5. Mô phỏng mô hình bài toán 80 nút mạng
5.2.Topo mạng mô phỏng
Hình 25. Topo mạng giả lập mô phỏng 80 nút
Thực hiện chạy công cụ giả lập cho từng giao thức định tuyến bằng cách chọn giao thức rồi thực hiện lệnh sau: ns simulation.tcl.
71
Hình 25 thể hiện topo mạng được mô phỏng, các mũi tên thể hiện hướng di chuyển của các nút mạng tương ứng. Vùng tập trung nhiều nút mạng thể hiện cho sự ùn tắc ở ngã tư. Các nút mạng được đánh dấu trên hình là những điểm sẽ truyền tin cho nhau theo cặp. Mỗi một giao thức sau khi mô phỏng ta sẽ có một tệp vết ghi lại toàn bộ các sự kiện xảy ra của mạng.
5.3. Đánh giá hiệu năng các giao thức mạng
5.3.1. Thông lượng của kết nối 55 77
Thông lượng 1 kết nối (Mbps) = Tổng số dung lượng các gói tin đến đích/ (Tổng thời gian truyền tin x 1000000); đơn vị là Mbps.
Hình 26. Đồ thị thông lượng từ nút 55 đến nút 77
Trong đồ thị trên, ta có thể thấy, giao thức AODV có thông lượng cao nhất trong số ba giao thức được thử nghiệm. Ở thời điểm cao nhất, thông lượng của AODV đạt gần 0.35 Mbps (Hình 26)
Trong khi đó, giao thức DSDV sau khoảng 27 giây gói tin mới truyền được đến đích. Thông lượng DSDV biến động tương đối lớn (thông lượng giảm dần).
Với giao thức DSR sau khoảng thời gian 12 giây gói tin truyền đến đích; khoảng thời gian này sớm hơn giao thức DSDV nhưng chậm hơn giao thức AODV.
Xét toàn cục trong thử nghiệm gói tin truyền từ nút 55 đến nút 77: giao thức AODV có thời gian kết nối sớm nhất và thời gian duy trì kết nối cao nhất, thông
72
lượng tương đối ổn định, sau đó đến giao thức DSR và cuối cùng là giao thức DSDV (hình 26).
5.3.2. Thông lượng to n mạng
Thông lượng của toàn mạng được tính bằng tổng thông lượng của các kết nối.
Hình 27. Đồ thị thông lượng của toàn mạng 80 nút
Giao thức AODV và giao thức DSR tạo kết nối truyền gói tin sớm hơn giao thức DSDV; sau khi tạo được kết nối thông lượng giao thức DSDV ổn định hơn so với giao thức AODV và DSR.
Thông lượng cao nhất là giao thức AODV, sau đó là giao thức DSR, cuối cùng là giao thức DSDV (Hình 27)
5.3.3. Độ trễ kết nối 55 77
Độ trễ trung bình của một kết nối = Tổng thời gian truyền tin của các gói tin đến được đích trong thời gian đang xét) / Số lượng gói tin tương ứng.
Đồ thị dưới đây cho biết độ trễ trung bình mà một gói tin có thể đến được đích trong khoảng thời gian đang xét.
Độ trễ truyền tin trong thử nghiệm giao thức DSDV là khá nhỏ. Ở giai đoạn đầu, DSDV chưa tạo được kết nối, do đó, các gói tin được gửi đi đều bị hủy ngay tại nút gửi.
73
Hình 28. Đồ thị độ trễ kết nối từ nút 55 đến nút 77.
Giao thức AODV và DSR thời gian trễ truyền tin tương đối lớn. Do các gói tin được gửi đi, nhưng mới chỉ đến được nút trung gian (hoặc vẫn ở nút ban đầu) và đang đợi để chuyển tiếp, chứ không bị hủy ngay.
Ví dụ: từ giây thứ 25 đến 30 giao thức DSR có thời gian trễ gói tin khoảng 16 mi li giây; giao thức AODV giây thứ 50 thời gian trễ gói tin khoảng 13 giây (Hình 28)
5.3.4. Độ trễ truyền tin của to n mạng
Hình 29. Đồ thị độ trễ của toàn mạng 80 nút
Độ trễ của toàn mạng được tính bằng tổng độ trễ của từng kết nối hay tổng thời gian truyền của các gói tin / tổng số gói tin đến đích. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
74
Xét toàn mạng, giao thức DSDV có độ trễ nhỏ nhất khi đã xác định được đường đi
Độ trễ truyền tin của giao thức AODV là lớn hơn độ trễ giao thức DSDV, đồ thị tương đối ổn định
Độ trễ truyền tin giao thức DSR lớn giao thức DSR là giao thức không hiệu quả trong trường hợp này (Hình 29).
5.3.5. Tổng số gói tin bị hủy trong một đơn vị thời gian kết nối 55 77
Tổng số gói tin hủy trong một đơn vị thời gian = Tổng số gói tin bị hủy trong thời gian đang xét / Khoảng thời gian đang xét.
Hình 30. Đồ thị gói tin bị lỗi kết nối từ nút 55 đến nút 77
Sau khi giao thức DSDV thực hiện gửi gói tin đến đích thành công thì số gói tin bị mất trong thí nghiệm của cả 3 giao thức gần tương đương nhau; giao thức AODV ổn định hơn, trong khi đó DSR có biên độ thay đổi rất lớn. (Hình 30)
5.3.6. Số gói tin bị hủy của to n mạng
Số gói tin của toàn mạng bị lỗi được tính bằng tổng số gói tin gửi đi trên toàn mạng trừ số gói tin nhận được trên toàn mạng /một đơn vị thời gian.
Nhìn chung, số gói tin bị mất trong một đơn vị thời gian của các giao thức từ giây thứ 27 trở đi tương đối sát nhau, xấp xỉ 500 gói tin/1 giây. Ở đoạn đầu, DSDV bị mất rất nhiều gói tin, do không xác định được đường đi. Con số này lên đến gần 600
75
gói tin/1 giây. Giao thức AODV ổn định hơn, thấp hơn. DSR luôn có biên độ thay đổi lớn. (Hình 31)
Hình 31. Đồ thị gói tin bị lỗi của toàn mạng 80 nút
Như vậy đánh giá hiệu năng chung của các giao thức ta nhận thấy:
Ở các thí nghiệm đã thực hiện, giao thức AODV cho thấy nó là giao thức tương đối ổn định, hiệu quả hơn trong số ba giao thức đã thử nghiệm cả về thông lượng trung bình, độ trễ và tỷ lệ mất gói tin (số gói tin lỗi/đơn vị thời gian); đây là giao thức tốt, phù hợp với topo mạng lựa chọn ở trên
DSDV là giao thức có thời gian nhận được gói tin chậm nhất trong cả ba giao thức. Mặt khác thông lượng trung bình thấp hơn AODV. Tuy nhiên khi đã thực hiện được kết nối truyền gói tin từ nút nguồn đến nút đích thì các thông số đánh giá hiệu năng về thông lượng, độ trễ, gói tin lỗi tốt hơn so với giao thức DSR (độ trễ truyền tin nhỏ hơn cả độ trễ truyền tin giao thức AODV). Do đó, nó là sự lựa chọn tốt hơn so với giao thức DSR, nhưng phải để một khoảng thời gian thích hợp để DSDV xác định đường đi.
Giao thức DSR cùng nhóm với giao thức khởi phát yêu cầu từ nguồn như giao thức AODV, tuy nhiên với topo mạng cụ thể này thì đây không phải là sự lựa chọn tốt.
76