Sau khi hoàn thành việc bố trí thí nghiệm và có đƣợc hệ thống thí nghiệm phù hợp với yêu cầu đặt ra trong phần này ta trình bày quá trình thực hiện các thí nghiệm theo các kịch bản ta đã nêu ra ở phần các kịch bản thí nghiệm.
Trƣớc tiên để đánh giá hiệu quả các kênh truyền trong thí nghiệm ta tiến hành download file theo từng kênh truyền để có đƣợc những thông tin chi tiết về các đƣờng truyền.
Đối với đƣờng truyền có dây có băng thông hạn chế là 1000Kbit/s và độ trễ là 20ms ta có tốc độ download trung bình là 58,62 Kbytes/s, tốc độ download cao nhất là 60Kbytes/s.
Đối với đƣờng truyền không dây sử dụng giao tiếp chuẩn PCI đƣợc hạn chế băng thông là 500Kbits/s và độ trễ là 30ms thì ta thu đƣợc một kênh truyền có tốc độ download trung bình là 28Kbytes/s tốc độ download cao nhất thu đƣợc là 30 Kbytes/s.
Đối với đƣờng truyền không dây sử dụng card mạng D-Link DWA-125 giao tiếp qua cổng USB đƣợc hạn chế băng thông là 300Kbit/s và độ trễ 50ms ta thu đƣợc tốc độ download trung bình là 16Kbytes/s tốc độ download cao nhất là 17Kbytes/s.
Bƣớc tiếp theo của quá trình thí nghiệm là ta lần lƣợt sử dụng các giải pháp để tiến hành các thí nghiệm theo các kịch bản kiểm tra về hiệu quả kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền và hỗ trợ chuyển giao dọc của các giải pháp theo kịch bản đã nêu ở phần 3.3. Các kết quả thu đƣợc và đánh giá các giải pháp sẽ đƣợc trình bày ở chƣơng tiếp theo.
40
CHƢƠNG 4 – KẾT QUẢ TRIỂN KHAI VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP 4.1. Kết quả triển khai thí nghiệm
4.1.1. Kết quả các thí nghiệm đánh giá việc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền Qua các thí nghiệm đánh giá các giải pháp khi đánh giá các giải pháp về việc tận dụng băng thông các đƣờng truyền ta thu đƣợc các kết quả đánh giá nhƣ sau.
Đối với việc sử dụng một đƣờng truyền thì các giải pháp đều tận dụng tốt khả năng của các đƣờng truyền đó vì các giải pháp đều có cơ chế phát hiện các các giao diện mạng đang sử dụng vì vậy trong các thí nghiệm đánh giá việc kết hợp băng thông các đƣờng truyền ta sẽ chỉ xét trong trƣờng hợp sử dụng 2, 3 đƣờng truyền khác nhau.
Trƣờng hợp, khi ta sử dụng 2 đƣờng truyền theo kịch bản thí nghiệm đã nêu ở trên ta thu đƣợc kết quả nhƣ sau đối với từng trƣờng hợp.
Khi sử dụng 1 đƣờng truyền có dây đƣợc hạn chế băng thông là 1000Kbit/s và độ trễ 20ms cùng với một đƣờng truyền không dây sử dụng card chuẩn của laptop Asus đƣợc hạn chế băng thông là 500Kbit/s và độ trễ 30ms thì giải thuật “hỗ trợ chuyên giao dọc đồng thời kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền ” đo đƣợc tốc độ download giao động từ 50Kbytes/s đến tối đa là 70Kbytes/s. Tốc độ download trung bình đạt đƣợc khoảng 65Kbytes/s. nhƣ vậy giải thuật này tận dụng đƣợc khoảng 76% băng thông các đƣờng truyền. Khi download tập tin test.avi có dung lƣợng 25774084 bytes mất thời gian là 6p27s.
Cùng mô hình thí nghiệm nhƣ trên khi áp dụng cho giải thuật lập lịch gói tin đã trình bày ở trên thì ta thu đƣợc kết quả khả quan hơn với tốc độ download trung bình đạt đƣợc khoảng 75Kbytes/s (88%). Biên độ dao động của tốc độ download đạt đƣợc trong khoảng từ 50Kbytes/s đến 77Kbytes/s. Khi download tập tin test.avi dung lƣợng 25774084 bytes mất thời gian là 5p35s.
Còn khi áp dụng với giải thuật DC thì tốc độ download xâp xỉ chính băng tốc độ download khi ta dùng 1 đƣờng truyền có dây với tốc độ download trung bình khoảng 58Kbytes/s và dao động trong khoảng từ 56kbytes/s đến 60kbytes/s. Thời gian download tập tin test.avi trên là 7p13s.Ta có biểu đồ so sánh các giải thuật về băng thông tốc độ download ở hình dƣới đây.
41
so sánh 3 giải thuật khi sử dụng một đường truyền có dây và một đường truyền không dây
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 3 5 7 9 11 15 20 22 time line (s) ba nd w idt h (K by te s /s )
giải thuật chia đều giải thuật lập lịch động giải thuật DC
Hình 16 : Biểu đồ so sánh các giải thuật khi sử dụng 1 đường truyền có dây và một đường truyền không dây.
Mặt khác khi ta sử dụng 1 đƣờng truyền không dây đƣợc giới hạn băng thông là 500Kbits/s và độ trễ là 30ms kết hợp với một đƣờng truyền không dây có băng thông giới hạn là 300Kbits/s và độ trễ giới hạn là 50ms, ta thu đƣợc kết quả nhƣ sau
Giải thuật hỗ trợ chuyển giao dọc đồng thời kết hợp băng thông các đƣờng truyền cho tốc độ download trung bình là xấp xỉ 30Kbytes/s. với tốc độ download cao nhất đạt đƣợc là 32 Kbytes/s.
Giải thuật lập lịch hỗ trợ cho giải pháp cho kết quả tốc độ download trung bình là 32 Kbytes/s với tốc độ download cao nhất đạt đƣợc là 33Kbytes/s.
Kết quả đối với giải thuật DC là tốc độ download trung bình đạt đƣợc là 28,5 Kbytes/s tốc độ cao nhất đạt đƣợc là 30Kbytes/s.
Ta có đồ thị so sánh về tốc độ download các giải pháp trong 22s đầu tiên của quá trình download thể hiện ở hình dƣới đây
42
so sánh 3 giải thuật khi sử dụng 2 đường truyền không dây có băng thông và độ trễ khác nhau
0 5 10 15 20 25 30 35 1 3 5 7 9 11 15 20 time line (s) ba nd w idt h( K by te s /s )
giải thuật chia đều giải thuật lập lịch động giải thuật DC
Hình 17: Đồ thị so sánh các giải pháp khí sử dụng 2 đường truyền có dây.
Để làm rõ hơn về khả năng tận dụng băng thông các đƣờng truyền ta tiến hành thí nghiệm với 2 đƣờng truyền không dây ở trên ta hạn chế băng thông của cả 2 đƣờng truyền là 500Kbits/s và độ trễ lần lƣợt là 30ms và 20ms. Tiến hành thí nghiệm download file test.avi nhƣ trên ta thu đƣợc kết quả tƣơng ứng nhƣ sau
Giải thuật chia đề tận dụng khá tốt băng thông của các đƣờng truyền với việc đạt đƣợc tốc độ download trung bình đƣợc gần 40Kbytes/s (khoảng 70%) tốc độ download cao nhất đạt đƣợc là 41Kbytes/s. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giải thuật lập lịch động thu đƣợc tốc độ download trung bình là 45Kbytes/s khoảng 80% tổng băng thông. Tốc độ download cao nhất đat đƣợc là 47Kbytes/s.
Giải thuật DC đạt đƣợc tốc độ download trung bình khoảng 28Kbytes/s xấp xỉ nhƣ trong trƣờng hợp sử dụng một kết nối.
43
so sánh 3 giải thuật khí sử dụng 2 đường truyền không dây có băng thông giống nhau, độ trễ khác
nhau 0 10 20 30 40 50 1 2 3 4 5 7 9 11 13 15 17 19 21 22 time line (s) ba nd w idt h( K by te s /s )
giải thuật chia đều giải thuật lập lịch động giải thuật DC
Hình 18: so sánh 3 giải thuật khi sử dụng 2 đường truyền có cùng băng thông.
Trƣờng hợp sử dụng 3 đƣờng truyền với một đƣờng truyền có dây (1000Kbits/s; 20ms), 1 đƣờng truyền không dây qua giao diện PCI (500Kbits/s, 30ms) và một đƣờng truyền không dây sử dụng giao diện giao tiếp qua công USB (300Kbits/s, 50ms). Ta thu đƣợc kết quả tƣơng ứng nhƣ sau với từng giải pháp.
Đối với giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền dùng giải pháp lập lịch là gửi đều các gói tin tới các đƣờng truyền thì ta thu đƣợc tốc độ download trung bình đạt đƣợc là 71Kbytes/s khoảng 70% tổng băng thông các đƣờng truyền. Biên độ dao động của tốc độ download trong khoảng từ 51Kbytes/s đến 73Kbytes/s .
Đối với giải pháp lập lịch cho gói tin thì ta vẫn thu đƣợc kết quả khả quan hơn đó là tốc độ download trung bình đạt đƣợc là 84Kbytes/s khoảng 83% băng thông tổng các đƣờng truyền. Tốc độ download nhỏ nhất là 55Kbytes/s và tăng dần lên mức tối đa là 86Kbytes/s.
Đối với giải thuật DC thì ta vẫn thu đƣợc kết quả nhƣ trong trƣờng hợp ở trên. Đồ thị so sánh 3 giải thuật đƣợc thể hiện ở hình dƣới đây.
44
so sánh 3 giải thuật khi sử dụng 3 đường truyền
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 3 6 8 10 14 17 20 25 time line (s) ba nd w idt h( K by te s /s )
giải thuật chia đều giải thuật lập lịch động giải thuật DC
Hình 19: Biểu đồ so sánh 3 giải thuật khi sử dụng 3 đường truyền cùng một lúc
4.1.2. Kết quả đánh giá các giải pháp với việc chuyển giao dọc
Tiến hành thí nghiệm theo kịch bản dùng để đánh giá các giải pháp về việc hỗ trợ chuyển giao dọc ở đây ta ban đầu ta dùng một đƣờng truyền không dây (500Kbits/s 30ms) tiến hành download một file từ CN về Mobile Node ta thêm một kết nối không dây nữa (300Kbits/s, 50ms) rồi sau đó ta bỏ kết nối không dây ban đầu đi . Theo dõi quá trình download ta thu đƣợc kết quả nhƣ sau đối với từng giải pháp.
Tại thời điểm giây thứ 11 của quá trình download khi giao diện wlan ban đầu đã có tốc độ download ổn định ta thêm vào một giao diện wlan kết nối từ MN tới Mobile Agent. Tiếp đó đợi cho quá trình download qua 2 giao diện đang bắt đầu tăng lên tới vƣợt giá trị trung bình khi download bằng giao diện wlan ban đầu ta ngắt kết nối của giao diện wlan ban đầu tại giây thứ 15 của quá trình download.
Đối với giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc đồng thời kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền thì kết quả thu đƣợc thể hiện bằng đồ thị dƣới đây.
45
giải thuật chia đều với chuyển giao dọc
0 5 10 15 20 25 30 35 1 5 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 22 24 25 time line (s) ba nd w idt h (K y bt e s /s ) bandwidth add new wlan connection
1 wlan disconnect
Hình 20: biểu đồ miêu tả giải thuật chia đều với việc hỗ trợ chuyển giao dọc
Đối với giải pháp lập lịch thì về mặt độ trễ cua quá trình chuyển giao cho ta kết quả thí nghiệm tƣơng đƣơng với giải pháp phía trên.
giải thuật lập lịch động với chuyển giao dọc
0 5 10 15 20 25 30 35 1 5 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 22 24 25 time line (s) ba nd w idt h (K by te s /s ) bandwidth 1 wlan disconnect
add new wlan connection
Hình 21: giải thuật lập lịch động với chuyển giao dọc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giải thuật DC thì cung cấp cho ta việc chuyển giao có độ trễ thấp hơn và băng thông phục hồi cũng nhanh hơn.
46
giải thuât DC với chuyển giao dọc
0 5 10 15 20 25 30 1 5 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 22 24 25 time line (s) ba nd w idt h
add new wlan connection 1 wlan disconnect
Hình 22 giải thuật DC với chuyển giao dọc
4.2. Đánh giá các giải pháp dựa trên thực tiễn
Qua kết quả các thí nghiệm đánh giá các giải pháp ta rút ra một số đánh giá các giải pháp nhƣ sau.
4.2.1. Giải thuật chia đều
Giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc kết hợp với băng thông nhiều đƣờng truyền là một giải pháp hay trong việc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền cũng nhƣ hỗ trợ chuyển giao dọc. Giải pháp này đã tận dụng đƣợc băng thông nhiều đƣờng truyền cùng một lúc băng thông thu đƣợc khoảng 60% đến 70% các đƣờng truyền. Với vấn đề kết hợp băng thông các đƣờng truyền giải pháp này sử dụng cơ chế chia đều gói tin cho các giao diện mạng đang hoạt động vì vậy giải thuật này sẽ hoạt động tốt khi các liên kết giữa MN và Mobile Agent có độ trễ và băng thông tƣơng đƣơng nhau. Tuy nhiên trong trƣờng hợp các đƣờng truyền có băng thông và độ trễ chênh lệch và càng nhiều giao diện mạng đƣợc sử dụng thì giải thuật càng khó tận dụng băng thông các đƣờng truyền.
Đối với vấn đề hỗ trợ chuyển giao dọc giải thuật này lại có nhiều ƣu điểm đƣợc thể hiện qua việc cung cấp độ trễ của quá trình chuyển giao khá tốt khoảng . Khi thêm một giao diện mới tại giây thứ 11 của quá trình download thì tốc độ download giảm đi một chút rổi tăng dần lên do việc kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền tới giây thứ 15 tốc
47
độ download đạt đƣợc 30Kbytes/s tại thời điểm giây thứ 15 của quá trình download. Lúc này, ta ngắt kết nối ban đầu. Lúc này do ảnh hƣởng của việc ngắt kết nối tốc độ download nhanh chóng giảm xuống tới mức còn 2Kbytes/s rồi sau đó việc nhận biết một giao diện mạng đã ngắt, chƣơng trình BAG nhanh chóng sử dụng cơ chế cập nhật lại các giao diện mạng và chỉ sử dụng giao diện mạng thêm vào để tiến hành truyền gói tin. Thời gian trễ này khoảng 2s sau đó thì tốc độ download tăng dần.
4.1.2. Giải thuật lập lịch động
Giải thuật lập lịch hỗ trợ chuyển giao dọc và kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền là một mở rộng của giải pháp phía trên bằng cách thêm vào giải pháp đó một cơ chế lập lịch bằng cơ chế đánh dấu các gói tin và xem xét độ trễ trên các đƣờng truyền. Giải pháp này không hỗ trợ thêm cho giải pháp trên về việc hỗ trợ chuyển giao dọc nhƣng lại cho kết quả tốt với việc tận dụng băng thông các đƣờng truyền.
Thực vậy bằng cách đƣa ra một giải thuật lập lịch động dựa trên độ trễ của các gói tin giải thuật này sẽ tăng lƣợng gói tin tại các đƣờng truyền có tốc độ truyền nhanh làm tăng tốc độ truyền tin khi sử dụng băng thông nhiều đƣờng truyền. Do vậy khi sử dụng giải pháp này có thể tận dụng từ 70% đến hơn 80% băng thông của tổng các đƣờng truyền. Giải thuật này sẽ càng tỏ ra hiệu quả khi đem so sánh với giải pháp chia đều phía trên trong các trƣờng hợp các đƣờng truyền cung cấp độ trễ chênh lệch trên các đƣờng truyền.
Đối với chuyển giao dọc thì giải thuật này cũng giống nhƣ giải thuật phía trên chỉ khác là băng thông đạt đƣợc khi kết hợp băng thông nhiều đƣờng truyền sẽ cho băng thông download cao hơn do việc tận dụng tốt hơn băng thông các đƣờng truyền.
4.1.3. Giải thuật DC
Giải thuật DC lại dựa vào thuật toán dựa vào băng thông của đƣờng truyền và do ngƣời thiết kế chọn ra để đƣa ra quyết định việc chuyển gói tin theo kênh nào . Trong các thí nghiệm của luận văn này do ta sử dụng một đƣờng truyền có dây có băng thông lớn và đặt giá trị weight lớn nên trong các thí nghiệm về việc tận dụng băng thông các đƣờng truyền thì thực chất các gói tin chỉ gửi đi theo một đƣờng truyền duy nhất. Mặc dù có nhiều giao diện mạng đƣợc thiết lập và kết nối qua các giao diện mạng này vẫn tồn tại xong do việc đặt giá trị weighted ban đầu nên giải thuật DC thƣờng chỉ sử dụng một đƣờng truyền để truyền gói tin.
48
. Giải pháp này tuy vậy nhƣng vẫn hỗ trợ khá tốt cho việc chuyển giao dọc vì khi mất đi một liên kết bằng thuật toán chọn đƣờng đi sớm nhất trƣớc việc chuyển gói tin sẽ nhanh chóng chuyển sang dùng giao diện của liên kết tiếp theo. Do vậy tốc độ download phục hồi khi chuyển giao dọc và độ trễ của quá trình chuyển giao dọc khá nhanh. Ta có thể thấy tại thời điểm mất kết nối ban đầu ở giây thứ 15 thì tốc độ download ngay lập tức giảm xuống 0 Kbytes/s. Sau đó khoảng 2s thì tốc độ download đã bắt đầu phục hồi và nhanh chóng đạt đƣợc tốc độ download khi sử dụng đƣờng truyền không dây thứ 2 này. Đây cũng là ƣu điểm của giải thuật này trong việc hỗ trợ chuyển giao dọc khi Mobile Node có nhiều giao diện mạng và các giao diện đó đã kết nối