III.4.1 Kết quả mô phỏng
UCB1 CLOSEST FASTEST RROBIN
UPS
trung bình 3.45 2.4 2.8 1.6
Độ cải thiện so với UCB1 (UPS) 143.75% 123.21% 215.62% Bảng 3: Kết quả thực nghiệm cho mô hình mạng NTTnet
UCB1 CLOSEST FASTEST RROBIN
UPS
trung bình 3.6 1.7 2.6 1.5
Thời gian hội tụ (theo phút) 60 90 120 110
Độ cải thiện so với UCB1 (UPS) 211.76% 138.46% 240%
Theo chính sách Round Robin, như được thể hiện trong cả hai hình 3.4a và 9b, Round Robin cho kết quả xấu nhất (UPS bằng 1.5) dẫn đến việc lựa chọn máy chủ không phù hợp. Ví dụ, tất cả các máy chủ được lựa chọn định kỳ ngay cả khi một máy chủ có khoảng cách đến người dung rất xa hoặc đã quá tải.
(b)NTTnet
Hình 3.4: Kết quả về cảm nhận của người dùng với 4 chính sách được sử dụng
Bây giờ ta phân tích kết quả của thuật toán CLOSEST, thuật toán luôn luôn lựa chọn các máy chủ gần nhất về hopcount. Trong nhiều trường hợp, máy chủ gần nhất không cho kết quả tốt về chất lượng dịch vụ (ví dụ trong trường hợp nơi máy chủ gần có nhiều người sử dụng). Đối với topo 3AreasNet (hình 3.1a), máy chủ sv47 gần bốn người sử dụng u53, u40, u60 và u54. Ngược lại, đối với topo NTT (hình 3.1b), máy chủ sv78 gần năm người sử dụng u66, u67, u68, u69 và u70. Với thuật toán CLOSEST, tất cả các người dùng sẽ lựa chọn máy chủ gần nhất này làm cho máy chủ bị quá tải dẫn đến sự giảm sút về chất lượng. Điều này giải thích kết quả thu được không tốt đối với thuật toán CLOSEST trong hình 3.4. Topo NTTnet là một mạng lưới rộng lớn nên máy chủ gần nhất không phải luôn luôn là máy chủ thích hợp nhất (trong trường hợp máy chủ sv78). Thực tế này đã làm cho điểm UPS của thuật toán CLOSEST sụt giảm gần 33% (từ 2.4 xuống 1.6) so với kết quả của nó trong kiểu topo 3AreasNet.
Thuật toán FASTEST cho một kết quả khá đầy đủ (đạt giá trị 2.7 trong hình 3.4a và đạt giá trị 2.6 trong hình 3.4b). Thuật toán này luôn luôn lựa chọn các máy chủ có thời gian đi ngắn nhất. Nói một cách khác, thuật toán này tối ưu hoá chỉ dựa trên thời gian trễ do nhà vận hành mạng mà không xem xét tới bất kỳ thông tin phản hồi nào từ người sử dụng.
Với thuật toán UCB1, kết quả trong cả hai hình 3.4a và 3.4b đều cho thấy chúng ta có được những phản hồi QoE tốt với UPS điểm lớn hơn 3.5 (điều đáng chú ý là điểm UPS bằng 3.0 tương ứng với chất lượng Fair). Trong hình 3.4b, khả năng thích ứng được thể hiện rõ trong hai giai đoạn từ giờ thứ 20 đến giờ thứ 30 và từ giờ thứ 33 đến giờ thứ 38. Khi điểm UPS giảm, UCB1 cố gắng để thích ứng với sự thay đổi này và duy trì chất lượng dịch vụ.
Liên quan đến vấn đề thời gian hội tụ, trong 5 giờ mô phỏng đầu tiên, ta quan sát kết quả điểm UPS của mỗi thuật toán theo chu kỳ 10 phút với cả hai kiểu topo (hình 3.5). Lưu ý rằng đơn vị thời gian được sử dụng trong cả hai hình 3.5a và hình 3.5b là "phút". Nhận thấy rằng tất cả các chính sách có khoảng thời gian khởi tạo như nhau khi mà các chính sách không có bất kỳ thông tin gì về hệ thống. Ta gọi giai đoạn này là giai đoạn khởi tạo. Vì mỗi thuật toán có một chính sách riêng biệt nên thời gian hội tụ của mỗi thuật toán là khác nhau.
(a)3AreasNet
Hình 3.5: Giai đoạn khởi tạo
Đối với mạng 3AreasNet (hình 3.5a), sau khoảng 50 phút, UCB1 ổn định với điểm UPS bằng 3.6. Thời gian hội tụ của thuật toán FASTEST và CLOSEST lần lượt là 70 phút và 60 phút. Thuật toán Round Robin có điểm UPS trung bình ổn định ở phút thứ 85. Để giải thích sự biến động mạnh trong thời gian này, ta quan sát các điểm UCB1 trong 80 phút đầu tiên (hình 3.6). Hình 3.6 cho thấy số lượng lựa chọn của một iBox trong thử nghiệm (iBox 55) cho 80 phút đầu tiên với topo 3AreasNet. Trong trường hợp này (hình 3.1a), số hop tối thiểu từ iBox55 đến năm máy chủ sv45, sv44, sv10, sv47, sv46 lần lượt là 4, 5, 6, 6, 7. Trong 30 phút đầu tiên, iBox55 chủ yếu chọn server45, vì server45 là một trong những máy chủ gần nhất. Sau đó, từ phút thứ 50, server10 được chọn nhiều nhất. Sự lựa chọn của iBox56, iBox51 và iBox48 làm cho server45 quá tải nên phải chuyển lựa chọn sang một máy chủ khác. Ngoài ra, số lần chọn của server47 và server46 giảm vì các luồng dữ liệu đã được gửi đi thông qua liên kết 8-13. Link 13 bị quá tải do nó kết nối giữa hai khu vực. Loại hành vi thích ứng này có thể giải thích cho hiệu năng thu được với phương pháp đề xuất của luận văn.
Hình 3.6: Số lượng lựa chọn của iBox 55
Đối với mạng NTTnet (hình 3.5b), UCB1 đạt UPS = 3.7 ở phút thứ 70. Thời gian hội tụ của thuật toán nhanh nhất là 80 phút và điểm UPS= 2.6. Thuật toán CLOSEST và Round Robin lần lượt có thời gian hội tụ là 90 và 110 phút.
Tóm lại, thuật toán lựa chọn máy chủ được đề xuất vượt xa các phương pháp truyền thống khác về kết quả QoE (điểm UPS) và thời gian hội tụ. Kết quả này đã xác nhận cho đề xuất thực tế hóa thuật toán lựa chọn máy chủ MAB.