ĐA DUGNG TRONG NEV
2.3. Các mô hình tối ưu
2.3.1. Điều khiển lưu lượng xem xét sự đa dạng giữa các loại yêu cầu dịch vụ
Trong phần này, bài toán điều khiển lưu lượng xem xét sự đa dạng giữa các loại yêu cầu dịch vụ ED được xây dựng mô hình toán học dưới dạng MILP để tìm được lời giải tối ưu. Cụ thể, luận án nghiên cứu giải pháp định tuyến đa
đường ứng dụng kỹ thuật phân chia lưu lượng ECMP cho mạng NEV với mục
tiêu đảm bảo tối đa hóa tỉ lệ tổng lưu lượng truy cập được phục vụ dựa trên
xem xét các loại dịch vụ khác nhau của các yêu cầu dịch vụ. Các yêu cầu dịch vụ được phân chia thành hai loại D = DịU Do, trong đó hệ thống sẽ dap ứng day đủ các yêu cầu về lưu lượng đối với loại thứ nhất D; và phục vụ yêu cầu về lưu lượng đối với loại yêu cầu dịch vụ thứ hai Dy phụ thuộc vào các tài nguyên
liên quan sẵn có.
Mục tiêu của bài toán là tối đa tổng lưu lượng dữ liệu mà hệ thống có thể
phục vụ lớn nhất theo yêu cầu từ người dùng. Do vậy, hàm mục tiêu được xây
dựng như sau:
Maximize ằ Lepd | › (2.1)
d,p,€:te=Sa
trong đó z¿pz là lưu lượng dit liệu di qua liên kết e của đường di p của yêu cầu
50
dịch vụ d, i, là điểm đầu của liên kết e và sg là nút nguồn của yêu cầu dịch vụ
d.
Tiếp theo là các ràng buộc được sử dung trong mô hình. Trước tiên ràng buộc
(2.2), (2.3) dam bảo rằng các yêu cầu dịch vụ d € Dị có tổng lưu lượng dữ liệu đi ra từ nút nguồn và tổng lưu lượng dit liệu đi vào nút đích đều bằng lưu lượng
dữ liệu được yêu cầu xử lý của yêu cầu dịch vụ d. Nói cách khác, ràng buộc (2.2), (2.3) dam bảo hệ thống sẽ phục vu đầy đủ lưu lượng dữ liệu theo yêu cầu của yêu cầu dich vụ d € Dj.
ằ Lepd = hạ, Vd € DỊ, (2.2)
Ð,€:ie—=3a
ằ đspq =ha, Vd € DỊ. (2.3)
Ð,©:je=†a
Tương tự như vậy, ràng buộc (2.4), (2.5) đảm bảo rằng các yêu cầu dịch vụ
d € Dạ có tổng lưu lượng đi ra từ nút nguồn và tổng lưu lượng đi vào nút đích
là bằng nhau và nhỏ hơn hoặc bằng lưu lượng dữ liệu được yêu cầu xử lý của yêu cầu dịch vụ. Điều đó có nghĩa là các yêu cầu dịch vụ đ € Dz cho phép hệ
thống phục vụ một phần lưu lượng dữ liệu tùy theo khả năng có thể.
ằ Tepd ~~ ằ Lend = 0, Vd = Dạ, (2.4)
Đ;€:ie—=Sa D,©:Je=ta
ằ Lepd <ha, Wd € Dạ. (2.5)
Đ,€tic=Sa
Ràng buộc (2.6) được sử dụng để đảm bảo tổng lưu lượng của các luồng dữ liệu của yờu cầu dịch vụ đ đi vào một nỳt ứ bất kỳ luụn bằng tổng lưu lượng
của các luồng dit liệu của yêu cầu dich vụ đ đi ra khỏi nút đó:
ằ Lepd — ằ #epa =0, Vd,VU:0 # sạ,0 F ta. (2.6)
p,edc=u p,eje=n
Tiếp theo, ràng buộc (2.7) giúp đảm bảo rằng tổng lưu lượng đi qua một liên
kết e không vượt quá băng thông b„ của liên kết đó:
ằ- <be, Ve. (2.7)
d,p
51
Ngoài ra khả năng tớnh toỏn œ„ của cỏc nỳt ứ cũng cần được đảm bảo để không bị quá tải bởi việc triển khai các chức năng mạng ảo trên nút đó. Ràng buộc (2.8) được sử dụng để biểu diễn ràng buộc về khả năng xử lý của nút.
`... ằ Lepd) < cy, Vu € V, (2.8)
di prerje=v
trong đú ứ„z„, là lượng tài nguyờn cần thiết để triển khai chức năng mang thứ
i của yêu cầu dịch vụ d xử lý mỗi đơn vị dữ liệu tại nút v.
Mỗi chức năng mạng ảo thứ i trong chuỗi dịch vụ của yêu cầu d cần được
triển khai trên một nút và tất cả các luồng dữ liệu của yêu cầu đ cũng phải đi qua chức năng đó. Vì vậy điều kiện này được biểu diễn như sau:
ằ Lepd-(ki,di + ẩ7„4Ă) > 0, Vd, 1, hạ, (2.9)
e
ằ- >0, Vdp ha > 0, (2.10)
e
0< Lepd S AMh.Z spa, Vd, p,e, (2.11)
trong đó Mĩ, = max(b-) là băng thông lớn nhất trong tất cả các liên kết.
Tiếp theo là các ràng buộc để biểu diễn luồng dit liệu p của yêu cầu dịch vụ d không bị phan chia khi di qua một liên kết e nằm trên đường di p. Cụ thể, các
ràng buộc (2.12) và (2.13) dam bảo rằng nếu liên kết e thuộc đường đi p của
yêu cầu dịch vụ đ (%epq = 1) thì tổng của luồng dé liệu p của yêu cầu dịch vụ d
đi vào liên kết e bằng lưu lượng luồng dữ liệu đi qua liên kết e.
Lepd = ằ Lend — M,(1—Zepa), Vd,e,p, (2.12)
e':j =the
Lepd < ằ Vel nd Vd, €,p. (2.13)
GHẾ
Các công thức (2.14)-(2.16) được sử dụng để biểu diễn ràng buộc về sự phân chia lưu lượng di liệu theo kỹ thuật định tuyến ECMP. Cu thể, ràng buộc (2.14)
đảm bảo sự phân chia lưu lượng thành nhiều luồng dữ liệu khi đi ra khỏi một nút. Điều đó có nghĩa là nếu liên kết e thuộc một trong các đường đi ngắn nhất từ nút i, đến nút v (u¿„ = 1) thì luồng dữ liệu di qua nút e bằng một giá trị
52
chung ứĂ„ cho tất cả cỏc liờn kết đi ra khỏi nỳt i, và thuộc đường đi ngắn nhất đến nút đích v.
0 < đ¿ — ằ Lepd S (1 — tev) ằ hạ, VU,e, (2.14)
pidita=v d:ta=v
Rang buộc (2.15) dam bảo không có định tuyến lưu lượng dữ liệu của yêu cầu dịch vụ d cho liên kết e (xepq = 0) nếu liên kết e không nằm trên đường đi ngắn nhất tới nút dich tg (tức là ver, = 0) của yêu cầu dịch vu d. Trong khi đó, rang buộc (2.16) đảm bảo rằng nếu wet, = 1 thì liên kết e nam trên đường di ngắn nhất từ i. đến tq.
ằ... `. (2.15)
P
1 — Uety < Licta + we — lity < (1 — Uety)-Mo, Vd,e. (2.16)
Cuối cùng là điều kiện dam bao rằng trong số của các liên kết luôn luôn lớn hơn hoặc bằng 1.
we >1,Ve € E. (2.17)