Bài giảng Cơ sở truyền số liệu: Chương 7 - ĐH Bách Khoa Hà Nội

Tài nguyên của mạng có giới hạn trong khi nhu cầu truyền thông tin ngày càng tăng. Hiện tượng tắc nghẽn mạng là khó tránh khỏi. Kiểm soát tắc nghẽn là một phương pháp đảm bảo rằng tất cả mọi người trên mạng đều có lượng truy cập công bằng vào tài nguyên mạng, tại bất kỳ thời điểm nào. Bài giảng này sẽ cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản về điều khiển luồng và chống tắc nghẽn. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.

.c om ng co an cu u du o ng th Điều khiển luồng chống tắc nghẽn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cơ 16 Kbps Y co 32 Kbps X Z 16 Kbps C an Kbps ng 56 Kbps c om B Kbps ng th A du o D cu u • Trường hợp BA 7KbpsCD  0thơng tin truyền hết • Trường hợp BA 8 kbpsCD  X hủy δ kbps Truyền lại gói X khiến liên kết Y-X phải truyền tải 8+2 kbps tiếp tục tăng Cuối cùng, liên kết từ B đến X bị chiếm hết băng thông  phải khống chế tốc độ phát B ! CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cơ B c om 16 Kbps Y 32 Kbps X Kbps 16 Kbps C th an A Z co Kbps ng 64 Kbps D cu u du o ng • Trường hợp BA 7KbpsCD 7Kbps  gói truyền hết, liên kết truyền 7kbps  tốc độ tổng cộng 14kbps • Trường hợp BA 8kbps CD  7 X bị tràn đệm, gói Truyền lại khiến liên kết từ B C đến X bị chiếm hết băng thông Tốc độ Y-X gấp đôi Z-Y nên X cấp đệm để X-A 8kbps, X-D 4kpbs  tốc độ tổng cộng trường hợp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cơ B c om 16 Kbps Y 32 Kbps X Kbps 16 Kbps C th an A Z co Kbps ng 64 Kbps ng D du o • Trường hợp cho thấy hai vấn đề: cu u – Tốc độ tổng cộng bị giảm so với trường hợp tải đưa vào tăng – Luồng thông tin C-D bị thiệt Để khắc phục, phân chia đệm công Điều làm giảm hiệu chuyển mạch gói CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cơ c om • Điều khiển luồng chức khơng thể thiếu mạng thông tin th an co ng • Nếu thiếu điều khiển luồng, tắc nghẽn cục nút mạng gây phát lại gói, ảnh hưởng đến nút liên kết lân cận, dẫn đến lan truyền tắc nghẽn tồn mạng u du o ng • Phía thu sử dụng đệm để lưu gói trước gửi lên lớp Do phải khống chế tốc độ phía phát để khơng bị gói cu • Các chế điều khiển luồng lớp 2: HDLC, ISDN, X.25, LLC… • Các chế điều khiển luồng chống tắc nghẽn lớp truyền TCP CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co Lý tưởng Khơng kiểm sốt Deadlock u du o ng th an Có kiểm sốt cu Thơng lượng mạng Cơ Lưu lượng thông tin CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Hai kỹ thuật điều khiển luồng  Điều khiển luồng hai nút đầu cuối (end- c om to-end): nhằm đảm bảo nút nguồn thực co an lý nút đích ng truyền thơng tin khơng vượt q khả xử ng th  Điều khiển luồng hai nút mạng du o (hop-by-hop): việc thực điều khiển cu u luồng hai nút liên tiếp đường từ nguồn đến đích CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Hai kỹ thuật chống tắc nghẽn c om  Điều khiển truy nhập mạng (network access): kiểm soát điều khiển lượng thơng co ng tin vào mạng an  Điều khiển cấp phát đệm (buffer ng th allocation): chế thực nút du o mạng nhằm đảm bảo việc sử dụng đệm cu u công tránh việc không truyền tin đệm tất nút bị tràn (deadlock) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Deadlock A B c om (a): Direct Deadlock ng B C an co A ng th D (b): Indirect Deadlock cu u du o • Trong hình (a), đệm nút A điền đầy thông tin đến từ B ngược lại Hệ A B không nhận thêm thơng tin từ • Trong hình (b), đệm A đầy gói thơng tin B, đệm B đầy thông tin C đệm C đầy thông tin A Việc truyền tin không thực tràn đệm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Mục đích du o ng th an co ng c om • Tối ưu hóa thơng lượng sử dụng mạng • Giảm trễ gói qua mạng • Đảm bảo tính cơng cho việc trao đổi thơng tin mạng • Đảm bảo tránh tắc nghẽn mạng cu u Điều khiển luồng ám kỹ thuật điều khiển luồng chống tắc nghẽn, trừ có thích rõ ràng ! CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tính cơng c om • Tính công khả đảm bảo cho người dùng, ứng dụng khác sử dụng tài nguyên mạng với hội cu u du o ng th an co ng • Tính cơng mặt băng truyền thể khả chia sẻ băng truyền công cho tất người dùng kết nối CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tính cơng băng thơng Kết nối Kết nối c om Kết nối Kết nối co ng • Giả định liên kết có dung lượng 1Mbps du o ng th an • Thơng lượng mạng đạt cực đại (bằng 3Mbps) kết nối 2, sử dụng tồn Mbps băng thơng kết nối không cung cấp lượng băng thơng cu u • Cho kết nối sử dụng 0,5Mbps băng thông Lúc tổng thông lượng mạng 2Mbps • Nếu cung cấp lượng tài nguyên mạng (băng thông) cho tất kết nối nhau, lúc kết nối 2, 3, sử dụng 0,75Mbps kết nối sử dụng 0,25 Mbps (và sử dụng tồn đường truyền) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tính cơng c om • Tính cơng mặt đệm khả đảm bảo việc sử dụng đệm người dùng, ứng dụng hay kết nối công cu u du o ng th an co ng • Xét trường hợp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tính cơng bằng: đệm D 10 B co C ng Kết nối A c om Kết nối th an E du o ng • Giả sử nút mạng B có dung lượng đệm hữu hạn cu u • Liên kết (từ A đến B) có tốc độ 10Mbps, liên kết (từ D đến B) có tốc độ Mbps • Nếu khơng có chế điều khiển luồng quản lý đệm, tỷ lệ sử dụng dung lượng đệm B hai liên kết 10:1 (do tốc độ thông tin đến B tương ứng 10Mbps 1Mbps) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cơ chế điều khiển c om • Điều khiển luồng áp dụng cho ứng dụng phi thời gian thực (FTP, HTTP, SMTP) kết hợp với kỹ thuật ARQ (Automatic Repeat Request) cu u du o ng th an co ng • Điều khiển luồng áp dụng cho ứng dụng thời gian thực (video, audio) kèm theo việc khống chế tốc độ phát (rate-based flow control) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Điều khiển luồng kết hợp ARQ • Cho ứng dụng phi thời gian thực co • Cho ứng dụng thời gian thực ng c om – Cơ chế dừng đợi (stop-and-wait) – Cơ chế phát lại gói (go-back-N) – Phát lại có chọn lọc (selective repeat) an – Cơ chế điều khiển luồng theo lưu lượng đầu vào (traffic policing u du o ng th ứng dụng yêu cầu mạng cấp băng thông end-to-end nút mạng kiểm tra tài nguyên đường truyền, đủ dành trước kiểm soát lưu lượng đưa vào, thấy vượt mức cấp gói tin bị hủy không đủ băng thông cu – Cơ chế định thời biểu gói (packet scheduling), ví dụ WFQ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... u du o ng • Trường hợp BA 7KbpsCD 7Kbps  gói truyền hết, liên kết truyền 7kbps  tốc độ tổng cộng 14kbps • Trường hợp BA 8kbps CD  7? ?? X bị tràn đệm, gói Truyền lại khiến liên kết từ... dụng thời gian thực ng c om – Cơ chế dừng đợi (stop-and-wait) – Cơ chế phát lại gói (go-back-N) – Phát lại có chọn lọc (selective repeat) an – Cơ chế điều khiển luồng theo lưu lượng đầu vào (traffic... hai nút đầu cuối (end- c om to-end): nhằm đảm bảo nút nguồn thực co an lý nút đích ng truyền thơng tin khơng vượt q khả xử ng th  Điều khiển luồng hai nút mạng du o (hop-by-hop): việc thực điều