Điều khiển lưu lượng và tắc nghẽn trong mạng ATM, chương 11

Chia sẻ: Minh Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

168
lượt xem 44
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong cuộc sống hàng ngày ta thấy những sự tắc nghẽn như : kẹt xe hoặc sự chờ đợi trong một số dịch vụ ví dụ như xếp hàng mua vé…Tắc nghẽn được định nghĩa một cách tổng quát là trạng thái của một hệ thống khi mà nhu cầu về tài nguyên vượt quá những tài nguyên sẳn có trong một khoảng thời gian nào đó. Trong mạng ATM, tắc nghẽn được định nghĩa là trạng thái mà trong đó tải yêu cầu từ User đối với mạng đạt tới hoặc vượt quá những giới hạn thiết kế của...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Điều khiển lưu lượng và tắc nghẽn trong mạng ATM, chương 11

Chương 11: ÑIEÀU KHIEÅN TAÉC NGHEÕN 2.1 Khaùi nieäm taéc ngheõn: Trong cuoäc soáng haøng ngaøy ta thaáy nhöõng söï taéc ngheõn nhö : keït xe hoaëc söï chôø ñôïi trong moät soá dòch vuï ví duï nhö xeáp haøng mua veù…Taéc ngheõn ñöôïc ñònh nghóa moät caùch toång quaùt laø traïng thaùi cuûa moät heä thoáng khi maø nhu caàu veà taøi nguyeân vöôït quaù nhöõng taøi nguyeân saún coù trong moät khoaûng thôøi gian naøo ñoù. Trong maïng ATM, taéc ngheõn ñöôïc ñònh nghóa laø traïng thaùi maø trong ñoù taûi yeâu caàu töø User ñoái vôùi maïng ñaït tôùi hoaëc vöôït quaù nhöõng giôùi haïn thieát keá cuûa maïng voán ñeå ñaûm baûo chaát löôïng dòch vuï chæ ra trong hôïp ñoàng löu löôïng. Nguyeân nhaân gaây ra taéc ngheõn coù theå do bieán ñoäng taêng khoâng döï baùo cuûa doøng löu löôïng hoaëc do söï coá trong maïng. Caùc taøi nguyeân coù theå trôû thaønh taéc ngheõn trong maïng ATM bao goàm: caùc coång chuyeån maïch, caùc boä ñeäm, nhöõng lieân keát truyeàn daãn, ñôn vò xöû lyù, lôùp thích öùng ATM vaø nhöõng ñôn vò ñieàu khieån chaáp nhaän keát noái(CAC). Taøi nguyeân maïng maø coù nhu caàu vöôït quaù khaû naêng thì ñöôïc goïi laø ñieåm taéc ngheõn coå chai. 2.2 Ñieàu khieån taéc ngheõn:
Ñieàu khieån taéc ngheõn laø moät chöùc naêng quan troïng treân Löu löôïng taûi treân Khoâng taéc ngheõn Taéc ngheõn nheï Taéc ngheõn nghieâm troïng maïng(%) 100 Lyù töôûng 70 Quaûn lyù Traùnh Khaéc phuïc 40 40 65 100 160 Löôïng taûi ñöa vaøo(%) Loaïi Möùc cell Möùc chuøm döõ lieäu Möùc keát noái Quaûn lyù taéc Kyõ thuaät xaây döïng Duøng UPC loaïi boû cell Phaân boå taøi nguyeân ngheõn maïng - Chæ thò taéc ngheõn phía Ñieàu khieån luoàng döïa -CAC "overbooked" Traùnh taéc ngheõn tröôùc roõ raøng(EFCI) vaøo Windows, Rate hay -Chaën cuoäc goäi -UPC thay ñoåi bit CLP Credit Khaéc phuïc taéc -Loaïi boû cell coù choïn loïc -Xoùa cuoäc goïi -Phaûn hoài söï maát cell ngheõn -UPC ñoäng -Caùc thuû tuïc ñieàu haønh maïng ATM, hoaït ñoäng ngay caû khi khoâng coù taéc ngheõn. Do vaäy khoâng coù söï phaân bieät roõ raøng giöõa chöùc naêng quaûn lyù löu löôïng vaø ñieàu khieån taéc ngheõn. Muïc ñích cuûa ñieàu khieån taéc ngheõn laø ñeå toái thieåu hoùa phaïm vi vaø thôøi gian taùc ñoäng cuûa taéc ngheõn. Ñieàu khieån taéc ngheõn ñöôïc chia thaønh ba möùc : Quaûn lyù taéc ngheõn, traùnh taéc ngheõn vaø khaéc phuïc taéc ngheõn. Phaïm vi hoaït ñoäng cuûa töøng möùc vaø baûng phaân loaïi caùc möùc ñieàu khieån taéc ngheõn ñöôïc moâ taû nhö hình treân. I. Quaûn lyù taéc ngheõn:
Quaûn lyù taéc ngheõn hoaït ñoäng ôû vuøng khoâng taéc ngheõn vôùi muïc ñích khoâng ñeå maïng tieán vaøo vuøng taéc ngheõn. Caùc chöùc naêng ôû möùc naøy bao goàm : phaân phoái taøi nguyeân, UPC ôû cheá ñoä loaïi boû (Discarding), CAC ôû cheá ñoä ñaët tröôùc hoaøn toaøn (CAC Fully-booked) vaø kyû thuaät xaây döïng maïng. 1.1 Phaân phoái taøi nguyeân: Moät trong nhöõng caùch ñieàu khieån laø traùnh noù hoaøn toaøn. Ñieàu naøy coù theå thöïc hieän ñöôïc baèng caùch phaân phoái taøi nguyeân moät caùch ñuùng ñaén. Vieäcï phaân phoái taøi nguyeân döïa vaøo: dung löôïng trung keá , khoâng gian boä ñeäm, caùc thoâng soá UPC/NPC vaø caùc thoâng soá VPC. Neáu hoaït ñoäng cuûa UPC ñöôïc thieát laäp ñeå loaïi boû caùc cell vöôït quaù toác ñoä ñænh vaø taát caû trung keá cuøng vôùi caùc taøi nguyeân veà boä ñöôïc phaân phoái cho hoaït ñoäng ôû toác ñoä ñænh thì taéc ngheõn seõ khoâng theå xaûy ra. Nhö vaäy vôùi phöông phaùp naøy thì maïng phaûi coù löôïng döï tröõ taøi nguyeân ñeå phuïc vuï cho vieäc khoâi phuïc maïng neáu xaûy ra taéc ngheõn hoaëc coù söï coá xaûy ra treân maïng. Maëc duø phöông phaùp naøy coù theå traùnh ñöôïc hoaøn toaøn söï taéc ngheõn nhöng noù seõ ñöa ñeán vaán ñeà laø hieäu quaû söû duïng maïng raát thaáp vaø laõng phí taøi nguyeân. Phöông phaùp naøy coù theå hieäu quaû ñoái vôùi caùc maïng cuïc boä nhö LAN nôi maø giaù thaønh ñaàu tö cho söï truyeàn daãn vaø caùc thieát bò laø töông ñoái reû. 1.2 UPC loaïi boû(UPC discarding): UPC hoaït ñoäng nhö moät caûnh saùt giao thoâng ôû loái vaøo cuûa maïng, vôùi vieäc thöïc thi cheá ñoä loaïi boû caùc cell khoâng phuø hôïp coâng vôùi vieäc ñaûm baûo söï phaân phoái taøi nguyeân ôû möùc ñoä phuø hôïp thì taéc ngheõn coù theå khoâng xaûy ra. Trong phöông phaùp naøy UPC discarding seõ thöïc hieän taïi nuùt ñaàu tieân cuûa maïng do ñoù caùc löu löôïng maø coù theå gaây ra taéc ngheõn seõ khoâng ñöôïc ñöa
vaøo maïng ñeå khoâng gaây ngheõn ñoái vôùi nuùt naøy vaø caùc nuùt tieáp theo treân tuyeán. 1.3 CAC ñaët tröôùc hoaøn toaøn (CAC fully booked): ÔÛ cheá ñoä naøy, CAC chæ chaáp nhaän caùc keát noái coù caùc thoâng soá löu löôïng nhö PCR, SCR vaø MBS khoâng laøm vi phaïm chaát löôïng dòch vuï cuûa caùc keát noái khaùc ñang toàn taïi. Trong phöông phaùp naøy PCR, SCR vaø MBS ñöôïc söû duïng ñeå ñaët tröôùc toaøn boä caùc taøi nguyeân veà boä ñeäm , trung keá vaø chuyeån maïch. Ñieàu naøy seõ ñaûm baûo raèng trong tröôøng hôïp xaáu nhaát laø taát caû caùc nguoàn ñeàu göûi thoâng tin thì caùc luoàng cell phuø hôïp vaãn ñaûm baûo ñöôïc chaát löôïng dòch vuï ôû möùc ñoä chaáp nhaän ñöôïc. 1.4 Kyû thuaät xaây döïng maïng: Moät phöông phaùp ñeå ñaït ñöôïc söï phaân phoái taøi nguyeân moät caùch hieäu quaû laø döïa vaøo nhöõng quyeát ñònh kó löôõng luùc vaïch ra keá hoaïch vaø khuynh höôùng mang tính laâu daøi khi xaây döïng maïng. Ñaây laø phöông phaùp ñöôïc söû duïng cho haàu heát caùc maïng coâng coäng vaø maïng rieâng ngaøy nay. Nhöûng quyeát ñònh naøy bao goàm vieäc xaùc ñònh ñuùng thôøi ñieåm vaø vò trí ñeå laép ñaët hoaëc naâng caáp chuyeån maïch hay dung löôïng trung keá. Cuøng vôùi noù laø taäp hôïp caùc keát quaû ño löôøng mang tính thoáng keâ veà löu löôïng vaø hieäu xuaát yeâu caàu thöïc teá ñeå moâ hình hoùa moät caùch chính xaùc nhöõng nguoàn löu löôïng duøng cho caùc giaûi thuaät hoaïch ñònh maïng. II. Traùnh taéc ngheõn: Traùnh taéc ngheõn hoaït ñoäng giöõa hai vuøng khoâng taéc ngheõn vaø taéc ngheõn nheï, bao goàm caùc thuû tuïc ngaên chaën vaø khaéc phuïc taéc ngheõn trong tröôøng hôïp löu löôïng treân maïng ñaït cöïc ñaïi tuy nhieân taûi vaãn tieáp tuïc ñöôïc ñöa vaøo vuøng taéc ngheõn nheï. Caùc hoaït ñoäng ôû möùc naøy bao goàm: chæ thò taéc ngheõn phía tröôùc (EFCI_Explicit Forward Congestion Indication), UPC ôû cheá ñoä
ñaùnh daáu (tagging), CAC ôû cheá ñoä ñaët quaù taøi nguyeân (CAC Over-booked), khoùa cuoäc goïi(Call blocking) vaø ñieàu khieån luoàng. 2.1 Chæ thò taéc ngheõn phía tröôùc (EFCI): Phöông phaùp naøy söû duïng vuøng kieåu taûi troïng (PT_Payload Type) trong phaàn header cuûa teá baøo ATM ñeå ñaët bit EFCI. Khi moät phaàn töû maïng rôi vaøo traïng thaùi taéc ngheõn noù coù theå thieát laäp chæ thò taéc ngheõn phía tröôùc trong vuøng PT cuûa phaàn header ñeå nhöõng nuùt khaùc trong maïng hoaëc thieát bò ñaàu cuoái ñích kieåm tra chæ thò naøy vaø phaùt hieän ñöôïc traïng thaùi trong maïng. Löu yù raèng nhöõng cell coù vuøng PT ñöôïc ñaët EFCI seõ khoâng bò loaïi boû vaø noù daønh rieâng cho hoaït ñoäng traùnh taéc ngheõn; caùc nuùt khoâng bò ngheõn thì khoâng neân thay ñoåi EFCI vì noù ñöôïc duøng ñeå thoâng baùo söï toàn taïi cuûa taéc ngheõn töø baát kyø nuùt trung gian naøo ñoù tôùi ñaàu cuoái nhaän. Beân caïnh vieäc söû duïng bit EFCI trong caùc cell thoâng tin ñeå thoâng baùo cho caùc nuùt phía sau , caùc maïng ATM coøn coù cô cheá thoâng baùo taéc ngheõn ngöôïc veà phía sau treân moät voøng phaûn hoài gioáng nhö cô cheá thoâng baùo taéc ngheõn ngöôïc veà phía sau gioáng EFCI NUÙT NUÙT NUÙT ÑIEÁU KHIEÅN HOÀI TIEÁP Löu löôïng taûi treân maïng(%) 110 100 90 Coù ñieàu khieån 80 70 60 Khoâng ñieàu khieån 50 40 40 60 80 100 120 140 160 Löu löôïng taûi ñöa vaøo(%)
nhö cô cheá BECN(Backward Explicit Congestion Notification) trong Frame Relay. Ñieàu naøy ñöôïc minh hoïa trong hình sau: Neáu taéc ngheõn ñöôïc nhaän thaáy baát cöù nôi ñaâu treân tuyeán, bao goàm taéc ngheõn ôû lieân keát ra cuûa moät nuùt, thì luùc ñoù moät thoâng baùo ngheõn ñöôïc göûi ngöôïc trôû laïi nuùt khôûi ñieåm . Nuùt khôûi ñieåm coù theå laøm chaäm laïi dòch vuï ñang thöïc hieän treân keát noái ñoù, hoaëc loaïi boû cell coù choïn loïc hay thöïc hieän caû hai. Noùi caùch khaùc, nguoàn phaùt maø ñang gaây ra taéc ngheõn coù theå ñieàu tieát trôû laïi ñeå traùnh khoûi traïng thaùi taéc ngheõn. Trong ñoà thò hình treân cho chuùng ta thaáy hai ñöôøng cong cuûa ñoä thoâng suaát höõu duïng theo taûi xeùt trong tröôøng hôïp coù ñieàu khieån vaø khoâng coù ñieàu khieån. Trong tröôøng hôïp khoâng coù ñieàu khieån thì coù theå xaûy ra suy suïp do taéc ngheõn (ñoä thoâng suaát giaûm moät caùch nghieâm troïng). Phöông phaùp naøy chæ coù theå laøm vieäc neáu thôøi gian taéc ngheõn thöïc söï lôùn hôn thôøi gian ñi moät voøng maïng (round trip), neáu khoâng thì söï taéc ngheõn seõ chaám döùt tröôùc khi söï ñieàu khieån phaûn hoài coù taùc duïng.Tröôøng hôïp xaáu nhaát trong tröôøng hôïp naøy ñoù laø löu thoâng ñaàu vaøo mang tính chaát tuaàn hoaøn vôùi moät chu kyø xaáp xæ baèng moät voøng maïng. 2.2 UPC ñaùnh daáu: Trong ñieàu khieån löu löôïng UPC ñöôïc yeâu caàu ñaàu tieân vaø noù cuõng ñöôïc yeâu caàu trong hoaït ñoäng traùnh taéc ngheõn. Moät trong nhöõng cô cheá ñieàu khieån thoâng soá söû duïng laø UPC ñaùnh daáu, hoaït ñoäng cuûa UPC ñaùnh daáu laø thay ñoåi giaù trò bit CLP ñeå chæ ra nhöõng cell khoâng phuø hôïp (CLP = 1). Kyõ thuaät naøy cho pheùp nhöõng löu löôïng coù thoâng soá vöôït quaù nhöõng thoâng soá löu löôïng thoûa thuaän maø vaãn ñöôïc chaáp nhaän cho vaøo maïng vaø ñieàu naøy coù theå gaây ra taéc ngheõn. Neáu kyõ thuaät traùnh taéc ngheõn naøy
ñöôïc söû duïng thì moät kyõ thuaät töông öùng nhö loaïi boû cell coù choïn loïc hoaëc UPC ñoäng phaûi ñöôïc söû duïng ñeå khoâi phuïc maïng neáu coù taéc ngheõn nghieâm troïng xaûy ra. 2.3 CAC ñaët quaù taøi nguyeân (CAC overbooking): ÔÛ cheá ñoä naøy caùc keát noái yeâu caàu caùc thoâng soá löu löôïng ví duï nhö PCR lôùn hôn giaù trò ñöôïc söû duïng trong phaàn lôùn thôøi gian. Khi moät soá lôùn caùc keát noái naøy chia seõ moät taøi nguyeân chung thì khaû naêng taát caû cuøng söû duïng taøi nguyeân ôû möùc ñoä yeâu caàu cao nhaát laø thaáp. Do vaäy nhieàu keát noái coù theå ñöôïc chaáp nhaän hôn. CAC overbooking cuõng phaûi ñöôïc söû duïng keát hôïp vôùi cô cheá khaéc phuïc taéc ngheõn nhö cô cheá UPC ñoäng vaø xoùa keát noái. Trong ñoù UPC ñoäng laø caáu hình laïi caùc thoâng soá veà löu löôïng baèng caùch thöông löôïng laïi vôùi User.