Đang tải... (xem toàn văn)
Trong bài báo này trình bày một cơ chế điều khiển tắc nghẽn đa đường cho mạng CCN tại phía đầu nhận với mục đích đảm bảo chia sẻ công bằng băng thông mạng, cân bằng tắc nghẽn và cải thiện khả năng sử dụng tài nguyên mạng. Các kết quả đánh giá thông qua mô phỏng đã chứng minh được tính hiệu quả của thuật toán đã đề xuất so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường trước đó tại các node mạng CCN.
Hội thảo quốc gia 2014 Điện tử, Truyền thông Công nghệ thông tin (ECIT2014) Điều Khiển Tắc Nghẽn Đa Đường Phía Đầu Nhận cho Mạng Content-Centric Network Nguyễn Trúc Quyên Lê Tuấn Anh Viện CNTT Viện KH&CN Quân Sự TP Hồ Chí Minh trucquyen54@gmail.com Khoa CNTT Học viện CN BC-VT TP Hồ Chí Minh letuanh@ptithcm.edu.vn Trong báo chúng tơi trình bày thuật tốn điều khiển tắc nghẽn đa đường phía đầu nhận cho mạng CCN Đó đề xuất dựa thuật toán Remote Adaptive Active Queue Management (RAAQM) nhóm đồng tác giả Carofiglio [3] Nghiên cứu [3] chế điều khiển tắc nghẽn đa đường node mạng CCN, giải toán điều khiển tắc nghẽn node mạng CCN Router Vấn đề đặt đầu nhận tồn nhiều card mạng, kết nối đồng thời để phân phối gói Interest node mạng với cách giải tác giả Carofiglio khơng đảm bảo tính cơng đầu nhận Chính chúng tơi đề xuất thuật tốn điều khiển tắc nghẽn đa đường phía đầu nhận cho mạng CCN, thuật toán áp dụng chế quản lý cửa sổ điều khiển độc lập tính Round Trip Time (RTT) độc lập cho path, điều khiển lưu lượng, truyền gói yêu cầu liệu Interest packet node mạng CCN Với thuật tốn chúng tơi đặt ba u cầu cần đạt đảm bảo tính chất chia sẻ cơng băng thơng đường truyền mạng, có khả cân tắc nghẽn đạt hiệu cao việc sử dụng tài nguyên mạng Phần lại báo trình bày theo bố cục sau: Phần I trình bày nghiên cứu liên quan Phần II phần báo, phần chúng tơi trình bày thuật tốn điều khiển tắc nghẽn đầu nhận mạng CCN Phần III thực hóa thuật tốn chương trình mơ CCNPL-Sim, tạo kịch mô nhằm làm rõ mục tiêu đặt thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường phía đầu nhận Từ khóa— content-centric network; receiver-driver; multipath congestion control; pull-based; interest control GIỚI THIỆU Mạng Internet phát triển từ năm đầu thập kỷ 80 ngày ứng dụng rộng rãi, hoạt động giao tiếp dựa tập giao thức chuẩn hóa sở địa IP Mơ hình mạng truyền thống ngày trở nên tải so với yêu cầu đặt Một số giải pháp đề nghị đưa vào sử dụng nhằm nâng cao khả đáp ứng dịch vụ mạng mơ hình Content Delivery Network (CDN) [5] CDN mơ hình mạng phân phối nội dung, bao gồm máy tính chứa liệu đặt theo khu vực địa lý khác Các máy tính kết nối với thành mạng lưới phân phối liệu, đưa liệu đến gần người sử dụng Mơ hình CDN đưa thơng tin gần người sử dụng theo khu vực địa lý nhằm đạt hiệu việc tối đa hố băng thơng mạng tăng chất lượng dịch vụ Tuy nhiên, CDN thiết kế dựa tầng ứng dụng, thực thi mức file dịch vụ, khó có khả mở rộng, chi phí trì cao II CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN Trong thập kỷ qua có nhiều nghiên cứu mơ hình mạng dựa định danh liệu CCN Truyền thông mạng CCN điều khiển Receiver, Với tồn đó, CDN khơng phải hướng phát triển lâu dài mơ hình mạng tương lai Dựa ý tưởng CDN, mơ hình mạng đề xuất gần Content Centric Network [10] lấy liệu làm ISBN: 978-604-67-0349-5 Giang Minh Đức Trung tâm CNTT Viễn Thơng Bình Dương TP TDM, Bình Dương ducgm.bdg@vnpt.vn trọng tâm Receiver khơng cần xác định xác địa đầu cuối giữ thơng tin cần truy cập, đơn giản gửi yêu cầu định danh liệu cần nhận mạng Với cách tiếp cận Reveiver đầu cuối chủ động yêu cầu thông tin, Receiver biết thơng tin nhận xong Chính người ta cịn gọi mơ hình mạng mơ hình mạng pull-based Tóm tắt—Content-Centric Network (CCN) cấu trúc mạng truyền thông dựa định danh liệu CCN mở nhiều thách thức, năm gần đây, nhiều hướng nghiên cứu nhằm nâng cao khả đáp ứng nhu cầu người sử dụng tương lai Khả lưu trữ liệu node mạng quyền điều khiển thuộc đầu nhận tạo nên cách nhìn mơ hình truyền thơng mạng Trong báo chúng tơi trình bày chế điều khiển tắc nghẽn đa đường cho mạng CCN phía đầu nhận với mục đích đảm bảo chia sẻ công băng thông mạng, cân tắc nghẽn cải thiện khả sử dụng tài nguyên mạng Các kết đánh giá thông qua mô chứng minh tính hiệu thuật tốn đề xuất so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường trước node mạng CCN I Võ Thị Lưu Phương Khoa CNTT Trường ĐH Quốc tế ĐH Quốc Gia TP.HCM vtlphuong@hcmiu.edu.vn 348 Hội thảo quốc gia 2014 Điện tử, Truyền thông Công nghệ thông tin (ECIT2014) giả đề xuất chế quản lý cửa sổ suy nhất, tính RTT độc lập route Ưu điểm thuật tốn tính tốn theo thuật toán phân tán, giảm xử lý lại node đầu cuối Tuy nhiên có số nhược điểm, Receiver có nhiều kết nối gửi yêu cầu mạng thuật tốn khơng trì tính chất chia sẻ công truyền thông mạng thành phần cần truy cập liệu từ mạng CCN Trong mạng CCN liệu chia thành nhiều packet gọi data packet, data packet tương ứng với Interest packet có định danh tên Một ưu điểm bật mạng CCN khả lưu trữ tạm thời data packet CCN router có khả tái sử dụng data packet Receiver muốn nhận liệu cần gửi Interest mạng mạng có nhiệm vụ định hướng gói Interest chuyển tiếp data packet cho Receiver Đến nhận đủ packet liệu cần tải Receiver kết thúc trình gửi yêu cầu liệu Như vậy, có Receiver biết q trình truyền thơng kết thúc, tốc độ số lượng Interest truyền mạng Network phụ thuộc hoàn toàn vào Receiver CCN Router giữ Interest data packet khoảng thời gian định Các Interest packet đến CCN Router lưu trữ lại bảng PIT , data packet lưu trữ nhớ cache bảng CS Và chức định tuyến CCN Router thực nhờ vào liệu lưu trữ bảng FIB III Với phân tích chúng tơi đề xuất thuật tốn điều khiển tắc nghẽn đa đường phía đầu nhận cho mạng CCN Đó chế quản lý điều khiển tắc nghẽn độc lập cho kết nối mạng CCN, sử dụng cửa sổ để quản lý số lượng tối đa gói Interest gửi mạng path thứ , tính tốn tăng giảm kích thước cửa sổ thực độc lập path kết nối multipath Nhưng quản lý cửa sổ độc lập khơng có ràng buộc path kết nối miltipath chiếm phần đường truyền giống kết nối single path Chính điều tạo nên công truyền thông, đầu cuối multipath single path khu sử dụng chung Bottleneck link Để giải vấn đề chúng tơi đề xuất tham số mục đích cho kết nối single path multipath chia sẻ công sử dụng chung bottleneck link Trong nghiên cứu [10] nhóm tác giả trình bày cách tổng quát cấu trúc mạng dựa định danh với chế yêu cầu liệu, định tuyến chuyển tiếp packet Với cách tiếp cận tác giả Yannis Thomas nghiên cứu [11] trình bày cách tổng quan mạng định danh liệu mà tác giả gọi chung mơ hình mạng Information Centric Network, bên cạnh xây dựng hàm API thuật toán truyền vận với chế publish caching liệu node mạng Project CCNx phát triển nhóm tác giả PARC phát triển phương thức giao vận dựa việc định tuyến gói tin thơng qua định danh liệu, trình bày nghiên cứu [9] CCN hệ kiến trúc mạng tương lai giải thách thức mở rộng nội dung phân phối đến người sử dụng, khả di động thiết bị truy cập đảm bảo mặt an toàn liệu Nhóm tác giả xây dựng phương thức giao vận phù hợp với mạng Internet IP, giải vấn đề đặt cho mạng ̇ ( ) ( ) ( ( ) ( )) ( ( )) ( ( )) (1) hệ số nhân thêm path thứ Đối với path có nhiều route, ̇ ( ) tính tốn theo (2) ( ) ∑ ( ) ( )) ( ( ( )) ( ( )) (2) Mục đích chúng tơi thiết kế tham số cho kết nối single path multipath chia sẻ công sử dụng chung Bottleneck link thể (3) (3) Tham số RTT ước lượng đầu nhận, Interest gửi đi, Receiver tính tốn thời gian RTT nhận data packet, bỏ qua giá trị Interest/data packet truyền lại Về khía cạnh điều khiển tắc nghẽn mạng CCN, ICP thuật toán đề xuất đầu tiên, dựa sở thuật toán Additive Increase Multiplicative Decrease (AIMD) Tăng kích thước cửa sổ W giá trị μ/W cho gói data packet nhận Khi có tín hiệu tắc nghẽn thuật tốn giảm cửa sổ lượng β*W/2 với β