CHẤT LƯỢNG DICH VỤ TRONG MẠNG IP TRấN WDM 4.1 GIỚI THIỆU
5.2.1 Cấu hỡnh hệ thống mụ phỏng
Sau khi cài OWns vào ns-allinone-2.1b6 thỡ ta cú thể bắt đầu tiến hành mụ phỏng mạng. Hệ mụ phỏng này dựa trờn chuyển mạch kờnh và thuật toỏn RWA với phương phỏp định tuyến đường ngắn nhất cốđịnh thay thế (fix-alternate shortest path) và gỏn bước súng phự hợp đầu tiờn (first-fit wavelength assignment), chỳng ta sẽ đề
cập đến bốn thụng số hiệu năng chớnh: xỏc suất bị chặn, trễ trung bỡnh của gúi tin, số
hop trung bỡnh và sự tận dụng liờn kết. Ngoài ra chỳng ta cũng sẽ nghiờn cứu ảnh hưởng của sự chuyển đổi bước súng và lưu lượng tải đối với hiệu năng của mạng WDM được mụ phỏng.
Trước tiờn cần phải núi rằng hệ số chuyển đổi bước súng (wvlen_conv_factor) biểu thị tỷ lệ phần trăm số nỳt trong mạng cú khả năng chuyển đổi bước súng, và khoảng cỏch chuyển đổi bước súng (wvlen_conv_dist) thể hiện khoảng hữu hạn của khả năng chuyển đổi bước súng của một nỳt. Nội dung file chương trỡnh mụ phỏng này
được trỡnh bày trong phần phụ lục, nú bao gồm hai phần: phần đầu tiờn là định nghĩa cỏc thụng số mụ phỏng và phần cũn lại thực hiện cấu hỡnh hệ mụ phỏng dựa trờn cỏc thụng sốđó cú.
Cụ thể, trong phần đầu tiờn, tham số wnln_routing và wvln_assign lần lượt được gỏn giỏ trị WDMStatic và FirstFit để cấu hỡnh cỏc thuật toỏn định tuyến và gỏn bước súng. Tham số về tụ pụ được định nghĩa ngay sau đú. Phần thứ hai kớch hoạt tụ pụ và tạo lưu lượng cũng như cỏc cõu lệnh để thực hiện cảnh mụ phỏng, trong đú cấu hỡnh OWns để sử dụng cỏc thuật toỏn định tuyến và gỏn bước súng (dũng 32,33), tạo tụ pụ và lưu lượng mạng (dũng 36-49), xỏc định thời gian bắt đầu và kết thỳc mụ phỏng (dũng 52-58).
Hỡnh 5.3 Vớ dụ mụ phỏng mạng với 25 nỳt
5.2.2 Kết quả
Trong hệ mụ phỏng này cú hai mạng 100 nỳt, trong đú một mạng cú cỏc liờn kết trong đú cú 48 bước súng và mạng kia cú cỏc liờn kết chứa 64 bước súng. Lớp vật lý
được tạo bởi bộ tạo tụpụ với khả năng kết nối mỗi nỳt cú xỏc suất là 0.03 Khoảng cỏch chuyển đổi bước súng là 4, mật độ lưu lượng hai chiều là 60% và định tuyến bước súng
đó được thực hiện trờn cảđường ngắn nhất (shortest path – path 1) và đường thay thế
(alternate path – path 2). Trong mụ phỏng này cú bốn đại lượng được đề cập đến trong mạng WDM mụ phỏng này: xỏc suất bị chặn, trễ trung bỡnh gúi tin số hop trung bỡnh và độ hiệu dụng của liờn kết.
5.2.2.1 Ảnh hưởng của hệ số chuyển đổi bước súng
Wavelength conversion
factor
Blocking probability (Load per traffic pair = 0.3 Erlangs) 48 wvlens (shortest path) 48 wvlens (alternate path) 64 wvlens (shortest path) 64 wvlens (alternate path) 0 0.86596e-1 0.28387e-1 0.63096e-2 0.12814e-2 0.2 0.77737e-1 0.22067e-1 0.49239e-2 0.93057e-3 0.4 0.72339e-1 0.19110e-1 0.45871e-2 0.74989e-3 0.6 0.64938e-1 0.12824e-1 0.39811e-2 0.56234e-3 0.8 0.60430e-1 0.12409e-1 0.39811e-2 0.56234e-3 1 0.52330e-1 0.83768e-2 0.27935e-2 0.33982e-3
Bảng 5.1 Xỏc suất bị chặn
Hỡnh 5.4 Mối quan hệ giữa xỏc suất bị chặn và hệ số chuyển đổi bước súng
Trong trường hợp này mối quan hệ giữa xỏc suất bị chặn và hệ số chuyển đổi được đề
so với 64 bước súng đơn giản là vỡ nếu số bước súng khả dụng càng lớn thỡ số yờu cầu bị chặn càng nhỏ đi. Hơn nữa, với cỏc phương phỏp định tuyến bước súng khỏc nhau thỡ phương phỏp định tuyến đường thay thế cho kết quả tốt hơn phương phỏp định tuyến đường ngắn nhất, nờu hai phương phỏp này sử dụng cựng số bước súng. Nhưđó núi đến ở phần 2.1.2, phương phỏp định tuyến đường ngắn nhất được coi là một tuyến
đường ngắn nhất, ngược lại phương phỏp định tuyến đường thay thế sẽ được coi là k tuyến đường và chỉ khi toàn bộ cỏc tuyến đường này khụng thể sử dụng thỡ yờu cầu kết nối mới bị chặn. Do đú, phương phỏp định tuyến đường ngắn nhất cho xỏc suất bị chặn cao hơn so với phương phỏp định tuyến đường thay thế.
Ngoài ra ta cú thể thấy rằng xỏc suất bị chặn giảm dần theo độ tăng của hệ số chuyển
đổi bước súng. Điều này chứng minh sự phõn tớch trong phần 2.1.2 rằng sự chuyển đổi bước súng sẽ nõng cao hiệu năng mạng là hoàn toàn đỳng.
b. Trễ trung bỡnh của gúi tin (Average packet delay)
Wavelength conversion
factor
Average packet delay (Load per traffic pair = 0.3 Erlangs) 48 wvlens (shortest path) 48 wvlens (alternate path) 64 wvlens (shortest path) 64 wvlens (alternate path) 0 0.0688 0.0699 0.0691 0.0693 0.2 0.0701 0.0708 0.0692 0.0693 0.4 0.0705 0.0711 0.0693 0.0693 0.6 0.0715 0.0719 0.0693 0.0693 0.8 0.0716 0.0720 0.0693 0.0693 1 0.0734 0.0734 0.0693 0.0693
Bảng 5.2 Trễ trung bỡnh gúi tin
Bảng 5.2 đỏnh giỏ hiệu năng mạng thụng qua độ trễ trung bỡnh của gúi tin. Ta cú thể
hơn so với phương phỏp định tuyến đường ngắn nhất. Nguyờn do là vỡ phương phỏp
định tuyến đường thay thếđầu tiờn sẽ thực hiện tỡm kiếm tuyến đường ngắn nhất, sau
đú đến tuyến đường ngắn thứ hai… từng bước một trước khi truyền gúi tin đi. Hơn nữa, cựng với sự tăng của hệ số chuyển đổi bước súng thỡ số lượng tuyến đường cú thểđược chọn tăng lờn làm cho gúi tin phải chờđợi lựa chọn đường, do đú làm cho thời gian trễ
trung bỡnh tăng lờn.
Hỡnh 5.5 Mối quan hệ giữa hệ số chuyển đổi bước súng và trễ trung bỡnh gúi tin c. Số hop trung bỡnh (Average hop count)
Về khớa cạnh số hop trung bỡnh, bảng 5.3 cho chỳng ta thấy phương phỏp định tuyến đường thay thế sẽ cú số hop cao hơn so với phương phỏp định tuyến đường ngắn nhất. Nguyờn do là vỡ phương phỏp định tuyến đường ngắn nhất sẽ lựa chọn tuyến ngắn nhất (số hop nhỏ nhất) để truyền gúi tin.
Wavelength conversion
factor
Average hop count (Load per traffic pair = 0.3 Erlangs) 48 wvlens (shortest path) 48 wvlens (alternate path) 64 wvlens (shortest path) 64 wvlens (alternate path) 0 3.8545 3.9122 3.8737 3.8758 0.2 3.8558 3.9095 3.8737 3.8558 0.4 3.8579 3.90945 3.8737 3.8758 0.6 3.8632 3.9047 3.8737 3.8758 0.8 3.8737 3.9047 3.8737 3.8758 1 3.8695 3.8979 3.8737 3.8758 Bảng 5.3 Số hop trung bỡnh
Hỡnh 5.6 Mối quan hệ giữa số hop trung bỡnh và hệ số chuyển đổi bước súng
Wavelength conversion
factor
Link utilization (Load per traffic pair = 0.3 Erlangs) 48 wvlens (shortest path) 48 wvlens (alternate path) 64 wvlens (shortest path) 64 wvlens (alternate path) 0 0.3140 0.3265 0.2435 0.2440 0.2 0.3170 0.3265 0.2435 0.2440 0.4 0.3175 0.3265 0.2435 0.2440 0.6 0.3190 0.3265 0.2435 0.2440 0.8 0.3200 0.3265 0.2435 0.2440 1 0.3220 0.3265 0.2435 0.2440
Bảng 5.4 Mối quan hệ giữa độ hiệu dụng của liờn kết với hờ số chuyển đổi bước súng
Hỡnh 5.7 Mối quan hệ giữa độ hiệu dụng của liờn kết với hờ số chuyển đổi bước súng
Hỡnh 5.7 cho ta thấy hiệu năng trong trường hợp 64 bước súng kộm hơn so với mạng 48 bước súng. Ngoài ra, hệ số chuyển đổi bước súng khụng ảnh hưởng lớn đến độ hiệu dụng của liờn kết.