Điều khiển lưu lượng và tắc nghẽn trong mạng ATM, chương 19

Chia sẻ: Minh Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

159
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Từ các phần trên ta thấy rằng: hai loại LB không có bộ đệm và có data buffer có chức năng điều khiển tốc độ cell phát vào mạng sao cho tốc độ cell tối đa không vượt quá tốc độ token. Loại LB có data buffer chỉ đơn thuần là khắc phục nhược điểm mất cell khi tốc độ cell lớn hơn r cho loại LB không có buffer bằng cách san bằng tốc độ cell đưa vào thông qua việc lưu cell vào data buffer khi chúng vượt quá tốc độ token r. Với giải thuật có hai...

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 19

Chương 19: ÖÙng duïng caùc daïng Leaky Bucket Töø caùc phaàn treân ta thaáy raèng: hai loaïi LB khoâng coù boä ñeäm vaø coù data buffer coù chöùc naêng ñieàu khieån toác ñoä cell phaùt vaøo maïng sao cho toác ñoä cell toái ña khoâng vöôït quaù toác ñoä token. Loaïi LB coù data buffer chæ ñôn thuaàn laø khaéc phuïc nhöôïc ñieåm maát cell khi toác ñoä cell lôùn hôn r cho loaïi LB khoâng coù buffer baèng caùch san baèng toác ñoä cell ñöa vaøo thoâng qua vieäc löu cell vaøo data buffer khi chuùng vöôït quaù toác ñoä token r. Vôùi giaûi thuaät coù hai buffer laø data buffer vaø token pool thì quaù trình ñieàu khieån mang moät yù nghóa khaùc ñoù laø toác ñoä trung bình vaøo maïng nhoû hôn hay baèng toác ñoä token r. Ta caàn chuù yù raèng taïi moät thôøi ñieåm nhaát ñònh thì toác ñoä cell vaøo maïng coù theå vöôït quaù toác ñoä token r vaø coù theå baèng toác ñoä toái ña p cuûa nguoàn. Döïa vaøo tính chaát treân cuûa caùc boä ñieàu khieån ta coù theå chia ñieàu khieån thoâng soá söû duïng thaønh hai daïng ñieàu khieån chính laø: ñieàu khieån toác ñoä ñænh vaø ñieàu khieån toác ñoä trung bình. Ñieàu khieån toác ñoä ñænh laø quaù trình laøm cho toác ñoä toái ña cuûa luoàng cell khoâng vöôït quaù toác ñoä giôùi haïn cho pheùp. Nhö vaäy ta chæ coù theå thöïc hieän vieäc ñieàu khieån toác ñoä ñænh thoâng qua boä LB khoâng coù buffer hay chæ coù data buffer. Vieäc löïa choïn coù hay khoâng coù data buffer laø tuøy thuoäc vaøo yeâu caàu delay vaø söï maát cell ñoái vôùi dòch vuï maø maïng cung caáp. Neáu dòch vuï laø thôøi gian thöïc (real time service) thì LB khoâng coù data buffer ñöôïc söû duïng. Neáu dòch vuï cung caáp yeâu caàu khaét khe veà tæ leä maát cell thì ta coù theå söû duïng loaïi LB coù data buffer. Chuù yù trong ñieàu khieån toác ñoä ñænh ta khoâng theå söû duïng LB coù hai boä ñeäm vì nhö phaân tích thì boä LB loaïi naøy coù theå cho pheùp caùc cell phaùt ra vöôït quùa toác ñoä ñænh quy ñònh.
Ñieàu khieån toác ñoä trung bình laø quaù trình taùc ñoäng vaøo luoàng cell laøm cho toác ñoä tung bình cuûa luoàng cell khoâng vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp. Caàn löu yù ôû ñaây söï mong muoán laø toác ñoä trung bình chöù khoâng phaûi laø toác ñoä ñænh. Do ñoù trong ñieàu khieån toác ñoä trung bình taïi moät thôøi ñieåm toác ñoä luoàng cell coù theå vöôït quaù toác ñoä token r tuy nhieân giaù trò toác ñoä trung bình cuûa luoàng cell Kind of LB control Peak cell rate Average cell rate Non-buffer LB Real-time Data buffer LB Low CLR Data&token buffer LB Two-buffer LB naøy khoâng ñöôïc vöôït quaù giaù trò quy ñònh. Ñeå thöïc hieän vieäc ñieàu khieån toác ñoä trung bình ta phaûi söû dung boä LB coù hai boä ñeäm. Nhö vaäy ñeå toùm taét cho caùc öùng duïng ñieàu khieån ta coù theå quan saùt baûng sau: Ta nhaän thaáy trong hai daïng ñieàu khieån thoâng soá keát noái toác ñoä trung bình vaø toác ñoä ñænh treân thì ñieàu khieån toác ñoä ñænh töông ñoái ñôn giaûn. Trong caùc phaàn khaûo saùt veà sau ta chæ quan taâm ñeán vieäc ñieàu khieån toác ñoä trung bình thoâng qua boä LB coù hai buffer. 3.2.2.5 ÖÙng duïng moâ hình chaát loûng vaøo tính toaùn caùc thoâng soá trong giaûi thuaät LB: Trong phaàn naøy ta seõ döïa vaøo moâ hình chaát loûng (fluid-flow) ñeå tính toaùn caùc thoâng soá cho moâ hình LB coù data buffer vaø token pool. Trong moâ hình chaát loûng nguoàn coù tính chaát lieân tuïc coù nghóa laø caùc nguoàn seõ phaùt ra caùc cell moät caùch lieân tuïc vaø toác ñoä trung bình laø m. Tuy nhieân trong thöïc teá caùc nguoàn cell thöôøng ôû daïng on-off töùc laø chuùng seõ khoâng thöïc hieän vieäc phaùt caùc cell moät caùch lieân tuïc maø chuùng thöïc hieän phaùt cell trong caùc khoaûng thôøi gian ton vaø ngöng phaùt cell trong caùc khoaûng toff.
Moâ hình chaát loûng seõ ñöôïc bieán ñoåi ñeå phuø hôïp vôùi ñaëc tính on- off cuûa caùc nguoàn trong thöïc teá. Caùc thoâng soá cuûa nguoàn thöïc teá maø ta quan taâm laø: p: toác ñoä ñænh laø toác ñoä toái ña maø nguoàn ñöôïc pheùp khi phaùt cell. m: toác ñoä trung bình cuûa nguoàn. ton: thôøi gian maø nguoàn lieân tuïc phaùt caùc cell. toff: thôøi gian maø nguoàn khoâng thöïc hieän phaùt moät cell naøo. Y: laø heä soá bieåu thò möùc ñoä gia taêng toác ñoä trung bình cuûa nguoàn. Boä LB coù caùc thoâng soá sau: BD: dung löôïng data buffer. M: dung löôïng cuûa boä token buffer. B = BD + M laø toång dung löôïng hai buffer. r: toác ñoä taïo token. Vôùi caùc thoâng soá treân cuûa nguoàn vaø cuûa boä LB ta coù bieåu thöùc tính dung löôïng (throughput) nhö sau:  1 mo  γ  r 1     , trong bieåu thöùc naøy mo laø tæ soá toác ñoä  Δ B  trung bình cuûa nguoàn vôùi toác ñoä taïo token coøn B laø moät haøm ñöôïc xaùc ñònh theo toác ñoä ñænh, thôøi gian ton, thôøi gian toff vaø toång dung löôïng boä nhôù B: p.t on mo  t on  t off .r t p  r Bz  B  1  on e t off r Trong bieåu thöùc naøy z ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau:  1 1   t  t 1  m o    z   on off  pr Döïa vaøo caùc thoâng soá treân ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc caùc thoâng soá quan troïng cho boä ñieàu khieån LB nhö :
+ Xaùc suaát maát cell(CLP): γ CLP  1  r .m o + Chieàu daøi trung bình boä ñeäm döõ lieäu: AvrQl BD   m o e z BD  M   e zM  B  1  1   zΔ D  Δ  B  B  + Chieàu daøi trung bình boä ñeäm token: AvrQl M   m o 1  e zM  M zΔ B Δ B + Thôøi gian taùc ñoäng trôû laïi trung bình: AvrQl M n c TR  (Y  E).m Trong coâng thöùc treân nc laø soá bit trong moät cell (424bit), E laø tæ soá giöõa toác ñoä taïo token vaø toác ñoä trung bình cuûa nguoàn, Y laø heä soá gia taêng toác ñoä trung bình cuûa nguoàn. 3.2.3 Xaây döïng löu ñoà cho quaù trình hoaït ñoäng cuûa LB 3.2.3.1 Söï kieän cell ñeán(cell arrival event): Söï kieän cell ñeán xaûy ra khi coù moät cell ñeán ngoõ vaøo cuûa heä thoáng leaky bucket cho ñeán khi data buffer xöû lyù xong söï ñeán cuûa cell naøy. Nhö vaäy ta coù theå moâ taû toaøn boä quaù trình xaûy ra töø Taïi thôøi ñieåm ti No Cell ñeán ? Yes Yes Data buffer ñaày ? No Maát cell Taêng bufferlength leân 1 Keát thuùc söï kieän cell ñeán Hình 3.4 löu ñoà giaûi thuaät cho söï kieän cell ñeán
luùc cell ñeán nhö sau: data buffer lieân tuïc thöïc hieän quaù trình kieåm tra xem coù cell ñeán hay khoâng, neáu coù cell ñeán thì LB baét ñaàu quaù trình cell ñeán. Neáu boä nhôù bò ñaày thì cell ñeán naøy bò boû qua (töùc laø cell bò maát) vaø giaù trò bufferlength giöõ nguyeân giaù trò buffersize, neáu boä nhôù coøn nhieàu hôn hay baèng moät oâ nhôù troáng thì cell naøy seõ ñöôïc löu vaøo moät oâ nhôù troáng vaø giaù trò bufferlength seõ taêng leân moät ñôn vò. Caàn chuù yù raèng trong luùc phaân tích ta luoân chuaån hoùa caùc giaù trò dung löôïng boä nhôù tính theo cell. Khi keát thuùc quaù trình naøy cuõng laø keát thuùc quaù trình cell ñeán. Ta coù theå moâ taû toaøn boä quaù trình naøy theo löu ñoà söï kieän cell ñeán nhö sau: 3.2.3.2 Löu ñoà giaûi thuaät cho söï kieän phaùt token(token generating event): Sau khi thöïc hieän söï kieän cell ñeán, heä thoáng tieán haønh söï kieän phaùt token. Trong quaù trình khaûo saùt ta seõ duøng töø tokentime ñeå aùm chæ thôøi gian maø heä thoáng mong ñôïi ñeå taïo ra moät token môùi. Nhö vaäy neáu thôøi gian mong ñôïi lôùn hôn böôùc thôøi gian hieän taïi Keát thuùc söï kieän cell ñeán No Tokentime < ti Yes Yes Token pool ñaày ? No Taêng poollength leân Token loss moät Tokentime = tokentime + D Keát thuùc söï kieän taïo token Hình 3.5 Löu ñoà giaûi thuaät cho söï kieän taïo token
thì seõ khoâng coù token ñöôïc taïo ra coøn neáu tokemtime nhoû hôn böôùc thôøi gian hieän taïi thì seõ coù moät token môùi ñöôïc taïo ra. Ta coù theå toùm taét cô cheá hoaït ñoäng cuûa LB cho söï kieän phaùt token nhö sau: sau khi keát thuùc söï kieän cell ñeán, heä thoáng LB chuyeån sang söï kieän phaùt token. Neáu tokentime coù giaù trò lôùn hôn thôøi gian hieän taïi thì seõ khoâng coù moät token naøo ñöôïc taïo ra vaø heä thoáng seõ keát thuùc söï kieän taïo token. Ngöôïc laïi neáu thôøi gian tokentime nhoû hôn böôùc thôøi gian hieän taïi thì seõ coù moät token ñöôïc taïo ra, neáu token pool khoâng coøn troáng thì topken vöøa taïo ra seõ bò maát vaø heä thoáng keát thuùc söï kieän taïo token; neáu tokenpool coøn troáng thì heä thoáng seõ löu token vöøa taïo vaøo tokenpool vaø taêng tokenlength leân moät ñôn vò. Sau khi coù moät token ñöôïc taïo ra thì heä thoáng seõ caäp nhaät tokentime thoâng qua vieäc coäng tokentime vôùi giaù trò D nhaän ñöôïc. Nhö vaäy toaøn boä söï kieän phaùt token coù theå ñöôïc minh hoïa nhö trong löu ñoà giaûi thuaät cho söï kieän taïo token nhö hình 3.5. 3.2.3.3 Söï kieän cell ñi (cell departure):
Sau khi traûi qua söï kieän cell ñeán vaø söï kieän taïo token thì heä Keát thuùc söï kieän taïo token Bufferlength > 0 Tokenlength > 0 Göûi moät cell vaøo maïng Bufferlength = Bufferlength - 1 Poollength = Poollength - 1 Keát thuùc böôùc thôøi gian ti Hính 3.6 Löu ñoà giaûi thuaät cho söï kieän cell ñi thoáng LB chuyeån sang söï kieän cell ñi. Trong söï kieän cell ñi heä
thoáng seõ kieåm tra data buffer vaø token pool. Neáu caû hai boä ñeäm naøy coù cell vaø token thì heä thoáng seõ phaùt moät cell vaøo maïng. Neáu moät trong hai boä ñeäm khoâng coù döõ lieäu(cell hay token) thì seõ khoâng coù moät cell naøo ñöôïc ñöa vaøo maïng. Neáu coù moät cell ñöôïc dua vaøo maïng thì hai boä buffer seõ giaûm chieàu daøi ñi moät ñôn vò. Löu ñoà giaûi thuaät ñöôïc trình baøy nhö trong hình 3.6 trang beân. Nhö vaäy döïa vaøo ba löu ñoà cho ba söï kieän cell ñeán, phaùt token vaø cell ñi ta coù theå xaây döïng moät heä thoáng Leaky Bucket hoaøn chænh thoâng qua vieäc laäp voøng ba söï kieän treân moät caùch lieân tuïc.