Chất lượng dịch vụ qos và cấp độ dịch vụ gos trong mạng IP WDM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) VÀ CẤP ĐỘ DỊCH VỤ (GoS) TRONG MẠNG IP/WDM LÊ ĐÌNH BẰNG Hà Nội, 11/2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ ĐÌNH BẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: XỬ LÝ THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) VÀ CẤP ĐỘ DỊCH VỤ (GoS) TRONG MẠNG IP/WDM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THÚC HẢI Hà Nội, 11/2009 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG IP/WDM 11 1.1 Giới thiệu 11 1.2 Các hệ mạng WDM 11 1.3 IP/WDM 13 1.4 Cấu trúc mạng IP/WDM 18 1.5 Các mơ hình liên mạng IP/WDM 18 CHƯƠNG ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG IP/WDM 22 2.1 Giới thiệu 22 2.2 Giới thiệu định tuyến gán bước sóng 22 2.3 Định tuyến gán bước sóng 24 2.4 Phân loại định tuyến gán bước sóng 25 2.4.1 Định tuyến gán bước sóng tĩnh IP/WDM (S-RWA) 27 2.4.1.1 Giới thiệu toán 27 2.4.1.2 Vấn đề định tuyến 31 2.4.1.3 Vấn đề gán bước sóng 31 2.4.2 Định tuyến gán bước sóng động IP/WDM (D-RWA) 33 2.4.2.1 Giới thiệu toán 33 2.4.2.2 Vấn đề định tuyến 34 2.4.2.3 Vấn đề gán bước sóng 40 2.4.3 Định tuyến nhãn - MPLS, GMPLS MPλS 43 2.4.3.1 MPLS 43 2.4.3.2 GMPLS MPλS 43 2.4.4 Vấn đề dành trước bước sóng IP/WDM 44 2.4.4.1 Phương pháp khởi tạo dành trước nút nguồn (SIR) 44 2.4.4.2 Phương pháp khởi tạo dành trước nút đích (DIR) 45 CHƯƠNG CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) TRONG MẠNG IP/WDM 48 3.1 Giới thiệu 48 3.2 Node chuyển mạch quang đệm FDL 50 Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM 3.3 Kịch QoS dựa thời gian bù với FDL 52 3.3.1 Cơ OBS 52 3.3.2 Sự phân biệt lớp lưu lượng 53 3.4 Thời gian bù độ trễ điểm đầu cuối 55 3.4.1 Ràng buộc thời gian bù 55 3.4.2 Độ trễ trước truyền tải hàng đợi 57 3.5 Phân tích 58 3.6 Kết mô thảo luận 62 3.6.1 Sự khác dịch vụ định luật bảo toàn 62 3.6.2 Vai trò thời gian trễ tối đa FDL 64 3.6.3 Vai trò thời gian bù chênh lệch 66 3.6.4 Sự ảnh hưởng kịch dựa thời gian bù 68 3.7 Kết luận 71 CHƯƠNG CẤP ĐỘ DỊCH VỤ (GoS) TRONG MẠNG IP/WDM 73 4.1 Giới thiệu 73 4.2 Sự phân biệt cấp độ dịch vụ (GoS) tĩnh với kịch định vị nguồn tài nguyên mạng IP/WDM 74 4.2.1 Giới thiệu vấn đề 74 4.2.2 Mơ hình mạng giả định 79 4.2.3 Công thức cho phân biệt GoS tĩnh 80 4.2.4 Giải pháp dựa thuật toán Lagrange mở rộng chức hướng nhỏ lẻ 83 4.2.4.1 Phân tích vấn đề dựa thuật tốn Lagrange mở rộng 83 4.2.4.2 Giải pháp bắt nguồn từ nguồn gốc vấn đề nhỏ 85 4.2.4.3 Cập nhật đa lớp Lagrange 86 4.2.4.4 Khởi tạo định vị nguồn tài nguyên khả thi 87 4.2.4.5 Đánh giá việc khởi tạo định vị nguồn tài nguyên 87 4.2.5 Sự phân biệt GoS tĩnh yêu cầu node giống 88 4.2.6 Sự phân biệt GoS tĩnh yêu cầu cặp node khác 96 4.2.7 Tích hợp phân biệt GoS tĩnh vào mục tiêu lợi nhuận mạng 98 4.2.8 Kết luận 103 4.3 Đánh giá hiệu suất GoS dựa chiến lược định tuyến cho mạng quang 104 4.3.1 Giới thiệu vấn đề 104 4.3.2 Cơ chế chiến lược 105 4.3.2.1 Các chế bảo lưu nguồn tài nguyên cho yêu cầu có độ ưu tiên cao 105 4.3.2.2 Các chế mà khác giải thuật định tuyến tập hợp định tuyến đưa cân nhắc cho lớp yêu cầu 108 Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM 4.3.2.3 Các chiến lược 109 4.3.3 Môi trường mô 110 4.3.4 Kết 112 4.3.5 Kết luận 117 CHƯƠNG KẾT LUẬN 119 5.1 Kết luận đánh giá 119 5.2 Định hướng đề tài 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 121 Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ gốc ASON Automatic Switching Optical Network ATM Asynchronous Transfer Mode AS Autonomous System AW Available wavelengths-based Weight BGP Border Gateway Protocol DXC Digital Cross-Connect DWDM Dense WDM DLE Dynamic Lightpath Establishment DW Distance-based Weight DIR Destination Initiated Reservation DR Delayed Reservation DP Dual Problem DG Distinct Grade ENNI External Network-to-Network Interface EIGRP Enhanced IGRP FDL Fiber Delay Line FEC Forward error correction flcap First Link Capacity Threshold GoS Grade of Service GMPLS Generalized MPLS gcap Global Capacity Threshold HW Hop-based Weight HAW Hop count and Available wavelengths-based Weight Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM HTAW Hop count and Total wavelengths and Available wavelengths-based Weight IP Internet Protocol INNI Internal Network-to-Network Interface ISDN Integrated Services Digital Network IP/WDM IP over WDM ISP Internet service provider IGRP Interior Gateway Routing Protocol LR Lagrange Relaxation LOH Light Observation Helicopter lcap Link Capacity Threshold MAN Metropolitan Area Network MPLS Multi Protocol Label Switching NNI Network to Network Interface OSPF Open Shortest Path First OCS Optical Circuit Switching OPS Optical Packet Switching OLS Optical Label Switching OBS Optical Burst Switching OAM&P Operations, Administration, Maintenance and Provisioning OXC Optical Cross-Connect OC Optical Circulator OSN Optical Switching Node pcap Path Capacity Threshold POH Payload Overhead QoS Quality of Service Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM RWA Routing and Wavelength Assignment RIP Router Information Protocol RG Regular Grade SOAs Semiconductor Optical Amplifers SONET Synchronous Optical Networking SDH Synchronous Digital Hierarchy SAR Specific Absorption Rate SOH Section Overhead SLE Static Lightpath Establishment SIR Source Initiated Reservation TAW Total wavelengths and Available wavelength-based Weight UNI User-to-Network Interface VPN Vitural Private Network WAN Wide Area Network WADM Wavelength Add/Drop Multiplexer WSXC Wavelength Selective Cross-Connect WCs Wavelength Channels WDM Wavelength Division Multiplex Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mạng WDM qua hệ 12 Hình 1.2 Truyền gói IP dựa wavelength 15 Hình 1.3 Ba phương pháp mạng IP/WDM (Mặt phẳng số liệu) 15 Hình 1.3 Kiến trúc tổng quát mạng quang IP/WDM 18 Hình 1.4 Hai cấu trúc tích hợp mạng quang 19 Hình 2.1 Định tuyến định tuyến ngồi 26 Hình 2.2 Yêu cầu thiết lập kết nối đồ thị chuyển đổi tương ứng 32 Hình 2.3 Định tuyến gán bước sóng D-RWA 34 Hình 2.4 Đường ngắn cố định từ nút đến nút 35 Hình 2.5 Định tuyến thay cố định 36 Hình 2.6 Bảng khoảng cách node nguồn E 39 Hình 2.7 Phương pháp SIR 45 Hình 2.8 Phương pháp DIR (1) 46 Hình 2.9 Phương pháp DIR (2) 47 Hình 3.1 Cấu trúc node chuyển mạch quang 51 Hình 3.2 Cấu trúc đệm FDL (a) độ trễ cố định (b) độ trễ thay đổi (c) kết hợp 51 Hình 3.3 Cơ lập lớp việc dành trước nguồn tài nguyên sử dụng thời gian bù 55 Hình 3.4 Sự khác FDL hàng đợi 62 Hình 3.5 Khả mát lớp 63 Hình 3.6 Tổng quan khả mát 64 Hình 3.7 Thời gian trễ tối đa khả mát 65 Hình 3.8 Thời gian trễ tối đa độ trễ hàng đợi 66 Hình 3.9 Thời gian bù chênh lệch khả mát 67 Hình 3.10 Thời gian bù chênh lệch độ trễ hàng đợi 68 Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM Hình 3.11 Khả mát số lượng lớp 69 Hình 3.12 Khả mát số lượng FDLs 70 Hình 3.13 Khả mát số lượng bước sóng 71 Hình 4.2.1 Ví dụ với mạng có nodes 89 Hình 4.2.2 Ví dụ với mạng có 10 nodes 90 Hình 4.2.3 Mạng Pan-European với 28 nodes 61 links 91 Hình 4.2.4 Số lượng cặp node bị ngắt kết nối số lượng từ chối cấp độ thấp việc từ chối hình phạt yêu cầu cấp độ thấp (trường hợp tải nặng) 93 Hình 4.2.5 Số lượng cặp node bị ngắt kết nối số lượng từ chối cấp độ thấp việc từ chối hình phạt yêu cầu cấp độ thấp (tải trung bình) 94 Hình 4.2.6 Số lượng cặp node bị ngắt kết nối số lượng từ chối cấp độ thấp việc từ chối hình phạt yêu cầu cấp độ thấp (trường hợp tải “nhẹ”) 95 Hình 4.2.7 Sự thỏa hiệp việc chấp nhận yêu cầu DG RG 98 Hình 4.2.8 Sự phân bố số lượng bước nhảy lightpaths 99 Hình 4.2.9 Sự thỏa hiệp số bước nhảy trung bình số lượng yêu cầu bị từ chối 100 Hình 4.2.10 Việc sử dụng chuyển đổi tương ứng với chi phí chúng 101 Hình 4.2.11 Tỉ lệ việc từ chối yêu cầu DG RG tương ứng với chi phí WC tăng lên 102 Hình 4.2.12 Giá trị đạt giàng buộc hàm tối ưu hóa 103 Hình 4.3.1.Topo mạng tham khảo sử dụng việc mô (PanEU) 111 Hình 4.3.2 Topo mạng tham khảo sử dụng việc mô (NSF) 112 Hình 4.3.3 Sự so sánh chiến lược mạng PanEU, định tuyến alt33 20% mức độ lưu thơng có độ ưu tiên cao bị khóa lớp có độ ưu tiên thấp 116 Hình 4.3.4 Sự so sánh chiến lược mạng PanEU, định tuyến alt33 20% mức độ lưu thơng có độ ưu tiên cao bị khóa lớp có độ ưu tiên cao 117 Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM với độ ưu tiên thấp chấp nhận Nếu khơng, u cầu có độ ưu tiên thấp bị từ chối Các yêu cầu có độ ưu tiên cao không bị ảnh hưởng ngưỡng Tương tự chế thứ 2, thay đổi cần thiết tới việc gia tăng kiểm soát bao gồm giá trị ngưỡng phổ biến thêm vào độ ưu tiên yêu cầu để thông báo ưu tiên Độ phức tạp tính tốn giải thuật đánh giá cơng thức O(lw), phải kiểm tra tất liên kết đường truyền đưa với cận l, liên kết cần kiểm tra w bước sóng để loại bỏ bước sóng bận từ tập hợp bước sóng sẵn sàng Cuối cần phải đếm số lượng thành phần tập kết bước sóng sẵn sàng mà chứa, giá trị tối đa, w thành phần Cơ chế “ngưỡng dung lượng tổng thể” (gcap) hoạt động để bảo lưu nguồn tài nguyên mạng Cuối chế thất bại liên quan đến độ phức tạp thuật toán yêu cầu bắt buộc phải thi hành gia tăng kiểm soát Sự ước lượng đường dẫn chế phức tạp đòi hỏi trạng thái toàn mạng để biết tài nguyên node lightpath Ý tưởng đằng sau chế bảo lưu bước sóng với đường dẫn liên tiếp cho yêu cầu có độ ưu tiên cao tương lai, mà sau yêu cầu có độ ưu tiên thấp thiết lập, cần có đủ nguồn tài nguyên mạng để thiết đặt T lightpath có độ ưu tiên cao cặp node nào, mà T ngưỡng đưa Khi yêu cầu có độ ưu tiên thấp thực hiện, việc định tuyến đươc xác định bước sóng khởi tạo cách sử dụng thuật tốn RWA chuẩn Đó bước Bước tài nguyên dư thừa mạng phải tính tốn để xác định xem liệu yêu cầu có độ ưu tiên thấp có chấp nhận hay khơng Vì thế, với cặp nguồn đích, cần thiết để đánh giá tiềm lực số lượng lightpath gốc có độ ưu tiên cao nguồn điểm đến đích phục vụ (a) Xem xét trước lightpath có độ ưu tiên thấp thiết đặt (b) Xem xét sau lightpath có độ ưu tiên thấp thiết đặt Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 107 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM Nếu việc thiết lập lightpath có độ ưu tiên thấp làm giảm lightpath tiềm (đối với cặp node nào) ngưỡng T đưa ra, lightpath có độ ưu tiên thấp khơng nên chấp nhận định tuyến bước sóng đưa Giải thuật quay trở lại bước để tìm kiếm tính tốn cặp đường dẫnbước sóng khác Độ phức tạp tính tốn giải thuật ước lượng cách sau Để tính tốn đường dẫn cần tính tốn hầu hết bước sóng w Đối với wavelength, cần tính tốn n(n-1) cặp kết nối Giả sử đường dẫn tiềm cho cặp tiềm tính tốn trước giả đinh độ phức tạp tính tốn cặp s-d O(lw), kết độ phức tạp O(n2lw2) điều hạn chế lớn so với độ phức tạp thuật toán khác 4.3.2.2 Các chế mà khác giải thuật định tuyến tập hợp định tuyến đưa cân nhắc cho lớp yêu cầu Trong phân lớp chế này, yêu cầu có độ ưu tiên thấp cao phân biệt cách sử dụng tập hợp định tuyến tiềm khác giải thuật định tuyến khác cho lớp yêu cầu Các yêu cầu có độ ưu tiên thấp thực với giải thuật đơn giản, đưa khả từ chối, yêu cầu có độ ưu tiên cao tính tốn nhiều giải thuật tối ưu mà đưa khả bị chặn mức thấp Một bổ xung thuật tốn định tuyến luân phiên với số lượng đường dẫn khác cho lớp yêu cầu Các yêu cầu có độ ưu tiên cao cung cấp nhiều đường dẫn yêu cầu có độ yêu tiên thấp có đường dẫn để xem xét Việc thực thi xem xét bổ sung Chúng ta sử dụng giải thuật sau để tính tốn tập đường dẫn thay (*): 1: Thiết đặt giá cho tất liên kết topo thành Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 108 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM 2: Đường dẫn node đạt cách sử dụng giải thuật đường ngắn 3: Thiết đặt giá n cho tất đường dẫn mà thuộc đường dẫn đầu tiên; n số lượng node mạng 4: Tính tốn đường dẫn thứ sử dụng giả thuật đường ngắn 5: Thiết đặt giá n cho tất đường dẫn thuộc vào đường thứ n số lượng node mạng 6: Tính tốn đường dẫn thứ sử dụng giải thuật đường ngắn Ban đầu, muốn tính tốn đường dẫn thay liên kết không tham gia vào đường dẫn Tuy nhiên, thực tế topo có kết nối cấp độ 3, thường khơng thể Vì chọn phiên giải thuật trình bày phía trên, cho phép tái sử dụng liên kết từ tính tốn đường dẫn trước đó, với từ chối lớn, lớn đường dẫn dài mạng Với lý tương tự, giới hạn số lượng đường dẫn thay 4.3.2.3 Các chiến lược Dựa chế trình bày, Andrzej Szymanski, Artur Lason, Jacek Rzasa Andrzej Jajszczyk định nghĩa kiểm tra với 30 chiến lược khác Một nửa số chúng sử dụng chế, phần lại kết hợp chế Một chế đơn dùng chiến lược chế mà bảo lưu nguồn tài nguyên định tuyến thay với số lượng đường dẫn (1, 3) cho lớp yêu cầu Các đường dẫn thay tìm kiếm cách sử dụng giải thuật (*) Các chiến lược hỗn hợp phân biệt yêu cầu sử dụng hai chế lúc: chế đảm bảo nguồn tài nguyên định tuyến thay với số lượng đường dẫn khác cho lớp yêu cầu Chúng ta sử dụng kết hợp sau số lượng đường dẫn thay cho yêu cầu có độ ưu tiên thấp cao, tương ứng: (1, 2), (1, 3) (2, 3) Chúng ta khơng gộp nghiên cứu Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 109 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM chúng ta, chiến lược với chế đơn sử dụng số lượng đường dẫn khác cho lớp yêu cầu khác (ngoại trừ nguồn tài nguyên bảo tồn), từ nghiên cứu sơ chúng không đạt mục tiêu đề ra, mà để bảo trì việc chặn khối yêu cầu có độ ưu tiên cao 0.005 cho phạm vi đặc biệt lưu lượng cung cấp 4.3.3 Môi trường mô Andrzej Szymanski, Artur Lason, Jacek Rzasa Andrzej Jajszczyk sử dụng OMNeT++ để mô Các giá trị giả định ngẫu nhiên sinh version 2.3 OMNeT++ thay Mersenne-Twister với giới hạn độ dài 219937 -1 từ việc sinh ngẫu nhiên theo luật Boost (Boost Random) Các kết đạt nhờ sử dụng phương pháp xử lý trung bình hàng loạt đánh giá mức 0,95 Để đánh giá tác động chiến lược trình bày, mơ hình mạng sử dụng là: 28 nodes mạng mơ hình Pan-EU tham chiếu hình 4.3.1 14 nodes mạng mơ hình NSF hình 4.3.2 Mỗi liên kết bao gồm sợi kết nối, liên kết trực tiếp sợi giả định để thực 80 bước sóng Khơng có chuyển đổi bước sóng mạng việc khởi tạo bước sóng thực thi sử dụng kịch thích hợp Việc cung cấp lưu lượng tạo dựa ma trận lưu lượng thống Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 110 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM Hình 4.3.1.Topo mạng tham khảo sử dụng việc mô (PanEU) Trong trường hợp cặp node tạo lightpaths yêu cầu chiều, với cường độ trung bình 0,033 lightpath đơn vị thời gian cho mạng Pan-EU 0,165 lightpath đơn vị thời gian cho mạng NSF Các đếm thời gian phân bố theo hàm mũ Một phân chia đưa (10-50 %) lưu lượng cung cấp thuộc lớp có độ ưu tiên cao, số lưu lượng cịn lại thuộc lớp có độ ưu tiên thấp Với node mô khởi tạo riêng biệt sử dụng: để tạo đếm thời gian lightpath, cho lớp lưu lượng ưu tiên, tương tự khởi tạo việc giữ thời gian lightpath Thời gian giữ lightpath phân phối với hàm mũ trung bình 10 đơn vị thời gian, với lớp độc lập Kết quả, tổng số tải mạng lưới trường hợp 28*27*0,033*10 = 249,48 Erl cho mạng Pan-EU 14*13*0,165*10 = 300,3 Erl Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 111 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM cho mạng NSF … Để theo dõi tác động mạng tải khác nhau, lưu lượng trường hợp tỉ lệ với hệ số khoảng từ 1.0 đến 1.8 Cường độ lưu lượng thay đổi cách thay đổi đếm thời gian trung bình lightpath thời gian nắm giữ trung bình lại số Phạm vi lưu lượng truy cập chọn mà vùng tải thấp mạng ngồi chế GoS cung cấp 0,005 khả khóa tất yêu cầu với vùng yêu cầu cao khả khóa lớn 0,05 Việc nghiên cứu mô thực mạng khác với trung tâm kiểm sốt, trung tâm điều khiển có nhiệm vụ tính tốn tất việc phân bổ nguồn tài ngun, phải có hiểu biết đầy đủ trạng thái mạng Các đánh giá mạng lưới với kiểm soát phân phối lên kế hoạch cho nghiên cứu tương lai Hình 4.3.2 Topo mạng tham khảo sử dụng việc mô (NSF) 4.3.4 Kết Vấn đề so sánh chiến lược khó khăn Các tác giả điểm qua chiến lược giá trị lưu lượng truy cập giá trị lại kiểm tra với giá trị hỗn hợp khác lưu lượng: 10/90, 20/80, 30/70, 40/60 50/50, với giá trị trái phải cho thấy tỉ lệ phần trăm cách thích hợp lưu lượng có độ ưu tiên cao thấp Điều đưa đến tổng số 45 trường hợp việc truy cập lưu lượng Thứ 2, với chiến lược, Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 112 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM chọn giá trị khác tham số T, quy định số lượng tài nguyên lưu trữ cho lưu lượng truy cập có độ ưu tiên cao Theo kết quả, giá trị ảnh hưởng đến cân việc từ chối yêu cầu có độ ưu tiên cao thấp Để so sánh chiến lược, cần phải có số tiêu chuẩn để tham chiếu, chiến lược chuẩn Chúng ta giả định rằng: 1) khả từ chối yêu cầu có độ ưu tiên cao mức 0,005 điểm 45 điểm lưu lượng cung cấp cần xem xét, 2) giá trị T lại số với thay đổi điều kiện lưu lượng Đây kịch có tiềm cho mạng ASON với biến tải thông số mạng cố định Do vậy, nhận cận cho tham số T với tăng lên giá trị nó, số lượng nguồn tài nguyên dành cho yêu cầu có độ ưu tiên cao tăng lên, kết khả từ chối yêu cầu có độ ưu tiên cao giảm xuống Tuy nhiên, việc tăng giá trị tham số T làm tăng khả từ chối yêu cầu có độ ưu tiên thấp chúng khơng ưa chuộng Vì vậy, nguyên nhân để giữ giá trị T thấp để tránh việc giảm dung lượng khơng cần thiết u cầu có độ ưu tiên thấp Kết là, với chiến lược có giá trị tham số T thu giá trị phương pháp thử nghiệm lỗi Trong mục tiếp phần này, sử dụng giá trị tham số T cho việc đưa chiến lược Việc thu giá trị bảng 4.3.1 4.3.2, tên gọi atlXY tham chiếu tới giải thuật thay đường dẫn với đường dẫn X cho yêu cầu có độ ưu tiên thấp Y cho yêu cầu có độ ưu tiên cao Các giả định mà làm phần trước có nhiều chi tiết ngụ ý Chúng ta giả định chắn lớp có độ ưu tiên cao phục vụ cách thỏa đáng tất điều kiện giả định lưu lượng, cho tất chiến lược xem xét Vì an tồn bỏ qua tập trung vào việc so sánh khả từ chối yêu cầu có độ ưu tiên thấp, ảnh hưởng phải trả cho việc chấp nhận yêu cầu có độ ưu tiên cao tốt cấp độ dịch vụ Một câu hỏi lại cần trả lời là, làm để so sánh khả từ chối chiến lược 45 trường hợp khác Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 113 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM việc cung cấp tải Chúng ta định sử dụng số trường hợp mà chiến lược đưa tốt chiến lược khác Chú ý rằng, chiều hướng thống kê giả định trường hợp cung cấp lưu lượng có khả Trong phần lại dùng thích sau: atlXY-algo, X số lượng đường dẫn cho yêu cầu có độ ưu tiên thấp, Y số lượng đường dẫn yêu cầu có độ ưu tiên cao, algo tên viết tắt thuật tốn Ví dụ: alt13-pcap chiến lược ngưỡng dung lượng đường dẫn với đường dẫn cho yêu cầu có độ ưu tiên thấp yêu cầu có độ ưu tiên cao, giá trị T cho kịch ( xem bảng 4.3.1) Bảng 4.3.1 Giá trị tham số T cho tất chiến lược, mạng PanEU Scenario alt11 alt12 alt13 alt14 alt15 alt16 gcap 2 pcap 3 lcap 25 17 14 20 17 18 pool 40 23 16 29 24 26 flcap 53 38 32 50 46 48 Bảng 4.3.2 Giá trị tham số T cho tất chiến lược, mạng NSF Scenario alt11 alt12 alt13 alt14 alt15 alt16 gcap 2 pcap 2 2 lcap 16 11 15 13 14 pool 32 17 12 23 20 22 flcap 30 17 12 30 26 30 Bảng 4.3.3 trình bày số trường hợp, đưa chiến lược tốt theo tiêu chí cụ thể Các số liệu rằng, kịch atl33-gcap, kết hợp chiến lược ngưỡng dung lượng tổng thể chiến lược đường dẫn thay với đường dẫn cho lớp lưu lượng đạt kết tốt cho mạng PanEU, đạt phần lớn kết tốt (35/45 trường hợp) cho mạng NSF Tuy nhiên kịch có nhiều phức tạp so sánh với kịch khác phụ thuộc vào lượng lớn thông tin trạng thái mạng Việc thu thập thơng tin không thu hiệu mong muốn ngun nhân tăng Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 114 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM lên Do đó, khó biết kịch có hiệu chiến lược sử dụng chế gcap loại trừ việc so sánh Kết bảng 4.3.4 Bảng 4.3.3 Những chế tốt Network Scenario No of cases PanEU alt33-gcap 45 NSF alt33-gcap 35 alt33-pcap 10 Bảng 4.3.4 Những chế tốt gcap không xem xét Network Scenario No of cases PanEU alt33-pcap 44 alt33-lcap alt33-pcap 45 NSF Chiến lược mà có hiệu tốt giải thuật ngưỡng dung lượng đường dẫn, thích hợp với chiến lược định tuyến mà đưa đường dẫn thay cho yêu cầu, với yêu cầu có độ ưu tiên cao thấp Nó đạt đến khả khóa thấp cho tất yêu cầu có độ ưu tiên thấp, trường hợp này, với mạng PanEU tất trường hợp mạng NSF Bảng 4.3.5 Các chế nên sử dụng với biến thể định tuyến số lượng trường hợp chế đưa thành công (mạng PanEU) Routing variant Preferred mechanism Preferred mechanism (excluding gcap) atl11 gcap (45 cases) pcap (45 cases) atl12 gcap (45 cases) pcap (45 cases) atl13 gcap (45 cases) pcap (44 cases) atl22 gcap (44 cases) pcap (45 cases) atl23 gcap (44 cases) pcap (43 cases) atl33 gcap (45 cases) pcap (45 cases) Rất khó để biết, cho dù mang lại lợi ích việc lựa chọn gcap pcap, số lý nhà điều hành mạng muốn thực mạng với việc đưa biến thể thay định tuyến mạng Câu trả lời cho câu hỏi rõ ràng (xem bảng 4.3.5) Đối với tất tìm hiểu định tuyến thay biến thể Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 115 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM giải thuật hay để sử dụng gcap, gcap bị loại trừ ngun nhân đưa phía trên, chọn pcap Hình 4.3.3 Sự so sánh chiến lược mạng PanEU, định tuyến alt33 20% mức độ lưu thơng có độ ưu tiên cao bị khóa lớp có độ ưu tiên thấp Trong hình 4.3.3, trình bày số so sánh khác việc tìm hiểu chiến lược Những số khả bị chặn yêu cầu có độ ưu tiên thấp với việc cung cấp tải cho chế khác Mạng lưới PanEU, với 20% ưu tiên cao lưu lượng định tuyến alt33 Đối với tất chiến lược khả từ chối tăng dần với việc tăng tải Tuy nhiên, vùng tải thấp chiến lược sử dụng flcap chế pool đưa khả khóa cao, mà khơng cần thiết có hại Trong cách nhìn nhận khác, chế gcap pcap xử lý tốt khía cạnh Đối với trọn vẹn hình 4.3.4 khả từ chối lớp có độ ưu tiên cao Sự lựa chọn chiến lược dựa gcap pcap có ưu điểm tốt cho việc triển khai chúng mạng thực tế Một điều quan trọng nghiên cứu pcap xếp sau chặt chẽ hiệu hoạt động gcap (xem hình 4.3.3), mà biểu diễn so sánh tổng chi phí – lợi Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 116 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM ích với pcap ưu tiên, thực độ phức tạp tính tốn thấp hiệu tương tự gcap Cả giả thuật khác cân nhắc, lcap pool thực tương tự với độ phức tạp pcap, hiệu năng, flcap mang lại hiệu suất chấp nhận với phức tạp chút Kết chiến lược dựa lcap, pool flcap câu hỏi khả hay khơng việc thực mạng thực tế Hình 4.3.4 Sự so sánh chiến lược mạng PanEU, định tuyến alt33 20% mức độ lưu thơng có độ ưu tiên cao bị khóa lớp có độ ưu tiên cao 4.3.5 Kết luận Sự phân biệt GoS cho phép nhà điều hành mạng cung cấp dịch vụ phù hợp với yêu cầu khách hàng, lúc đảm bảo tận dụng nguồn tài nguyên Trong mục 4.3 đưa số chiến lược mà thành công với phân biệt GoS thực mạng quang Tất chiến lược quản lý để đạt mục tiêu điều kiện mạng giả định Tuy nhiên, chi phí triển khai thực chiến lược Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 117 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM làm giảm hiệu suất yêu cầu có độ ưu tiên thấp phức tạp thủ tục, điểm khác biệt Chiến lược tốt dựa chế gcap pcap, hiệu gcap tốt chút so với pcap chi phí việc tăng độ tính tốn u cầu Hai chế đạt nhiều thành công với biến thể định tuyến đường dẫn thay mà kiểm tra Tuy nhiên, kết tốt với thuật toán đạt tất yêu cầu, lớp chúng, cung cấp tối đa số lượng đường dẫn cho phép Đối với chiến lược này, giới thiệu thêm mức độ phân biệt GoS cách cung cấp số lượng đường dẫn khác cho lớp kết yêu cầu việc giảm bớt hiệu Xem xét cách tổng thể, gcap pcap chế ưa thích để triển khai mạng quang tương lai, thực chúng có ưu điểm lớn mặt hiệu suất Cùng với phát triển dịch vụ đưa đến với khách hàng cần thiết người dùng tăng lên, độ phức tạp chế GoS tăng lên kết với nhiều lớp truy cập mẫu dự đoán lưu lượng Những cải tiến chế GoS đưa thêm nhiều chế xác kiểm sốt tham số việc từ chối, thiết lập thời gian kết nối phân phối chúng việc giao tiếp cặp node Điều dường trọng tâm mạng tương lai lĩnh vực Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 118 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM CHƯƠNG KẾT LUẬN 5.1 Kết luận đánh giá Với phân tích, nghiên cứu, đánh giá đưa chương 2, 3, trên, đánh giá QoS GoS áp dụng phương pháp để thực mạng IP/WDM có nhiều vấn đề phức tạp, khơng đơn giải thuật tìm đường, áp dụng độ ưu tiên mà phụ thuộc vào số thiết bị phần cứng Nghiên cứu phân tích số giải pháp để thực việc đảm bảo GoS QoS mạng Các giải thuật tìm đường giải pháp đưa bên cạnh ví dụ thực tế việc đánh giá phân tích dựa kết đạt Đối với QoS, luận văn trình bày, đánh giá với việc phân tích node chuyển mạch quang đệm FDL, với phân tích giải pháp với thời gian bù độ trễ điểm đầu cuối Luận văn phân tích, thảo luận ảnh hưởng vai trò chúng việc đảm bảo QoS mạng WDM Đối với GoS, luận văn trình bày vấn đề nhỏ: phân biệt cấp độ dịch vụ tĩnh với kịch định vị nguồn tài nguyên đánh giá hiệu suất cấp độ dịch vụ dựa chiến lược Vấn đề thứ đề cập đến công thức cho phân biệt GoS tĩnh trình bày, phân tích giải pháp để đạt mục tiêu GoS mạng WDM Vấn đề thứ đưa chế, chiến lược phân tích kết mô thu đánh giá kết luận giải pháp Do số hạn chế thời gian, kĩ năng, vấn đề lạ,… nghiên cứu, đánh giá, phân tích luận văn cịn có số điểm hạn chế Luận văn trình bày số giải pháp khía cạnh việc bảo đảm QoS GoS mạng IP/WDM, chưa có mơ thực tế để mô cho giải pháp đưa chứng minh tính đắn giải thuật phân tích Việc Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 119 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM phân tích, trình bày kết mơ cịn dựa kết thu thập từ tác giả tìm hiểu 5.2 Định hướng đề tài Với phân tích đánh giá đưa ra, hy vọng rằng, ngày gần việc áp dụng nghiên cứu áp dụng, triển khai mạng IP/WDM Chất lượng dịch vụ cấp độ dịch vụ trì đảm bảo cách tốt phù hợp với yêu cầu đưa đối tượng khách hàng khác Sự trì đảm bảo với lợi nhuận việc thiết kế cấu trúc mạng IP/WDM Đặc biệt nhắc tới phần lời nói đầu luận văn, việc áp dụng vấn đề vào mạng IP/WDM Việt Nam điều đáng quan tâm Hiện nay, việc định tuyến cung cấp dịch vụ mạng quang phụ thuộc vào việc chuyển mạng quang Với phát triển sau này, mạng quang IP/WDM phát triển diện rộng với quy mô lớn, việc đảm bảo chất lượng dịch vụ xác định cấp độ dịch vụ điều phải xem xét kĩ Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 120 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/WDM TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ThS Đỗ Văn Được Em; (XB năm 2007); Kĩ thuật thông tin quang; Chương 3: Truyền tải IP/WDM; Học viện cơng nghệ bưu viễn thơng; [2] Kevin H.Liu, IP over WDM, John Wiley & Sons Ltd, Qoptions Inc Oregon, USA, 2002; [3] George N Rouskas, Routing and Wavelength Assignment in Optical WDM networks, 2003, John Wiley & Sons, New Jersey; [4]Joan Serrat, Alex Galis; (2003); Deploying and Managing IP over WDM Networks; Artech House Boston • London [5] James Yiming Zhanga, Jing Wub, Gregor v Bochmanna, Michel Savoieb; (9/2008); Grade-of-service differentiated static resource allocation schemes in WDM networks; [6] Andrzej Szymanski, Artur Lason, Jacek Rzasa, and Andrzej Jajszczyk AGH; (2008); Performance Evaluation of the Grade-of-Service-based Routing Strategies for Optical Networks; University of Science and Technology, Department of Telecommunications, Krakow, Poland; [7] Myungsik Yoo, Chunming Qiao, member, IEEE, and Sudhir Dixit, member, IEEE; (2008); QoS Performance in IP over WDM Networks; [8] Sivalingam, Krishna M.Subramaniam, Suresh; (2000); Optical WDM Networks: Principles and Practice; Springer Science & Business Media; Các Website 1) www.itgatevn.com.vn 2) http://vntelecom.org/ 3) www.artechhouse.com 4) www.elsevier.com/locate/osn 5) www.cse.buffalo.edu 6) www.cisco.com 7) www.cs.wustl.edu Lê Đình Bằng - Lớp cao học XLTT&TT 2007-2009 121 ... Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/ WDM CHƯƠNG CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) TRONG MẠNG IP/ WDM [7] 3.1 Giới thiệu Hiện nay, dù mạng IP nỗ lực đưa dịch vụ tốt nhất, tới... 21 Luận văn thạc sĩ Chất lượng dịch vụ (QoS) Cấp độ dịch vụ (GoS) mạng IP/ WDM CHƯƠNG ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG IP/ WDM [2], [3], [4], [8] 2.1 Giới thiệu Trong mạng quang, định tuyến... dịch vụ (GoS) mạng IP/ WDM - Đứng quan điểm dịch vụ, mạng IP/ WDM có ưu điểm quản lý chất lượng, sách kỹ thuật dự kiến sử dụng phát triển mạng IP Mạng IP/ WDM thiết kế để truyền lưu lượng IP mạng cáp