Điều khiển lưu lượng và tắc nghẽn trong mạng ATM, chương 13

Chia sẻ: Minh Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

0
111
lượt xem
42
download

Điều khiển lưu lượng và tắc nghẽn trong mạng ATM, chương 13

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cell quản lý tài nguyên RM (Resource Manegament): Trong mạng ATM, điều khiễn tắc nghẽn cho dịch vụ ABR là khả thi và hiệu quả nhất. Điều này bởi vì dịch vụ ABR và UBR sữ dụng băng thông còn thừa của hai loại dịch vụ CBR và VBR nhằm tận dụng tối đa băng thông trong mạng. Tuy nhiên khác với UBR , dịch vụ ABR cần phải cung cấp một lượng băng thông tối thiểu để bảo đảm tốc độ truyền cực tiểu, còn dịch vụ UBR không được bảo đảm băng thông nào cả....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Điều khiển lưu lượng và tắc nghẽn trong mạng ATM, chương 13

  1. CAÙC GIAÛI THUAÄT ÑIEÀU KHIEÃN Chương 13: LÖU LÖÔÏNG VAØ TAÉC NGHEÕN TRONG ATM 3.1 Giôùi thieäu moät soá giaûi thuaät ñieàu khieån taéc ngheõn: 3.1.1 Cell quaûn lyù taøi nguyeân RM (Resource Manegament): Trong maïng ATM, ñieàu khieãn taéc ngheõn cho dòch vuï ABR laø khaû thi vaø hieäu quaû nhaát. Ñieàu naøy bôûi vì dòch vuï ABR vaø UBR söõ duïng baêng thoâng coøn thöøa cuûa hai loaïi dòch vuï CBR vaø VBR nhaèm taän duïng toái ña baêng thoâng trong maïng. Tuy nhieân khaùc vôùi UBR , dòch vuï ABR caàn phaûi cung caáp moät löôïng baêng thoâng toái thieåu ñeå baûo ñaûm toác ñoä truyeàn cöïc tieåu, coøn dòch vuï UBR khoâng ñöôïc baûo ñaûm baêng thoâng naøo caû. Do ñoù khi xaûy ra taéc ngheãn, caùc cell cuûa dòch vuï UBR coù theå bò huûy boû hoaøn toaøn trong hki caùc nguoàn ABR chæ caàn giaûm toác ñoä truyeàn. Vieäc quaûn lyù löu thoâng ABR caàn phaûi coù söï phoái hôïp giöõa caùc heä thoáng nguoàn (Source), chuyeån maïch (Switch) vaø ñích (Destiation). Phöông tieän trao ñoåi giöõa nguoàn vaø maïng laø caùc cell RM . Caùc cell naøy ñöôïc nguoàn taïo ra vaø theo ñöôøng truyeàn döõ lieäu ñeán töøng chuyeån maïch , caùc chuyeån maïch laáy thoâng tin töø caùc cell naøy, tính toaùn möùc taûi so saùnh caùc thoâng tin trong cell ñeå quyeát ñònh cho nguoàn toác ñoä baèng thoâng ñieäp göõi vaøo trong RM. Sau ñoù chuyeån maïch tieáp tuïc göûi caùc ñi. Khi cell ñeán ñích, ñích chæ coù vieäc ñôn giaûn laø göûi cell veà nguoàn. 3.1.1.1 Caáu truùc cell RM: Tröôøng Chieàu daøi
  2. ATM 5 byte header ID 1 byte Dir 1 bit BN 1 bit NI 1 bit CI 1 bit R/A 1 bit Chöachæ 3 bit ñònh ER 2 byte CCR 2 byte MCR 2 byte QL 4 byte Sn 4byte Chöachæ 30.75byte ñònh CRC_10 10 bit Chuù thích caùc tröôøng trong cell RM: + Trong header coù tröôøng chæ ñònh loaïi cell PTI, neáu PTI = 110 thì cell ñoù laø cell RM. + ID laø tröôøng chæ soá protocol daøi 1 byte vaø ID = 1 chæ cell naøy phuïc vuï cho ARB. + Dir (Direction) laø tröôøng chæ höôùng, daøi 1 bit duøng ñeå phaân bieät cell RM töø nguoàn ñi (Dir = 0) vaø cell RM veà nguoàn (Dir = 1). + BN (Backward Notification) ñöôïc duøng trong kyõ thuaät BECN (Backward Explict Congestion Notification).
  3. + CI (Congestion Indication): chæ thò taéc ngheõn, ñöôïc söû duïng trong kyõ thuaät ñaùnh daáu hay chæ ñònh toác toác ñoä roõ raøng. + NI (No Increase) ñöôïc söû duïng trong kyõ thuaät chæ ñònh toác ñoä roõ raøng. + Caùc tröôøng R/A (Request/Acknowledge), QL (Queue Length) vaø SN (Sequence Number) töông thích vôùi khuyeán nghò I.371 cuûa ITU-TAT vaø khoâng ñöôïc söû duïng trong ATMF (ATM Forum). + ER (Explict Rate) chæ ñònh toác ñoä toái ña maø maïng cho pheùp nguoàn göûi. + CCR (Current Cell Rate) : toác ñoä hieän haønh, ñöôïc söõ duïng ñeå baùo hieäu toác ñoä hieän haønh cuûa mình cho maïng. + MCR (Minimum Cell Rate) laø tröôøng toác ñoä toái thieåu daøi 2 byte, ñeå chæ thò toác ñoä toái thieåu maø nguoàn ñoøi hoûi. + CRC_10 laø tröôøng kieåm tra duøng CRC 10 bit. 3.1.1.2 Cell RM hôïp leä (In-rate) vaø cell RM phaïm quy (Out-of-rate): Neáu toång toác ñoä cell döõ lieäu vaø cell RM khoâng vöôït quaù toác ñoä cho pheùp ACR thì nhöõng cell RM nhö vaäy ñöôïc goïi laø cell hôïp leä veà toác ñoä. Trong moät soá tröôøng hôïp ñaëc bieät chuyeån maïch, ñích vaø caû nguoàn coù theå taïo ra caùc cell RM maø toång toác ñoä cuûa caùc cell döõ lieäu vaø caùc cell RM vöôït quaù ARC thì goïi laø cell RM phaïm quy. Caùc cell RM phaïm quy khoâng tính trong ACR vaø ñöôïc nguoàn ñaët tröôøng CLP=1 , coù nghóa laø maïng chæ taûi chuùng trong tröôøng hôïp thöøa baêng thoâng vaø seõ loaïi chuùng khi taéc ngheõn. Quy taét naøy chæ aùp duïng cho cell RM, coøn ñoái vôùi caùc cell döõ lieäu ABR, nguoàn khoâng ñöôïc pheùp ñaët CLP=1, maø chæ coù maïng laø coù quyeàn naøy. 3.1.1.3 Cell RM ñi (Forward) vaø cell RM veà (Backward):
  4. Cell RM ñi töø nguoàn ñeán ñích ñöôïc goïi laø cell RM ñi (FRM) caùc cell naøy coù tröôøng Dir=0. Ñích nhaäm cell RM vaø göûi laïi caùc cell RM cho nguoàn treân cuøng moät keânh aûo (VC), nhöõng cell naøy goïi laø cell RM veà (BRM) vaø coù tröôøng Dir=1. Trong löu thoâng hai chieàu giöõa hai nguoàn, coù caû hai loaïi cell FRM vaø BRM treân cuøng keânh aûo theo caû hai höôùng. 3.1.2 Caùc yeâu caàu cuûa vieäc thieát keá giaûi thuaät: 3.1.2.1 Khaû naêng môû roäng: Nhöõng maïng ñöôïc phaän loaïi döïa vaøo söï môû roäng, soá löôïng nuùt maïng, toác ñoä hoaëc soá ngöôøi söõ duïng. Do nhöõng maïng ATM bao quaùt treân moät phaïm vi roäng treân nhieàu vuøng neân giaûi thuaät phaûi khoâng bò giôùi haïn bôûi toác ñoä, khoaûng caùch, soá chuyeån maïch hay soá keânh aûo. Caùc thoâng soá ñaëc tröng lieân quan ñeán khaû naêng môû roäng bao goàm soá löôïng boä ñeäm, kyõ thuaät saép xeáp haøng ñôïi , soá thao taùc vaän haønh thuaät toaùn chuyeån maïch ñöôc yeâu caàu treân moãi keânh ñieàu khieån ñieàu khieån vaø thôøi gian hoäi tuï cuûa caùc thuaät toaùn chuyeån maïch. Giaûi thuaät phaûi ñöôïc thieát keá ñeå coù theå söû duïng trong caû maïng LAN hay WAN. 3.1.2.2 Söï toái öu : Trong moâi tröôøng duøng chung, hieäu xuaát cuûa moät nguoàn phuï thuoäc vaøo nhu caàu cuûa caùc nguoàn khaùc. Tieâu chuaån ñöôïc söõ duïng thoâng duïng nhaát ñeå chia seû hôïp lyù baêng thoâng cho moät nguoàn trong moâi tröôøng maïng ñöôïc goïi laø “chæ ñònh Max-Min”. Noù cung caáp baêng thoâng lôùn nhaát coù theå coù cho nguoàn nhaän ñöôïc vaø cung caáp baêng thoâng ít nhaát cho taát caû caùc nguoàn tham gia.Noù ñöôïc ñònh nghóa moät caùch toaùn hoïc nhö sau. Cho moät taäp n nguoàn ñang keát noái, giaû söõ nguoàn thöù nhaát ñang söõ duïng löôïng baêng thoâng xI . Vector chæ ñònh laø (x1,x2,…,xn) laø khaû thi neáu toång baêng thoâng cuûa taát caû caùc taûi nhoû hôn hay baèng 100  baêng thoâng. Toång soá caùc vertor khaû thi laø voâ haïn.Trong moät vector
  5. nguoân ñöôïc nhaän baêng thoâng ít nhaát goïi laø nguoàn “baát haïnh nhaát” . Cho taäp hôïp caùc vector khaû thi tìm chæ ñònh chæ ñònh vector coù baêng thoâng lôùn nhaát cho nguoàn baát haïnh nhaát.Vaø soá caùc vector nhö theá cuõng laø voâ haïn. Baây giôø ta loaïi nguoàn baát haïnh nhaát ra khoûi vector vaø laøm töông töï cho n-1 nguoàn coøn laïi(sau khi ñaõ tröø ñi baêng thoâng cuûa nguoàn baát haïnh naøy). Ta laëp laïi thao taùc treân n-1 laàn cho ñeán khi moïi nguoàn ñeàu ñaït ñöôïc baêng thoâng lôùn nhaát .Ví duï sau ñaây minh hoïa cho caáu hình caân D1 D3 S1 SW1 L1 SW2 SW3 SW4 S2 S3 D4 L2 L3 S4 D2 Hình minh hoïa cho caáu hình max-min baèng Max-Min. Trong hình veõ theå hieän moät maïng vôùi boán chuyeån maïch ñöôïc keát noái baèng ba lieân keát 150 Mbps .Coù boán keânh aûo VC ñöôïc thieát laäp .Lieân keát ñaàu tieân L1 bò chia seõ bôûi nhöõng nguoàn S1,S2 vaø S3. Lieân keát thöù 2 bò chia seõ bôûi hai nguoàn S3 vaø S4. Lieân keát thöù ba ñöôïc söû duïng chæ bôûi nguoàn S4 bôûi nguoàn S4. Baêng thoâng lieân ñöôïc chia moät caùch caân baèng giöõa nhöõnh nguoàn tham gia keát noái. Lieân keát L1 söû duïng baêng thoâng 150 Mbit/s , chuùng ta chia ñeàu cho ba nguoàn tham gia S1, S2, S3 moãi nguoàn nhaän ñöôïc 50 Mbps. Trong lieân keát thöù 2, chuùng ta chia chia cho 2 nguoàn S4, S3 moãi nguoàn coù 75 Mbps.Trong lieân keát L3 chuùng ta cho taát caû 150 Mbps cho nguoàn S4.Tuy nhieân,nguoàn S3 khoâng theå söû duïng heát baêng thoâng 75 Mbps cuûa noù vôùi lieân keát L2 vì
  6. noù chæ ñöôïc cho pheùp söû duïng 50 Mpbs taïi L1. Vì theá, chuùng ta cho nguoàn S3 150 Mbps vaø taïo neân moät caáu hình môùi nhö hình veõ sau: D1 S1 SW1 L1 SW2 SW3 SW4 S3 D4 L2 L3 S4 D2 Hình minh hoïa cho caáu hình max-min Luùc naøy nguoàn S3 ñaõ ñöôïc boû ñi vaø dung löông lieân keát ñaõ giaûm töông öùng. Baây giôø chuùng ta cho moät nöûa lieân keát cuûa L1 cho moåi nguoàn trong hai ngoàn tham gia : S1 vaø S2 ,moãi dung löôïng nhaän 50 Mpbs .Nguoàn S4 Nhaän toaøn boä baêng thoâng coøn laïi 100 Mbps cuûa lieân keát L2. Vì vaäy, vectô cung caáp coâng baèng cho caáu hình laø (50,50,50,100). Ñaây chính laø sö caân baèng Max- Min. Chuù yù raèng caáu hình Max–Min ñaït ñöôïc caû söï coâng baèng vaø hieäu quaû. Coâng baèng vì moïi nguoàn ñeàu nhaän ñöôïc söï chia seõ ñeàu nhau trong moïi lieân keát maø noù coù theå söõ duïng. Söï phaân chia coâng baèng Max- Min chæ laø moät trong vaøi tieâu chuaån toái öu coù
  7. theå. Noù khoâng tính löôïng toái thieåu maø noù phaûi ñaûm baûo MCR. Nhöõng tieâu chuaån khaùc nhö phaân chia coâng baèng theo troïng soá ñaõ ñöôïc ñeà nghò ñeå xaùc ñònh söï cung caáp cho nhöõng nguoàn tham gia maø vaãn tính ñeán MCR. 3.1.2.3 Ñoä coâng baèng: Ñoái vôùi baát kyø moät tieâu chuaån toái öu naøo chuùng ta ñeàu coù theå xaùc ñònh ñöôïc möùc ñoä cung caáp toái öu. Neáu moät phöông phaùp maø söï cung caáp baêng thoâng cuûa noù khaùc vôùi söï toái öu thì möùc ñoä khoâng coâng baèng cuûa noù ñöôïc tính nhö sau: Giaû söõ moät giaûi thuaät xaùc ñònh ñöôïc vector (x1,x2,…,xn) trong khi vector toái öu laø (y1,y2,…,yn), caùc yI naøy coù theå xaùc ñònh baèng baát cöù moät tieâu chuaån naøo nhö Max-Min, töø ñoù ta tính ra söï cung caáp bình thöôøng cho moãi nguoàn laø zI = xi/yI vaø tính chæ soá coâng baèng Fairness nhö sau: 2    xi  Fairness   i  n x 2 i i Do caùc haøm xI thöôøng thay ñoåi theo thôøi gian, chæ soá coâng baèng coù theå ñöôïc veõ nhö laø moät haøm cuûa thôøi gian. Ví duï: 50/50,30/10,50/10 -> 1,3,5. Heä soá coâng baèng: Fairness = (1+3+5)2/(3.(12+32+52)) = 92/3.(1+9+25) = 0.81 Ñoä trung bình:  = (1+3+5)/3 = 3. Ñoä bieán ñoäng: 2 = 1/(n-1)(xI - )2 = 4   = 2 -> COV = / = 0.667 Tyû soá Max-Min = Min xi = 1/5 = 0.2 Khoaûng caùch bình thöôøng so vôùi khoaûng caùch toái öu:
  8. Norm Dist = (xi -yi)22/(yi)21/2 = 0.86 3.1.2.4 Ñoä hieäu quaû: Ñoä hieäu quaû cuûa moät giaûi thuaät lieân quan ñeán khaû naêng taän duïng taän duïng taøi nguyeân maïng cuûa noù. Moät giaûi thuaät vaän haønh döôùi taûi hay quaù taûi ñeàu khoâng hieäu quaû. Ñoái vôùi moät maïng coù lieân keát taéc ngheõn coå chai thì vieäc ñieàu khieån taûi hôïp lyù laø raát quan troïng. Vì vaäy moät giaûi thuaät hieäu quaû coá ñieàu khieån nhöõng lieân keát taéc ngheõn coå chai khoâng quaù taûi cuõng nhö khoâng döôùi taûi. 3.1.2.5 Ñoä treã: Neáu hai giaûi thuaät coù hieäu quaû vaø ñoä coâng baèng nhö nhau thì giaûi thuaät naøo coù ñoä treã töø ñaàu ñeán cuoái beù hôn thì giaûi thuaät ñoù ñöôïc xem laø toát hôn. Thöïc ra, thöôøng phaûi coù söï ñaùnh ñoåi giöõa ñoä treã vaø ñoä hieäu quaû vì neáu muoán ñaït ñöôïc ñoä hieäu quaû cao thì phaûi taän duïng kieân keát 100 thì chieàu daøi haøng ñôïi seõ trôû leân raát lôùn vaø khi ñoù ñoä treã seõ taêng. Löu thoâng döõ lieäu noùi chung khoâng quaù nhaïy caûm vôùi treã, nhöng khi ñoä treã quaù lôùn thì cuõng coù haïi vì coù theå xaûy ra hieän töôïng time-out (hieän töôïng quaù treã ñoái voùi thoøi gian cho pheùp) khi ñoù vieäc kieåm soaùt loãi baèng phöông phaùp truyeàn laïi trôû neân khoâng hieäu quaû.Khuyeán nghò neân söõ duïng 90-95 lieân keát. 3.1.2.6 Söï maïnh meõ: YÙ nghóa cuûa söï maïnh meõ laø giaûi thuaät khoâng quaù nhaïy caûm vôùi söï thay ñoåi cuûa caùc thoâng soá. Khi moät vaøi thoâng soá thay ñoåi nheï hoaëc maát thoâng tin ñieàu khieån seõ khoâng laøm cho maïng suïp ñoå nhöng maïng seõ khoâng hoaït ñoäng toát. Giaûi thuaät phaûi coù khaû naêng caùch ly söï nhaàm laãn, ñieàu khieån sai cuûa ngöôøi söõ duïng vaø baûo veä vaø baûo veä nhöõng ngöôøi söõ duïng khaùc khoûi chuùng. 3.1.2.7 Ñoä hoäi tuï:
  9. Moät giaûi thuaät toát luoân caàn söï hoäi tuï nhanh nghóa laø maïng chæ caàn moät thôøi gian ngaén ñeå ñaït ñeán söï hieäu quaû vaø coâng baèng. Traïng thaùi caân baèng ñöôïc ñòng nghóa laø vuøng nhoû xung quanh ñieåm vaän haønh sau cuøng.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản