Khi giá trị ngưỡng càng lớn thì các luồng TFRC Veno càng kém thân thiện đặc biệt là khi mạng bị quá tải nghiêm trọng. Tuy nhiên, tính thân thiện của TFRC Veno khi là có thể chấp nhận được như hình 3.17 khi đó T2/T1 ln ở trong khoảng 85% thậm chí dưới điều kiện quá tải nghiêm trọng.
3.3.4 Một số phương pháp cải tiến khác của TFRC
Việc nâng cao các mạng hỗ trợ của TFRC cần đến sự hỗ trợ của các nút trung gian trong mạng, như các router, proxy, các điểm truy nhập và các loại thiết bị khác. Các ví dụ điển hình là TFRC dựa trên ECN (Explicit Congestion Notification) [4], TFRC dựa trên Proxy [4], WM-TFRC (Wireless Measurement based TFRC) và TFRC dựa trên AED (Accurate and Explicit Differentiation) [4].
TFRC dựa trên ECN sử dụng các router trung gian để phát hiện tắc nghẽn mạng mới chớm và thông báo cho máy thu bằng cách sử dụng việc đánh dấu ECN. Sau đó máy thu đo tỉ lệ sự kiện đánh dấu p và gửi thông tin này lại cho máy phát. Trong cách này, TFRC dựa trên ECN bỏ qua việc mất gói xuất hiện qua hop không dây hoặc ảnh hưởng của việc sắp xếp lại gói bắt gặp trên Internet và chỉ tính đến các mất gói do tắc nghẽn khi thực hiện cân đối tốc độ gửi.
TFRC dựa trên Proxy thuê một proxy để chia kết nối client-server và chỉ sử dụng TFRC qua các phần chung của kết nối client-server,…phần giữa server và proxy. Trong phần khác giữa client và proxy, nó tạo một đường hầm RTP thơng qua một TCP mà được định nghĩa là TCP thân thiện. Phương pháp này cải thiện thơng lượng trung bình và việc sử dụng liên kết vô tuyến.
WM-TFRC sử dụng điểm truy nhập AP (Access Point) trong mạng LAN không dây để đo tỉ lệ của các sự kiện mất gói khơng dây (ví dụ các sự kiện mất gói gây ra bởi các lỗi bit) pw và phản hồi giá trị này lại cho máy phát theo định kì. Trong khi đó, máy thu cũng cung cấp phản hồi về tỉ lệ của tổng các sự kiện mất gói (bao gồm mất gói khơng dây và mất gói do tắc nghẽn) p đến máy phát. Do đó, máy phát có thể luận ra tỉ lệ của các sự kiện mất gói do tắc nghẽn (ví dụ các sự kiện mất gói do tắc nghẽn) pcon bằng việc trừ pw đi p. Trong cách này, tốc độ gửi của WM-TFRC mà được suy ra từ pcon thay vì p, có thể được cải thiện.
TFRC dựa trên AED sử dụng một phương pháp vi phân mới gọi là phương pháp vi phân chính xác và rõ ràng ADE để cải thiện hiệu suất của TFRC. ADE giả sử rằng các trạm được triển khai trước và sau mỗi liên kết vơ tuyến. Các trạm kiểm tra mỗi gói và phát hiện mất gói bằng việc tìm một gói có số thứ tự không đúng (out of order). Các trạm tại biên của các mạng cố định xử lý một mất gói như một mất gói do tắc nghẽn và các trạm sau khi một liên kết vô tuyến xử lý một mất gói như là một mất gói vơ tuyến. Khi đó, các trạm đánh dấu các gói mà khơng bị mất với thơng tin về các gói đã mất (ví dụ các gói đã bị mất là do tắc nghẽn hay do các lỗi ngẫu nhiên). Do đó, khi nhận các gói đánh dấu này, máy thu có thể tính tỉ lệ sự kiện mất gói chính xác và cung cấp phản hồi lại phía máy phát.
Kết luận: Một ưu điểm quan trọng của TFRC là nó cải thiện tính ổn định về tốc độ
gửi. Khi xuất hiện mất gói, tốc độ gửi của TFRC khơng giảm đi một nửa như thuật tốn trong TCP mà nó thay đổi như một hàm của sự kiện mất gói và RTT.Các kết quả nghiên cứu đã cho thấy tốc độ truyền của TFRC tăng trung bình từ 0,14 gói/RTT đến 0,22 gói/RTT. TFRC khơng giảm tốc độ gửi như TCP, chỉ khi có nghẽn kéo dài từ 4 đến 8 RTT thì TFRC mới giảm tốc độ gửi đi một nửa. Các thực nghiệm trên mạng thực tế cũng cho thấy TFRC đạt được độ ổn định về tốc độ gửi hơn so với TCP và đảm bảo tính bình đẳng khi hoạt động cùng các lưu lượng TCP. Tuy nhiên, cũng như TCP, TFRC cũng khơng phân biệt được lỗi mất gói do tắc nghẽn và lỗi mất gói do điều kiện của mạng không dây khi hoạt động trong các môi trường mạng lai. Các giải pháp đưa ra để khắc phục nhược điểm này đó là sử dụng jitter (TFRC-Jr) hoặc dựa vào một ngưỡng để quyết định loại mất gói (TFRC Veno). Ngồi ra, cịn có một số
phương pháp khác sử dụng các thiết bị trung gian. Nhìn chung, với những đặc điểm trên, việc triển khai giao thức TFRC trên mạng là khả thi.
CHƯƠNG IV: CHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG
Chương này sẽ giới thiệu công cụ mô phỏng mạng NS-2 (network simulator) và một chương trình đơn giản mơ phỏng hoạt động của TFRC với các lưu lượng TCP và UDP. Từ đó có thể phân tích được một số đặc điểm như tính bình đẳng và đánh giá được hiệu suất của giao thức TFRC so với giao thức TCP.
4.1 Giới thiệu công cụ mô phỏng NS-2
NS (phiên bản) là phần mềm mô phỏng mạng điều khiển sự kiện riêng rẽ hướng đối tượng, được phát triển tại UC Berkely, viết bằng ngôn ngữ C++ và OTcl [9]. NS thực thi các giao thức mạng như Giao thức điều khiển truyền tải (TCP) và Giao thức gói người dùng (UDP); các dịch vụ nguồn lưu lượng như Giao thức truyền tập tin (FTP), Telnet, Web, Tốc độ bit cố định (CBR) và Tốc độ bit thay đổi (VBR); các kỹ thuật quản lý hàng đợi như Vào trước Ra trước (Drop Tail), dị sớm ngẫu nhiễn (RED) và CBQ; các thuật tốn định tuyến như Dijkstra… NS cũng thực thi multicast và vài giao thức lớp Điều khiển truy cập đường truyền (MAC) đối với mơ phỏng LAN. Ngồi ra, NS rất hữu ích cho việc mô phỏng mạng diện rộng (WAN). Bốn lợi ích lớn nhất của NS-2 phải kể đến đầu tiên là:
• Khả năng kiểm tra tính ổn định của các giao thức mạng đang tồn tại
• Khả năng đánh giá các giao thức mạng mới trước khi đưa vào sử dụng
• Khả năng thực thi những mơ hình mạng lớn mà gần như ta khơng thể thực thi được trong thực tế
• Khả năng mơ phỏng nhiều loại mạng khác nhau
Hình 4.1 Tổng quan về NS dưới góc độ người dùng
Để sử dụng NS-2, user lập trình bằng ngơn ngữ kịch bản OTcl. User có thể thêm các mã nguồn Otcl vào NS-2 bằng cách viết các lớp đối tượng mới trong OTcl. Những
lớp này khi đó sẽ được biên dịch cùng với mã nguồn gốc. Kịch bản OTcl có thể thực hiện những việc sau:
• Khởi tạo Bộ lập lịch Sự kiện
• Thiết lập Mơ hình mạng dùng các đối tượng Thành phần Mạng
• Báo cho nguồn traffic khi nào bắt đầu truyền và dừng truyền packet trong Bộ lập lịch Sự kiện
Thuật ngữ plumbing được dùng để chỉ việc thiết lập mạng, vì thiết lập một mạng nghĩa là xây dựng các đường dữ liệu giữa các đối tượng mạng bằng cách thiết lập con trỏ “neighbour” cho một đối tượng để chỉ đến địa chỉ của đối tượng tương ứng. Mô đun plumbing OTcl trong thực tế thực hiện việc trên rất đơn giản. Plumbing làm nên sức mạnh của NS.
Thành phần lớn khác của NS bên cạnh các đối tượng Thành phần Mạng là Bộ lập lịch Sự kiện. Bộ lập lịch Sự kiện trong NS-2 thực hiện những việc sau:
• Tổ chức Bộ định thời Mơ phỏng
• Huỷ các sự kiện trong hàng đợi sự kiện
• Triệu gọi các Thành phần Mạng trong mơ phỏng
Phụ thuộc vào mục đích của user đối với kịch bản mô phỏng OTcl mà kết quả mơ phỏng có thể được lưu trữ như file trace. Định dạng file trace sẽ được tải vào trong các ứng dụng khác để thực hiện phân tích:
• File nam trace (file.nam) được dùng cho cơng cụ Minh họa mạng NAM (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• File Trace (file.tr) được dùng cho công cụ Lần vết và Giám sát Mô phỏng XGRAPH hay TRACEGRAPH