4.2 Thí nghiệm và kết quả đạt được
4.2.1 Bố trí thí nghiệm
Hình 18 mô tả thí nghiệm thực tế. Trong mô hình thí nghiệm có thành phần sau: Mobile Node (MN) là một máy tính xách tay có 3 giao diện WLAN kết nối tới
một Router có các địa chỉ là 192.168.3.10, 192.168.3.11, 192.168.3.12. Mobile Node sử dụng hệ điều hành Ubuntu 9.04.
Router là một máy tính sử dụng hệ điều hành FreeBSD để giới hạn băng thông và độ trễ trên các đường truyền từ Mobile Agent tới Mobile Node. Router có hai địa chỉ, một là 192.168.3.1 nối tới Mobile Node, một là 192.168.2.10 nối tới Mobile Agent.
Mobile Agent (MA) là một máy tính có hai giao diện mạng, một giao diện có địa chỉ 192.168.1.210 được kết nối tới Correspondent Node; giao diện còn lại có địa chỉ 192.168.2.2 được kết nối với Router. Mobile Node sử dụng hệ điều hành Ubuntu 9.04.
Correspondent Node (CN) là một máy tính để bàn có địa chỉ 192.168.1.128 có thể sử dụng Hệ điều hành Linux hoặc Windows.
Một Access Point (AP) được Mobile Node sử dụng thông qua 3 giao diện WLAN.
19 .16 8.3 .11 19..168 .3.12 CN MA Router AP MN 19 .16 8.3 .10 35kbps 45kbps 60kbps 192.168.3.1 192.168.2.10 192.168.2.2 192.168.1.210 192.168.1.128 Hình 18. Bố trí thí nghiệm 4.2.2 Mô tả thí nghiệm
Mục đích của thí nghiệm là nhằm đánh giá kết quả thực thi của chương trình. Yêu cầu đặt ra là tốc độ tải tập tin từ Correspondent Node đến Mobile Node khi áp dụng chương trình cao hơn khi không áp dụng chương trình.
Dùng Router là máy tính sử dụng hệ điều hành FreeBSD để giới hạn băng thông của 3 giao diện kết nối đến Mobile Node là 35 kbps, 40 kbps và 45 kbps.
Tập tin được tải từ Correspondent Node về Mobile Node có tên là test.rar có kích thước 100MB.
Thí nghiệm được thực hiện qua các bước:
- Lần thứ nhất: Tải file test.rar, không áp dụng chương trình lập lịch, ghi lại tốc độ tải file của Mobile Node.
- Lần thứ hai: Tải file test.rar, có áp dụng chương trình lập lịch, ghi lại tốc độ tải file của Mobile Node.
- Đánh giá các kết quả đạt được.
4.2.3 Kết quả đạt đƣợc
Hình 19 là biểu đồ kết quả đạt được khi thực thi chương trình thí nghiệm khi chưa áp dụng giải thuật lập lịch. Kết quả đạt được cho thấy, khi chưa áp dụng chương trình lập lịch tại Mobile Node và Mobile Agent, tốc độ truyền tập tin dao động trong khoảng từ 21 kbps đến 35 kbps. Sở dĩ như vậy là vì tại một thời điểm chỉ có một giao diện được dùng để truyền gói tin, mà giao diện có băng thông cao nhất là 45 kbps và trong thực tế, không phải trong mọi trường hợp đều có thể sử dụng được tối đa 100% băng thông đường truyền.
Kết quả thí nghiệm khi chưa áp dụng giải thuật lập lịch 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 x 10 giây k b p s
Hình 19. Kết quả thí nghiệm khi chưa áp dụng giải thuật lập lịch
Ở lần thí nghiệm thứ hai, với kết quả thể hiện ở hình 20, có thể nhận thấy khi đã áp dụng chương trình lập lịch tại Mobile Node và Mobile Agent, tốc độ truyền tập tin lúc cao nhất đạt 55 kbps. Tốc độ này đạt được bắt đầu từ giây thứ 20 và được duy trì trong suốt khoảng thời gian từ đó về sau. Ban đầu, giải thuật chọn tỷ lệ các gói tin là 1:1:1 cho 3 giao diện.
Kết quả thí nghiệm khi đã áp dụng giải thuật lập lịch 0 10 20 30 40 50 60 1 2 3 4 5 6 x 10 giây k b p s
Hình 20. Kết quả thí nghiệm khi đã áp dụng giải thuật lập lịch
Trên biểu đồ kết quả, tốc độ tải tập tin trong khoảng 20 giây đầu tiên của thí nghiệm là không cao. Điều đó có thể được lý giải rằng do tỷ lệ định ra ban đầu là chưa hợp lý nên có những gói tin bị trễ do chưa tìm đươc kết nối phù hợp để thông qua. Sau
đó, chương trình đã theo dõi tỷ lệ trễ trên các giao diện và điều chỉnh lại tỷ lệ phát các gói tin, do đó tốc độ truyền tải tập tin đã tăng lên và đạt được tốc độ là 55 kbps từ giây thứ 20. Như vậy có thể thấy rằng, tốc độ truyền tin trên các giao diện giữa Mobile Agent và Mobile Node tăng lên nhờ áp dụng chương trình lập lịch.
4.3 Nhận xét đánh giá chƣơng trình
Chương trình mô phỏng đã đáp ứng được các yêu cầu đặt ra, thể hiện được các ý tưởng của giải pháp đã được đề xuất. Kết quả thực thi chương trình cho thấy tốc độ tải các tập tin tại Mobile Node tăng lên đáng kể. Tuy nhiên do tỷ lệ phát các gói tin được chọn ban đầu là 1:1:1 cho 3 giao diện, do đó trong khoảng thời gian 20 giây đầu khi thực thi chương trình, tốc độ tải tập tin là không cao. Vấn đề chọn tỷ lệ hợp lý ngay từ ban đầu để phát các gói tin là tương đối khó, đòi hỏi phải dựa trên nhiều thí nghiệm thực tế để có thể đưa ra một tỷ lệ phù hợp.
KẾT LUẬN
Trong phần đầu, luận văn đã đưa ra các vấn tổng quan về mạng không dây, tập trung vào mạng không dây di động và về giao thức hỗ trợ tính di động của giao thức Mobile IP.
Luận văn cũng đã nêu được vấn đề chuyển giao dọc trong các mạng không dây di động, sự cần thiết của nó và các ứng dụng chuyển giao dọc trong thực tế để nhằm tối ưu hoá việc truyền thông tin giữa các nút mạng với nhau. Các nghiên cứu liên quan đến vấn đề kết hợp băng thông nhiều đường truyền cũng được quan tâm đề cập trong luận văn này. Từ những hạn chế của các nghiên cứu đó, luận văn đã đưa ra một giải pháp để lập lịch phát các gói tin cho Mobile Node trong mô hình kết hợp nhiều đường truyền với mục đích tăng tốc độ tải các tập tin tại Mobile Node.
Cuối luận văn, các công việc triển khai trong thực tế để thực thi giải pháp đã được trình bày. Các kết quả đạt được thể hiện đúng tinh thần, ý tưởng của giải pháp đã đề ra.
Vì các kiến thức chung về các vấn đề như mạng không dây, mạng không dây di động, Mobile IP, vấn đề chuyển giao,…đã được đề cập nhiều trong những năm gần đây nên luận văn không đi sâu vào lý thuyết mà chỉ tập trung vào việc đề xuất ý tưởng giải quyết bài toán đặt ra và việc triển khai thực thi giải pháp cũng như các kết quả đạt được.
Bài toán lập lịch luôn là một bài toán khó. Giải pháp được đề xuất trong luận văn cũng còn có một nhược điểm là tỷ lệ phát các gói tin lúc ban đầu còn mang tính dự đoán, vì vậy trong một vài trường hợp hiệu quả đạt được của giải pháp là không cao. Trong thời gian tới, đề tài cần đựoc tiếp tục nghiên cứu để giải quyết tồn tại này.
CHÚ THÍCH
[1] Mobile-IP: Được đưa ra bởi IETF và mô rả trong RFC 3344
[2] IETF: Hiệp hội quản lý kỹ thuật Internet, phát triển và quyết định các chuẩn dùng trong Internet
[3] OMNICon: Một giải pháp hỗ trợ chuyển giao dọc giữa mạng WLAN và GPRS.Tham khảo tại bài báo “A Mobile IP-based vertical handoff system for Wireless LAN and GPRS links” của tác giả Srikant Sharma, Trường Đại học Stony Brook, Mỹ.
[4] DC: Một thuật toán lập lịch dựa theo khả năng của băng thông đường truyền trong mô hình kết hợp nhiều đường truyền trong mạng không dây di động. Tham khảo ở bài báo “A Packet Distribution Scheme for Bandwidth Aggregation on Network Mobility”
của tác giả P. Kim, Trường Đại học Hàn Quốc
[5] BAG: Một thuật toán lập lịch để tăng thông lượng đường truyền dựa trên các điều kiện của kết nối vật lý trong các mạng không dây hỗn hợp. Tham khảo ở bài báo “Bandwidth Aggregation for realtime applications in wireless networks” của các tác giả Kameswari Chebrolu, Ramesh Rao, Trường Đại học California, Mỹ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt:
1. Hoàng Anh, “Tích hợp WLAN và mạng thông tin di động”, nguồn
http://www.tapchibcvt.gov.vn/Uploaded/admin/WLAN.pdf
2. Nguyễn Tiến Đạt (2009), khoá luận “Tối ưu hoá việc kết hợp băng thông nhiều đường truyền trong chuyển giao dọc trên các mạng không dây di động hỗn hợp”, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà nội.
3. Nguyễn Văn Tam (2006), “Mạng máy tính nâng cao”, Viện Công nghệ thông tin
Tài liệu tiếng Anh:
4. C. Perkins (1996), “IP Mobility Support”, IBM
5. Dagang Li (2008), “A Fast Adaptation Mechanism forTCP Vertical Handover”,
nguồn http://ieeexplore.ieee.org
6. Fengping Li (2004), “A study of mobility in WLAN”, nguồn
http://www.tml.tkk.fi/Studies/T-110.551/2004/papers/Li.pdf
7. Helen J.Wang, Randy H. Katz, Jochen Giese (1998), “Policy-Enabled Handoff Across Heterogeneous Wireless Network”, U.C Berkeley, nguồn
http://portal.acm.org/citation.cfm?id=837517
8. Kameswari Chebrolu, Ramesh Rao (2006), “Bandwidth Aggregation for Real-Time
Applications in Heterogeneous Wireless Networks”, nguồn citeseerx.ist.psu.edu
9. Laila Daniel (2008), “TCP performance with vertical handoff”, Univesity of Helsinki, nguồn https://oa.doria.fi/handle/10024/46907
10. LIU Gan (2007), “A scheduling algorithm for maximum throughput based on the link condition in heterogeneous network”, nguồn
http://www.informatics.org.cn/doc/ucit200703/ucit20070304.pdf
11. Mark Stemm and Randy H. Katz (1998),“Vertical Handoffs in Wireless Overlay Networks”, University of California at Berkeley, nguồn
12. Matei A. Zaharia (2007), “Fast and Optimal Scheduling over Multiple Network Interfaces”, nguồn http://www.acm.org/src/Matei/matei.html
13. P. Kim (2009), “A Packet Distribution Scheme for Bandwidth Aggregation on Network Mobility”, nguồn http://tools.ietf.org/html/draft-pskim-mext-multipath- distribution-00
14. Srikant Sharma (2004), “A Mobile IP-based vertical handoff system for Wireless LAN and GPRS links” , Stony Brook University, nguồn
http://www.ecsl.cs.sunysb.edu/tr/handoff.pdf