Nghiên cứu xây dựng cơ chế điều khiển truyền dữ liệu thông minh

Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYÊN TÁT THÀNH DƯƠNG MINH TUẤN NGHIÊN CỨU XÂY DựNG CHÉ ĐIÈU KHIỂN TRUYỀN DỬ LIÊU THÔNG MINH CHUYÊN NGÀNH: CƠNG NGHỆ THƠNG TIN MÃ SĨ: 8480201 LUẬN VĂN THẠC sĩ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN KIM QUỐC Tp Hồ Chí Minh - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là: DƯƠNG MINH TUẤN Mã số học viên: 1800000177 Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Những nội dung luận văn thực hướng dần trực tiếp TS NGUYỀN KIM QUỐC Mọi tham khảo dùng luận văn trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình Các số liệu kết nghiên cứu luận văn tự thực hiện, trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Tp HCM, tháng năm 2020 (Ký ghi rõ họ tên) TÁC GIẢ LUẬN VẢN LỜI CÁM ƠN Trước hêt, tơi xin bày tỏ lịng tri ân sâu săc nhât đên Tiên sĩ Nguyên Kim Quốc - Khoa Công nghệ thông tin - Trường Đại học Nguyễn Tất Thành tận tình hướng dần, tạo điều kiện thuận lợi nhất, giúp tơi thực hồn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu Trường Đại học Nguyền Tất Thành, chia sẻ, động viên tơi vượt qua khó khăn để hồn thành cơng việc nghiên cứu Tôi xin trân trọng, biết ơn sâu sắc Quý Thầy Cô Khoa công nghệ thông tin - Đại học Nguyền Tất Thành đà tận tâm dạy tạo điều kiện giúp đỡ suốt thời gian tham gia học tập nghiên cứu Khoa Cuối cùng, xin bày tỏ lời cảm ơn đến vợ ln chia sẻ, gánh đỡ khó khăn dành tinh cảm, động viên tinh thần thiếu suốt trình thực luận văn Tp Hồ Chí Minh, ngày thảng năm 2020 Tác giả luận văn Dương Minh Tuân MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CÁM ƠN • • MỤC LỤC •• • •• DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Vll DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐỊ THỊ ix DANH MỤC BẢNG BIÊU XI 1.2.1 ill ••• 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5.Ký hiệu 1.2.9.AC K 1.2.13 A FC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẤT 1.2.6.Dỉễn giải tỉếng Anh 1.2.10 Acknowledgement 1.2.7 1.2.8.Diên giải tiêng Việt 1.2.11 Bản tin báo nhân 1.2.12 • 1.2.15 Bộ điều khiến mờ thích nghi 1.2.19 Tăng câp sơ cộng, giảm TX • A • A w7•AJ 1.2.14 Adaptive Fuzzy Controller 1.2.17 Additive-Increase 1.2.16 A Multiplicativecẩp sô nhân IMD 1.2.18 Decrease 1.2.20 A 1.2.21 Active Queue 1.2.22 Quản lý hàng đợi tích QM Management cực 1.2.23 B 1.2.24 BLUE 1.2.25 Cơ chế quản lý hàng đợi LUE BLUE 1.2.26 C 1.2.27 Congestion Experienced 1.2.28 Chỉ thị tắc nghèn E 1.2.29 C 1.2.30 Classification Queue 1.2.31 Phân lớp - hàng đợi - lập QS Schedular lịch 1.2.32 C 1.2.33 Congestion Window 1.2.34 Cửa sô tắc nghẽn WND 1.2.35 D 1.2.36 Drop Tail 1.2.37 Cơ chế loại bỏ cuối hàng T 1.2.38 D 1.2.39 Dropping Probability 1.2.40 Xác suất loại bỏ gói VP 1.2.41 E 1.2.42 Explicit Congestion 1.2.43 Thông báo tăc nghèn rõ CN Notification ràng 1.2.44 F 1.2.45 First In First Out 1.2.46 Vào trước trước IFO 1.2.47 F 1.2.48 Fuzzy Inference System 1.2.49 Hệ suy luận mờ IS 1.2.50 F 1.2.51 Fuzzy Logic 1.2.52 Lơ-gíc mờ L 1.2.53 F 1.2.54 Fuzzy Logic Controller 1.2.55 Bô điều khiên mờ LC 1.2.56 • 1.2.57 F 1.2.58 FL Random Early 1.2.59 Cơ chế quản lý hàng đợi LRED Detection FLRED 1.2.61 Fuzzy Logic Random 1.2.60 F 1.2.63 Cơ chế quản lý hàng đợi 1.2.62 Exponential Marking LREM FLREM 1.2.66 Loại bở ngẩu nhiên sớm 1.2.64 F 1.2.65 Flow Random Early theo luồng RED Detection 1.2.67 F 1.2.68 Fuzzy system 1.2.69 Hê mờ S 1.2.70 ■ 1.2.71 F 1.2.72 File Transfer Protocol 1.2.73 Giao thức truyền tập tin TP 1.2.74 F 1.2.75 Fuzzy REM 1.2.76 Cơ chế cải tiền REM UZREM bang FLC 1.2.78 Generalized Random 1.2.77 G Early 1.2.80 Tránh tắc nghẽn sớm REEN ngẫu nhiên 1.2.79 Evasion Network 1.2.81 • • VII 1.2.82 ý hiệu 1.2.86 P 1.2.89 AN 1.2.92 ATLAB 1.2.95 F 1.2.99 IMO 1.2.102 ISO 1.2.106 LP 1.2.109 SS 1.2.112 S2 1.2.115 H K 1.2.83 Dỉễn giải tỉếng Anh I 1.2.87 Internet Protocol 1.2.84 1.2.85 giải tiêng Việt 1.2.88 Diên Giao thức Internet •A ••J•A wT•AJ L 1.2.90 Local Area Network 1.2.91 Mạng cục M 1.2.93 MATrix LABtory 1.2.94 Thí nghiệm ma trận M 1.2.96 Membership Function 1.2.97 Hàm thc 1.2.98 • M 1.2.100 Multiple-Input Multiple- 1.2.101 Nhiêu đẩu vào nhiêu Output đâu M 1.2.103 Multiple-Input Single1.2.104 Nhiều đẩu vào môt Output đẩu M 1.2.107 MultiLayer Perceptron 1.2.108 Mạng truyền thăng nhiều lóp M 1.2.110 Maximum Segment Size 1.2.111 Kích thước phân đoạn tối đa N 1.2.113 Network Simulator 1.2.114 Phẩn mềm mô mạng NS2 P 1.2.116 Packet Header 1.2.117 Phẩn đẩu gói tin 1.2.119 Public Switched 1.2.121 Mạng điện thoại chuyến 1.2.118 P Telephone mạch công cộng STN 1.2.120 Network 1.2.122 Q 1.2.123 Quality of Service 1.2.124 Chất lượng dịch vụ oS 1.2.125 R 1.2.126 Random Early Detection 1.2.127 Loại bở ngẫu nhiên sớm ED 1.2.130 Đánh dấu ngẫu nhiên 1.2.128 R 1.2.129 Random Exponential theo hàm EM Marking 1.2.131 mũ 1.2.132 R 1.2.133 Round Trip Time 1.2.134 Thời gian chu trình TT gói tin 1.2.135 S 1.2.136 Single-Input Single1.2.137 Mơt đẩu vào môt đẩu ISO Output 1.2.139 S 1.2.140 Signaling System # 1.2.141 Hệ thống báo hiệu S7 1.2.142 T 1.2.143 Target Bandwidth 1.2.144 Băng thông tham chiếu BW 1.2.145 T 1.2.146 Transport Control 1.2.147 Giao thức điều khiến CP Protocol truyền tải 1.2.148 T 1.2.149 Type of Service 1.2.150 Loai dich vu oS 1.2.151 • • • 1.2.152 T 1.2.153 Target Queue Length 1.2.154 Chiều dài hàng đại tham QL chiều 1.2.155 U 1.2.156 User Data Protocol 1.2.157 Giao thức dừ liệu người DP dùng 1.2.158 W 1.2.159 Wireless Local Area 1.2.160 Mạng cục không dây LAN1.2.161 Network 1.2.162 Vlll 1.2.163 DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ ĐÒ THỊ 1.2.164 10 loại bỏ gói tin theo hàm mũ, FUZREM FLREM lại đưa cách loại bỏ gói mềm dẻo theo điều khiển mờ nên thích ứng với đặc tính động học TCP/IP Biên độ dao động 1.2.1599 chê nhỏ chê REM hai giai đoạn độ xác lập, khả đáp ứng chúng tốt so với REM điều kiện thay đổi 1.2.1600 1.2.1601 Hình 4.8 Khả đáp ứng REM FLREM 1.2.1602 Mặt khác, đồ thị Hình 4.9 cho thấy, giảm tăng số luồng kết nối vào mạng, thời gian phục hồi để trạng thái ổn định theo chiều dài hàng đợi tham chiếu chế FLREM nhỏ chế FUZREM, giảm tải tăng tải Đồng thời, trường hợp thay đổi số luồng kết nối, biên độ dao động FLREM (dưới 100 gói) thấp so với FUZREM (trên 100 gói) 50Q I r -1 r Thời gian (giây) a) Khả đáp ứng chế FUZREM 1.2.1603 IIIIIIIII 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Thời gian (giây) b) Khả đáp ứng chế FLREM 100 1.2.1604 Hình 4.9 Khá đáp ứng FUZREM FLREM 1.2.1605 Dựa vào kết cài đặt mô hình ảnh đồ thị cho thấy, khả đáp ứng chế quản lý hàng đợi tích cực nhanh dần, nút mạng cài đặt chế quản lý hàng đợi có dùng điều khiển mờ truyền thống điều khiển mờ thích nghi AFC 4.4.Đánh giá hiệu chê FLRED FLREM 4.4.1 Mơ hình mạng đa máy nhận 1.2.1606 Đe đánh giá hiệu cùa chế AQM sử dụng điều khiển mờ, luận vãn sử dụng mơ hình mạng tổng qt Hình 4.10 đế mở rộng q trình mơ cho trường hợp đa luồng gừi, đa luồng nhận đa hàng đợi Mơ hình tổng qt kịch kinh điển sử dụng phổ biến công trình nghiên cứu nhà khoa học, với loại hình thơng lượng khác chia sẻ vị trí nút cổ chai [19], Các máy gứi Các máy nhận 1.2.2 1.2.1607 1.2.1608 Hình 4.10 Mơ hình mạng mô đa mảy nhận 1.2.1609 Trong mô phỏng, sử dụng N luồng TCP thay đổi từ 10 đến 300, chiều dài hàng đợi nút thắt cổ chai thay đối từ 100 đến 1000 Các đường truyền từ máy gửi đến nút cổ chai từ nút cổ chai đến máy nhận có băng thơng 15 Mbps độ trễ 20 ms thay đổi theo mơ hình cụ thể Đường truyền cổ chai kịch có băng thơng đường truyền 15 Mbps độ trễ 20 ms Nút mạng thắt cổ chai cài đặt thuật tốn chế để đánh giá Kích thước đệm nút thắt cổ chai Q thay đổi trường họp để thể tính động học mạng mơ hình mơ 1.2.1610 Đe đánh giá hiệu chế có biến động mạng, ta dựng hai kịch chính: Kịch thứ nhất, cho chiều dài hàng đợi nút thắt cổ chai thay đổi từ 100 đến 1000 số luồng kết nối không đổi (60 kết nối); Kịch thứ hai, cho tải nạp thay đổi (số luồng thay đổi) từ 10 đến 300 chiều dài hàng đợi nút thắt cổ chai không đổi (500 gói) Thiết lập giao thức trun thơng TCP/NewReno với cửa sơ tăc nghẽn 240 gói tin, kích thước mồi gói 1000 Bytes Kích thước đệm tất hàng đợi 500 gói Chiều dài hàng đợi tham chiếu cho chế thiết lập 200 gói (40% kích thước đệm) 4.4.2 Thực mô chế AQM 1.2.1611 Cài đặt chương trình: FEM.h, FEM.CC, FUZREM.h, FUZREM.CC, FLRED.h, FLRED.CC, FLREM.h, FLREM.CC, FNNRED.h, FNNRED.CC, FNNREM.h FNNREM.CC vào NS2 Sau đó, cấu hình biên dịch lại NS2 Viết kịch mơ AQM.ns để mơ tả mơ hình mạng mô tạo tập tin ghi vết dừ liệu q trình thực mơ Chạy chương trình mơ phỏng, thu nhận kết chương trình để phân tích đánh giá cho chế quản lý hàng đợi tích cực, thời gian mơ cho chế Thu nhận kết qủa xuất cùa chương trình tập tin bám vết tập tin văn ghi số liệu thống kê 1.2.1612 Tất kết mô đưa luận văn thực nhiều lần, sau lấy giá trị trung bình lần Mỗi ô kết cùa bảng kết trung bình lần thí nghiệm Cụ thể, mồi kết thực 10 lần, số liệu đưa tất kết giá trị trung bình 10 lần mơ 4.4.3 Mơ hình mạng mơ chế AQM 1.2.1613 Hình 4.11 thể hình ảnh mơ hình mạng có 60 máy gửi 60 máy nhận, sử dụng đánh giá hiệu chế 1.2.1614 1.2.1615 Hình 4.11 Mơ hình mạng đảnh giá hiệu chê AQM 4.4.4 Đánh giá ti lệ gói tin chế AQM 1.2.1616 Số liệu tỉ lệ gói tin chế thống kê Bảng 4.1 Bảng 4.2 Đồ thị Hình 4.12a thể số liệu Bảng 4.1 Hình 4.12b thể số liệu Bảng 4.2, cho thấy kích thước hàng đợi định tuyến tăng tỉ lệ gói tin chế giảm tăng số luồng kết nối vào định tuyến tỉ lệ gói tin tăng Điều phù họp với thay đổi môi trường mạng, tài nguyên mạng tăng (chiều dài hàng đợi tăng) gói giảm tải nạp tăng (số luồng kết nối tăng) gói tăng theo 1.2.1617 • Ti lệ gói chế dùng AFC 1.2.1618 1.2.1619 Bảng 4.1 Tỉ lệ mât gói chê chiêu dài hàng đợi thay đôi 1.2.1620 1.2.1621 1.2.1622 1.2.1623 F 1.2.1624 F 1.2.1625 1.2.1626 TQL FEM FLRED LREM UZREM RED REM (gói) 1.2.1627 1.2.1628 1.2.1629 1.2.1630 1.2.1631 1.2.1632 1.2.1633 100 0.4692 0.3179 1617 1915 0.6692 0.5915 1.2.1634 1.2.1635 1.2.1636 1.2.1637 1.2.1638 1.2.1639 1.2.1640 200 0.3961 0.2610 0914 1328 0.5957 0.5428 1.2.1641 1.2.1642 1.2.1643 1.2.1644 1.2.1645 1.2.1646 1.2.1647 400 0.3124 0.2587 0821 1175 0.5725 0.5175 1.2.1648 1.2.1649 1.2.1650 1.2.1651 1.2.1652 1.2.1653.1.2.1654 500 0.2907 0.2608 0726 0962 0.5431 0.5062 1.2.1655 1.2.1656 1.2.1657 1.2.1658 1.2.1659 1.2.1660 1.2.1661 600 0.2709 0.2360 0623 0734 0.4712 0.4924 1.2.1662 1.2.1663 1.2.1664 1.2.1665 1.2.1666 1.2.1667 1.2.1668 800 0.2379 0.216 0585 0664 0.4328 0.4623 1.2.1669 1.2.1670 1.2.1671 1.2.1672 1.2.1673 1.2.1674 1.2.1675 1000 0.2086 0.193 0352 0532 0.4086 0.4312 1.2.1676 1.2.1677 r r r \ rr 1.2.1678 Bàng 4.2 Tỉ lệ mát gói chê theo sơ luông kêt nôi thay đôi 1.2.1679 1.2.1680 1.2.1681 1.2.1682 F 1.2.1683 F 1.2.1684 1.2.1685 N FEM FLRED LREM UZREM RED REM (luồng) 1.2.1686 1.2.1687 1.2.1688 1.2.1689 1.2.1690 1.2.1691 1.2.1692 10 0.2258 0.1582 0703 0832 0.6203 0.4113 1.2.1693 1.2.1694 1.2.1695 1.2.1696 1.2.1697 1.2.1698 1.2.1699 50 0.2892 0.2153 0776 0953 1.1526 0.4937 1.2.1700 1.2.1701 1.2.1702 1.2.1703 1.2.1704 1.2.1705 1.2.1706 100 0.3692 0.2462 0826 1071 1.2713 0.5755 1.2.1707 1.2.1708 1.2.1709 1.2.1710 1.2.1711 1.2.1712 1.2.1713 150 0.4751 0.2834 1336 1762 1.9621 0.8603 1.2.1714 1.2.1715 1.2.1717 1.2.1718 1.2.1719 F 1.2.1720 F 1.2.1721 1.2.1722 N FEM FLRED LREM UZREM RED REM 1.2.1716 1.2.1723 1.2.1724 1.2.1725 1.2.1726 1.2.1727 1.2.1728 1.2.1729 200 0.6205 0.4232 1861 2722 2.4223 1.0993 / z? 1.2.1730 1.2.1731 1.2.1732 1.2.1733 1.2.1734 1.2.1735 1.2.1736 250 0.6504 0.5151 2529 3753 2.9535 1.5415 1.2.1737 1.2.1738 1.2.1739 1.2.1740 1.2.1741 1.2.1742 1.2.1743 300 0.6812 0.5378 3236 4251 3.8251 2.1078 1.2.1744 1.2.1745 Dựa vào đô thị, nhận thây chê cải tiên (FEM, FUZREM, FLRED FLREM) có tỉ lệ gói thấp so với chế truyền thống (RED REM) Điều có nhờ ché sử dụng điều khiển mờ để kiểm soát hàng đợi để hàng đợi tức thời có giá trị xoay quanh hàng đợi tham chiếu, nên giữ ổn định chiều dài hàng đợi, kéo theo biến thiên độ trễ nhỏ nên tỉ lệ gói thấp 1.2.1746 Trong tất trường họp, FLREM ln có tỉ lệ gói thấp nhất, lúc chiều dài hàng đợi nút cổ chai nhỏ số luồng kết nối vào nút cổ chai lớn Khi chiều dài hàng đợi nhở (100) tỉ lệ gói FLREM 0.1617%, nhỏ gấp lần so với REM (0.5915%) Khi tải nạp lớn nhất, số luồng kết nối 300, tỉ lệ gói FLREM 0.3236% REM 2.1078% (gấp 6.5 lần FLREM) 1.2.1747 1.2.1748 1.2.1749 Trên đô thị, đường biêu diên tỉ lệ mât gói chê có phân hoạch theo ba nhóm Nhóm nằm chế không sử dụng điều khiển mờ (RED, REM), nhóm nằm chế cải tiến RED (FEM, FLRED), nhóm nằm cùa chế cải tiến REM (FUZREM, FLREM) Khi cải tiến chế (RED, REM), chế có sử dụng điều khiển mờ thích nghi (FLRED, FLREM) có tỉ lệ mât gói thâp hon so với chê dùng điêu khiên mờ truyền thống (FEM, FUZREM) Kết phù hợp với nguyên lý hoạt động điều khiển mờ truyền thống điều khiển mờ thích nghi Với điều khiển mờ thích nghi, ngồi việc sử dụng hệ mờ Sugeno cịn có chế thích nghi để điều chỉnh xác suất đánh dấu gói tin phù hợp thay đổi mạng 4.4.5 Đánh giá mức độ sử dụng đường truyền chế AQM 1.2.1750 Đồ thị Hình 4.13 thể số liệu mức độ sử dụng đường truyền chế Bảng 4.3 Bảng 4.4 Khả tận dụng đường truyền ché tăng kích thước hàng đợi tải nạp tăng Các chế có sử dụng điều khiển mờ ln có mức độ sử dụng đường truyền lớn 90%, cao mức sử dụng đường truyền chế truyền thống Điều phù họp với điều khiển chế quản lý hàng đợi tích cực, sử dụng điều khiển mờ việc xử lý đơn giản hiệu so với chế khơng dùng điều khiển mờ 1.2.1751 • Mức độ sử dụng đường truyền chế dùng AFC 1.2.1752 Bảng 4.3 Mức độ sứ dụng đường trưyên chê theo chiên dài hàng đợi 1.2.1753 T1.2.1754 1.2.1755 1.2.1756 F 1.2.1757 F 1.2.1758 1.2.1759 UZREM RED REM QL (gói) FEM FLRED LREM 1.2.1760 1.2.1761 1.2.1762 1.2.1763 1.2.1764 1.2.1765 1.2.1766 100 90.6856 93.1673 3.5614 2.5231 80.5437 86.5321 1.2.1767 21.2.1768 1.2.1769 1.2.1770 1.2.1771 1.2.1772 1.2.1773 00 92.6032 94.7856 5.2312 3.7834 86.4091 89.6032 1.2.1774 41.2.1775 1.2.1776 1.2.1777 1.2.1778 1.2.1779 1.2.1780 00 93.4375 95.0562 6.3006 4.6946 87.6921 90.0764 1.2.1781 51.2.1782 1.2.1783 1.2.1784 1.2.1785 1.2.1786 1.2.1787 00 94.2135 96.5343 7.4341 4.8787 88.2787 91.3642 1.2.1788 61.2.1789 1.2.1790 1.2.1791 1.2.1792 1.2.1793 1.2.1794 00 94.7682 96.9916 7.5462 5.0881 90.3342 92.0342 1.2.1795 81.2.1796 1.2.1797 1.2.1798 1.2.1799 1.2.1800 1.2.1801 00 94.9754 97.1838 7.7132 6.2877 90.7453 92.3321 1.2.1802 1.2.1803 1.2.1804 1.2.1805 1.2.1806 1.2.1807 1.2.1808 1000 95.2153 97.6146 8.3453 6.7215 91.8378 92.6537 1.2.1809 \ / ỉ \ f ỉ 1.2.1810 Báng 4.4 Mức độ sử dụng đường truyên chê theo sô luông kêt nôi 1.2.1811 N1.2.1813 1.2.1814 1.2.1815 F 1.2.1816 F 1.2.1817 1.2.1818 1.2.1812 ( FEM FLRED LREM UZREM RED REM 1.2.1819 luồng) 1.2.1820 1.2.1822 1.2.1823 1.2.1824 F 1.2.1825 F 1.2.1826 1.2.1827 N FEM FLRED LREM UZREM RED REM 1.2.1821 1.2.1828 1.2.1829 1.2.1830 1.2.1831 1.2.1832 1.2.1833 1.2.1834 10 86.9376 90.4563 3.5413 2.4237 83.3361 86.0935 1.2.1835 1.2.1836 1.2.1837 1.2.1838 1.2.1839 1.2.1840 1.2.1841 50 91.0358 92.5602 5.6965 4.0602 85.5358 89.5998 1.2.1842 1.2.1843 1.2.1844 1.2.1845 1.2.1846 1.2.1847 1.2.1848 100 93.6286 95.6394 6.3278 5.1394 87.0748 90.2411 1.2.1849 1.2.1850 1.2.1851 1.2.1852 1.2.1853 1.2.1854 1.2.1855 150 95.1613 96.2937 7.6573 5.8937 88.4613 90.6772 1.2.1856 1.2.1857 1.2.1858 1.2.1859 1.2.1860 1.2.1861 1.2.1862 200 95.2451 97.5783 7.9315 6.3682 89.6532 91.6732 1.2.1863 1.2.1864 1.2.1865 1.2.1866 1.2.1867 1.2.1868 1.2.1869 250 95.5651 97.7436 8.3234 6.8543 90.0651 91.8816 1.2.1870 1.2.1871 1.2.1872 1.2.1873 1.2.1874 1.2.1875 1.2.1876 300 96.0937 97.9452 8.5683 7.1462 90.4833 92.7627 1.2.1877 1.2.1878 Hình ảnh đồ thị Hình 4.13a Hình 4.13b thể phân cụm đường biểu diễn mức độ sử dụng đường truyền chế Theo đó, chế sử dụng điều khiển mờ có (FEM, FUZREM) có mức độ sử dụng đường truyền cao so với chế truyền thống (RED, REM) thấp so với chế có sử dụng điều khiển mờ thích nghi (FLRED, FLREM) Điều thể ưu việt chế sử dụng điều khiển mờ tính hiệu chế dùng hệ mờ Sugeno thay cho hệ mờ Mamdani, giải mờ đầu mồi luật mờ 1.2.1879 1.2.1880 1.2.1881 1.2.1882 Hình 4.13 Mức độ sử dụng đường truyên chê AQM / 1.2.1883 Trong tất trường hợp, chế RED ln có mức độ sử dụng đường truyền thấp chế FLREM ln có mức độ sử dụng đường truyền cao Kết có chế FLREM hội tụ tiêu chí xử lý gói tin đên nút mạng Ngồi kê thừa chê REM xét ảnh hưởng chiêu dài hàng đợi tải nạp, chế FLREM cải tiến điều khiển mờ thích nghi, RED sử dụng yếu tố chiều dài hàng đợi để tính xác suất đánh dấu gói 4.5.Kết luận chương 1.2.1884 Trong chương này, luận văn cài đặt chế cải tiến điều khiển truyền thông nút mạng Dựa kết 111Ô chế chế có để thu tập số liệu để hân tích đánh giá chế Qua trình thực hiện, cho thấy hiệu chế quản lý hàng đợi tích cực tăng lên, tỉ lệ gói tin giảm, mức độ sử dụng đường truyền độ ổn định mạng tốt hơn, sừ dụng điều khiển mờ truyền thống điều khiển mờ thích nghi AFC cho chế 1.2.1885 CHƯƠNG KÉT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIÉN 5.1 Kêt luận cũa luận văn 1.2.1886 • • 1.2.1887 Kiểm sốt tắc nghẽn nhiệm vụ quan trọng mạng TCP/IP Việc sử dụng giao thức điều khiển truyền thông để kiểm soát tắc nghẽn mạng TCP/IP chưa đủ đáp ứng chất lượng dịch vụ, giải thuật kiểm soát tắc nghẽn thụ động phía đầu cuối Do đó, cần phải nghiên cửu chế kiểm soát tắc nghẽn nút mạng để đảm bảo hệ thống ổn định cung cấp tốt chất lượng dịch vụ mạng cho người dùng Một hướng nghiên cứu cải tiến chế quản lý hàng đợi tích cực nút mạng 1.2.1888 Tuy nhiên, chế quản lý hàng đợi tích cực vần cần cải tiến cho vừa đơn giản hóa thực hiện, vừa nâng cao tính thơng minh việc trì độ dài hàng đợi trung bình Vì vậy, luận văn tập trung nghiên cứu cải tiến chế quản lý hàng đợi nút mạng, sở áp dụng thành tựu đạt khoa học máy tính mà cụ thể lĩnh vực tính tốn mềm nhằm bổ sung khả thích nghi, khả định thông minh cho hệ thống quản lý hàng đợi nút mạng 1.2.1889 Luận văn có số đóng góp việc cải tiến chế quản lý hàng đợi tích cực nút mạng Đó là, xây dựng điều khiển mờ thích nghi AFC cải tiến chế AQM Các đóng góp cụ thể sau: - Phân tích, đánh giá phân lóp chế quản lý hàng đợi tích cực có, bao gồm giải pháp áp dụng điều khiển mờ truyền thống đế cải tiến chế quản lý hàng đợi tích cực tiêu biểu nhằm nâng cao hiệu kiểm soát tắc nghẽn mạng TCP/IP - Đề xuất mơ hình điều khiến mờ thích nghi AFC để cải tiến chế quản lý hàng đợi tích cực Dựa mô hỉnh lý thuyết, luận văn đà xây dựng chế cải tiến FLRED FLREM - Dựa mơ hình lý thuyết, luận văn thực cài đặt mô để đánh giá chế AQM Kết cài đặt mơ chứng minh tính hiệu việc sử dụng điêu khiên mờ thích nghi AFC đê cải tiên chê quản lý hàng đợi 1.2.1890 Từ kết nghiên cứu lý thuyết kiểm chứng cài đặt mô phỏng, cho thấy hiệu chế quản lý hàng đợi tích cực nút mạng tăng dần áp dụng điều khiển mờ truyền thống, điều khiển mờ thích nghi AFC để cải tiến chế 5.2 Hướng phát triển luận văn 1.2.1891 Đe chế cải tiến điều khiển mờ thích nghi AFC hoạt động hiệu cần phải có tham số tối ưu cho Điều đặt nhu cầu huấn luyện điều khiển mờ thích nghi AFC mạng nơ-ron giải thuật di truyền Thơng qua q trình huấn luyện, hệ thống tiếp nhận tri thức cập nhật tham số cho phù hợp với biến đổi mạng Đây định hướng cho phát triển đề tài luận văn tương lai 1.2.1892 Song song với việc đánh giá kết nghiên cứu dựa mô phỏng, việc triển khai thử nghiệm chúng môi trường mạng thực sè đặc biệt quan tâm nhằm kiểm chứng kết mô tìm hội áp dụng kết nghiên cứu vào thực tiễn./ 1.2.1893 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Apu Kapadia, Wu-chun Feng and Roy H Campbell (2011), “GREEN: A TCP 1.2.1894 Equation-Based Approach to Active Queue Management”, U.S Department of Energy through Los Alamos National Laboratory W-7045-ENG36, pp 64-76 [2] Arash Danal and Ahmad Malekloo (2010), “Performance Comparison 1.2.1895 between Active and Passive Queue Management”, JCSI International Journal of Computer Science Issues, Vol 7, Issue 3, No 5, pp 1317 [3] Arshdeep Kaur, Amrit Kaur (2012), "Comparison of Mamdani-Type and 1.2.1896 Sugeno-Type Fuzzy Inference Systems for Air Conditioning System", International Journal of Soft Computing and Engineering (IJSCE), Vol 2, Issue-2, pp 322-325 1.2.1897 [4J Bartek Peter Wydrowski (2003), Techniques in Internet Congestion Control, Electrical and Electronic Engineering Department The University of Melbourne [5] Bartek Wydrowski and Moshe Zukerman (2010), “GREEN: An Active Queue 1.2.1898 Management Algorithm for a Self’, ARC Special Research Centre for UltraBroadband Information Networks, EEE Department, The University of Melbourne, Parkville, Vic 3010, Australia [6] c Chryostomou (2006), “Fuzzy logic based AQM congestion control in 1.2.1899 TCP/IP networkfor Quality of Service Provisioning ”, Department of Computer of Science, University of Cyprus [7] Chhabra Kiran, Manali Kshirsagar, A s Zadgaonkar (2013), “Effective 1.2.1900 Congestion Indication for Performance Improvement of Random Early Detection”, International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE), Vol 3, pp 35-38 [8] E Park, H Lim, K Park, and c Choi (2004), “Analysis and design of the 1.2.1901 virtual rate control algorithm for stabilizing queues in TCP networks”, Computer Networks, Vol 44, No 1, pp 17-41 [9] , Feng w., Kandlur D., Saha D., Shin K (1999), A Self-Configuring RED 1.2.1902 Gateway In Proc IEEE INFOCOM, pp 1320-1328 [10] Floyd s., Jacobson V (1993), “Random early detection gateways for 1.2.1903 congestion avoidance”, IEEE/ACM Trans On Networking, Vol 1, No 4, pp 397—413 [11] G.F.Ali Ahammed, Reshma Banu (2010), “Analyzing the Performance of 1.2.1904 Active Queue Management Algorithms”, International journal of Computer Networks & Communications (IJCNC), Vol.2, No.2, pp 1-12 [12] George J Kiir, Ute St Clair, Bo Yuan (1997), Fuzzy Set Theory: Foundations 1.2.1905 and Applications, Prentice Hall, New Jersey, USA [13] I K Tabash, M A A Mamun, and A Negi (2010), “A Fuzzy Logic Based 1.2.1906 Network Congestion Control Using Active Queue Management Techniques”, J Sei Res (2), pp 273-284 [14] J Postel, “RFC793 - Transmission Control Protocol”, RFC, 1981 [15] K Ramakrishnan, s Floyd, and D Black (2001), “The Addition of Explicit 1.2.1907 Congestion Notification (ECN) to IP”, RFC 3168 [16] Kaur, Gurmeet; Singh, M L (2009), “A Survey of Recent Advances in Fuzzy 1.2.1908 Logic in Communication Systems”, International Journal of Applied Engineering Research, Vol 4, Issue 2, pl39 -145 [17] Kevin Fall and Kannan (2010), The NS Manual, A Collaboration between 1.2.1909 researchers at uc Berkeley, LBL, USC/ISI, and Xerox PARC [18] Khalifa, I., & Trajkovic, L (2004), An Overview and Comparison of 1.2.1910 Analytical TCP Models, ISCAS 2004 [19] , Long Le, Jay Aikat, Kevin Jeffay and F Donelson Smith (2007), “The Effects 1.2.1911 of Active Queue Management and Explicit Congestion Notification on Web Performance”, IEEE/ACM Transactions On Networking, Vol 15, No 6, pp 43-59 [20] M Allman, V Paxson, and w Stevens (1999), “RFC2581—TCP Congestion 1.2.1912 Control”, RFC [21] M Mathis, J Mahdavi, s Floyd, and A Romanov (1996), “RFC2018—TCP 1.2.1913 selective acknowledgment options,” RFC, 1996 [22] M Moghaddam (2010), “A fuzzy active queue management mechanism for 1.2.1914 Internet congestion control”, in Proceedings of the 2010 Third International Workshop on Advanced Computational Intelligence (IWACI), pp 203-208 [23] Minseok Kwon and Sonia Fahmy (2010), “A Comparison of Load-based and 1.2.1915 Queue-based Active Queue Managgement Algorithms”, Dept Of computer Science, Purdue University, West Lafayette, in 47906-1398, USA, pp.1-12 [24] Richelie Adams (2013), “Active Queue Management: A Survey”, IEEE 1.2.1916 communications surveys & tutorials, Vol 15, No 3, pp 1425-1476 [25] s Athuraliya, s Low, V Li, and Q Yin (2001), “REM: Active Queue 1.2.1917 Management”, IEEE Network, Vol 15, No 3, pp 48-53 [26] s Ghosh, Q Razouqi, H Schumacher, and A Celmins (1998), A survey of 1.2.1918 recent advances in fuzzy logic in telecommunications networks and new challenges Fuzzy Systems, IEEE Transactions on, vol 6, No 3, pp 443447 [27] , Sanjeewa Athuraliya, Steven H Low, Victor H Li and Qinghe Yin (2001), 1.2.1919 “REM: Active Queue Management”, IEEE Network, pp 48-53 [28] w Feng, A Kapadia, and s Thulasidasan (2002), “GREEN: Proactive Queue 1.2.1920 Management over a Best-Effort Network”, in Proceedings of the IEEE Global Telecommunications Conference (GLOBECOM’02), Vol 2, pp 1774-8 [29] w Feng, K Shin, D Kandlur, and D Saha (2002), “The BLUE Active Queue 1.2.1921 Management Algorithms”, IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol 10, No 4, pp 513-528 [30] Y Qiao and H Xiaojuan (2010), “A new PID controller for AQM based on 1.2.1922 neural network”, in Proceedings of the 2010 IEEE International Conference on Intelligent Computing and Intelligent Systems (ICIS), Vol 1, pp 804-808 ... 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.174 Thứ nghiên cứu chế điều khiển truyền thông mạng thông qua giao thức truyền thông điều khiển nút mạng, Đồng thời, đánh giá phân lớp chế quản lý hàng đợi tích cực điển... dụng số chế quản lý hàng đợi tích cực tiêu biểu áp dụng điều khiển mờ để cải tiến chế Qua đó, đề tài đưa vấn đề cịn tồn chế quản lý hàng đợi tích cực có đề xuất ý tưởng xây dựng mơ hình điều khiển. .. phần khảo sát đánh giá chế quản lý hàng đợi tích cực có dùng điều khiển mờ có đưa vấn đề tồn chế Từ đó, đề tài xây dựng mơ hình điều khiển mờ thích nghi AFC để khắc phục hạn chế kết trước Dựa mơ