Chương 2 ĐỊNH HƯỚNG LUỒNG VÀ CÁC MƠ HÌNH LUỒNG PHỔ BIẾN
3.1. Đặc điểm kỹ thuật của luồng lưu lượng
Các kết quả của việc xác định và mô tả các luồng được kết hợp thành một đặc điểm kỹ thuật của luồng, hoặc flowspec. Đặc điểm kỹ thuật của luồng liệt kê các luồng cho một mạng, cùng với các yêu cầu về hiệu suất và mức độ ưu tiên của chúng. Đặc điểm kỹ thuật của luồng mô tả các luồng với các yêu cầu cao nhất (best-effort), có thể dự đốn và đảm bảo, bao gồm nhiệm vụ quan trọng, tốc độ quan trọng, thời gian thực, tương tác và hiệu suất thấp và cao. Đặc điểm kỹ thuật của luồng kết hợp các yêu cầu về hiệu suất cho các luồng tổng hợp, khi có nhiều ứng dụng yêu cầu trong luồng. Nó cũng có thể được sử dụng để kết hợp các yêu cầu cho tất cả các luồng trong một phần của đường dẫn. Có nhiều thơng tin được nhúng trong một đặc điểm kỹ thuật của luồng.
Thông số kỹ thuật luồng có thể có một trong ba loại: một phần hoặc toàn phần; hai phần; hoặc nhiều phần. Mỗi loại quy trình có một mức độ chi tiết khác nhau, dựa trên việc các quy trình có các u cầu cao nhất, có thể dự đốn được và được đảm bảo hay khơng.
Quy trình một phần mơ tả các luồng chỉ có các u cầu cao nhất. Quy trình hai phần mơ tả các luồng có các u cầu có thể dự đốn được và có thể bao gồm các luồng có các yêu cầu cao nhất. Một quy trình đa phần mơ tả các luồng có các u cầu được đảm bảo và có thể bao gồm các luồng có các u cầu cao nhất & có thể dự đốn được (Bảng 3.1). Các thông số kỹ thuật luồng này có mức độ phức tạp. Các luồng một phần và hai phần có thể tương đối đơn giản, trong khi các luồng đa phần có thể khá phức tạp. Quy trình hai phần thường là sự cân bằng tốt giữa việc dễ phát triển và số lượng chi tiết. Nhiều mạng có thể được mơ tả đầy đủ bằng quy trình một phần, khi các yêu cầu về hiệu suất và luồng không được hiểu rõ.
Tuy nhiên, khi các mạng được tích hợp vào phần cịn lại của hệ thống, các luồng sẽ kết hợp nhiều yêu cầu về độ tin cậy và độ trễ hơn, đồng thời các quy trình hai phần và nhiều phần có thể mơ tả u cầu mạng tốt hơn. Trong quá trình phát triển flowspec, chúng ta sử dụng thông tin trong bản đồ yêu cầu và yêu cầu đặc điểm kĩ thuật làm cơ sở
cho các luồng và áp dụng các phương pháp được mô tả trong chương này để xác định và mô tả các luồng.
Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật của luồng
Flow Specification Type Types of Flows Performance Description
One-Part Best-Effort Individual and
Composite Capacity Only
Two-Part Best-Effort and Stochastic, Individual and Composite
Reliability, Capacity, and Delay Multi-part
Best-Effort, Stochastic, And Guarantee, Individual and Composite
Reliability, Capacity, and Delay
Thuật toán Flowspec
Flowspec được sử dụng để kết hợp các yêu cầu về hiệu suất của nhiều ứng dụng cho một luồng tổng hợp hoặc nhiều luồng trong một phần của đường dẫn. Thuật toán flowspec là một cơ chế để kết hợp các yêu cầu về hiệu suất này (lưu lượng, độ trễ và RMA) cho các luồng theo cách để mô tả hiệu suất tổng hợp tối ưu cho luồng hoặc nhóm luồng đó.
Thuật tốn flowspec áp dụng các quy tắc sau:
• Luồng yêu cầu cao nhất chỉ bao gồm các yêu cầu về lưu lượng; do đó, chỉ có thuộc tính lưu lượng mới được sử dụng trong các tính tốn u cầu cao nhất.
• Đối với các luồng có u cầu có thể dự đoán được, chúng ta sử dụng tất cả các yêu cầu về hiệu suất có sẵn (lưu lượng, độ trễ và RMA) trong tính tốn. Các u cầu về hiệu suất được kết hợp cho từng đặc tính để tối đa hóa hiệu suất tổng thể của từng luồng.
• Đối với các luồng có u cầu đảm bảo, chúng ta liệt kê từng yêu cầu riêng lẻ (như một luồng riêng), không kết hợp chúng với các yêu cầu khác.
Điều kiện đầu tiên dựa trên bản chất của lưu lượng truy cập cao nhất – rằng nó khơng thể đốn trước và khơng đáng tin cậy. RMA và các yêu cầu về độ trễ không thể được hỗ trợ trong môi trường yêu cầu cao nhất. Điều tốt nhất có thể kỳ vọng là các yêu cầu về lưu lượng có thể được hỗ trợ thơng qua việc lập kế hoạch lưu lượng (cịn được gọi là kỹ thuật lưu lượng) hoặc bằng cách thiết kế kỹ lưỡng lưu lượng của mạng để hỗ trợ các yêu cầu này.
Điều kiện thứ hai là trọng tâm của luồng lưu lượng – đó là đối với mỗi đặc trưng về hiệu suất, lưu lượng, độ trễ và RMA, các yêu cầu được kết hợp để tối đa hóa hiệu suất của luồng hoặc nhóm luồng.
Điều kiện thứ ba dựa trên bản chất của các yêu cầu được đảm bảo. Vì các luồng với các yêu cầu như vậy phải được hỗ trợ từ đầu đến cuối, các yêu cầu của chúng được giữ riêng biệt để chúng ta có thể xác định chúng trong kiến trúc và thiết kế mạng.
Khi luồng một phần được phát triển (đối với các luồng có u cầu cao nhất), thì khả năng của các luồng sẽ được kết hợp. Khơng nên có RMA hoặc u cầu về độ trễ đối với các luồng này. Các thông số lưu lượng được cộng lại với nhau, tạo thành tổng lưu lượng cao nhất (CBE), như thể hiện trong Hình 3.1.
Hình 3.1 Đặc điểm kỹ thuật của luồng một phần
Flowspec hai phần được xây dựng dựa trên quy tắc flowspec một phần, bổ sung khả năng dự đoán, độ trễ và RMA. Khi một flowspec hai phần được thiết lập (đối với các luồng có yêu cầu cao nhất và có thể dự đốn được), các luồng có yêu cầu cao nhất được kết hợp theo cách tương tự như đối với flowspec một phần. Đối với các u cầu có thể dự đốn được, lưu lượng được bổ sung cùng với các luồng yêu cầu cao nhất, để flowspec có tổng lưu lượng cho các luồng có yêu cầu cao nhất (CBE) và một lưu lượng khác cho các luồng có thể dự đốn (CP). Đối với các yêu cầu về độ trễ và RMA đối với các luồng có thể dự đốn được, mục tiêu là tối đa hóa từng yêu cầu. Đối với độ trễ, độ trễ tối thiểu (tức là độ trễ mang lại hiệu suất cao nhất) của tất cả các yêu cầu độ trễ được coi là độ trễ có thể dự đốn được (DP) cho flowspec và RMA tối đa (tức là RMA có hiệu suất cao nhất) của tất cả các yêu cầu RMA được coi là RMA (RP) có thể dự đốn được cho flowspec. Hình 3.2 minh họa điều này cho một flowspec hai phần.
Hình 3.2 Đặc điểm kỹ thuật của luồng hai phần
Flowspec nhiều phần là phức tạp nhất trong các flowspec, xây dựng trên một flowspec hai phần để bổ sung các yêu cầu được đảm bảo. Lưu lượng cao nhất, cùng với khả năng dự đoán, độ trễ và RMA, được tạo ra theo cùng một kiểu tương tự giống với flowspec hai phần và mỗi tập hợp (i) của các yêu cầu về hiệu suất đảm bảo được thêm vào tuần tự (được hiển thị dưới dạng Ci, Ri, Di) vào flowspec, như thể hiện trong Hình 3.3.
Hình 3.3 Đặc điểm kỹ thuật của luồng nhiều phần
Tập hợp các yêu cầu về hiệu suất được đảm bảo (Ci, Ri, Di) được liệt kê tuần tự trong flowspec để cho thấy rằng chúng sẽ được hỗ trợ như các yêu cầu riêng lẻ và khơng được nhóm lại với các yêu cầu khác. Điều này là cần thiết để chúng ta có thể hỗ trợ đầy đủ từng yêu cầu được đảm bảo trong toàn mạng.