Thuật toán điều khiển tắc nghẽn wlda

Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ Nguyễn Hồng Đồn THUẬT TỐN ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN WLDA+ Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Mạng truyền thông Mã số: 1.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS, TS Nguyễn Đình Việt Hà nội – 2007 Trang Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Mục lục Bảng thuật ngữ viết tắt Danh mục hình vẽ Mở đầu 10 Chương Giới thiệu 13 I Internet mô hình tham chiếu 13 Lịch sử phát triển mạng Internet giao thức TCP/IP 13 Các mơ hình tham chiếu 14 II Một số giao thức phổ biến 19 Giao thức TCP 20 Giao thức UDP: 23 Giao thức RTP 24 Chương Cơ chế điều khiển lưu lượng 31 I Phát lỗi điều khiển khắc phục lỗi 31 1.Tổng quan 31 Cơ chế bảo vệ, phát khắc phục lỗi .32 II Điều khiển lưu lượng, tránh tắc nghẽn 36 Cơ chế điều khiển lưu lượng 36 Thuật toán điều khiển lưu lượng 45 Điều khiển tắc nghẽn mạng hỗn hợp có dây không dây 49 Kỹ thuật TCP-friendly 57 Lược đồ WLDA+ 61 Chương Đánh giá hiệu suất giao thức việc đảm bảo QoS cho truyền thông đa phương tiện 72 I Các phương pháp đánh giá hiệu suất giao thức 72 Giới thiệu chung 72 Đánh giá hiệu suất mơ hình tốn học 74 Đánh giá hiệu suất đo thực tế 75 Đánh giá hiệu suất mô 76 II Truyền thông Multimedia vấn đề đảm bảo QoS 77 1.Truyền thông đa phương tiện 77 Một số mơ hình QoS: 80 III Một số kỹ thuật xử lý hàng đợi 82 Chương 4: Đánh giá hiệu suất WLDA+ mô 89 I Cơ NS 89 II Mô thuật toán WLDA+ NS 90 Cấu hình mơ WLDA+ 90 Đánh giá độ xác lược đồ lỗi 91 Đánh giá hiệu suất kỹ thuật .93 Đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ lỗi khác mạng không dây: 94 Trang Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật tốn WLDA+ 2007 Tính khả triển WLDA+ 96 Kết luận phương hướng nghiên cứu 98 Kết luận 98 Phương hướng nghiên cứu 99 Tài liệu tham khảo 100 Trang Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Bảng thuật ngữ viết tắt ACK AIMD Acknowledgment Additive-Increase Multiplicative-Decrease AP ARPANET Acesss Point Advanced Research Projects Agency Network BS Base Station ARP Address protocol CBR Constant Bit Rate CBQ CBS CIR CH CRB DiffServ Commited Burst Size Commited Infomation Rate Coefficient of Variation Dynamic Deficit Round Robin Differentiated Service DRR Deficit Round Robin HTTP DS Diffierentiated Service IETF ECN Explicit Congestion IP Notification Expedited Forwarding INTSERV Elastic Round Robin ISP Class-Based Weighted Fair Queuing Coresspondent host Combined rate and bandwidth First In First Out Fair Queuing with Round Robin File Transport Protocol HyperText Transfer Protocol Internet Engineering Task Force Internet Protocol CV DDRR EF ERR FA FCFS FEC FFQ MH RAP RED RTCP RTP SD FIFO FQRR FTP Foreign Agent First Come First Serve Forward Error Correction Frame-based Fair Queuing Mobile Host LAN MAN NS Rate adaptation protocol Random Early Detection; Random Early Drop Real time control protocol Real Time transport protocol Sender report PFQ OSI PBRR PWFQ resolution Integrated Service Internet Service Provider Local Area Network Wide Area Network Network Simulator Open system interconnection Packet-Based Round Robin Packet Fair Queuing QoS Packet-based Weighted Fair Queuing Quality of Service RR Receiver report SMTP Simple Mail tranfer Trang Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ SDES Source description TCPW Transmission control SRR protocol Westwood Wireless-ROTT-LDA+ TEAR WIN-LDA+ WLDA+ WROLDA+ JPEG SPFQ Wireless loss-delay UDP based adaptation algorithm Wireless-InterarrivalWWW LDA+ Joint Photographic NFS Experts Group 2007 protocol Starting PotentialBased Fair Queuing Superplus Round Robin TCP Emulation at Receiver User datagram Protocol Worl Wide Web Network File System Trang Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Mơ hình OSI Hình 1.2 Mơ hình TCP/IP Hình 1.3 Phân loại giao thức Hình 1.4 Cấu trúc gói RTP HÌnh 1.5 Phiên làm việc RTP Hình 1.6 Hoạt động Mixer Translator Hình 1.7 Cách tính gói tin RTCP Hình 1.8 Cách tính RTT RTCP Hình 2.1 Indirect-TCP Hình 2.2 Snoop-TCP Hình 2.3 So sánh phương pháp cải tiến TCP Hình 2.4 Cơng thức tính Padhye Hình 2.5 Băng thơng cổ chai Hình 2.6 Cách tính tham số A thứ Hình 2.7 Cách tính tham số A thứ Hình 2.8 Số gói tin tăng thêm Hình 2.9 Cách tính tham số A thứ Hình 2.10 Tốc độ phát tăng thêm Hình 2.11 Thực thể gửi tính băng thơng chia sẻ Hình 2.12 Tốc độ truyền liệu Hình 2.13 Hình 2.13 Dùng thời gian đến hai gói tin Hình 2.14 Ngưỡng liệu Hình 2.15 Thời gian đến hai gói tin WIN-LDA+ Hình 3.1 Các phương pháp đánh giá hiệu suất Hình 3.2 Queue Thuật tốn FIFO Hình 3.3 Thuật tốn FIFO Hình 3.4 Ví du thuật toán FIFO Trang Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật tốn WLDA+ 2007 Hình 3.5 Queue thuật tốn Priority Hình 3.6 Thuật tốn Priority Queuing Hình 3.7 Ví dụ thuật tốn Priority Queuing Hình 3.8 Queue thuật tốn Round Robin Hình 3.9 Queue thuật tốn Weighted Round Robin Hình 4.1 Bộ mơ NS Hình 4.2 Mơ mạng NAM Hình 4.3 Cấu trúc file trace Hình 4.4 Biểu diễn nguồn phát đồ thị Hình 4.5 Topo mơ WLDA+ Hình 4.6 Độ xác WRO-LDA+ (a), WIN-LDA+ (b Hình 4.7 So sánh tính xác lược đồ Hình 4.8 So sánh tốc độ truyền kỹ thuật Hình 4.9 Phân biệt liệu WRO-LDA+ Hình 4.10 Phân biệt liệu WIN-LDA+ Hình 4.11 So sánh tốc độ truyền với xác suất Pe=5% Hình 4.12 Thống kê lược đồ lỗi khác Hình 4.13 So sánh tốc độ truyền với 100 sender Trang Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Mở đầu Các giao thức truyền thông chủ yếu Internet áp dụng ngày giao thức truyền thống TCP, UDP, IP…Những giao thức đáp ứng yêu cầu thực tế mức độ định Ứng dụng phổ biến chạy giao thức TCP File Tranfer Protocol, World Wide Web, Telnet, HyperText Tranfer Protocol, Simple Mail Tranfer Protocol v.v Một số ứng dụng đặc biệt truyền thơng Multimedia, hội thảo truyền hình trực tuyến, Telephony, xem phim qua mạng triển khai giao thức UDP Tuy nhiên, hiệu suất ứng dụng chưa có kết mong đợi, mơi trường mạng hỗn hợp mạng có dây mạng không dây dần trở nên phổ biến Trong môi trường hỗn hợp, chế điều khiển luồng, điều khiển tắc nghẽn truyền thống TCP khó phát huy hết tác dụng tình trạng liệu, độ trễ gói tin tăng đột biến khơng dấu hiệu tình trạng tắc nghẽn mạng mà cịn ngun nhân đường truyền khơng dây có tỷ lệ lỗi bit cao, việc triển khai QoS chưa rộng rãi Ngoài ra, với TCP giao thức không hỗ trợ truyền Multicast nên truyền tin theo nhóm hay Multicast vấn đề quản lý phiên làm việc đan xen phức tạp Giao thức UDP ứng dụng multimedia khơng có chế phát lại gói tin dẫn đến khơng đảm bảo tồn vẹn liệu, khơng đảm bảo tính cơng đường truyền cho giao thức khác tham gia truyền tin tuyến đường mạng, dẫn đến tình trạng luồng thông tin chạy giao thức khác dần hội truyền lúc thông lượng trở Vậy nên giải pháp cho mạng Internet ngày có xu hướng là: mặt tiếp tục nghiên cứu sách ưu tiên dịch vụ, đảm bảo chất lượng triển khai sách thiết bị mạng Những thiết bị mạng tương thích với giao thức, thiết bị cũ tồn Trang 10 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Sau đó, thay dần thiết bị cũ đường truyền Internet thiết bị hơn, có kỹ thuật quản lý QoS tốt tính mở rộng cao để có mạng Internet chất lượng cao Mặt khác, cải tiến giao thức với kỹ thuật điều khiển luồng, tránh tắc nghẽn tốt để phục vụ ứng dụng multimedia môi trường mạng hỗn hợp hiệu Một ví dụ: với kỹ thuật WLDA+ giới thiệu V.Dorgham Sisalem vào tháng năm 2004 [4] thuật toán kiểu TCP-friendly chạy môi trường mạng hỗn hợp Kỹ thuật dựa chế điều khiển luồng giao thức RTP [13] để phân tích thơng tin độ trễ, liệu, băng thông nơi cổ chai đường truyền phục vụ cho việc điều khiển tắc nghẽn, đồng thời sử dụng thêm số kỹ thuật khác để bóc tách nguyên nhân liệu đường truyền hay tắc nghẽn có cách xử lý thích hợp nhằm tăng hiệu suất sử dụng băng thơng đồng thời đảm bảo tính cơng cho giao thức khác đường truyền Việc nghiên cứu tìm hiểu rõ kỹ thuật mục tiêu luận văn Ngồi ra, để làm sáng tỏ vấn đề luận văn tìm hiểu, trình bày số nội dung liên quan chế áp dụng cho việc truyền tải liệu mạng hỗn hợp I-TCP, SnoopTCP…, giới thiệu giao thức RTP khái niệm khác chế điều khiển tắc nghẽn TCP, đảm bảo chất lượng dịch vụ ứng dụng multimedia phương pháp đánh giá hiệu suất mạng, mô mạng dựa mô mạng (Network Simulator) NS-2 Việc nghiên cứu giao thức WLDA+ nhằm khẳng định tính cơng việc chia sẻ đường truyền, tính xác liệu truyền áp dụng chế đặc biệt tính ưu việt tách bạch hai nguyên nhân gây gói tin tắc nghẽn hay đường truyền lỗi mơi trường mạng hỗn hợp, từ có cách đối xử hợp lý với tốc độ truyền liệu vào mạng giúp cải thiện hiệu suất mạng tốt Với mục tiêu đó, chúng tơi bố trí luận văn thành phần Trang 11 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Chương 1: Giới thiệu Chương hệ thống lại lịch sử phát triển Internet giao thức TCP/IP, ưu, nhược điểm giao thức tự thích ứng với đường truyền, chia sẻ công hay không đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS, tượng đồng toàn cầu Sau so sánh với số giao thức phổ biến khác UDP, RTP trình bày giải pháp cải thiện hiệu suất ứng dụng Multimedia đường truyền có dây đường truyền khơng dây Chương 2: Cơ chế điều khiển lưu lượng giao thức WLDA+ Chương trình bày chế, kỹ thuật điều khiển lưu lượng tránh tắc nghẽn giao thức TCP truyền thống, đặc trưng lỗi đường truyền không dây cải tiến cho mạng hỗn hợp ITCP, snoop-TCP cải tiến cho mạng hỗn hợp có ứng dụng Multimedia giao thức WLDA+ Chương 3: Đánh giá hiệu suất giao thức mạng Chương giới thiệu vài phương pháp đánh giá hiệu suất giao thức mạng phương pháp đánh giá mơ hình tốn học (lý thuyết hàng đợi) hay phương pháp đánh giá dựa việc đo mạng thực lựa chọn phương pháp đánh giá hiệu suất cho giao thức WLDA+ Trong chương này, đề cập đến vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS, đặc biệt với ứng dụng Multimedia Chương 4: Đánh giá hiệu suất WLDA+ mô Chương tập trung vào việc sử dụng phần mềm mơ mạng NS2, xây dựng mơ hình mơ phục vụ cho luận văn, thực số mô để đánh giá giao thức nhằm thấy hiệu sử dụng mạng, phân biệt lỗi đường truyền tính cân giao thức WLDA+ Kết luận Phương hướng nghiên cứu Trang 12 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 dài (nhiều gói tin chờ) có mức ưu tiên cao cấp lượng dải thông luồng khác Weighted Round Robin: Là thuật toán phát triển nhằm cung cấp khả ưu tiên cho thuật toán round robin dựa vào việc phục vụ theo trọng số cho queue Thuật toán vận chuyển gói tin từ queue tương xứng với trọng số mà gán, sau lại chuyển đến Queue khác Hình 3.9 Queue thuật tốn Weighted Round Robin Ngồi cịn số thuật tốn Queues khác như: WFQ (Weight Fair Queue), CBWFQ (Class base Fair queue), LLQ (Low letance queue) Phương pháp dành chỗ trước tài nguyên đảm bảo QoS khó biết xác thành phần luồng nên hiệu sử dụng mạng thấp lúc phải dành trước tài ngun khơng có nhu cầu Đồng thời khó khăn phức tạp việc triển khai không dễ dàng xác định cần phải mở rộng băng thông bao nhiểu để cải thiện chất lượng dịch vụ tình trạng tải Với kỹ thuật ưu tiên gói liệu khác luồng khác đánh dấu với mức độ ưu tiên khác đối xử khác tất router mạng Trang 87 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Các kỹ thuật xử lý Queue nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng truyền thông đa phương tiện Những gói tin âm hình ảnh gán mức ưu tiên cao ưu tiên xử lý trước Các kỹ thuật quản lý hàng đợi cài đặt định tuyến hay nút trung gian chặng đường gói tin Tuy nhiên, thiết bị trung gian cài đặt kỹ thuật tương tự khó để đồng kỹ thuật cải tiến lên thiết bị trung gian mạng Internet, nên việc áp dụng kỹ thuật nâng cao hiệu suất mạng theo hướng link-by-link phải đầu tư nhiều thời gian, tiền của, công sức tương lai Trang 88 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Chương 4: Đánh giá hiệu suất WLDA+ mô I Cơ NS NS (Network Simulator) chương trình máy tính mơ mạng phát triển dự án VINT (Virtual InterNetwwork) Bộ Quốc phòng Mỹ nhằm cung cấp cho nhà nghiên cứu phương tiện để nghiên cứu hầu hết vấn đề quan trọng mạng IP NS cài đặt giao thức mạng TCP, UDP giao thức hỗ trợ ứng dụng FTP, Telnet, Web, nguồn sinh lưu lượng có tốc độ khơng đổi - CBR (Constant Bit Rate) thay đổi - VBR (Variable Bit Rate), kỹ thuật quản lý đợi Droptail, RED, CBQ, thuật toán định tuyến Dijkstra hay multicast vài giao thức lớp MAC cho mô LAN có dây khơng dây Với NS phiên 2.x ngày nay, để mô mạng, người nghiên cứu cần viết script C++ OTcl Hình 4.1 Bộ mô NS Để cài đặt chạy chương trình, người sử dụng khởi tạo lập lịch, thiết kế, cài đặt mơ hình mạng, sử dụng đối tượng Trang 89 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 mạng module thư viện, đồng thời cho source bắt đầu phát dừng gói tin theo lịch II Mơ thuật toán WLDA+ NS Để kiểm nghiệm hiệu suất giao thức qua phần mềm NS2, cài đặt phiên NS2.30 hệ điều hành Linux Fedora 6.0, sau sử dụng ngơn ngữ kịch Script Tcl để xây dựng topo mạng mô kỹ thuật NS lưu lượng, độ trễ, độ thăng giáng luồng đa phương tiện TCP, cải thiện hiệu suất mạng thay đổi chiến lược hàng đợi tỷ lệ lỗi cao môi trường mạng không dây Chúng sử dụng lại kết nghiên cứu WLDA+ tác giả để thấy rõ ưu điểm thuật tốn Cấu hình mơ WLDA+ Dưới trình bày kết mơ tác giả [4] để thấy hiệu suất WLDA+ Thực kiểm chứng kỹ thuật, tác giả thiết lập sơ đồ mạng hình vẽ: Hình 4.5 Topo mơ WLDA+ Với mục đích kiểm tra phiên WR0LDA+ WIN-LDA+ WLDA+, tác giả theo dõi vài mơ hình với kịch khác Mỗi kịch mô lần biểu diễn kết trung bình thực lần chạy khác Với 100s (Tobs) coi thời gian quan sát bỏ qua Kích cỡ gói tin giữ với số 1000 bytes, kích cỡ thường xuyên dùng ứng dụng hội thảo truyền hình Trang 90 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Liên kết router trạm làm việc BS (Base Station) có dải thơng 10Mbs độ trễ tín hiệu lan truyền ґ, đại diện cho cấu hình mạng LAN Router BS mơ hình hố dùng RED router để bảo đảm tất luồng nhận tỷ lệ lỗi tránh đồng hóa chúng Vị trí cổ chai router BS đưa vào độ trễ tối đa ґrouter 0,1 giây cho tương ứng với thời gian lưu trữ liệu BS nơi phục vụ phân tải liệu tới thiết bị di động cuối xác xuất liệu (Pe) đưa vào để kiểm nghiệm Thực thể gửi đặt trạm có dây khởi động với tốc độ truyền 10kb/s Mạng không dây giả định hoạt động tần số 2.4 Ghz dùng tiêu chuẩn 802.11 Băng thông cam kết kênh mạng không dây đặt 11Mbps Với mơ hình lỗi đường truyền khơng dây mơ hình lỗi Markov trạng thái việc liệu WaveLAN phát có tỷ lệ lỗi trung bình 3% khoảng cách 100m Trong mơ tác giả chọn kích cỡ gói tin 1000 bytes thấy tỷ lệ lỗi khoảng 0,5% Để đánh giá trường hợp khác, xác suất lỗi Pe kênh thay đổi từ 0,5% đến 5% Những đối số biểu diễn kênh có tỷ lệ lỗi thấp lỗi cao (tương ứng với tỷ lệ gói tin riêng biệt 0,5% 5%) Cuối cùng, tác giả cho số lượng thực thể gửi biến đổi từ 20 đến 100 Đánh giá độ xác lược đồ lỗi Với cấu trên, tác giả đánh giá độ xác hai lược đồ Mơ cấu hình với 20 thực thể gửi độ trễ tín hiệu ґ 150msec Xác suất lỗi đặt 0.5%, tỉ lệ gói tin qua liên kết không dây bị nhiễu nguyên nhân khác Số lượng lỗi truyền thực tế mạng không dây (A) so sánh với số lượng liệu mạng không dây lược đồ (M) Trang 91 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Dựa kết biểu diễn hình 4.6, độ xác (Ac) tính tốn tỷ lệ số lỗi truyền khơng dây đo tổng số gói tin thực bị huỷ bỏ kênh mạng không dây (Số thực tế) Ví dụ: Nếu 100 gói liệu bị mạng không dây xuất WIN-LDA+ nhận 95 gói liệu mất, độ xác trường hợp 0.95 Hình 4.6 Độ xác WRO-LDA+ (a), WIN-LDA+ (b) Hình 4.6 minh hoạ độ xác hai thuật tốn WR OLDA+ WIN-LDA+ Nếu độ xác (Ac) gần tới thuật tốn phát hầu hết tất lỗi truyền mạng không dây kênh Thuật tốn WIN-LDA+ cho thấy tính xác tốt việc phát nguyên nhân gói tin bị Với thuật toán WIN-LDA+, kết cho thấy hiệu luồng UDP mà độ xác dao động tiến tới Ngồi ra, mơ tả thống kê dùng để kiểm tra tính chất xác tính đắn lược đồ Đối với WIN-LDA+, tổng số gói tin lỗi mạng khơng dây có giá trị “thực tế” 40826 giá trị “đo lường” 40721 Còn với WRO-LDA+ phát giá trị “thực tế” 44940 gói tin giá trị “đo lường” 50658 Các kết cho thấy độ xác tốt hai lược đồ Xét cách chi tiết, qua mơ tả thống kê cho thấy độ xác WIN-LDA+ tốt WRO-LDA+ Trang 92 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật tốn WLDA+ 2007 Hình 4.7 So sánh tính xác lược đồ Đánh giá hiệu suất kỹ thuật Cùng với cấu hình mơ trên, tác giả đánh giá tốc độ truyền đối phiên WLDA+ LDA+ cách riêng biệt Dựa tốc độ truyền WIN-LDA+ WRO-LDA+ cho thấy chúng hội tụ khoảng 200 KBps Tuy nhiên, dùng LDA+ mà không dùng thuật tốn phát lỗi khác tỷ lệ truyền hội tụ 175KBps (Hình 4.8) Hơn nữa, hai phiên WLDA+ cho ta thấy giá trị liệu nhỏ, khoảng 0.42% với WIN-LDA+ 0,43% với WR OLDA+ Trong trường hợp LDA+ tổng số liệu lên tới 0,56% Qua ta thấy nhận thức đắn hiệu việc phân biệt nguyên nhân liệu mạng không dây làm giảm tổng số liệu bị tỷ lệ truyền tăng tối ưu giống minh hoạ đây: Hình 4.8 So sánh tốc độ truyền kỹ thuật Trang 93 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ lỗi khác mạng không dây: Để đánh giá phiên thuật toán WLDA trường hợp có tỷ lệ lỗi khác ảnh hưởng đến hiệu suất, tác giả xây dựng kịch với xác suất lỗi liệu Pe khác kênh mạng không dây, cụ thể dùng từ 0.5% đến 5% cách riêng biệt Số lượng thực thể gửi đặt 50 nguồn gửi Với Pe=0.5% hình mơ tả số gói tin bị mạng khơng dây (WRLS) số gói tin liệu bị tắc nghẽn (CONG), phân biệt WR O-LDA+ khoảng thời gian 400 giây Hình 4.9 Phân biệt liệu WRO-LDA+ Tuy nhiên, WRO-LDA+ phát liệu mạng không dây tình trạng tải, cụ thể xung nhọn biểu diễn gói tin bị huỷ tắc nghẽn Lược đồ khơng phát gói tin bị lỗi đường truyền không dây mạng tình trạng tắc nghẽn Ở khía cạnh khác, kỹ thuật WIN-LDA+ liên tục phân biệt liệu mạng không dây liệu tắc nghẽn mơ tả hình Trang 94 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật tốn WLDA+ 2007 Hình 4.10 Phân biệt liệu WIN-LDA+ Với xác suất lỗi Pe=5%, hình minh họa so sánh tốc độ truyền WIN-LDA+ quản lý với tốc độ truyền ơn hịa so với lược đồ WR O-LDA+ Tuy nhiên, hai lược đồ hội tụ mức 75Kbps sau 230 giây LDA+ đạt tốc độ truyền 40Kbps Qua thấy rõ ràng ưu điểm việc dùng thêm thuật tốn lỗi khác so với LDA+ thơng thường Nếu áp dụng WLDA+ tỷ lệ truyền cải thiện lên đến 100% Hình 4.11 So sánh tốc độ truyền với xác suất Pe=5% Hình 4.12 cho kết thống kê liệu mạng không dây với xác xuất lỗi Pe=0.5% xác định phiên WLDA+ Độ đo biểu diễn dạng Mx  Sx dẫn tới kết tương tự giá trị thực tế Sự đắn độ xác hai lược đồ biểu diễn lại cho trường hợp mơ hình với 50 thực thể gửi tốc độ truyền cải thiện mơ tả hình 4.11 (dùng việc cài đặt Trang 95 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 thuật toán lỗi khác (WIN-LDA+ WRO-LDA+) Nói cách xác hơn, ưu điểm WLDA+ đáng kể xác suất lỗi kênh truyền khơng dây cao, Pe ~ 5% Hình 4.12 Thống kê lược đồ lỗi khác Tính khả triển WLDA+ Để kiểm tra tính khả triển việc cài đặt WLDA+, tác giả tạo kịch mô với 20 50 thực thể gửi Khi đánh giá với 100 thực thể gửi xác suất lỗi kênh truyền khơng dây Pe=0.5%, hình 4.13 cho thấy so sánh tốc độ truyền WIN-LDA+, WRO-LDA+ LDA+ Tốc độ truyền dao động đột ngột khoảng 40 KBps dùng phiên WLDA+ Do đó, 100 thực thể gửi tải đệm trạm (BS) Một mặt chuyển vào xác suất xung đột lớn, xác suất gây độ trễ truy cập đến kênh truyền radio Mặt khác, kênh bị chia sẻ số lượng lớn nguồn phát khả chứa kênh nhận biết nguồn riêng biệt nhỏ Hình 4.13 So sánh tốc độ truyền với 100 sender Với việc giả lập tác giả phát số gói tin bị huỷ bỏ tình trạng tắc nghẽn tăng đáng kể Chỉ dùng trạm khơng đảm bảo an tồn bao phủ vùng 100 thực thể gửi Tuy nhiên, kết biểu Trang 96 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật tốn WLDA+ 2007 diễn hình 4.13 phiên WLDA+ trì tốc độ truyền chấp nhận (khoảng 40Kbps) tình trạng mạng q tải Cịn áp dụng LDA+ tốc độ truyền khoảng 25Kbps Trang 97 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Kết luận phương hướng nghiên cứu Kết luận Qua kết nghiên cứu lần khẳng định Với kỹ thuật cải tiến TCP-friendly cho hệ thống End-to-End mà cụ thể kỹ thuật WLDA+ điều chỉnh tốc độ truyền thực thể gửi tùy thuộc vào tình trạng liệu, độ trễ mạng nâng cao hiệu suất sử dụng mạng, giảm tỷ lệ gói tin, độ xác cao đảm bảo tính công đường truyền đặc biệt môi trường mạng hỗn hợp ngày phát triển Kết mô cho thấy cải thiện rõ ràng hiệu suất thuật tốn điều khiển tắc nghẽn LDA+ có lược đồ lỗi khác tích hợp Hai phiên WLDA+ thể có độ xác tốt đánh giá nguyên nhân lỗi với tỷ lệ xác suất lỗi thấp kênh mạng không dây, 0.5% Hiệu suất WLDA+ bị giảm phần dùng xác suất lỗi cao đến 5%, giá trị coi tỷ lệ lỗi cao mạng không dây Dùng WIN-LDA+ WRO-LDA+, tốc độ truyền cho thấy cải thiện 100% so với kết LDA+ Vì có khả phân biệt lỗi truyền mạng khơng dây với độ xác lớn, hai phiên WLDA+ thể đặc tính tốt, chúng cài đặt lược đồ điều khiển tắc nghẽn end-to-end cho môi trường mạng không dây So sánh hiệu suất lược đồ thấy, WIN-LDA+ quản lý cách đặn tốc độ truyền Mặt khác, thông lượng WR OLDA+ thể cao có mức độ dao động định, liệu mạng không dây không phân biệt mạng tình trạng tắc nghẽn Trang 98 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Hiệu suất WRO-LDA+ giảm đặc biệt tình trạng tắc nghẽn mạng Vì với nhiều thực thể gửi, tải mạng tăng độ dài hàng đợi thường xuyên lớn dẫn tới việc ROTT thường xuyên lớn Do đó, dẫn đến biến đổi giá trị ROTT liệu mạng không dây bị phân loại sai thành liệu tắc nghẽn Phương hướng nghiên cứu Do điều kiện khách quan chủ quan, nghiên cứu chưa thật đầy đủ để phản ánh hết trường hợp phát sinh thuật toán WLDA+ để làm bật ưu, khuyết thuật tốn mơi trường thực tế Trong tương lai, chúng tơi có dự định kiểm thử kỹ thuật WLDA+ mạng Multicast với nhiều trường hợp không thiết bị không dây cuối đường link Đồng thời dành thời gian cho việc thử nghiệm kết hợp giải pháp đồng QoS, xử lý đợi , xử lý end-to-end để đảm bảo chất lượng mạng tốt cho ứng dụng âm thanh, hình ảnh ngày trở nên phổ biến Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phó giáo sư, Tiến sỹ Nguyễn Đình Việt tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tơi suốt q trình thực luận văn Xin cảm ơn thầy giáo, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình, người thân hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn Trang 99 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Đình Việt, đánh giá hiệu suất mạng máy tính (2003), luận án tiến sỹ Tốn học, Khoa Cơng nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội Vũ Duy Lợi, Mạng thông tin máy tính (2002), Nhà xuất giới, Hà Nội Báo cáo khoa học “So sánh hiệu suất kế hoạch kiểm soát lỗi link-by-link end-to-end mạng tốc độ cao” PGS.TS Nguyễn Đình Việt báo cáo Hội thảo Quốc Gia năm 2001 Tài liệu tiếng Anh TCP- Friendly Congestion Control over Wireless NetWork Vicente E.Mujica V.,Dorgham Sisalam (2004) TCP- Friendly Congestion schema in the Internet Congestion Avoidance and Control – Van Jacobson, Michael J.Karels The loss delay Based Adjustment Algorithm – Dorgham Sisalem, Henning Schulzrinne TCP- friendly for Multimedia Communication in the Internet – Dorgham Sisalem LDA+: A TCP-friendly Adaptation Scheme for multimedia communication - Dorgham Sisalem, Adam Wolisz 10 The multimedia Transport Protocol RTP – Kevil jecffay 1999 11 RAP: end-to-end Rate-base Congestion Control Machenism for Realtime Streams in the Internet – Reza Rejaie, Mark handley, Deborah Estrin 12 Discriminating Congestion Losses From Wireless Losses using Inter-Arrival at the Receiver 13 RFC 1889 – RTP a Transport Protocol for Real-Time Applications Trang 100 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 14 TCP Westwood: End-to-end bandwidth Estimation for Enhanced Trasport over Wireless links – Claudio casetti, Mario gerla, Saverio Mascolo, M.Yahya Sanadidi and Ren wang 15 S.Biaz and N.Vaidya, “Discriminating congesstion losses from wireless losses using inter-arival times at the receiver,” 1999 16 End-to-end differentiation of congesstion and wireless lossess Song Cen, Pamela C.Cosman, and Geoffrey, M Voelker 17 Y.Tobe, Y Tamura, A Molano, S Ghosh, and H Tokuda, “Achieving moderate fairness for UDP flows by path-status classification,” 2000 18 The multimedia transport Protocol RTP, Kevin Jeffay 1999 19 NS –by – Example, NS-for –beginer NS – Tutorial 20 http://www.isi.edu/nsnam/ 21 http://www.vnlinux.org/ 22 http://sourceforge.net/project/nsnam 23 Và số tài liệu tham khảo khác Trang 101 ... Chính ngun nhân gây tắc nghẽn người ta phải đưa vào khái niệm điều khiển tắc nghẽn hay điều khiển lưu lượng tránh tắc nghẽn II Điều khiển lưu lượng, tránh tắc nghẽn Cơ chế điều khiển lưu lượng Là... đưa độ tin cậy hay kỹ thuật điều khiển tắc nghẽn Đồng thời, Trang 28 Luận văn cao học – Nghiên cứu thuật toán WLDA+ 2007 việc triển khai giao thức không điều khiển tắc nghẽn UDP mạng có phạm... 36 Cơ chế điều khiển lưu lượng 36 Thuật toán điều khiển lưu lượng 45 Điều khiển tắc nghẽn mạng hỗn hợp có dây khơng dây 49 Kỹ thuật TCP-friendly 57 Lược đồ WLDA+