CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT HỢP BURST TRONG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG
3.6 Mô phỏng và kết quả
Để đánh giá hiệu quả của tải biến đổi và các thông số khác,các nhà nghiên cứu tạo ra lưu lượng vớigiá trị trung bình của gói tin có chiều dài 1kB
và tính truyền loạt khác nhau từ H= 0,6 đến H= 0,9 và mô phỏng hiệu năng của thuật toán hợp burst trong các lưu lượng vào router. Các nhà nghiên cứu giả định một biến thể burst dữ liệu là 2% và thiết lập các giá trị mặc định của BSMin, và BSMax tương ứng là 64 kBvà 180kB. Các giá trị mặc định thực hiện tốt cho việc hợp burst trong lưu lượng mô phỏng.
Hình 3.13 so sánh sự biến đổi của kích thước trung bình burst dữ liệu theo tải được cung cấp. Kích thước burst dữ liệu thay đổi tương ứng vớ tải được cung cấp (mô hình lưu lượng1) với một kích thướcburst biến đổi.
Hình 3.13: Kích thước trung bình của burst dữ liệu cố định, kích thước burst dữ liệu biến đổi cho mô hình lưu lượng Poisson (lưu lượng 1).
Hình 3.14 cho thấy sự thay đổi của kích thước burst dữ liệu trong mô hình lưu lượng 3 với tải được cung cấp là 0,5.Với việc thông qua thời gian, kích thước burst dữ liệu thay đổi thích nghi trong một bước 2% của kích thước burst dữ liệu.
Hình 3.14: Quá trình thay đổi kích thước burst dữ liệu (H=0.7, offered load=0.5)
Hình 3.15 so sánh sử dụng burst dữ liệu trung bình cho kích thước burst dữ liệu cố định và biến đổi trong lưu lượng phân phối theo hàm mũ (mô hình lưu lượng1).Việc sử dụng burst dữ liệu được xác định là tổng của tổngkích thước gói tin IP trong burst dữ liệu trên kích thước burst dữ liệu. Sử dụngthuật toán đã đưa ra, khi tải dưới 0,5, burst thay đổi được cung cấp cao hơn burst dữ liệu sử dụng. Tần số hoạt động của bộ định thời được so sánh trong hình 3.16. Thuật toán mới cung cấp một hoạt động hẹn giờ thấp hơn khi tải dưới 0,5, do đó, nó làm giảm khả năng ngăn chặn liên tục trongyêu cầu đăng ký tài nguyên.
Hình 3.17 cho thấy việc sử dụng burst dữ liệu trung bình cholưu lượng từ 2 tới 5(H= 0,6H =0,9). Thuật toán mới cung cấp việc sử dụng các burst dữ liệu cao hơn như tăng độ tràn và cung cấp trên 50% việc sử dụng burst dữ liệu trung bình ngay cả trong trường hợp xấu nhất của độ tràn cao và tải cung cấp thấp.
Hình 3.15: So sánh việc sử dụng burst dữ liệu trung bình cố định và biến đổi cho kích thước burst dữ liệu
Hình 3.16: So sánh tần số hoạt động trung bình của bộ định thời
Hình 3.17: Sử dụng burst dữ liệu trung bình cho lưu lượng tự đồng dạng (H=0.6 tới H=0.9)
Hình 3.18: So sánh thời gian hoạt động định thời của thuật toán hợp burst dựa trên bộ định thời và thuật toán hợp burst mới cho lưu lượng giống nhau
(H=0.6 tới H=0.9)
Hình 3.18 so sánh tần số hoạt động định thời trung bình của thuật toán dựa trên bộ định thời và thuật toán được đề xuất. Thuật toán dựa trên bộ định thời định kỳ tổng hợp đầu vào gói tin IP bằng cách sử dụng các bộ đếm thời gian, do đó, một số băng thông yêu cầu tại nút trung gian gần như đồng bộ. Tuy nhiên, thuật toán mới hợp nhiều gói tin IP không định kỳ. Chúng ta có thể thấy rằng thuật toán đề xuất đã có một hoạt động định thời trung bình thấp hơn so với các thuật toán định thời đếm, do đó, nó có một xác suất chặn liên tục thấp hơn trong các yêu cầu đăng ký tài nguyên.
Hình 3.19 so sánh trễ trung bình cho các mô hình lưu lượng khác nhau với bộ định thời và không định thời. Thuật toán hợp burst dữ liệu sử dụng bộ định thời cho kết quả trễ trung bình thấp như dự kiến. Thật thú vị, có độ tràn hơn và ít trễ trung bình (Hình 3.20), mặc dù sự khác biệt là khá nhỏ. Điều nàylà bởi vì lưu lượng burst mang lại một hoạt động định thời thường xuyên hơn với việc sử dụng burst dữ liệu thấp.Nói cách khác, trễ trung bìnhcân bằng việc sử dụng burst dữ liệu.
Hình 3.19: Trễ trung bình cho các mô hình lưu lượng khác nhau, có hoặc không có bộ định thời
Hình 3.20:Khuếch đại trễ trung bình cho các mô hình lưu lượng với bộ định thời trong hình 3.19
3.7 Kết luận chương
Trong chương này đã mô tả các khái niệm cơ bản của OBS và trình bày mô hình chức năng nút biên vào/ lõi/nút biên ra cho mạng chuyển mạch burst quang. Ngoài ra cũng đề xuất một thuật toán hợp burst dữ liệu mới tại router biên của mạng chuyển mạch quang và cấu trúc gói điều khiển OBS dựa trên MPLS.
Thêm vào đó ta đã so sánh hai phương pháp hợp burst dữ liệu: một trong những phương pháp là phân mảnh các gói tin IP khi nó là cần thiết và một cấu trúc không phân mảnh đơn giản hơn với phần dữ liệu nhàn rỗi đặt vào các burst. Ta cũng thấy rằng phương pháp này làm giảm phần cứng và giao thức hệ thống phức tạp.
Cuối cùng ta đã xác minh rằng thuật toán mới thích nghi với sự thay đổi kích thước burst dữ liệu theo tải cung cấp và cung cấp việc sử dụng burst dữ liệu trung bình cao trên 50% sử dụng ngay cả trong trường hợp tồi tệ nhất của độ tràn cao và một tải được cung cấp thấp với việc giảm hoạt động định thời. Nó cũng làm giảm xác suất của vấn đề ngăn chặn liên tục trong cácyêu cầu đăng ký tài nguyên bằng cách sử dụng thời gian hợp burst dữ liệu không định kỳ. Cuối cùng, ta đã chứng minh rằng thuật toán mới hạn chế tối đa trễ hàng
đợi và giảm thiểu kích thước burst yêu cầu bằng cách tăngviệc sử dụng burstdữ liệu cho lưu lượng IP đầu vào.
KẾT LUẬN
Với đề tài đã đăng ký của mình, sau một khoảng thời gian tìm hiểu, sưu tầm tài liệu, sự giúp đỡ của cô giáo hướng dẫn, em đã phần nào hiểu được một cách tổng quan về mạng chuyển mạch burst quang và đặc biệt là các kỹ thuật hợp burst.
Đồ án đã đề cập đến các vấn đề sau:
- Đưa ra cái nhìn tổng quát về mạng truyền tải quang, so sánh các ưu nhược điểm của các mạng chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và chuyển mạch burst quang.
- Từ đó đi sâu vào phân tích cấu trúc cũng như các thành phần cơ bản của mạng chuyển mạch burst quang đó là các phương thức điều khiển TAG, TAW…, các giao thức đăng ký tài nguyên JIT, JET.., tổ hợp burst, giải quyết tranh chấp trong mạng OBS.
- Đưa ra các kỹ thuật hợp burst cơ bản, dựa vào những đặc điểm của trễ, chiều dài gói tin, lưu lượng đầu vào… từ đó hình thành kỹ thuật hợp burst mới với những ưu điểm vượt trội. Thông qua cấu trúc gói tin điều khiển, giới thiệu tổng quan về công nghệ OBS dựa trên MPLS và hướng nghiên cứu trong tương lai..
Qua đó giúp em nhận thấy rằng mạng truyền tải quang sẽ được chú trọng phát triển trong tương lai vì đây là công nghệ có chứa nhiều ưu điểm. Tuy nhiên công nghệ này vẫn còn khá mới mẻ, cần phải được nghiên cứu nhiều hơn nhằm hạn chế các nhược điểm còn tồn tại.
Mặc dù đã cố gắng nhưng chắc chắn đồ án còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự đánh giá, đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn nữa, đồng thời có thể làm tiền đề để tiếp tục nghiên cứu, phát triển các công nghệ mới hơn sau này.