Để kiểm tra khả năng chống hiện tượng đồng bộ toàn cục, thớ nghiệm thiết lập một gateway hoạt động với 10 luồng truyền tin được khởi động cỏch nhau một khoảng thời gian nhỏ. Xem xột mức độ xảy ra hiện tượng đồng bộ toàn cục thụng qua việc xem xột cỏc thời điểm mà cỏc nguồn truyền tin bị cảnh bỏo cú gần nhau hay khụng. Nếu cỏc nguồn truyền tin bị cảnh bỏo gần như đồng thời - tức là cỏch nhau một khoảng thời gian rất nhỏ – cú nghĩa là đó xảy ra đồng bộ toàn cục. Nếu cỏc nguồn truyền tin bị cảnh bỏo cỏch xa nhau, hoặc cỏch nhau khỏ đều đặn thỡ xem như hiện tượng đồng bộ toàn cục đó khụng xảy ra. Để cho đơn giản, cỏc nguồn truyền tin trong thớ nghiệm sử dụng thuật toỏn TCP Tahoe, là thuật toỏn khỏ cổ điển và đó được triển khai rộng rói trờn mạng. Mặt khỏc mỗi khi bị cảnh bỏo (phỏt hiện mất gúi tin), Tahoe tiến hành khởi động lại slow-start với cửa sổ bằng 1 nờn dễ quan sỏt trờn hỡnh hơn so với cỏc thuật toỏn khỏc.
Độ trễ trung bỡnh tỉ lệ với kớch thước hàng đợi trung bỡnh, nờn thay vỡ khảo sỏt độ trễ trung bỡnh, chỳng ta khảo sỏt kớch thước hàng đợi trung bỡnh. Thụng lượng tức thời được tớnh toỏn trong mỗi khoảng thời gian nhỏ, 0.8ms
và được tớnh bằng số gúi tin truyền được trong khoảng thời gian đú. Trong thực tế thụng lượng thường được tớnh bằng số bit truyền được trong một đơn vị thời gian, kết quả này cú thể thu được nếu sử dụng thờm một hệ số nhõn phự hợp. Chớnh xỏc hơn thỡ phải tớnh thụng lượng theo số bớt đó truyền tốt (số bit trong cỏc gúi tin đó nhận được ACK), tuy nhiờn điều này chỉ ỏp dụng thớch hợp cho tớnh thụng lượng từ nguồn truyền tin đến đớch truyền tin (end-to-end throughput). Cỏc thụng số này sẽ được khảo sỏt trong cỏc thớ nghiệm sau. Topology của mạng trong thớ nghiệm như trong hỡnh 5.1.
Hỡnh 5.1 : Topology của mạng trong thớ nghiệm 1 về RED
Cỏc TCP1...TCP10 khởi động truyền tin cỏch nhau một khoảng nhỏ. Mụ hỡnh mạng được sử dụng chung cho cả thớ nghiệm với gateway DropTail và gateway RED. Mỗi thớ nghiệm được chạy trong 10s, cỏc TCP nguồn truyền dữ liệu liờn tục từ lỳc khởi động cho đến 10.1s. Đối với thớ nghiệm RED, qua chạy thử với cỏc giỏ trị maxp khỏc nhau, giỏ trị 0.1 là tương đối phự hợp. RTT trong thớ nghiệm là 90ms, kết hợp với tốc độ truyền 2Mbps và kớch thước gúi tin trung bỡnh 1000 byte, giỏ trị wq trong thớ nghiệm với RED được chọn là 0.002. minthresh được chọn là 10, maxthresh =2.minthresh=20. Đối với thớ nghiệm về gateway DropTail, một số giỏ trị kớch thước hàng đợi khỏc nhau đó
TCP1 TCP2 TCP10 G SINK1 10Mbps, 10ms 2Mbps, 25ms r SINK2 SINK10 10Mbps, 10ms
được khảo sỏt. Tuy nhiờn để cú thể so sỏnh với hoạt động của gateway RED, giỏ trị này chỉ nằm xung quanh 20. Ba giỏ trị được khảo sỏt là 10, 20 và 30. Kết quả hoạt động cú đụi chỳt khỏc nhau, nhưng vẫn cú những điểm chung là vẫn xảy ra hiện tượng đồng bộ toàn cục với mức độ và mật độ khỏc nhau.
Một kết quả điển hỡnh được đưa ra trong cỏc hỡnh từ 5.2 đến 5.8. Trong cỏc hỡnh từ 5.2 đến 5.4, mỗi ụ vuụng thể hiện cho một gúi tin nhận được ở hàng đợi, tương ứng với thời gian trờn trục x và số hiệu gúi tin trờn trục y. Tuy nhiờn ở đõy số hiệu gúi tin được chia lấy dư cho 80 để dễ quan sỏt hơn. Vỡ cú đến 10 luồng truyền tin nờn rất khú quan sỏt nếu để chỳng chồng lờn nhau. Giải phỏp được lựa chọn ở đõy là tỏch cỏc luồng riờng rẽ ra bằng cỏch cộng thờm một lượng phự hợp vào số hiệu gúi tin của từng luồng (sau khi đó chia lấy dư cho 80), ở đõy chọn cộng thờm cỏc bội của 100. Như vậy luồng 1 sẽ cú số hiệu từ 0 đến 79, luồng 2 từ 100 đến 179,...,luồng 10 từ 900 đến 979. Mặt khỏc chỳng được tỏch ra thành 2 hỡnh riờng rẽ để dễ quan sỏt hơn. Trong mỗi hỡnh cũn thể hiện cỏc gúi tin bị loại bỏ tại gateway bằng cỏc dấu x tại vị trớ phự hợp với số hiệu gúi tin và thời điểm bị loại bỏ. Ngoài ra để cú thể quan sỏt được sự phõn bố cỏc gúi tin bị loại bỏ theo thời gian, trong mỗi hỡnh cũn thể hiện thời điểm cỏc gúi tin bị loại bỏ trờn một hàng ngang, chớnh là cỏc dấu x ở dưới cựng của mỗi hỡnh.
Cú thể thấy trờn hỡnh 5.2 và 5.3 sự lặp đi lặp lại của hiện tượng đồng bộ toàn cục. Đặc biệt nghiờm trọng ở khoảng 1s, hầu như tất cả cỏc TCP nguồn từ 1 đến 10 đều bị cảnh bỏo, dẫn đến hầu như toàn bộ cỏc nguồn truyền tin này giảm thụng lượng và thực hiện phỏt lại gõy ra hiện tượng đồng bộ toàn cục. Hiện tượng này cũn xảy ra với mức độ nhẹ hơn đến khoảng 9 lần trước khi hệ thống đi vào trạng thỏi khỏ ổn định, trong đú cỏc gúi tin bị loại bỏ một cỏch đều đặn hơn và khụng biến động lớn. Cú thể quan sỏt rừ hơn hiện tượng
này trờn hỡnh 5.6. Trờn hỡnh này thể hiện tốc độ loại bỏ gúi tin, trong đú mỗi giỏ trị thể hiện trờn hỡnh được tớnh trung bỡnh trong 0.1s, cỏc khoảng tớnh trung bỡnh xen kẽ nhau. Trờn hỡnh này thể hiện một đỉnh rất cao (khoảng 235) ở vị trớ xung quanh 1s, phự hợp với kết quả thể hiện trờn cỏc hỡnh 5.2 và 5.3.
Hỡnh 5.3: Cỏc luồng truyền từ 6 đến 10 của gateway DropTail
Hỡnh 5.5: Cỏc luồng truyền từ 6 đến 10 của gateway RED
Hỡnh 5.7 : Sự biến đổi tốc độ loại bỏ gúi tin của gateway RED
Kết quả đối với gateway RED được thể hiện một cỏch tương tự trong cỏc hỡnh 5.4, 5.5 và 5.7. Cú thể nhận thấy rằng trờn gateway RED cũng vẫn xảy ra hiện tượng đồng bộ toàn cục ở khoảng 1.4s với mức độ khỏ nghiờm trọng. Tuy nhiờn sau đú hệ thống đi vào trạng thỏi khỏ ổn định, khụng xảy ra hiện tượng đồng bộ toàn cục thờm một lần nào khỏc. Tốc độ loại bỏ gúi tin biến đổi xung quanh 10 gúi/s. Để kiểm tra khả năng xảy ra đồng bộ toàn cục theo cỏc thụng số khỏc nhau, em cũng đó tiến hành một số thớ nghiệm với cỏc thụng số khỏc như số nguồn truyền tin khỏc (5, 15,20), cỏc giỏ trị maxp khỏc (0.01,0.2) và thay đổi thời điểm khởi động của cỏc nguồn truyền tin. Kết quả cho thấy hầu hết cỏc trường hợp đều xảy ra hiện tượng đồng bộ toàn cục một lần, sau đú hệ thống đi vào ổn định. Cũng cú một vài thớ nghiệm mà hiện tượng đồng bộ toàn cục gần như khụng xảy ra, hoặc xảy ra với mức độ rất nhẹ, đặc biệt là khi cho thời gian khởi động của cỏc nguồn truyền tin cỏch xa
nhau. Tuy nhiờn kể cả khi cho cỏc nguồn truyền tin cỏch nhau khỏ xa (0.5s), hiện tượng đồng bộ toàn cục vẫn xảy ra với gateway DropTail, tuy nhiờn với mật độ và mức độ thấp hơn so với thớ nghiệm trờn. Trờn hỡnh 5.8 thể hiện sự biến đổi của tốc độ loại bỏ gúi tin của gateway DropTail với ba kớch thước hàng đợi khỏc nhau là 10, 20, 30. Cú thể nhận thấy với kớch thước hàng đợi là 30, hiện tượng đồng bộ toàn cục xảy ra ớt hơn và hệ thống nhanh chúng ổn định hơn so với kớch thước 10 và 20. Nhỡn vào đõy cú thể nghĩ là tăng kớch thước hàng đợi cho gateway DropTail thỡ nú sẽ ớt gõy đồng bộ toàn cục hơn. Nhưng khụng hề, đõy chỉ là một sự ngẫu nhiờn. Hỡnh 5.9 thể hiện hoạt động của gateway DropTail với ba kớch thước hàng đợi khỏc là 50, 80 và 100. Cú thể thấy kớch thước 80 tốt hơn 50, nhưng 100 thỡ lại tồi hơn cả hai giỏ trị trờn.
Hỡnh 5.9 : Sự biến đổi tốc độ loại bỏ gúi tin của gateway DropTail (2)