Chương 2. 1B Đánh giá hiệu năng một số DHT
2.2. Đánh giá hiệu năng một số DHT
2.2.3. Xác định ngưỡng churn rate các DHT làm việc tốt
2.2.3.1. 4BMục tiêu
Xác định ngưỡng churn rate mà từng DHT còn làm việc với hiệu qu cao, cụ thể là: ả
− Xác định churn rate mà tỷ lệ tìm ki m d li u thành công c a DHT đạt 90% tr lên ế ữ ệ ủ ở cho một số trường hợp tốt.
− Xác định khoảng giá tr c a các tham s c a DHT trong nh ng trường h p này ị ủ ố ủ ữ ợ
2.2.3.2. 5BPhương pháp xác định ngưỡng
Quá trình tìm ra churn rate cho tỷ ệ l tìm ki m thành công trên 90% trong các trường ế hợp tốt bao gồm hai quá trình đan xen: quá trình chọn ra churn rate cho hiệu n ng cao ă và quá trình chọn ra dải giá trị ố t t của từng tham số.
Việc chọn các trường hợp tốt được thực hiện bằng cách mô phỏng v i các tham ớ số nhận giá trị biến thiên trong một dải rộng. Dựa trên các kết quả đạt được, chúng tôi chọn ra các dải giá trị tham số cho k t qu tốế ả t, các gi i giá tr này h p hơả ị ẹ n gi i giá tr ả ị trong mô phỏng đầu tiên. DHT lại được mô phỏng với giải giá trị này.
Quá trình chọn churn rate bắt đầu b ng mô phỏng DHT với churn rate cao, hiệu ằ năng của DHT trong trường hợp này thấp, tỷ lệ tìm ki m thành công < 90 % k cả ế ể những trường hợp t t. Sau ó, DHT l i ố đ ạ được mô ph ng v i churn rate rấỏ ớ t th p, hi u ấ ệ năng của DHT trong trường h p này tốt hơn cảợ yêu cầu, tỷ lệ tìm ki m thành công > ế 90 % cho hầu hết nhiều trường hợp. Dựa trên hai mô phỏng trên, chúng tôi chọn ra churn rate nằm giữa hai churn rate trên và thực hiện mô phỏng. Quá trình chọn churn rate diễn ra như vậy cho đến khi ch n được churn rate cho k t qu > 90 % trong các ọ ế ả trường hợp tốt.
Quá trình lựa chọn trên được biểu diễn trong đồ thị
Hình 2.2. Lưu đồ thu t toán quá trình xác định churn rate ậ
2.2.3.3. 6BKịch bản mô phỏng Kịch bản mô phỏng như sau
− DHT được mô phỏng: Chord, Kademlia, Tapestry, Kelips
− Topology của m ng: Euclidean ạ
− Số node trong mạng: 100, 1000 node
− Round Trip Time trung bình giữa các node trong m ng: 2s ạ
2.2.3.4. 7BKết quả và phân tích
Kademlia
Kademlia đạt được tỷ lệ tìm ki m thành công trên 90% v i churn rate 180s đối ế ớ với cả mạng 100 node và mạng 1000 node
X X
Hình 2.3 biểu di n t lệễ ỷ tìm ki m thành công c a Kademlia trong mạng 100 và 1000 ế ủ nodem, tương ứng với churn rate 180s
Hình 2.3. Đồ thị biểu di n tễ ỷ ệ l tìm kiếm thành công (fration of successful lookups) theo băng thông trung bình một node sử ụng (average live bandwidth) trong mạng d
Kademlia 100 node (trái) và 1000 node (phải).
X X
B ng 2.1ả cho thấy kho ng giá tr tham s t t nh t c a Kademlia t i các churn rate trên. ả ị ố ố ấ ủ ạ
100 nodes 1000 nodes
Parameters Values Values
Alpha 16 8
K 8,16 8,16
K_tell = k = k
Stabilize_timer (sec) 60 ặ 960 120 960 ặ
Stablearn_only 0 0
Bảng 2.1. Bảng tham số ủa Kademlia c
Chord
Chord đạt được tỷ lệ tìm kiếm thành công trên 90% với churn rate 1800s đối với mạng 100 node và 4200s đối với mạng 1000 node.
X X
Hình 2.4 biểu di n t lệễ ỷ tìm ki m thành công c a Chord trong m ng 100 và 1000 ế ủ ạ nodem, tương ứng với churn rate 1800s và 4200s.
Hình 2.4. Đồ thị biểu di n tễ ỷ ệ l tìm kiếm thành công theo băng thông trung bình một node sử ụ d ng trong mạng Chord 100 node (trái) và 1000 node (phải).
X X
B ng 2.2ả cho thấy kho ng giá tr tham s t t nh t c a Chord t i các churn rate trên. ả ị ố ố ấ ủ ạ
100 nodes 1000 nodes
Parameters Values Values
Base 4, 8, 16 64
number of successors 16 16
finger stabilization interval (sec) 0.5 ặ 9 (0.5, 1, 3, 6, 9) 9 72 (9, 18, 36, 72) ặ Pnstimer (sec) 0.5 ặ 9 (0.5, 1, 3, 6, 9) 9 72 (9, 18, 36, 72) ặ
Succlisttimer (sec) = pnstimer = pnstimer
Bảng 2.2. Bảng tham số ủa Chord c
Kelips
Kelips đạt được tỷ lệ tìm kiếm thành công trên 90% với churn rate 2400s đối v i ớ mạng 100 node và 7200s đối với mạng 1000 node.
X X
Hình 2.5 biểu di n t lệễ ỷ tìm ki m thành công củế a Kelips trong m ng 100 và 1000 ạ nodem, tương ứng với churn rate 2400s và 7200s.
Hình 2.5. Đồ thị biểu di n tễ ỷ ệ l tìm kiếm thành công theo băng thông trung bình một node sử ụ d ng trong mạng Kelips 100 node (trái) và 1000 node (phải).
X X
B ng 2.3ả cho thấy kho ng giá tr tham s t t nh t c a Kelips t i các churn rate trên. ả ị ố ố ấ ủ ạ
100 nodes 1000 nodes
Parameters Values Values
K 10 32
Gossip interval (sec) 0.5 ặ 9 (0.5, 1, 3, 6, 9) 0.5 6 (0.5, 1, 3, 6) ặ
Group ration 5, 10 16,32
Contact ration 5, 10 16,32
N_contacts 5, 10 16
Item_rounds 5 8
Bảng 2.3. Bảng tham số ủa Kelips c
Tapestry
Tapestry đạt được tỷ lệ tìm ki m thành công trên 90% v i churn rate lên ế ớ đến hơn 7200s trong cả hai mạng 100 node và 1000 node.
X X
Hình 2.6 biểu di n t lệễ ỷ tìm ki m thành công c a Tapestry trong mạng 100 và 1000 ế ủ nodem, tương ứng với churn rate 7200s
Hình 2.6. Đồ thị biểu di n tễ ỷ ệ l tìm kiếm thành công theo băng thông trung bình một node sử ụ d ng trong mạng Tapestry 100 node (trái) và 1000 node (ph i). ả
X X
B ng 2.4ả cho thấy kho ng giá tr tham s t t nh t c a Kelips t i các churn rate trên. ả ị ố ố ấ ủ ạ
100 nodes 1000 nodes
Parameters Values Values
Base 128 8,16,32
Stabilization interval (sec) 9 ặ 36 9 36 ặ
Number of backup nodes 4 4
Number of nodes contacted during repair
10 10
direct_reply 0 0
Bảng 2.4. Bảng tham số ủa Tapestry c
Phân tích
Kết quả thu được trong các mô phỏng được tổng hợp trong bảng sau:
Kích thước mạng DHTs
100 node 1000 node
Kademlia 180 180
Chord 1800 4200
Kelips 2400 7200
Tapestry > 7200 > 7200
Bảng 2.5. Giá trị churn rate để các DHT đạt được tỷ ệ tìm kiếm thành công 90% trong l mạng 100 và 1000 node
Bảng so sánh trên cho thấy Kademlia là DHT tốt nhất trong đ ều kiện churn rate i cao. Kademlia không chỉ đạt được tỷ lệ tìm ki m thành công 90% trong ế đ ềi u ki n ệ churn rate cao nhất mà còn có tính khả mở cao nh t, hi u n ng trong mạng 1000 node ấ ệ ă không thấp hơn quá nhiều so với hiệu năng trong mạng 100 node. Chord, Kelips và cuối cùng là Tapestry, chỉ đạt được tỷ lệ tìm kiếm thành công với churn rate > 7200s.