, giám sát băng thông mạnh mẽ, đo, hiển thị hoạt động đến từ máy tính bạn hay mạng bạn -Nó tạo thống kê máy tính mạng, đo hiển thị lưu lượng mạng LAN download/upload từ Internet -Ví dụ hình bên : đường màu đỏ lưu lượng download ,đường màu xanh lưu lượng upload Giao diện đo chương trình Sơ đồ mạng không dây wifi Tiến hành đo đánh giá mạng wifi Dùng phần mềm Dumeter đo Đánh giá Theo Ngày *Mạng tại nhà với nhà cung cấp Viettel *Mạng wifi cua viettel Theo Tuần *Tại nhà với nhà cung cấp viettel Câu 3: ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG Đánh giá hiệu hai giao thức TCP Reno TCP Vegas - Tiến hành thực : Mô hình có thông số cấu trúc sau Số nút nối với Băng thông Độ trễ -> TCP Reno Mpbs 20 ms -> TCP Vegas Mpbs 20 ms -> TCP UDP Mpbs 20 ms -> Mpbs 20 ms 5-> Mpbs 20 ms -> Mpbs 20 ms -> Mpbs 20 ms A.Chạy nút 1,2 TCP Reno/FTP thời gian chạy 10s Mô TCP Vegas/FTP chạy từ 0s đến 10s B.Chạy nút 4,5 TCP Vegas/FTP thời gian 10s Mô TCP Reno/FTP chạy 10s đến 20s C.SO SÁNH HIỆU NĂNG CỦA HAI GIAO THỨC TCP RENO/ TCP VEGAS Thông lượng hai gói tin * Màu tím TCP Reno >Màu xanh TCP Vegas .Số gói tin rơi hai giao thức Đường màu tím TCP Vegas Đường màu xanh TCP Reno D Đánh giá hiệu năng: (dựa vào đồ thị kết quả) -Cùng cấu hình mạng nhau, chế hoạt động TCP Vegas tốt TCP Reno, điều thể qua: +TCP Reno có biến thiên liên tục số gói tin rơi suốt thời gian truyền, cao điểm vào thời điểm 1,8 giây Tổng số gói tin rơi 82 gói/6591gói gửi +TCP Vegas tăng cao số gói tin rơi thời điểm 2.2 giây sau giảm nhanh số gói tin rơi Tổng số gói tin rơi 42 gói/6772gói gửi +Độ trễ trung bình TCP-Reno cao so với TCPVegas(0,05944) [...]... Vegas/FTP thời gian 10s Mô phỏng TCP Reno/FTP chạy 10s đến 20s C.SO SÁNH HIỆU NĂNG CỦA HAI GIAO THỨC TCP RENO/ TCP VEGAS Thông lượng của hai gói tin * Màu tím TCP Reno >Màu xanh TCP Vegas .Số gói tin rơi của hai giao thức Đường màu tím TCP Vegas Đường màu xanh TCP Reno D Đánh giá hiệu năng: (dựa vào đồ thị và kết quả) -Cùng một cấu hình mạng như nhau, cơ chế hoạt động của TCP Vegas tốt hơn TCP Reno, điều ... hàng đợi để đánh giá hiệu mạng 1.Lý thuyết sếp hàng ứng dụng  Lý thuyết xếp hàng nghiên cứu rộng từ lâu giới  Mô hình mạng xếp hàng mô hình cổ điển mô hình đánh giá hiệu  Một mạng xếp hàng... đánh giá mạng wifi Dùng phần mềm Dumeter đo Đánh giá Theo Ngày *Mạng tại nhà với nhà cung cấp Viettel *Mạng wifi cua viettel Theo Tuần *Tại nhà với nhà cung cấp viettel Câu 3: ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG... rơi hai giao thức Đường màu tím TCP Vegas Đường màu xanh TCP Reno D Đánh giá hiệu năng: (dựa vào đồ thị kết quả) -Cùng cấu hình mạng nhau, chế hoạt động TCP Vegas tốt TCP Reno, điều thể qua: +TCP