MẠNG AO TRONG ĐIỆN TOÁN BIEN
3.5. Thực nghiệm đánh giá kết quả
3.5.2. Đánh giá hiệu quả với bài toán tối ưu hóa vị trí triển khai VNFs và triển khai dự phòng VNEs
Phần này đánh giá hiệu quả của giải pháp đề xuất với bài toán bài toán tối
ưu hóa vị trí triển khai VNFs và triển khai dự phòng VNFs.
Trước tiên luận án phân tích hiệu quả của giải pháp đề xuất bằng cách so sánh kết quả đạt được bởi giải thuật xấp xỉ dựa trên giải thuật mô phỏng luyện
kim (Simulated Annealing (gọi là SAN)) và một giải thuật tham lam (gọi là GREEDY được trình bày trong Thuật toán 3.2) với hai kịch bản medium network
va large network. Kết quả thực nghiệm cho thấy SAN hiệu quả vượt trội so với
GREEDY về hai tiêu chí: tổng chi phí triển khai và độ tin cậy nhỏ nhất của
100
'S< << <2 {Ry
0.9 0.9
# 8
8 20.8
£0.7 207
0.6 =: GREEDY 0.6 -:ỉ-:GREEDY
——SAN —#—SAN
0.5 0.5
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 Số lượng yêu cầu dich vu Số lượng yêu cầu dịch vụ
(a) Độ tin cậy nhỏ nhất của các SFCs (b) Độ tin cậy trung bình của các SFCs
2x10”
2650 |} ZZ GREEDY
~ = 600 | #8 SAN
8 * S:550
<15 xa 3
ậ „ng na 3 500
5 . Š450
ứ 2” 5 400
š 1 = 350
= 2.300 j
$Đ = 250 - ẹ:
m . 200 iS a:
95 eZ š 150 N1: a as
E : -:ỉ-:GREEDY Š 400 rp 3 1:
l Mi tù 3 50[ mm Ề a oe Bs gs gs H3 Gs os
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 Số lượng yêu cầu dịch vu Số lượng yêu cầu dịch vụ
(c) Tổng chi phí triển khai (d) Số lượng các yêu cầu được chấp nhận
Hình 3.4: So sánh hiệu quả giữa giải pháp xấp xỉ SAN và giải thuật tham lam GREEDY
trong bài toán tôi ưu hóa vi trí triển khai VNFs và triên khai dự phòng VNFs với kịch ban large network.
tat cả các yêu cầu dich vụ trong khi van đảm bao phục vụ với số lượng yêu cầu dịch vụ như nhau và độ tin cậy trung bình của các SFCs xấp xỉ nhau. Có thể thấy trong Hình 3.3 và 3.4 tổng chi phí triển khai của giải pháp đạt được khi sử dung SAN nhỏ hơn rất nhiều so với GREEDY. Cu thể, Hình 3.3(c) cho thay SAN giúp tiết kiệm từ xấp xỉ 18% đến 30% tổng chi phí triển khai khi so sánh
với GREEDY với kịch ban medium network. Thêm vào đó, với kịch bản large
network, SAN cần it hơn xấp xi từ 15% đến 37% chi phí để triển khai VNFs và triển khai dự phòng VNI so với GREEY như được thể hiện trong Hình 3.4(c).
Để thấy rừ hiệu quả của giải phỏp được đề xuất trong trường hợp tài nguyờn
trên tầng biên rất hạn chế, một thực nghiệm được thực hiện trên kịch bản
medium nework với khả năng xử ly của các nút biên được giảm từ 100MHz
xuống 40MHz. Điều đó có nghĩa là khi phục vụ một số lượng lớn các yêu cầu
dịch vụ thì cả GREEDY va SAN đều có thể không đáp ứng được tất cả các yêu cầu như được thể hiện trong Hình 3.5(d). Có thể thấy rằng khi phục vụ cùng một lượng yêu cầu dịch vụ thì SAN yêu cầu tổng chi phí triển khai nhỏ hơn
101
1 1
0.9 0.9
# 85 EÌ 2 E
8 20.8
£0.7 207
a 8
0.6 = GREEDY 0.6 -:9-:GREEDY
—=—SAN ——SAN
0.5 0.5
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110 120 130 140 150 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110 120130 140 150 Số lượng yêu cầu dịch vu Số lượng yêu cầu dịch vụ
(a) Độ tin cậy nhỏ nhất của các SFCs (b) Độ tin cậy trung bình của các SFCs
5 x10 150x40
oo ZAZA GREEDY 2 SE SAN
24 5
Ễ 2 100
~§ 3 2 5 5
= c 2
32 a 25 vê = 50
2 „ š
et =-@ GREEDY 3——SAN 8
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140150 Số lượng yêu cầu dịch vu Số lượng yêu cầu dịch vụ
(c) Tổng chi phí triển khai (d) Số lượng các yêu cầu được chấp nhận
Hình 3.5: So sánh hiệu quả giữa giải pháp xấp xỉ SAN và giải thuật tham lam GREEDY
trong bài toán tôi ưu hóa vi trí triển khai VNFs và triên khai dự phòng VNFs với kịch bản medium work có sự giảm khả năng xử lý của các nút biên.
nhiều cho với GREEDY. Tuy nhiên, khoảng cách của tổng chi phí cần thiết giữa
hai giải pháp có xu hướng thu hẹp khi số lượng yêu cầu dịch vụ tăng lên. Nguyén
nhân là do tài nguyên ở tầng biên không đủ để triển khai dự phòng phục vụ tất cả các dịch vụ được yêu cầu nên rất khó để tìm được giải pháp hiệu quả hơn.
Tiếp theo, luận án đánh giá hiệu quả của giải pháp đề xuất dựa trên so sánh giải pháp đạt được khi sử dụng SAN và giải pháp tối ưu đạt được bằng cách sử
dụng công cu CPLEX [2] để giải mô hình MILP (gọi là CPLEX) với kịch bản small network. Kết quả thực nghiệm trong Hình 3.6 cho thấy SAN hiệu quả để tìm lời giải xấp xỉ cho bài toán tối ưu hóa vị trí triển khai VNFs và triển khai dự phòng VNFs. Cu thể, SAN và mô hình tối ưu đều triển khai dự phòng cho
tất cả các yêu cầu dịch vụ giúp đáp ứng với bất kỳ lỗi đơn trên nút biên nào
xảy ra. Thêm vào đó, độ tin cậy nhỏ nhất của các yêu cầu dịch vụ và tổng chỉ phí triển khai của lời giải đạt được bởi SAN là rất gần với lời giải tối ưu như trong Hình 3.6(a) và 3.6(b). Hơn nữa, SAN vượt trội hơn CPLEX về thời gian
tính toán. Như trong Hình 3.6(d), có thể thấy giải pháp tối ưu không phù hợp
102
x10°
I)a
Thời gian tính toán ,log-10 scale [ms] 3 |
0.98 a10
= 0.96 2 8
2 2650.94 =
z E
< 54 ó
a sụ cá
` 0,92 = ,
-:ỉ-:CPLEX 2 ~:ỉ-:CPLEX
—#—SAN —#—SAN
0.9 0
5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 Số lượng yêu cầu dịch vụ Số lượng yêu cầu dịch vụ
(a) Độ tin cậy nhỏ nhất của các SFCs (b) Tong chi phí triển khai
35 408
we | CPE eet 9
230} BSAN 7 777C ng TC T Xuớm or
= Merceanne oe
= CPLEX
—#—SAN
mm F 10°
5 10 15 2 25 30 5 10 15 20 25 30 Số lượng yêu cầu dịch vu Số lượng yêu cầu dịch vụ
(c) Số lượng các yêu cầu được chấp nhận (d) Thời gian thực hiện
Hình 3.6: So sanh hiéu qua gitta lời giải tối ưu và lời giải xấp xỉ trong bài toán tối ưu
hóa vị trí triển khai VNFs va trién khai dự phòng VNI với kịch bản small network.
để sử dụng với các kịch bản mạng lớn bởi thời gian tính toán tăng phi tuyến
khi tăng số lượng yêu cầu dịch vụ trong khi thời gian xử lý của SAN tăng một cách tuyến tính và ở mức thấp hơn rất nhiều.
Tổng kết lại, giải pháp luận án đề xuất là hiệu quả trong việc tối thiểu chỉ phí triển khai trong khi vẫn đảm bảo độ tin cậy tối thiểu cho tất cả các yêu cầu dịch vụ đối với bài toán tối ưu hóa vi trí triển VNFs và triển khai dự phòng
VNI.