MAN-E
3.2.1. Khởi tạo mạng
Xõy dựng topo mạng bao gồm cỏc Switch, và client như trong hỡnh 3.2. Ứng dụng được sử dụng trong bài mụ phỏng là VoIP. Liờn kết giữa cỏc Switch chọn (tốc độ 100 Mbps), giữa cỏc client với nhau là 100 Mbps.
Hỡnh 3.2 là mụ hỡnh mạng. Trong mụ hỡnh này cú 2 loại lưu lượng : Lưu lượng VoIP từ F1_C1⇒F2_C2
F2_C1⇒F3_C2 F3_C1 ⇒F1_C2
Hỡnh 3.2 Topo mạng sử dụng trong bài mụ phỏng
3.2.2 Cài đặt cỏc tham số
Thiết lập lưu lượng thoại với cỏc tham số là mó hoỏ thoại G.711 thiết lập application cho voice pcm, voice peframe per packet là 5, profile cứ 1s sinh 1 cuộc thoại và với cỏc bước thiết lập là:
Khởi tạo một mụ hỡnh mới:
- Khởi động OPNET⇒chọn Newtừ thực đơn Menu.
- Chọn Project và nhấp OK ⇒ Đặt tờn mụ hỡnh là Doan_Danhgia, và đặt tờn
hoạt cảnh là VoIP⇒nhấp OK.
- Trong hộp thoại Startup Wizard: Initial Topology, chọn Create Empty
Scenario ⇒ nhấp Next ⇒ Chọn Enterprise trong danh mục Network Scale
⇒nhấp Next ba lần⇒ nhấp OK. Thiết lập mụ hỡnh:
làm việc như hỡnh 3.1, một Application Config, một Profile Config, 10
ethernet_wksn, ba Switch 3300 của 3com ( lấy trong mụ hỡnh node của
vendor).
- Đổi tờn cỏc đối tượng như hỡnh 3.1 và lưu mụ hỡnh vào ổ cứng. Cấu hỡnh cỏc ứng dụng :
- Nhấp phải chuột lờn biểu tượng Applications ⇒ Edit Attributes ⇒ bung thư mục Application Definitions và đặt Rows là 1.
- Chuyển tới row(0) ⇒Đặt Name là VoIP ⇒ bung cõy thư mục Description ⇒
gỏn đặc tớnh voice ⇒ nhấp trỏi chuột lờn đặc tớnh voice và chọn Edit từ thực đơn kộo xuống ⇒ gỏn G711 cho encoder scheme⇒ gỏn 5 cho voice Frames
per packet. Đặt Type of Service là Best Effort(0) ⇒ nhấp OK. Hỡnh 3.3 minh họa thiết lập tham số cho VoIP.
-
Cấu hỡnh cỏc hồ sơ:
- Nhấp phải chuột lờn biểu tượng Profile ⇒Edit Attributes ⇒bung thư mục thuộc tớnh Profile Configuration ⇒đặt rows là 1.
- Chuyển tới row(0) ⇒ đặt Profile name là VoIP ⇒bung cậy thư mục
Applications ⇒thiết lập rows(1) ⇒đặt no offset cho start time offset ⇒thiết lập End of Profile cho Duration. Thiết lập thời gian sinh ra cỏc cuộc thoại và cứ sau 1s sinh ra một cuộc thoại. Hỡnh 3.4 minh họa cho việc thiết lập tham số cho VoIP.
Hỡnh 3.4 Cài đặt cỏc thuộc tớnh cho Profile
-Thiết lập cỏc tham số cho Switch:
Thiết lập như hỡnh dưới. Vỡ hai tham số BPDU và packet service ảnh hưởng đến khả năng chuyển mạch của switch.
Hỡnh 3.5 Cài đặt cỏc tham số cho switch
-Thiết lập lưu lượng nền:
Hỡnh 3.6 Thiết lập lưu lượng nền
Cỏc lưu lượng nền thiết lập bằng cỏch sử dung ip_traffic_flow ở trong internet toolbox. (sử dụng bốn luồng ip_trafic_flow). Mỗi luồng traffic flow thiết lập tham số như hỡnh 3.6 (hai tham số quan trọng là traffic bit/s và traffic packet/s). Bốn luồng thiết lập tương tự nhau hoặc giống nhau cũng được.
- Thiết lập cỏc mỏy trạm :
Với cỏc mỏy trạm F1_C1, F2_C1, F3_C1, thiết lập hai tham số quan trọng là supported profile ( để lấy profile) và destination preference ( thiết lập đớch nhận voip- vỡ ở đõy cú 3 node nhận VoIP -> cần chỉ chớnh xỏc node nào nhận trong acctual name). Như trong hỡnh 3.7 thiết lập cho mỏy trạm F1_C1, hai mỏy trạm F2_C1, F3_C1, thiết lập tương tự.
Hỡnh 3.7 Thiết lập cỏc tham số cho cỏc mỏy trạm F1_C1
Cỏc F1_C2, F2_C2, F3_C3 thiết lập support service : VoIP như hỡnh dưới đõy thiết lập cho mỏy trạm F1_C2. Hai mỏy trạm cũn lại thiết lập tương tự.
Hỡnh 3.8 Thiết lập tham số cho mỏy trạm F1_C2
Chọn kết quả mụ phỏng:
- Nhấp phải chuột lờn bất kỡ vị trớ nào trong khụng gian làm việc và chọn
Select Individual Statistics từ thực đơn vừa bung ra.
- Trong hộp thoại Choose Results, bung cõy thư mục Global Statistics và đỏnh dấu chọn cỏc tham số thống kờ như biểu diễn ở hỡnh 3.9.
- Trong thư mục Link statistics mở cõy thư mục point-to-point chọn
throughput (bit/s) theo cả 2 hướng.
- Lưu mụ hỡnh lại. Đặt cấu hỡnh mụ phỏng:
- Nhấp trỏi chuột lờn biểu tượng ⇒ cửa sổ Configure Simulation xuất hiện.
- Đặt tham số Duration bằng 450, đơn vị là second(s). - Nhấp Applyvà lưu mụ hỡnh lại.
Hỡnh 3.9 Tập hợp cỏc tham số kết quả mụ phỏng
3.3. Khảo sỏt kết quả mụ phỏng
Tớnh toỏn số cuộc gọi theo kịch bản :
Số cuộc gọi = ( thời gian 150) 3 3 ( Vỡ tại 150s đó cú 3 cuộc gọi được tạo ra, và cứ sau 1s lại tăng lờn 1 cuộc gọi.
Lưu lượng nền được kớch hoạt ở thời điểm 160s.
Vớ dụ tại thời điểm xảy ra loss là 4s24 = 264s -> số cuộc thoại là ( 264 3 3 = 114 3 3 = 345 cuộc tương đương 34500 packet /s ( mỗi cuộc thoại pcm cú 50packet/s 1 hướng -> 2 hướng cú 100 packet)
Hỡnh 3.10 Trễ truyền gúi tin
Trong hỡnh này trục tung là biểu thị thời gian trễ end-to-end của voice được tớnh bằng giõy(sec). Trục hoành biểu thị thời gian mụ phỏng được tớnh bằng phỳt (minute).
Hỡnh 3.11 Biến động trễ
Trong hỡnh này trục tung biểu thị biến động trễ được tớnh bằng giõy, trục hoành biểu thị thời gian mụ phỏng được tớnh bằng phỳt (minute)
Hỡnh 3.12 Lưu lượng gửi và lưu lượng nhận
Trong hỡnh này trục tung biểu thị tổng số gúi tin gửi và nhận được tớnh bằng packet tương đương với số cuộc thoại của mạng, trục hoành là thời gian mụ phỏng được tớnh bằng phỳt. Với đường màu đỏ là lưu lượng nhận, đường màu xanh dương là lưu lượng gửi.
Hỡnh 3.10 là trễ truyền gúi tin (IPTD), khi số cỏc cuộc thoại tăng lờn thỡ IPTD cũng tăng lờn theo thời gian, nhưng khi số cuộc thoại tăng lờn khoảng 367 cuộc thỡ do năng lực xử lý của switch cú hạn và tải càng tăng nờn xảy ra mất gúi càng tăng mà trễ chỉ tớnh ở những gúi đó gửi đến đớch nờn trễ giảm và ảnh hưởng lớn đến chất lượng thoại. Theo khuyến nghị Y.1541 của ITU-T để đỏnh giỏ chất lượng mạng thỡ với thoại sử dụng lớp 0 và IPTD < 100 ms. Tại thời điểm 4s21 thỡ số cuộc gọi mà mạng hỗ trợ là 336 khi đú giỏ trị IPTD là 99.95ms. Với mó hoỏ G711 thỡ chu kỳ lấy mẫu là 20ms, tốc độ là 50 gúi/s, mỗi gúi thoại là 226 byte nờn tốc độ của mỗi cuộc thoại bao gồm 2 hướng là 180.8Kbps vậy với 336 cuộc thoại thỡ nú chiếm 60.5% tải của mạng MAN-E trờn hỡnh 3.6.
Hỡnh 3.11 là biến động trễ gúi (IPDV). Theo khuyến nghị Y.1541 của ITU-T thỡ giỏ trị IPDV < 50ms, mà theo hỡnh 3.11 thỡ biến động trễ là rất nhỏ, tại thời điểm giỏ trị IPDV lớn nhất là 0.076ms, với 336 cuộc thoại thỡ giỏ trị IPDV là 0.026ms nhỏ hơn nhiều so với giỏ trị 50ms, nờn nú sẽ hộ trợ tốt cho 336 cuộc gọi của mạng này.
Hỡnh 3.12 là lưu lượng gửi và lưu lượng nhận cỏc gúi tin thoại của mạng,từ đõy ta cú thể tớnh ra tỉ số mất gúi (IPLR), vỡ tại từng thời điểm trờn hỡnh 3.12 cú tổng số gúi tin gửi và nhận, và ta lấy tổng số gúi tin bị mất chia cho tổng số gúi tin được truyền. Khi số cỏc cuộc gọi tăng hay số cỏc gúi tin thoại càng tăng thỡ số cỏc gúi tin bị mất càng tăng hay tỉ số IPLR càng tăng.Theo khuyến nghị Y.1541 của ITU-T thỡ giỏ trị IPLR phải nhỏ hơn 1 . Tại 4m21 thỡ lưu lượng gửi là 33421gúi/s, lưu lượng
nhận là 33388 gúi/s nờn IPLR là 0.9874 nhỏ hơn 1 nờn đảm bảo chất lượng cho 336 cuộc thoại.
3.4. Đỏnh giỏ và kết luận chương III
Theo kết quả mụ phỏng thỡ với mụ hỡnh mạng MAN-E như trờn hỡnh 3.6 sẽ hỗ trợ được 336 cuộc thoại đảm bảo chất lượng,đỏp ứng cỏc tham số chất lượng theo khuyến nghị của ITU-T Y.1541, khi số cỏc cuộc gọi tăng lờn càng nhiều,lưu lượng của mạng càng lớn khả năng tắc nghẽn, mất gúi càng tăng, thỡ cỏc tham số như IPTD, IPDV, IPLR càng tăng dẫn đến chất lượng của cỏc cuộc thoại bị ảnh hưởng đỏng kể.
Trong chương cuối này em đó nờu ra phương phỏp mụ phỏng opnet để tạo ra một mạng MAN-E và tiến hành đỏnh giỏ chất lượng mạng thụng qua cỏc tham số như IPTD, IPDV, IPLR để đỏnh giỏ.
KẾT LUẬN
Cựng với việc triển khai mạng MAN-E trong thực tế thỡ đỏnh giỏ chất lượng mạng ngày càng trở nờn cần thiết, đỏnh giỏ chất lượng mạng ngày càng trở thành một vấn đề trọng tõm với cỏc nhà khai thỏc mạng trong mụi trường cạnh tranh nhằm quản lý nõng cao chất lượng mạng cũng như chất lượng dịch vụ mà mạng cung cấp phục vụ mở rộng, tối ưu mạng.
Trong khuụng khổ của đồ ỏn em chỉ tập trung đưa ra cỏc tham số chất lượng để đỏnh giỏ chất lượng mạng MAN-E trong thực tế và phương phỏp mụ phỏng OPNET để đỏnh giỏ chất lượng mạng MAN-E thụng qua cỏc tham số trong khuyến nghị Y.1541 của ITU-T. Đõy là kết quả của quỏ trỡnh học tập và việc tỡm hiểu vấn đề qua những tài liệu cú liờn quan từ nhiều nguồn tư liệu được tổng hợp lại. Tuy nhiờn, do trỡnh độ và thời gian cú hạn, đồ ỏn khụng trỏnh khỏi những thiếu sút. Em rất mong nhận được sự gúp ý của cỏc thầy cụ giỏo để cú thể hoàn thiện thờm kiến thức của mỡnh.
Về phương hướng phỏt triển, em mong muốn hoàn thiện đồ ỏn ở phạm vi đầy đủ hơn với việc mụ phỏng một mạng MAN-E lớn hơn giống với thực tế để cú thể đỏnh giỏ thực tế hơn. Đồng thời, em cũng sẽ tiếp tục mở rộng vốn kiến thức của mỡnh để cú cỏi nhỡn toàn diện hơn về vấn đề mà đồ ỏn cũn thiếu sút. Em xin chõn thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đề tài “Nghiờn cứu cỏc cụng nghệ và giải phỏp mạng MAN quang theo hướng NGN của tổng cụng ty đến năm 2010” của Viện khoa học kỹ thuật bưu điện. 2. Tài liệu đạo tạo mạng MAN-E của Trung tõm cụng nghệ thụng tin.
3. Tài liệu thực hành mạng MAN-E của Trung tõm cụng nghệ thụng tin. 4. Bài giảng mạng MAN-E Th.s Nguyễn Hồng Sơn.
5. “ Ethernet Access For Next Generation Metro and Wide Area Networks” của Cisco. 6. “Metro Ethernet” của Cisco.
7. QoS modeling in OPNET MODELER - Electronic’ - Karol Molnỏr – 2006. 8. OPNET Modeler Documentation Set, version 11.5 - OPNET Technologies, Inc. 9. metroethernetforum.org