Vấn đề công bằng luồng

Một phần của tài liệu Tìm hiểu phương pháp nâng cao tính công bằng luồng trên mạng chuyển mạch chùm quang (Trang 28)

Bởi vì tranh chấp là vấn đề chung đối với tất cả các loại mạng trong đó hành trình của một truyền thông càng dài thì rủi ro bị tắc nghẽn càng lớn. Nói cách khác, tổng số hop (chặng) là một yếu tố mang tính quyết định xem liệu một chùm có thể đạt được đến đích của nó hay không. Rõ ràng, đây là một hiện tượng không công bằng nghiêm trọng. Ví dụ, Bảng 2.1 cho thấy xác suất rơi trung bình và Hình 2.1 minh họa mối quan hệ giữa xác suất rơi và số hop với số bước sóng khác nhau trong một mạng ARPANET-2. Chúng ta hãy xem xét trường hợp đầu tiên với số bước sóng ra khả dụng W=16. Trong khi tỷ lệ rơi trung bình là 0,358, thì xác suất rơi trung bình của các chùm có hành trình 1-hop và có hành trình 7-hop tương ứng là 0,119 và 0,573. Trường hợp sau gấp 5 lần trường hợp đầu. Ngay cả khi chúng ta tăng W đến 32, sự khác biệt vẫn còn phân biệt được. Vì vậy, trong Hình 2.1, chúng ta nhận thấy rằng số hop mà một chùm phải đi qua càng lớn, thì nó càng dễ bị tắc nghẽn.

Bảng 2.1. Xác suất rơi trung bình của hình 2.1 (nguồn [3])

Hình 2.1. Mối quan hệ giữa xác suất rơi và số hop (nguồn [3])

Từ một quan điểm khác, một chùm với offset time dài hơn thì có độ ưu tiên cao hơn trong mạng OBS dựa trên giao thức JET [2]. Lý do đơn giản đằng sau hiện tượng này là tài nguyên cho một chùm được đặt trước một khoảng thời gian dài và điều này làm giảm khả năng gây ra một tranh chấp. Bởi vì thời gian bù đắp (offset time) hiện tại được xác định bởi số lượng hop còn lại, chúng ta biết rằng một chùm với nhiều hops còn lại sẽ có một lợi thế trong quá trình đặt trước tài nguyên. Trên thực tế, đây là một loại không công bằng khác, bởi vì một chùm khi tiến càng gần đến đích, thì nó càng trở nên có khả năng bị rơi. Hiện tượng này sẽ gây ra cả giảm thông lượng mạng và hiệu quả sử dụng nguồn tài nguyên mạng. Rõ ràng, nếu vấn đề không công bằng có thể được giảm nhẹ một cách thích hợp, các chùm có hành trình dài có thể không còn là nạn nhân trong mạng OBS dựa trên giao thức JET.

Trong ví dụ hình 2.2, tại nút IL, thời gian bù đắp của hành trình 1 là lớn hơn so với hành trình 2 vì số các hop còn lại trên hành trình 1 là 2, trong khi trên hành trình 2 là 1. Vì vậy, các chùm trên hành trình 1 có ưu tiên cao hơn so với hành trình 2. Như đã giải thích trong ví dụ này, các vấn đề về vi phạm tính công bằng luồng cũng được xem xét đối với các chùm có số hop còn lại khác nhau mặc dù chúng có cùng mức ưu tiên trong mạng.

Hình 2.2. Vấn đề về vi phạm tính công bằng luồng (nguồn [3])

Giải thuật lập lịch chùm trong mạng OBS dựa trên giao thức JET [2] (lập lịch có xét đến ưu tiên dựa trên thời gian bù đắp) được mô tả như sau (cũng được mô tả dưới dạng sơ đồ khối trong hình 2.3):

Giải thuật OTPS (Offset Time-based Preemptive Scheduling)

Input: - Tập các chùm đến: S - Tập các kênh ra: W Output: - Tập các chùm bị rơi: B Begin B  While S ≠ 

b  gói đầu tiên từ S; S = S \ {b}; // trong đó mỗi chùm b là một bộ 4 b(sBHP, sb, lb, pb), bao gồm: thời gian đến của gói điều khiển, thời gian đến của chùm, độ dài chùm và độ dài hành trình (số hop)

If LAUC(b,W) = false // nếu lập lịch chùm b lên W kênh ra không thành công OTb = sb – sBHP; // offset time của chùm b

If OTb > OTcontending Replace(bcontending, b);

B  B + bcontending // lưu lại chùm bị rơi Else

B  B + b // lưu lại chùm bị rơi End if

End if End while

End

Hình 2.3. Sơ đồ khối của giải thuật OTPS

B 

S ≠ 

b  gói đầu tiên từ S; S = S \ {b}; OTb = sb – sBHP; OTb > OTcontending Replace(bcontending, b); B  B + bcontending B  B + b True false false false True True LAUC(b,W) = false Begin End

Một phần của tài liệu Tìm hiểu phương pháp nâng cao tính công bằng luồng trên mạng chuyển mạch chùm quang (Trang 28)