ĐA DUGNG TRONG NEV
2. Xác định phương án phân bổ lưu lượng dữ liệu dựa trên các yêu cầu dịch
2.5. Thực nghiệm đánh giá kết quả
2.5.1. Các kịch bản thực nghiệm và thông số thiết lập
a. Mô tả bộ dữ liệu
Để đánh giá hiệu quả của giải pháp đề xuất, luận án sử dụng bốn kịch bản
thực nghiệm như trong Bang 2.3, trong đó bộ dữ liệu Internet2 [3] và GEANT
[87] là các bộ dữ liệu với cấu trúc mạng và số liệu lưu lượng dữ liệu được thu thập thực tế. Hai bộ dữ liệu lý thuyết được sinh ngẫu nhiên từ công cụ FNSS [77| lần lượt dựa trên hai mô hình cấu trúc mạng tương ứng Two-tier [10] và
Bcube [36].
Bộ dữ liệu Internet2 có cấu trúc mạng biểu diễn cấu trúc mạng xương sống
67
vận hành kết nối một số khu vực tại Mỹ gồm 12 nút, 30 liên kết được thể hiện
trong Hình 2.7(a). Mỗi nút có khả năng xử lý được sinh ngẫu nhiên từ 10GHz
đến 50GHz. Băng thông của các liên kết trong mạng được thiết lập với giá trị 10Gbps. Có bốn loại VNF được cung cấp trong mạng với yêu cầu tài nguyên
để xử lý mỗi đơn vị lưu lượng dit liệu (bps) lần lượt là 2, 1, 3, 3 (Hz). Trong
bộ dữ liệu này, hệ thống phục vụ 120 yêu cầu dịch vụ và 3 khoảng thời gian.
Lưu lượng dữ liệu của các yêu cầu dịch vụ trong khoảng thời gian thứ nhất là
tổng lưu lượng dữ liệu trong 30 phút từ dit liệu thực tế. Các số liệu trong hai
khoảng thời gian còn lại được sinh ngẫu nhiên trong khoảng từ giá trị nhỏ nhất (10Mbps) đến giá trị lớn nhất (200Mbps) của lưu lượng dữ liệu của các yêu cầu dịch vụ trong khoảng thời gian đầu tiên.
Bộ dữ liệu thứ hai là bộ dữ liệu Geant có cấu trúc mạng biểu diễn cấu trúc mạng xương sống ở Châu Âu (Hình 2.7(b)). Bộ dữ liệu Geant gồm một kiến
trúc mạng với 22 nút, 72 liên kết và 250 yêu cầu dịch vụ với 4 khoảng thời gian.
Mỗi nút có khả năng xử lý được sinh ngẫu nhiên từ 1GHz đến 10GHz. Các liên kết trong mạng có băng thông là 40Gbps. Chuỗi SFC được yêu cầu từ các dich vụ gồm hai VNF được sinh ngẫu nhiên từ bốn loại VNF được cung cấp trong mạng. Số liệu về lưu lượng dit liệu của yêu cầu dich vụ trong khoảng thời gian
đầu tiên là tổng lưu lượng được ghi lại trong 40 phút từ mạng Geant. Trong
các khoảng thời gian còn lại, lưu lượng dữ liệu của các yêu cầu dịch vụ được sinh ngẫu nhiên trong khoảng từ giá trị nhỏ nhất (2Mbps) đến giá trị lớn nhất (200Mbps) của lưu lượng dữ liệu của các yêu cầu dịch vụ trong khoảng thời gian đầu tiên. Tập các loại VNF được cung cấp trong mạng với yêu cầu tài nguyên
để xử lý mỗi đơn vị lưu lượng dữ liệu (bps) lần lượt là 1, 2, 1, 2 (Hz).
Các bộ dữ liệu thứ ba (Two-tier) và thứ tư (Bcube) được sinh ngẫu nhiên
từ công cụ sinh cấu trúc mạng FNSS [77] lần lượt dựa trên hai mô hình mạng Two-tier và Bcube, đây là các mô hình cấu trúc mạng thường được sử dụng cho
các trung tâm dữ liệu.
Mô hình Two-tier được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu do đơn giản và
dễ triển khai, đồng thời cũng cung cấp độ truy cập nhanh và bảo đảm tính
linh hoạt của mạng. Được gọi là Two-tier vì mô hình mạng gồm hai tầng chính
68
là tầng core và tầng edge. Tầng edge kết nối các host (có thể là các thiết bị như máy chủ hoặc các điểm đầu cuối) và tầng core kết nối các nút trong tầng
edge lại với nhau giúp tạo thành một mạng lớn hơn. Mô hình mạng Two-tier
với 2 nút tang core, 3 nút tang edge và 2 nút host được kết nối với mỗi nút tang edge được minh họa như trong Hình 2.7(c). Bộ dữ liệu Two-tier sử dụng trong thực nghiệm gồm một kiến trúc mạng với 35 nút và 182 liên kết với 40 yêu cầu dịch vụ. Cấu trúc mạng trong bộ dữ liệu được sinh ngẫu nhiên từ công cụ sinh cấu trúc mang FNSS theo mô hình Two-tier với tham số 5 nút trong mỗi tang core và tầng edge và 5 host được kết nối với mỗi nút trong tang edge
(fnss.tưo_tier_topology (5,5, 5)).
Mô hình mạng Beube là một kiến trúc mạng được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu giúp cung cấp khả năng mở rộng và tính linh hoạt cao. Mô hình
BCube sử dụng cấu trúc ba chiều (cấu trúc lập phương - cube) để kết nối các
nút. Cấu trúc mang Bcube được xây dựng bởi nhiều tầng, các nút ở được kết nối trực tiếp với một số lượng cố định các nút khác ở tầng trên và dưới, tạo thành một cấu trúc lặp lại giữa các tầng. Minh họa cấu trúc mạng BCube với
2 tầng BCube va 4 nút trên mỗi BCubeo được thể hiện trong Hình 2.7(d). Bộ
dữ liệu BCube sử dụng trong thực nghiệm gồm có 112 nút và 192 liên kết, được sinh ngẫu nhiên từ công cụ sinh cấu trúc mạng FNSS theo mô hình Bcube với tham số 4 tầng Bcube và 2 nút trên mỗi BCubeo (fnss. cube_topology (4,2) ).
Với cả bai bộ dit liệu Two-tier và Beube, mỗi nút đều được thiết lập với khả năng xử lý là 2GHz và băng thông của các liên kết trong mạng là 40Gbps.
Các VNF được cung cấp trong mạng với yêu cầu tài nguyên để xử lý mỗi đơn
vị lưu lượng dit liệu (bps) được sinh ngẫu nhiên theo phân phối đều (Uniform distribution) trong khoảng giá trị từ 1 đến 3. Lưu lượng dit liệu của các yêu cầu dịch vụ cũng được sinh ngẫu nhiên trong từ 50kbps đến 2Mbps.
Trong tất cả các thực nghiệm này, luận án xem xét bốn loại chức năng mạng ảo trong hạ tầng NFVI. Chuỗi chức năng dich vụ cần thiết của mỗi yêu cầu dịch vụ được sinh ngẫu nhiên theo phân phối đều. Mỗi dịch vụ yêu cầu xử lý chuỗi dịch vụ gồm ba VNF ngẫu nhiên dựa theo số lượng middlebox cần xử lý cho các luồng lưu lượng dit liệu được nghiên cứu trong các tài liệu [12, 71]. Bài toán
69
xem xét tập các yêu cầu dịch vụ tĩnh, vì vậy các yêu cầu dịch vụ được sinh một cách ngẫu nhiên theo phân phối đều. Các yêu cầu dịch vụ được phân vào các loại yêu cầu 7? hay Dz dựa trên giá trị trung bình cộng của lưu lượng dit liệu của chúng trong tất cả các khoảng thời gian. Nếu giá trị trung bình cộng này lớn hơn trung bình cộng của tất cả các yêu cầu dịch vụ trong tất cả các khoảng thời gian thỡ yờu cầu dich vụ đú sẽ thuộc nhúm Dyằ và ngược lại sẽ thuộc nhúm
dịch vụ Dj.
b. Các tham số khác
Việc tăng các tham số nhiệt độ ban dau Qo và số lần lặp L của giải thuật tối ưu hệ thống trọng số liên kết dựa trên giải thuật luyện kim (Thuật toán 2.1) giúp đạt được lời giải tốt hơn tuy nhiên kéo theo thời gian tính toán cũng nhiều hơn. Khi tăng Qo và L đến giá trị Qo = 2000 và L = 100 thì việc tiếp tục tăng các giá trị của các tham số Qo và L không cải thiện nhiều giá trị lời giải thu
được. Vì vậy, giải thuật sử dụng các giá trị này trong thực nghiệm. Các tham
số sử dụng trong hàm mục tiêu để đánh giá chất lượng lời giải được thiết lập
œ=3, =2, y=1 dựa trên mục dich ưu tiên cao nhất cho số các yêu cầu dịch vụ
được chấp nhận phục vụ và ưu tiên thấp nhất cho tổng chi phí định tuyến.
Các kịch bản thực nghiệm được thực hiện trên máy tính PC X64 với bộ xử lý Intel Core 17-6600 hai lừi 2.6GHz và 16GB RAM. Cỏc thực nghiệm của chương
này đều được thực hiện 50 lần và lấy giá trị trung bình để phân tích đánh giá
hiệu quả theo các tiêu chí đã đề cập.
2.5.2. Đánh giá hiệu quả của giải pháp điều khiển lưu lượng khi