SAMCRA (Self-Adaptive Multiple Constraints Routing Algorithm) là giải pháp tìm nghiệm chính xác, tối ƣu, đa mục tiêu tổng quát cho m am th số QoS dạng cộng [30]. SAMCRA l bà ƣớc phát triển tiếp theo của TAMCRA [ ]. 60
TAMCRA (Tunable Accuracy Multiple Constraint Routing Algorithm) l à gi phải áp tìm đƣờng đi đa ràng buộc ới độ v chính ác ó x c thể đ ều i chỉnh đƣợc. TAMCRA s dụng 3 kỹ thu heuristic (1) ử ật : kết hợp phi tuyến các tham số, (2) -k đường ngắn nhất, (3)nguyên tắc đường nổi trội.
SAMCRA kế thừa TAMCRA với 3 kỹ thu heuristic trật ên và thêm v ào m kột ỹ thu heuristic m l (4) ật ới à: sử dụng thơng tin tính tốn trước (look- ahead) D. ƣới đâ y lu ận án giới thi r h n vệu õ ơ ào 4 kỹ thu heuritics ật đƣợc s dử ụng trong SAMCRA:
Kết hợp phi tuyến các tham số Q : Trong SAMCRA, s k h phi oS ự ết ợp tuy cến ác tham số Q oS nhƣ đã trình ày trong c c ng th (1.5), (1.6), b ác ô ức (1.7) t mại ục 1.4.3.2.2 của luận án. Mục đích của việc sử dụng sự kết hợp phi tuyến các tham số Q oSlà nhằm giảm khơng gian tìm kiếm nghiệm và tránh đƣợc việc tìm kiếm trong các không gian thừa (không gian chắc chắn không tồn tại nghiệm thoả mãn).
K thu tỹ ật ính k-đường ngắn nhất đƣợc ử ụng s d do h ệ quả ủa c việc k ết h phi tuy c tham sợp ến ác ố. Để chọn đƣợc k đƣờng ngắn nhất ngƣời ta cũng sử dụng thuật toán tƣơng tự thuật toán Dijkstra, tại các nút trung gian, thay vì chỉ giữ lại thơng tin về nút lân cận trƣớc nó và độ dài ngắn nhất từ nút gốc đến đến nút đó ngƣời ta cịn lƣu các thông tin về đƣờng s ngắn nhất, đƣờng ngắn thứ 2, thứ 3..cho đến tối đa là đƣờng ngắn thứ k. Trong trƣờng hợp khơng giới hạn thì thuật tốn k k đường ngắn nhất sẽ trả lại tất cả các đƣờng đi giữa nguồn và đích có độ dài đƣờng theo thứ tự tăng dần. Nếu á ịgi tr của k q nhỏ thì có thể sẽ khơng tìm đƣợc đƣờng đi ngắn nhất, khi k→ ∞ thì mọi đƣờng đi đều đƣợc tính nhƣng khi đó thời gian tính tốn sẽ rất lớn. Trong TAMCRA tuỳ theo yêu cầu về độ chính xác của nghiệm cần tìm ngƣời ta điều chỉnh giá trị của k còn trong SAMCRA k đƣợc chọn một cách thích nghi. C ơ chế ìm t k thích nghi t ại m n mỗi út ạng trung gian trong SAMCRA dựa n trê hai kỹ thuật heuristic là kỹ thuật đường nổi trội và thơng tin tính tốn trước.
Kỹ thuật đƣờng không nổi trội đƣợc sử dụng trong bƣớc khơng gian tính tốn nhằm loại bỏ bớt số hƣớng tiềm năng cần lƣu tại mỗi nút tức là giảm đƣợc giá trị của k.
Trong c ải tiến ần đâ g y nh [30] Kuip ất er đã a kđƣ ỹ thu heuristic g l ật ọi à look-ahead vào nhằm làm giảm khơng gian tìm kiếm các đƣờng đi dựa
vào sự ƣớc đoán trên cơ sở sử dụng một số thông tin tính tốn sơ bộ trƣớc Thơng tin . look-ahead đƣợc tính cho tham s Q : m ố oS
blhi(u)= wi(P(u, d)) (2.1)
trong đó là nút mạng bất kỳ, u u [1..N] và i là tham số QoS thứ i, i [1..m], d là nút đích. Đây là thơng tin về đƣờng đi ngắn nhất giữa nút bất kỳ u và đích d, thơng tin này hữu dụng khi giải thuật tìm đƣờng SAMCRA tìm đƣờng từ đến đi qua nút trung gian s d u.
Tại nút trung gian u khi đã biết giá trị của đƣờng đi từ đến s u theo tham
số bất kỳ i là wi(P(s, u)) và blhi(u) nên có thể kiểm tra điều kiện: wi(P(s, u)) + blhi(u) ≤ Li (2.2)
Nếu điều kiện trên khơng thoả mãn với ít nhất một giá trị của thì nút i u chắc chắn sẽ khơng nằm trên đƣờng đi cần tìm và có thể loại bỏ hướng duyệt qua nút này.
Xét ví dụ ong tr hình 2-1 với m=3, tại các nút trung gian có 3 ơ đánh dấu vng lần lƣợt là giá trị tham khảo về độ dài ngắn nhất xét từ đó về đích d
cho các tham số QoS các số nằm trong hình trịn biểu diễn thơng số , tuyến tƣơng ứng với tham số 1..m và ràng buộc tƣơng ứng là L1 = 15; L2 =
20; L3 = 16.
Nếu ta bắt đầu duyệt từ s: khi đi qua nhánh 1 thì độ dài đƣờng đi s d ứng với các tham số Q oS có giá trị lần lƣợt là l1 = 14, l2 = 17, l3 = . 10 Do l1< L1, l2 < L2, l3 < L3 vì vậy nhánh 1 sẽ đƣợc tiếp tục chọn cho bƣớc
duyệt tiếp theo.
Khi xét theo nhánh 2, chiều dài đƣờng đi ƣớc tính cho quãng đƣờng từ s d lần lƣợt là l1 = 13; l2 = 23; l3 = 15. Dol2 > L2 và vì vậy ít nhất một
trong ba điều kiện ràng buộc k ôh ng đƣợc thoả mãn nên nhánh 2 sẽ khơng có mặt trong bƣớc duyệt tiếp theo.
s d v u m=3 L1=15 L2=20 L3=16 12 14 5 12 19 13 2 3 5 1 4 2 Nhánh 1 Nhánh 2 Thông số tuyến Thông l k-ahead oo blh(u) Nguồn Đích
Hình 2-1: Ví dụ về sử dụng thơng tin look-ahead trong SAMCRA
Ở đây, thông tin tham khảo là các đƣờng đi ngắn nhất từ đích đến các d nút trong mạng theo từng tham số QoS hƣ vậy với bài toán ràng buộc , n m tham số QoS ta sẽ cần tính lần.m
Trong gi ải pháp SAMCRA c tác ác giả sử dụng nhiều kỹ thuật heuristic đồng thời, giải pháp này đƣợc các tác giả liên tục nghiên cứu, cải tiến và đã đƣợc đánh giá khá bài bản ở các góc độ trên cơ sở so sánh với các giải pháp QoSR khác [15] [47]. ,