7. Bố cục của luận văn
3.4.1. Đánh giá hiệu năng của giao thức định tuyến ZRP
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu năng của giao thức ZRP là bán kính vùng định tuyến p, số lượng nút N và tốc độ di chuyển v của nút mạng.
Sự tác động của số lƣợng nút mạng N, bán kính vùng định tuyến p đến hiệu năng hoạt động của giao thức ZRP.
Để đánh giá sự tác động của số lượng nút mạng, bán kính v ng định tuyến đến hiệu năng của giao thức ZRP, chúng tôi sử dụng cấu hình mạng mô phỏng:
- Vận tốc di chuyển của các nút được cố định: v = 20 m/s - Số lượng nút mạng N lần lượt nhận các giá trị 100, 200, 300.
- Bán kính vùng định tuyến p lần lượt nhận các giá trị: 1, 3, 4, 7, 10. Từ cấu hình mạng trên tôi thực hiện mô phỏng và có được kết quả:
p: bán kính v ng định tuyến chủ động. N: số lượng nút mạng
Bảng 3.1. Tỷ lệ gói tin gửi thành công theo N p
N p=1 p=3 p=4 p=7 p=10
100 37,50% 74,32% 85,99% 89,13% 85,43%
200 34,38% 77,36% 91,10% 94,54% 89,30%
300 34,29% 84,17% 92,68% 96,54% 89,16%
Theo kết quả mô phỏng, trong ba trường hợp số lượng nút mạng là 100, 200 và 300, chúng tôi thấy tỷ lệ gói tin gửi thành công (%) khi bán kính vùng định tuyến p = 1 là thấp nhất, lần lượt là 37,50%; 34,38%; 34,29%. Nguyên nhân tỷ lệ gói tin gửi thành công thấp là do khi bán kính v ng định tuyến p = 1, giao thức ZRP hoạt động như một giao thức định tuyến bị động, v ng định tuyến chủ động chỉ
có 1 bước nhảy nên bất cứ yêu cầu truy vấn đường đi nào cũng đều phải sử dụng giao thức định tuyến liên v ng (IERP) để khởi động quá trình khám phá tuyến đường bị động. Các gói tin điều khiển đa số là các gói tin điều khiển bị động. Nguyên nhân này làm cho giao thức ZRP hoạt động kém hiệu quả khi bán kính v ng định tuyến
p = 1. Đồng thời khi số lượng nút mạng tăng thì với bán kính p = 1 thì hiệu năng hoạt động của ZRP cũng giảm.
Đối với các bán kính v ng định tuyến khác (p ≠ 1), khi số lượng nút mạng tăng thì hiệu năng hoạt động của giao thức cũng tăng, ví dụ như bán kính v ng định tuyến p = 4, khi số lượng nút mạng N = 100 thì tỷ lệ gói tin thành công là 85,99%, khi N = 200 thì tỷ lệ gói tin thành công là 91,10%, khi N = 300 thì tỷ lệ gói tin thành công là 92,68% và điều này cũng tương tự như các bán kính v ng định tuyến p khác.
Điều này cho thấy, số lượng nút mạng ảnh hưởng đến hiệu năng hoạt động của giao thức ZRP, khi số lượng nút mạng càng lớn thì hiệu năng hoạt động của giao thức ZRP càng tăng. Nhưng, chúng tôi thấy với bán kính v ng định tuyến p=10 tỷ lệ gói tin gửi thành công tương ứng với số lượng nút mạng 200, 300 là 89,30%; 89,16%. Từ đó cho thấy khi số lượng nút tăng, với bán kính v ng định tuyến thích hợp thì hiệu năng hoạt động của giao thức ZRP sẽ tăng, nhưng với bán kính không thích hợp thì hiệu năng hoạt động của giao thức sẽ giảm.
Hình 3.3. Biểu đồ về sự tác động của N
Theo kết quả mô phỏng, khi bán kính p tăng lên (p=3, p=4, p=7) thì tỷ lệ gói tin gửi thành công tăng lên, cụ thể như với số lượng nút mạng là 100 nút mạng thì tỷ lệ gói tin gửi thành công của ZRP tương ứng với p = 3; 4; 7 là 74,32%; 85,99%;
89,13%. Nguyên nhân là khi p tăng thì hoạt động của giao thức đã có sự phối hợp giữa hai giao thức định tuyến nội v ng (IARP) và giao thức định tuyến liên v ng (IERP). Điều này đã làm cho hiệu năng hoạt động của giao thức ZRP tăng lên.
Nhưng chúng tôi thấy, khi tăng bán kính v ng định tuyến lên nhiều (đến một giá trị nào đó) thì hiệu năng hoạt động của giao thức sẽ giảm xuống, không hiệu quả, theo kết quả mô phỏng khi p=7 thì tỷ lệ gói tin gửi thành công là 89,13%; 94,54% tương ứng với số nút mạng là 100, 200; trong khi đó với p=10 thì tỷ lệ gói tin gửi thành công là 85,43%; 89,30% (tỷ lệ gói tin gửi thành công của p=10 nhỏ hơn p=7). Nguyên nhân là bán kính v ng định tuyến lớn thì sẽ gây ra sự mất cân b ng trong sự phối hợp hoạt động của hai giao thức định tuyến nội v ng và giao thức định tuyến liên vùng, giao thức định tuyến nội v ng sẽ hoạt động nhiều hơn giao thức định tuyến liên vùng. Bảng 3.2. Độ trễ trung bình theo N p N p=1 p=3 p=4 p=7 p=10 100 0,000676 0,000417 0,000305 0,000248 0,000272 200 0,000538 0,000401 0,000326 0,000276 0,000293 300 0,000539 0,000438 0,000417 0,000371 0,000328
Hình 3.4. Biểu đồ về độ trễ trung bình theo N
Ngoài ra, với bán kính p=1 thì độ trễ trung bình tương ứng với số lượng nút mạng là 0,000676(s), 0,000538(s), 0.000539(s), nhưng nếu tăng p, như khi p=7 thì độ trễ trung bình tương ứng với số lượng nút mạng là 0,000248(s), 0,000376(s), 0.000371(s). Chúng tôi thấy khi bán kính v ng định tuyến càng tăng thì độ trễ trung bình có xu hướng giảm dần vì khi đó giao thức định tuyến nội v ng sẽ dần chiếm vị thế chủ động trong quá trình khám phá tuyến đường.
Từ kết quả mô phỏng trên, chúng tôi thấy số lượng nút mạng và bán kính v ng định tuyến p ảnh hưởng đến hiệu năng hoạt động của giao thức ZRP. Khi số lượng nút mạng N tăng thì hiệu năng hoạt động của giao thức cũng tăng; với bán kính v ng định tuyến p thích hợp với số lượng nút mạng thì hiệu năng hoạt động của giao thức sẽ cao. Như vậy, giao thức ZRP hoạt động tốt ở những hệ thống mạng có số lượng nút mạng lớn và bán kính v ng định tuyến thích hợp.
Sự tác động của vận tốc di chuyển v của các nút, bán kính vùng định tuyến vùng p đến hiệu năng hoạt động của giao thức ZRP.
Để đánh giá sự tác động của vận tốc di chuyển của các nút, bán kính v ng định tuyến đến hiệu năng của giao thức ZRP, chúng tôi sử dụng cấu hình mạng mô phỏng:
- Vận tốc di chuyển của các nút lần lượt là: v = 0m/s, 10m/s, 20m/s và 30m/s - Số lượng nút mạng N được cố định là 200.
- Bán kính vùng định tuyến p lần lượt nhận các giá trị: 1, 3, 4, 7, 10. Từ cấu hình mạng trên chúng tôi thực hiện mô phỏng và có được kết quả:
p: bán kính v ng định tuyến chủ động. v: vận tốc di chuyển của nút mạng
Bảng 3.3. Tỷ lệ gói tin gửi thành công theo v
p v(m/s) p=1 p=3 p=4 p=7 p=10 0 24,04% 73,18% 81,02% 94,68% 93,05% 10 34,15% 76,45% 86,82% 95,13% 92,69% 20 34,38% 77,36% 91,10% 94,54% 89,30% 30 38,46% 81,27% 93,17% 92,54% 85,14%
Khi vận tốc của nút mạng tăng lên thì tỷ lệ gói tin gửi thành công cũng tăng lên nhưng đến một giá trị vận tốc nào đó thì tỷ lệ gói tin gửi thành công sẽ giảm, điều này t y thuộc vào bán kính v ng định tuyến p.
Từ kết quả mô phỏng cho thấy, với các bán kính v ng định tuyến nhỏ như
p = 1; 3; 4 tỷ lệ gói tin gởi thành công đều tăng; nhưng với bán kính v ng định tuyến lớn khi vận tốc của nút mạng tăng mạnh thì tỷ lệ gói tin gởi thành công giảm. Cụ thể như: đối với p=7 khi vận nút di chuyển nút mạng tăng từ 10m/s đến 30m/s thì tỷ lệ gói tin gởi thành công đều giảm từ 95,13% xuống 92,54%, đối với p=10 thì tỷ lệ gói tin gởi thành công giảm từ 92,69% xuống còn 85,14%.
Nguyên nhân là khi nút mạng di chuyển càng nhanh thì cho cấu trúc liên kết của hệ thống mạng thay đổi nhanh. Do đó giao thức định tuyến liên v ng
IARP sẽ phải hoạt động nhiều và lưu lượng gói tin điều khiển để duy trì bảng định tuyến nội v ng sẽ tăng (do v ng định tuyến sẽ thay đổi khi nút mạng di chuyển).
Hình 3.5. Biểu đồ sự tác động của v
Khi vận tốc di chuyển của nút mạng tăng vượt qua một mức nào đó, t y thuộc vào bán kính v ng định tuyến thì sẽ làm tăng lưu lượng của gói tin điều khiển chủ động, điều này sẽ ảnh hưởng hiệu năng hoạt động của giao thức. Vì vậy, với bán kính v ng định tuyến càng lớn thì lưu lượng gói tin điều khiển chủ động sẽ lớn và tăng nhanh khi vận tốc tăng thì sẽ làm giảm hiệu năng hoạt động của giao thức.
Kết quả mô phỏng cho thấy khi vận tốc di chuyển của nút mạng càng tăng giao thức định tuyến ZRP với bán kính định tuyến v ng nhỏ thì độ trễ trung bình sẽ tăng ít hơn so với bán kính v ng định tuyến lớn.
Bảng 3.4. Độ trễ trung bình theo v p v(m/s) p=1 p=3 p=4 p=7 p=10 0 0,000696 0,000524 0,000534 0,000399 0,000393 10 0,000562 0,000396 0,000315 0,000399 0,000357 20 0,000538 0,000401 0,000326 0,000276 0,000293 30 0,000492 0,000382 0,000336 0,000486 0,000402
Hình 3.6. Biểu đồ về độ trễ trung bình theo v
Từ đó cho thấy, khi vận tốc di chuyển của nút mạng lớn thì giao thức ZRP với bán kính v ng định tuyến nhỏ sẽ thích ứng tốt hơn là bán kính v ng định tuyến lớn.