intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án: Phần mềm xử lý lưu lượng IP/WDM

Chia sẻ: 0nlyl0v34u | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:113

Thêm vào BST
Báo xấu
195
lượt xem 50
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Xu hướng giao thức IP trở thành tầng hội tụ cho các dịch vụ viễn thông ngày càng trở nên rõ ràng. Phía trên tầng IP, vẫn đang xuất hiện ngày càng nhiều các ứng dụng và dịch vụ dựa trên nền IP. Những ưu thế nổi trội của lưu lượng IP đang đặt ra vấn đề là các hoạt động thực tiễn kĩ thuật của hạ tầng mạng nên được tối ưu hoá cho IP. Mặt khác, quang sợi, như một công nghệ phân tán, đang cách mạng hoá ngành công nghiệp viễn thông và công nghiệp mạng nhờ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Phần mềm xử lý lưu lượng IP/WDM

  1. Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Phần mềm xử lý lưu lượng IP/WDM ĐỀ TÀI: i Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  2. Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC MỤC LỤC ................................................................................................................... I THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ......................................................................................... IV LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................. 1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ IP/WDM ................................ ................................ .... 3 1 .1 Khái niệm mạng IP/WDM ................................................................ ................. 3 1 .2 Lí do chọn IP/WDM .......................................................................................... 6 CHƯƠNG II KĨ THUẬT LƯU LƯ ỢNG IP/WDM...................................................... 9 2 .1 Mô hình hoá lưu lượng viễn thông ................................................................ ..... 9 2.1.1 Mô hình lưu lượng dữ liệu và thoại cổ điển ................................................ 9 2.1.2 Các mô hình lưu lượng dữ liệu lí thuyết .................................................... 10 2.1.3 Một mô hình tham chiếu băng thông......................................................... 11 2 .2 Bảo vệ và tái cấu h ình ...................................................................................... 17 2 .3 Các mô hình bảo vệ và tái cấu h ình trong mạng IP/WDM................................ 18 2 .4 Khái niệm kĩ thuật lưu lượng IP/WDM ................................ ............................ 19 2 .5 Mô hình hoá kĩ thuật lưu lư ợng IP/WDM ........................................................ 20 2.5.1 Kĩ thuật lưu lượng chồng lấn .................................................................... 20 2.5.2 Kĩ thuật lưu lượng tích hợp ....................................................................... 22 2.5.3 Nhận xét ................................................................................................ ... 22 2 .6 Mô hình chức năng của kĩ thuật lưu lư ợng IP/WDM........................................ 24 2.6.1 Cơ sở dữ liệu thông tin trạng thái mạng IP/WDM ..................................... 26 2.6.2 Quản lí giao diện IP với WDM ................................................................. 28 2.6.3 Khởi tạo tái cấu hình................................................................................. 29 2.6.4 Đo kiểm và giám sát lưu lượng ................................................................. 30 2.6.5 Giám sát hiệu năng tín hiệu quang ................................ ............................ 37 2 .7 Kĩ thuật lưu lượng MPLS ................................................................................ 38 2.7.1 Cân b ằng tải.............................................................................................. 38 2.7.2 Giám sát mạng .......................................................................................... 42 CHƯƠNG III TÁI CẤU HÌNH TRONG KĨ THUẬT LƯU LƯ ỢNG IP/WDM ......... 44 3 .1 Tái cấu hình mô hình ảo đư ờng đi ngắn nhất.................................................... 44 3.1.1 Mô hình ảo có quy tắc và bất quy tắc ........................................................ 46 3.1.2 Thiết kế mô hình....................................................................................... 47 3.1.3 Một số thuật toán dựa trên kinh nghiệm .................................................... 47 ii Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  3. Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 3.1.4 Dịch chuyển mô hình ảo ........................................................................... 53 3 .2 Tái cấu hình cho các mạng WDM chuyển mạch gói ........................................ 57 3.2.1 Tổng quan về tái cấu hình WDM chuyển mạch gói................................ ... 57 3.2.2 Các điều kiện tái cấu hình ................................................................ ......... 59 3.2.3 Một trường hợp thực tế ............................................................................. 60 3.2.4 Mô tả thuật toán dựa trên kinh nghiệm...................................................... 62 3.2.5 Th ảo luận về thuật toán ............................................................................. 69 3.2.6 Dịch chuyển tái cấu hình đường đi ngắn nhất. .......................................... 69 CHƯƠNG IV PHẦN MỀM XỬ LÍ LƯU LƯỢNG IP/WDM .................................... 72 4 .1 Phần mềm kĩ thuật lưu lượng IP/WDM................................ ............................ 72 4 .2 Kiến trúc phần mềm cho kĩ thuật lưu lượng chồng lấn ..................................... 72 4 .3 Kiến trúc phần mềm cho kĩ thuật lưu lượng tích hợp........................................ 75 4 .4 Kĩ thuật lưu lượng IP - giao thức điều khiển mạng (IP TECP) ......................... 77 4 .5 Giao diện người sử dụng - m ạng IP/WDM (UNI) ............................................ 83 4 .6 Kĩ thuật lưu lượng WDM - giao thức điều khiển mạng (WDM TECP) ............ 89 4 .7 Kĩ thuật lưu lượng phản hồi vòng kín............................................................... 97 4.7.1 Quá trình triển khai mô hình m ạng ................................ ........................... 98 4.7.2 Hội tụ mạng ............................................................................................ 100 KẾT LUẬN ................................................................................................ ............. 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 103 iii Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  4. Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Viện tiêu chuẩn q uốc gia Hoa Kì ANSI Am erican National Standard Institute Giao thức ph ân giải địa chỉ ARP Address Resolution Protocol Chế độ truyền dẫn không đồng bộ ATM Asynchronous Transfer Mode Giao thức cổng biên BGP Border Gateway Protocol Định tuyến đường đi ngắn nhất CSPF Constraint-based Shortest trước tiên d ựa trên ràng buộc P ath First Routing Mạn g truyền thông dữ liệu DCN Data Communication Network Giao thức cấu hình host động DHCP Dynamic Host Configuration P rotocol Thuật to án dựa trên kinh nghiệm DHP Demand Hop-count Product tích đếm hop nhu cầu h euristic algorithm Đa đường đồng chi ph í ECMP Equal Cost Multiple Path Chuyển động phân m ảnh FBM Fractional Brownian Motion Brownian Giao thức truyền file FTP File Transfer Protocol Chuyển mạch nh ãn đa giao thức GMPLS Generalized Multiprotocol tổng qu át Label Switching Giao diện người sử dụng đồ hoạ GUI Graphical User Interface Thuật to án thiết kế mô h ình dựa HTDA Heuristic Topology Design trên kinh nghiệm Algorithm Giao thức truyền siêu văn b ản HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức bản tin đ iều khiển ICMP Internet Control Message P rotocol Internet Bộ nh ận dạng ID Identifier Nhóm kĩ sư Internet IETF Internet Engineering Task Force Khối quản lí giao diện Ifmanager Interface manager Giao thức Internet IP Internet Protocol Mạng cục bộ LAN Local Area Network Loại bỏ tuyến nối thông qua lược LEMS Link Elimination via đồ ghép Matching Scheme Giao thức qu ản lí tuyến nối LMP Link Management Protocol Qu ảng b á trạng thái tuyến nối LSA Link State Advertisement Đường chuyển mạch nhãn LSP Label Switched Path Điều khiển truy nhập môi trường MAC Medium Access Control Cơ sở thông tin quản lí MIB Management Information Base Thuật to án thiết kế mô h ình logic MLDA Minimum-delay Logical tối thiểu hoá trễ Topology Design Algorithm Chuyển mạch nh ãn đa giao thức MPLS Multiprotocol Label Switching iv Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  5. Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt Mạng phố Manhattan MSN Manhattan Street Network Đơn vị truyền dẫn tối đa MTU Maximum Transmission Unit Qu ản lí và đ iều khiển mạng NC&M Network Control and Management Phần tử mạng NE Network Element Internet thế hệ kế tiếp NGI Next Generation Internet Hệ thống qu ản lí m ạng NMS Network Management System NSFNET Khối xen/tách quang OADM Optical Add/Drop Multiplexer Ho ạt động và b ảo trì OAM Operation and Maintenance Ho ạt động, quản trị, bảo trì và OAM&P Operation, Administration, Maintenance and Provisioning giám sát Mức mang quang 12 OC-12 Optical Carrier Level 12 (622,08 Mb/s) (622,08 Mb/s) Mức mang quang 3 OC-3 Optical Carrier Level 3 (155,52Mb/s) (155,52Mb/s) Mức mang quang 48 OC-48 Optical Carrier Level 48 (2448,32 Mb/s) (2448,32 Mb/s) Mức mang quang 192 OC-192 Optical Carrier Level 192 (9953,28 Mb/s) (9953,28 Mb/s) Lược đồ tối ưu hoá lưu lượng đơn OHTMS LP -based One-Hop Traffic hop dựa trên LP Maximisation Scheme Diễn đàng liên mạng Internet OIF Optical Internetworking Forum quang Chuyển mạch nh ãn quang OLS Optical Label Switching Đa đường tối ưu OMP Optimized Multi Path Giao thức điều khiển chuyển m ạch OSCP Optical Switch Control P rotocol quang Giao thức đường đi ngắn nhất OSPF Open Shortest Path First trước tiên mở P rotocol Đấu chéo quang OXC Optical Cross Connect PC P ersonal Computer Máy tính cá nhân Chất lượng d ịch vụ QoS Quality of Service Bộ nh ớ truy cập ngẫu nhiên RAM Random Access Memory Giao thức ph ân giải địa chỉ ngư ợc RARP Reverse Address Resolution P rotocol Thuật to án dựa trên kinh nghiệm RD Residual Demand heuristic nhu cầu dư thừa algolrithm Thuật to án dựa trên kinh nghiệm RDHP Residual Demand Hop -count tích đếm hop nhu cầu dư thừa P roduct heuristic algolrithm Giao thức đặt trước tài n guyên RSVP Resource Reservation P rotocol Giao diện các hệ thống máy tính SCSI Small Computer Systems nhỏ Interface Phân cấp số đồng bộ SDH S ynchronous Digital Hierarchy v Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  6. Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt Giao thức qu ản lí m ạng đ ơn giản SNMP Simple Network Management P rotocol Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu SNR Signal-to-Noise Ratio Mạng quang đồng bộ SONET S ynchronous Optical Network Đường đi ngắn nhất trước tiên SPF Shortest Path First Nhóm tuyến nối nguy hiểm chia sẻ SRLG Shared Risk Link Group Giao thức điều khiển truyền dẫn TCP Transmission Control P rotocol Thiết bị đầu cuối, kĩ thuật lư u TE Terminal Equipment, Traffic lượng Engineering Kĩ thuật lưu lượng cho giao thức TECP Traffic Engineering to Control điều khiển P rotocol Giao thức đầu cuối ở xa TELNET Remote Telminal protocol Thuật to án thiết kế mô h ình logic TILDA Traffic Independent Logical độc lập lưu lượng Topology Design Algorithm Mạng quản lí viễn thông TMN Telecommunications Management Network Thời gian sống TTL Time To Live Giao thức Datagram người sử UDP User Datagram Protocol dụng Giao diện người sử dụng-m ạng UNI User to Network Interface Kết nối đường ảo VPC Virtual Path Connection Mạng cá nhân ảo VPN Virtual Private Network Bộ gh ép kênh xen/tách bước sóng WADM Wavelength Add/Drop Multiplexer Mạng d iện rộng WAN Wide Area Network Bộ khuếch đại bước sóng WDM Wavelength Amplifier Khối đ ấu ch éo lựa chọn bước sóng WSXC Wavelength Selective Cross Connect vi Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  7. Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu LỜI NÓI ĐẦU Xu hướng giao th ức IP trở th ành tầng hội tụ cho các d ịch vụ viễn thông ngày càng trở nên rõ ràng. Phía trên tầng IP, vẫn đang xu ất h iện ngày càng nhiều các ứng dụng và dịch vụ dựa trên n ền IP. Những ưu thế nổi trộ i của lưu lượng IP đ ang đặt ra vấn đề là các hoạt động th ực tiễn kĩ thu ật của hạ tầng m ạng nên đ ược tối ưu hoá cho IP. Mặt khác, quang sợi, như một công nghệ phân tán, đang cách mạng hoá n gành công nghiệp viễn thông và công nghiệp m ạng nhờ dung lượng m ạng cực lớn mà nó cho ph ép, qua đó cho phép sự phát triển của mạng Internet th ế hệ sau. Sử dụng công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM dựa trên nền mạng hiện tại sẽ có th ể cho phép nâng cao đáng kể băng thông m à vẫn duy trì đ ược hiện trạng hoạt động của m ạng. Nó cũng đ ã được chứng minh là một giải pháp hiệu q uả về mặt chi phí cho các mạng đường dài. Khi sự ph át triển trên toàn thế giới của sợi quang và các công nghệ WDM, ví dụ như các hệ thống điều khiển và linh kiện WDM trở nên ch ín muồi, thì các m ạng quang dựa trên WDM sẽ không chỉ được triển khai tại các đường trục mà còn trong các mạng nội thị, mạng vùn g và mạng truy nhập. Các mạng quang WDM sẽ không chỉ còn là các các đường dẫn đ iểm -điểm, cung cấp các d ịch vụ truyền dẫn vật lí nữa mà sẽ biến đổi lên một mức độ mềm dẻo m ới. Tích hợp IP và WDM để truyền tải lưu lượng IP qua các mạng quang WDM sao cho hiệu quả đ ang trở thành một nhiệm vụ cấp thiết. Khoá luận tốt n ghiệp của em sẽ xem xét về IP trên nền các mạng quang WDM đặc b iệt sẽ tập trung vào kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Khoá luận sẽ tập trung trình bày về các cơ ch ế cơ bản và kiến trúc phần cứng cũng như ph ần m ềm để triển khai các mạng quang WDM cho phép truyền dẫn lưu lượng IP và sẽ gồm có bốn chương:  Chương I: Tổng quan về IP/WDM. Chương này sẽ trình bày khái niệm mạng IP/WDM, đưa ra ba xu hướng chồng giao th ức cho mạng n ày, các ưu nhược điểm của từng xu hướng. Lí do vì sao IP/WDM lại được ch ọn là giải ph áp cho tương lai cũng sẽ đ ược ch ỉ ra trong chương I  Chương II: K ĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Chương II sẽ trình bày m ột số vấn đề chung trong kĩ thu ật lưu lượng, khái niệm kĩ thu ật lưu lượng IP/WDM, hai phương pháp triển khai, mô hình chức năng của kĩ thuật lưu lượn g IP/WDM và kĩ thuật lưu lượng MPLS áp dụng cho IP/WDM.  Chương III: Tái cấu hình trong kĩ thuật lưu lượng IP/WDM. Chương này sẽ tập trung đi sâu vào các vấn đề: tái cấu hình mô h ình ảo đ ường đi ngắn n hất, tái cấu hình cho mạng WDM chuyển mạch gói, mô tả và thảo 1 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  8. Đồ án tốt nghiệp đại học Lời nói đầu luận về một thuật toán cụ th ể và cuối cùng là dịch chuyển tái cấu hình đường đi ngắn nhất.  Chương IV: Phần mềm xử lí lưu lượng IP/WDM. Trong ch ương IV, các kiến trúc phần m ềm cho các xu hướng kĩ thuật lưu lượng, chi tiết về giao diện giữa điều khiển mạng và kĩ thu ật lưu lượng, và giữa kĩ thu ật lưu lượng IP và kĩ thu ật lưu lượng WDM trong trường hợp kĩ thuật lưu lượng chồng lấn sẽ được trình b ày. Mặc dù đã có nhiều cố gắng song do thời gian và trình độ có hạn nên khoá luận này chắc chắn không tránh khỏi nh ững thiếu sót. Rất mong nh ận được nh ững ý kiến đóng góp của các th ầy cô và các bạn. Nh ân đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy g iáo T.S Lê Ngọc Giao đ ã tạo mọi điều kiện và tận tình hướng dẫn em trong quá trình th ực hiện đồ án. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Viễn Thông I đ ã giúp đỡ em trong thời gian qua. Xin gửi lời cảm ơn đến gia đ ình, bạn bè và ngư ời thân - những người đ ã luôn giúp đ ỡ, cổ vũ và kịp thời động viên tôi trong suốt thời gian qua. Hà Nội, ngày năm 2005 tháng Sinh viên Nguyễn Th ế Cương 2 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  9. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ IP/WDM 1.1 Khái niệm mạng IP/WDM Mạng IP/WDM được thiết kế để truyền dẫn lưu lượng IP trong một mạng quang cho phép WDM để tận dụng sự phổ biến của kết nối IP và dung lượng băn g thông cực lớn của WDM. Hình 1.1 dưới đ ây ch ỉ ra việc truyền dẫn các gói tin IP hoặc các tín hiệu SONET/SDH thông qua m ạng WDM. Một khối điều khiển bằng phần mềm sẽ điều khiển ma trận chuyển m ạch. Ở đây, IP, với vai trò là công ngh ệ ở lớp m ạng, sẽ dựa trên tầng dữ liệu để cung cấp:  Đóng khung (ví dụ như SONET hay Ethernet)  Phát h iện lỗi (ví dụ như kiểm tra CRC)  Sửa lỗi (ví dụ như yêu cầu phát lại tự động ARQ) Một vài các chức năng tầng liên kết được thể hiện trong giao diện ví dụ như các giao diện khách xen/tách hay các giao diện truyền dẫn nhờ vật lí. MUX MUX Hình 1.1 Truyền tải gói tin IP trên các kênh bước sóng Một mục tiêu của mạng quang là cung cấp truyền dẫn trong suốt quang từ đầu cuối tới đầu cuối để tối thiểu hoá trễ mạng. Điều này đ òi hỏi các giao diện toàn quang và các ma trận chuyển mạch toàn quang cho các thành ph ần mạng trung gian và biên giới mạng. Bộ phát đáp được sử dụng để khuyếch đại tín hiệu quang. Tồn tại các bộ phát đáp toàn quang (các laser biến đổi được) và các bộ phát đáp quang-điện-quang (O-E-O). Hình cũng chỉ ra hai lo ại lưu lượng là IP (ví dụ nh ư Gigabit Ethernet) và SONET/SDH và do đó đòi hỏi các giao diện giữa Gigabit Ethernet và SONET/SDH. 3 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  10. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM Trong trường hợp các kết nối đ a truy nh ập , một tầng con của tầng liên kết dữ liệu là giao th ức truy nhập môi trường (MAC) sẽ làm trung gian truy nh ập để chia sẻ kết nối sao cho tất cả các n ode đều có cơ hội truyền dữ liệu. Hiện đang tồn tại ba xu hướng chính để truyền dẫn IP trên nền WDM (Hình 1.2). Xu hướng thứ nhất là truyền d ẫn IP trên ATM, sau đó qua SONET/SDH và cuối cùng là sợi quang WDM. Ở đây WDM đư ợc dùng như là công nghệ truyền dẫn song song với tầng vật lý. Ưu điểm chính của phương pháp này là nh ờ việc sử dụng ATM, các loại lưu lượng khác nhau với các đòi hỏi QoS kh ác nhau có thể được mang trên cùng một sợi quang. IP ATM IP/MPLS SONET/SDH SONET/SDH IP/MPLS WDM WDM WDM Hình 1.2 Ba xu hướng cho IP/WDM (tầng dữ liệu) Một ưu điểm khác khi dùng ATM là kh ả năng sử dụng kĩ thuật lưu lư ợng và độ mềm dẻo tron g việc giám sát mạng của ATM. Nó bổ sung cho định tuyến lưu lượng nỗ lực tối đa (best effort) của IP truyền thống. Tuy nhiên, xu hướng n ày bị cho là phức tạp, tăng chi phí mạng và có xu hướng tạo ra các nghẽn cổ chai tính toán ở các mạng tốc độ cao. Nó được giải quyết bởi sự xuất hiện của kĩ thuật MPLS trong tầng IP. Các đặc tính chính của MPLS nh ư sau:  Sử dụng một nhãn đơn giản và có độ dài cố định để xác định dòng/tuyến.  Tách riêng dữ liệu chuyển tiếp và thông tin điều khiển. Thông tin điều khiển được dùng để thiết lập đường đi ban đầu nh ưng các gói tin được vận chuyển tới node kế tiếp dựa theo nhãn trong bảng chuyển tiếp.  Với một mô h ình chuyển tiếp đồng nhất và được đơn giản hoá, các m ào đầu IP chỉ được xử lý và kiểm tra tại các biên giới của các mạng MPLS và sau đó các gói tin MPLS được chuyển tiếp dựa theo các “nhãn” (thay vì phải phân tích các mào đầu gói tin IP đã được đóng gói).  MPLS cung cấp đ a dịch vụ. Ví dụ một m ạng riêng ảo VPN thiết lập bởi MPLS có một mức độ ư u tiên cụ thể được xác định bởi trường tương đương chuyển tiếp FEC (Forwarding Equivalence Class). 4 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  11. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM  Cho phép ph ân loại các gói tin dựa theo chính sách. Các gói tin được kết hợp trong FEC nhờ việc sử dụng một nhãn. Việc sắp xếp gói tin vào FEC được thực h iện tại biên giới mạng dựa theo trường dịch vụ hoặc địa chỉ đích trong phần mào đầu của gói tin.  Cung cấp các cơ chế cho phép kĩ thuật lưu lượng. Các cơ chế này đư ợc triển khai để cân b ằng tải tuyến nhờ giám sát lưu lượng và thực hiện chỉnh các dòng một cách tích cực hoặc dự đoán trước. Trong mạng IP hiện tại, kĩ thu ật lưu lư ợng là rất khó nếu không nói là không th ể vì chuyển đổi hướng lưu lượng dùng các chỉnh sửa định tuyến không trực tiếp là không hiệu quả và nó có th ể gây ra tắc ngh ẽn nghiêm trọng h ơn ở đâu đó trong m ạng. MPLS cho ph ép định tuyến hiện bởi nó cung cấp và tập trung chủ yếu vào chuyển tiếp d ựa trên trư ờng. Ngoài ra MPLS cũng cung cấp các công cụ cho điều khiển lưu lượng như kĩ thuật đường ngầm, kĩ thuật tránh và phòng vòng lặp, kĩ thuật ghép dòng. Xu hướng thứ hai là IP/MPLS trên nền SONET/SDH và WDM. SONET/SDH cung cấp một số đặc tính hấp dẫn sau cho xu hướng này:  SONET cung cấp một phân cấp ghép kênh tín h iệu quang tiêu chuẩn qua đó các tín h iệu tốc độ th ấp được ghép th ành các tín hiệu tốc độ cao.  SONET cung cấp một tiêu chu ẩn khung truyền dẫn.  Mạng SONET có khả năng b ảo vệ/hồi phục hoàn toàn trong suốt đối với các tầng cao hơn, ở đây là tầng IP. Các mạng SONET thường sử dụng mô h ình ring. Sơ đồ bảo vệ SONET có thể là:  1+1, ngh ĩa là dữ liệu được truyền dẫn trên hai hư ớng n gược nhau và ở đích th ì tín hiệu có chất lượng tốt hơn sẽ được lựa chọn .  1:1, chỉ ra rằng có một đường b ảo vệ dành riêng cho đường ch ính  n:1, thể h iện mộ t số đ ường chính (n) chia sẻ chung một đường bảo vệ. Thiết kế của SONET cũng tăng cường OAM&P để truyền các thông tin cảnh báo, điều khiển và hiệu năng giữa các hệ thống và giữa các mức mạng. Tuy nhiên, SONET mang quá nhiều thông tin m ào đầu và chúng lại đư ợc m ã hoá ở nhiều mức khác nhau. Mào đầu đường (POH) được mang từ đầu cuối tới đầu cuối. Mào đầu tuyến (LOH) được sử dụng cho tín hiệu giữa thiết bị kết cuối tuyến ví dụ như các bộ ghép kênh OC-n. Mào đ ầu đoạn (SOH) được sử dụng để thông tin giữa các th ành phần mạng liền kề ví dụ nh ư các bộ tái tạo. Với một OC-1 với tốc độ là 51,84 Mbps, phần tải của nó chỉ có khả năng truyền dẫn một DS-3 với tốc độ bit là 44,736 Mbps. 5 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  12. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM Xu hướng thứ ba ứng dụng IP/MPLS trực tiếp trên WDM và là giải pháp hiệu quả nhất. Tuy nhiên, nó lại yêu cầu tầng IP có trách nhiệm bảo vệ và ph ục hồi tuyến. Nó cũng yêu cầu một khuôn dạng khung được đơn giản hoá để điều khiển lỗi truyền dẫn. Có một vài lựa chọn khuôn dạng khung cho IP trên nền WDM. Một vài công ty đã phát triển một chuẩn mới là Slim SONET/SDH. Nó cung cấp các chức năng tương tự như SONET/SDH nhưng với các kĩ thuật hiện đại để thay thế mào đầu và ghép kích thước khung vào kích thước gói tin. Một ví dụ khác là ứng dụng khuôn dạng khung Gigabit Ethernet. Chuẩn 10- Gigabit Ethernet m ới được thiết kế là đ ể d ành riêng cho các hệ thống WDM ghép ch ặt. Sử dụng khuôn dạng Ethernet, các máy ch ủ ở bất kì hướng n ào của kết nối cũng không cần sắp xếp lên một khuôn dạng giao thức khác (ví dụ như ATM) để truyền dẫn. Các mạng IP truyền thống sử dụng báo hiệu trong băng nên lưu lượng báo hiệu và điều khiển được truyền dẫn trên cùng một đư ờng và tuyến. Một mạng quang WDM có một mạng truyền thông riêng rẽ dành cho các bản tin điều khiển. Như vậy nó sử dụng báo hiệu ngo ài băng như trong hình 1.3 Lưu lượng dữ liệu Báo hiệu ngoài băng (a) Mạng WDM Lưu lượng dữ liệu và điều khiển Báo hiệu trong băng (b) Mạng IP truyền thống Hình 1.3 Lưu lượng dữ liệu và điều khiển trong mạng IP và WDM Trong m ặt phẳng điều khiển, IP trên n ền WDM có thể h ỗ trợ nhiều kiến trúc mạng khác nhau và sự lựa chọn kiến trúc ch ỉ phụ thuộc vào môi trường mạng hiện có, nhà quản trị và chủ sở hữu m ạng. 1.2 Lí do chọn IP/WDM IP là giao th ức được thiết kế để xác đ ịnh địa ch ỉ mạng lớp ba và từ đó đ ịnh tuyến qua các mạng con với các công nghệ lớp hai khác nhau. Ph ía trên tầng IP tồn tại rất 6 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  13. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM nhiều các dịch vụ và ứng dụng dựa trên n ền tảng IP khác nhau. Trong khi đó ph ía dưới lớp IP thì sợi quang sử dụng công ngh ệ WDM là cô ng ngh ệ truyền dẫn h ứa h ẹn nhất, cho ph ép dung lượng m ạng vô cùng lớn để đáp ứng được sự phát triển của Internet. Công ngh ệ này sẽ trở nên hấp dẫn hơn nhiều khi giá thành của các h ệ thống WDM giảm đ i. Mặt phẳng điều khiển có nhiệm vụ truyền dẫn các bản tin điều khiển để chuyển đổi các thông tin sẵn có và có th ể tiếp cận được, tính toán cũng như thiết lập đường truyền dẫn dữ liệu. Mặt ph ẳng dữ liệu có nhiệm vụ truyền d ẫn lưu lượng ứng dụng và lưu lượng người sử dụng. Một chức năng điển hình của mặt phẳng dữ liệu là đệm và chuyển tiếp gói tin. IP không phân tách m ặt phẳng dữ liệu và mặt ph ẳng điều khiển và do đó nó đòi hỏi các cơ ch ế QoS tại các bộ định tuyến để ph ân biệt các b ản tin điều khiển và các gói tin dữ liệu. Một h ệ thống điều khiển m ạng WDM truyền thống sử dụng m ột kênh điều khiển riêng biệt, còn được gọi là mạng truyền th ông dữ liệu, để truyền dẫn các bản tin điều khiển . Một hệ thống quản lý và điều khiển mạng WDM, theo TMN, được triển khai theo cấu trúc tập trung. Để cho phép m ở rộng đ ịa chỉ, các hệ thống này dùng một phân cấp quản lý. Kết h ợp IP và WDM có n gh ĩa là, ở trong mặt ph ẳng d ữ liệu ta có thể yêu cầu các tài nguyên mạng WDM chuyển tiếp lưu lượng IP một cách hiệu quả còn trong mặt ph ẳng đ iều khiển ta có thể xây d ựng một mặt ph ẳng đ iều khiển đồng bộ. IP /WDM cũng đánh đ ịa chỉ tất cả các m ức trung gian của các mạng quang intra- và inter-WDM và các mạng IP. Các động cơ thúc đẩy IP/WDM bao gồm:  Các mạng quang WDM có thể đánh địa chỉ lưu lư ợng Internet đ ang phát triển bằng cách khai thác cơ sở hạ tầng sợi quang sẵn có. Sử dụng công nghệ WDM có thể tăng một cách đ áng kể việc tận dụng b ăng thông sợi quang.  Hầu hết lưu lượng dữ liệu qua các m ạng là IP. Gần như tất cả các ứng dụng dữ liệu đầu cuối n gười sử dụng đ ều sử dụng IP. Lưu lượng tho ại truyền thống cũng có thể đón g gói nhờ các kĩ thuật VoIP.  IP/WDM thừa h ưởng sự m ềm dẻo và khả năng thích ứng mà các giao th ức điều khiển IP cho phép .  IP/WDM có thể đạt được hoặc nhắm vào sự phân bố b ăn g thông động theo nhu cầu (hay giám sát thời gian thực) trong các m ạng quang. Bằng cách phát triển từ các mạng quang đ iều khiển tập trung truyền thống sang mạng tự điều khiển ph ân bố, mạng IP/WDM tích h ợp không những giảm 7 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  14. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về IP/WDM thiểu chi phí qu ản lý m ạng mà còn cung cấp phân bố tài nguyên động và giám sát dịch vụ theo nhu cầu.  Với sự giúp đỡ của các giao thức IP, IP/WDM có thể h y vọng đ ánh địa chỉ được WDM hay các nhà khai thác hoạt động trung gian NE.  Các mạng quang WDM đòi hỏi mặt phẳng điều khiển thống nhất và có khả năng phân cấp giữa các mạng con được cung cấp bởi các nhà khai thác WDM khác nhau. Các giao thức điều khiển IP đ ã đ ược triển khai rất rộng rãi và được chứng minh là có khả năng phân cấp. Sự xuất hiện của MPLS không chỉ bổ sung cho IP truyền thống kĩ thuật lưu lượng và khả năng QoS biến đổi mà còn đưa ra m ột mặt phẳng điều khiển trung tâm IP thống nhất giữa các mạng.  Sự khác biệt giữa các thiết bị mạng WDM đòi hỏi sự liên kết giữa các nhà khai thác trung gian. Ví dụ như các WADM không trong suốt đòi hỏi các khuôn dạng tín hiệu nhất định ví dụ như tín hiệu SONET/SDH ở các giao diện khách xen/tách của chúng. Sự liên kết hoạt động giữa WDM đòi hỏi sự xuất hiện của tầng mạng mà ở đây là IP.  IP/WDM có th ể đ ạt được sự phục hồi động bằng cách p hân mức các cơ ch ế đ iều khiển ph ân tán được dùng trong mạng.  Từ quan điểm d ịch vụ, các mạng IP/WDM có thể lợi dụng các cơ ch ế, ch ính sách, mô hình , cơ cấu QoS được đ ề n ghị và phát triển trong mạng IP.  Rút kinh nghiệm từ tích hợp IP và ATM, IP và WDM cần một sự tích hợp mạnh hơn nữa để tăng tính hiệu qu ả và khả năng m ềm dẻo. Ví dụ nh ư, IP trên nền ATM cổ đ iển là tĩnh và ph ức tạp và chuyển đổi đ ịa chỉ IP sang ATM là bắt buộc phải chuyển đổi giữa các đ ịa ch ỉ IP và các địa chỉ ATM. Tích hợp IP/WDM sẽ cho phép truyền dẫn mạng quang một cách hiệu quả, làm giảm chi phí cho lưu lượng IP và tăng cường sự tận dụng mạng quang. 8 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  15. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II. Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM CHƯƠNG II KĨ THUẬT LƯU LƯỢNG IP/WDM 2.1 Mô hình hoá lưu lượng viễn thông Kĩ thuật lưu lượng phải được thực hiện trên một mô hình cụ thể m à ở đây là mô hình mạng viễn thông hoặc mạng máy tính. Do đó, không thể không xem xét các phương pháp mô hình hoá mạng. Để mô h ình hoá m ạng viễn thông hay mạng máy tính cần hai bước là mô hình hoá lưu lượng và mô hình hoá hệ thống. Mô h ình hoá lưu lượng đ ược sử dụng để mô tả luồng lưu lượng đến hệ thống ví dụ như tốc độ đến, phân bố lưu lượng và tận dụng tuyến nối trong khi mô hình h ệ thống đ ược sử dụng để mô tả chính b ản thân hệ thống kết mạng của nó ví dụ như cấu h ình và mô hình hàng đ ợi. Kiểu hệ thống ho àn toàn tổn thất có thể được sử dụng để làm mô hình cho các mạng chuyển mạch kênh vì trong đó không có vị trí đợi. Vì th ế, khi h ệ thống đã đầy thì nếu như khi đó có một khách hàng mới, anh/chị ta sẽ không được phục vụ. Hệ thống có tổn thất dựa trên việc giám sát để chỉ ra nhu cầu của khách hàng. Còn h ệ thống đợi hoàn toàn được sử dụng để mô h ình hoá các mạng chuyển mạch gói với giả thiết rằng hàng đợi là vô h ạn. Khi đó nếu tất cả các máy chủ đều đang bận thì một khách hàng đến vào thời điểm đó sẽ chiếm một vị trí trong hàng đợi. Ở đây không có tổn thất nhưng khách hàng phải đợi một khoảng thời gian nhất định trước khi được phục vụ. Lúc n ày mối quan tâm sẽ chuyển sang kích thư ớc của bộ đệm và chính sách được sử dụng trong hàng đợi. Ở đ ây, đồ án sẽ chỉ xem xét vấn đề mô h ình hoá lưu lượng còn mô hình hoá hệ thống phải dựa trên các h ệ thống cụ thể. Báo cáo sẽ tìm hiểu các nguyên lí dự đoán lưu lượng được sử dụng trong mô h ình hoá lưu lượng cũng như các thông số để thực hiện mô hình hoá. 2.1.1 Mô hình lưu lượng dữ liệu và thoại cổ điển a ) Mô hình lưu lượng thoại Lưu lượng thoại có thể được mô hình hoá nhờ sử d ụng mô hình Erlang. Đây là mô hình tổn thất hoàn toàn. Giả thiết rằng tổng lưu lượng là α thì:    xh trong đó λ biểu thị tốc độ cuộc gọi đến và h biểu thị th ời gian chiếm (gọi) trung bình (thời gian dịch vụ ). Đơn vị của cường độ lưu lượng là Erlang (erl). Lưu lượng một erlang có ngh ĩa rằng trung bình thì kênh luôn bị chiếm . Nghẽn trong mô hình Erlang xảy ra khi cuộc gọi bị tổn thất. Có h ai đ ại lượng n ghẽn là nghẽn cuộc gọi và nghẽn thời gian. Nghẽn cuộc gọi là xác suất một cuộc gọi (một khách hàng) thực hiện cuộc gọi khi tất cả các kênh đều đã bị chiếm. Nghẽn thời gian là xác su ất m à tất cả các 9 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  16. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II. Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM kênh b ị chiếm trong một kho ảng th ời gian b ất kì. Rõ ràng là ngh ẽn cuộc gọi, Bc, th ể hiện QoS tốt hơn từ quan điểm của kh ách hàng. Giả sử có một hệ thống tổn th ất M/G/n/n, trong đó n là số kênh trên một tuyến nố i, cuộc gọi đến tuân theo quá trình Poisson với tốc độ λ và các thời gian chiếm cuộc gọi là ph ân bố độc lập và bằng nhau theo phân bố h thì mối quan hệ giữa nghẽn cuộc gọi, mức độ tập trung lưu lượng và thời gian chiếm trung bình được cho bởi biểu thức ngh ẽn Erlang như sau: n n! Bc = Erlang (n,α) = i n 0 i ! i b) Mô hình lưu lượng dữ liệu Lưu lượng dữ liệu có thể được mô tả nh ờ sử dụng các mô h ình h àng đợi. Lưu lượng dữ liệu đư ợc biểu diễn bởi tốc độ đ ến của gói tin λ, chiều d ài gói tin trung bình L, và thời gian truyền dẫn gói tin 1/μ. Giả sử rằng R h ệ thống biểu diễn tốc độ tuyến nối hay nói cách kh ác là số đơn vị dữ liệu trong một đơn vị th ời gian thì th ời gian truyền dẫn gói tin sẽ là L/R. Khi đó tổng số lưu lượng sẽ đ ược thể h iện bởi tải lưu lượng ρ:   .L    R Từ quan điểm của người sử dụng thì đặc tính quan trọng là QoS. QoS được biểu diễn bởi Pz, là xác suất một gói tin phải đợi lâu hơn một giá trị tham chiếu z. Giả thiết một hệ thống h àng đợi M/M/1, có các gói tin đến tuân theo quá trình Poisson với tốc độ λ và chiều dài gói tin phân bố độc lập và bằng nhau theo phân bố lu ỹ th ừa L thì mối quan hệ giữa khả năng tải lưu lượng hệ thống, QoS được cho bởi công thức sau: 1, L  R (   1)  Pz  Wait(R,  , L, z)   L  R   R exp -  L    z , L  R (   1)    2.1.2 Các mô hình lưu lượng dữ liệu lí thuyết Lưu lư ợng LAN Ethernet đ ã được nghiên cứu một cách chính xác dựa trên hàng trăm triệu gói tin Ethernet bao gồm cả thời gian đến và chiều dài của chúng. Các nghiên cứu đó đã chỉ ra rằng lưu lượng Ethernet dường như b iến đổi rất nhiều do sự xuất hiện của tính bùng nổ trong các d ải thời gian từ micro giây tới miligiây, giâ y, phút, giờ và ngày. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng lưu lượng Ethernet có tính tự tương 10 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  17. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II. Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM quan thống kê. Điều n ày có nghĩa là lưu lượng sẽ trông giống nhau trong tất cả các d ải thời gian và có th ể sử dụng một tham số duy nhất là tham số Hurst đ ể m iêu tả đặc tính phân mảnh. Các đặc tính lưu lượng Ethernet này kh ông thể diễn tả n ếu sử dụng các mô hình lưu lượng cổ điển như là mô h ình Poisson. Lưu lượng WAN Internet cũng đ ã đ ược nghiên cứu ở cả hai mức đo là m ức gói tin và mức kết nối. Nghiên cứu đã ch ỉ ra rằng tại mức gói tin, phân bố thời gian đến giữa các gói tin TELNET là không tăng nhanh theo hàm lu ỹ th ừa như các m ô hình cổ điển. Còn tại mức kết nối đối với các phiên TELNET tích cự c th ì tốc độ đ ến kết nối tuân theo quá trình Poisson (với tốc độ cố đ ịnh theo từng tiếng đồng hồ ). Tuy nhiên, nghiên cứu cũng ch ỉ ra rằng tại mức kết n ối, đối với các kết nối trong phiên khởi tạo người sử dụng (FTP, HTTP) và máy kh ởi tạo thì tốc độ đến kết nối có tính bùng nổ, đôi khi là tương quan và không tu ân theo quá trình Poisson. Để thể hiện được tính bùng nổ của lưu lượng dữ liệu Internet thì có th ể cần ph ải sử dụng các ph ân bố số mũ con nh ư là các phân bố Log-normal, Weibull, Pareto. Đối với các qu á trình có ph ụ thuộc dải dài thì các qu á trình tự tương quan như là chuyển động Brownian ph ân mảnh có thể được sử dụng. 2.1.3 Một mô hình tham chiếu băng thông Kĩ thuật lưu lượng vòng kín có thể được thực hiện d ựa trên ph ản hồi và tham chiếu băng thông. Kĩ thuật lưu lượng vòng kín dựa trên ph ản hồi sẽ được trình bày trong ph ần 4.2 . Tham chiếu băng thông là m ột công cụ hữu ích cho kĩ thuật lưu lượng. Các dự đoán băng thông trong tương lai có thể được sử dụng để khởi tạo tái cấu h ình mức mạng. Nh ờ việc dự đo án băng thông của dòng lưu lượng, có thể xác định được các đòi hỏi về dung lượng của tuyến nối IP/WDM và do vậy sẽ quyết đ ịnh có th ực hiện tái cấu hình h ay kh ông. Dòng lưu lư ợng IP là một dòng các gói tin IP đơn hướng (của cùng một lớp lưu lượng) giữa hai đầu cuối. Các đ ầu cuối có th ể là các bộ định tuyến liền kề trong trường hợp các dòng lưu lượng IP là lưu lư ợng chạy trên tuyến nối nằm giữa hai bộ định tuyến . Tương ứng như thế, các đầu cuối cũng có th ể không ph ải là các bộ đ ịnh tuyến liền kề. Một dòng lưu lượng IP là đơn hướng và điều n ày sẽ dẫn tới tính không đối xứng của lưu lượng giữa các đầu cuối. Cho trước một dòng lưu lư ợng thì đ iều ta mong muốn là xác định các tính chất và ước lượng được băng thông của nó. Mặc dù phương pháp d ưới đ ây có thể áp dụng cho nhiều kiểu lưu lượng nhưng nó được hi vọng là sẽ có khả năng ước lượng được tải mong muốn của kết nối IP và sau đó các ước lượng này sẽ được sử dụng đ ể thực hiện các quyết đ ịnh tái cấu h ình. 11 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  18. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II. Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM Khoảng th ời gian dự đoán xác định độ lớn thời gian dự đo án trong tương lai. Khoảng thời gian cho tái cấu h ình mức m ạng đư ợc xác đ ịnh bởi nhiều yếu tố . Người ta mong muốn tái cấu hình mức m ạng có kh ả năn g phản ứng trước các thay đổi trong xu hướng lưu lượng (chẳng h ạn như các thay đ ổi tải trong một ngày). Mặt khác khoảng thời gian tái cấu hình ít nhất cũng phải bằng th ời gian của một thủ tục tái cấu hình. Khoảng thời gian tái cấu hình b ao gồm các th ành ph ần sau:  Thời gian đ ể thực hiện một dự đoán  Thời gian đ ể tính toán một mô h ình mới  Thời gian đ ể d ịch chuyển từ mô h ình hiện tại tới mô hình m ới Thời gian để thực hiện dự đoán băng thông phụ thuộc vào độ phức tạp tính toán của mô hình dự đoán. Thời gian để tính toán mô hình mới phụ thuộc vào độ phức tạp của các thuật toán hay giải pháp dựa trên kinh nghiệm để thực hiện việc thiết kế mô hình đó. Còn thời gian để dịch chuyển từ cấu hình hiện tại sang cấu h ình mới lại phụ thuộc vào chu trình dịch chuyển đ ược sử dụng. Giả thiết rằng chu trình d ịch chuyển bao gồm một chuỗi các thiết lập và loại bỏ từng tuyến nối IP/WDM riêng rẽ. Khi đó thời gian dịch chuyển sẽ bằng tổng thời gian để thiết lập và loại bỏ các tuyến nối IP/WDM với thời gian để các giao thức định tuyến ổn định sau mỗi thay đổi mô hình. Dựa trên các nh ận xét trên, người ta thừa nhận một khoảng thời gian tái cấu hình nhất định. Đây là khoảng thời gian xác định tính thường xuyên th ực hiện tái cấu hình mức mạng. Thời gian này được gọi là kho ảng thời gian thô (khác với khoảng thời gian mịn - thời gian cho các phép đo lưu lượng). Khoảng thời gian thô là một thông số có thể thay đổi đ ược tuỳ theo thiết kế. Ảnh hư ởng của các giá trị khác nhau của thông số thời gian thô đ ã được đánh giá. Dự đoán băng thông cho dòng lưu lượng trong khoảng thời gian kế tiếp phụ thuộc vào một số yếu tố sau:  Giờ trong ngày và ngày trong tuần: tồn tại mối tương quan giữa ngày trong tu ần và giờ trong ngày với độ lớn lưu lượng Internet.  Các mối tương quan từ các mẫu thời gian trước đó : độ lớn lưu lượng trong quá khứ gần sẽ ảnh hưởng tới độ lớn lưu lượng trong tương lai.  Quá trình đến của lưu lượng: không thể ch ỉ dự đoán các quá trình này là các quá trình Poisson. Cần ph ải tính đến các đặc tính tự tương quan của dòng lưu lư ợng trong đó. Mục đích là tìm kiếm một mô hình thông số dựa trên kinh nghiệm để có thể dự đoán được băng thông lưu lượng trong khoảng thời gian kế tiếp. Mô h ình sẽ tận dụng 12 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  19. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II. Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM các thông tin đo đạc lưu lượng và giả thiết rằng quá trình đ ến của lưu lượng là quá trình tự tương quan. Mô hình dư ới đây đ ã đ ược đề xuất bởi A. Neidhardt và J. Hodge tại Bellcore và được dùng để dự đoán dung lượng của một ATM VPC mang lưu lượng IP và được mở rộng trong dự án NGI Supernet NC&M tại Bellcore/Telcordia. Quá trình chuyển động phân mảnh Brownian Quá trình chuyển động phân mảnh Brownian (FBM) là m ột quá trình tự tương quan được mô tả bởi ba thông số là: tốc độ đến trung bình m, tham số dao động a và thông số Hurst, H. Một mạng IP/WDM có thể mô h ình hoá tốc độ đến như FBM để xem xét đến sự dao động của tổng lưu lư ợng mịn hoá trong khoảng thời gian thô. FBM được định nghĩa nh ư sau: am Z(t) trong đó    t   A(t) = mt + Trong đó Z(t) là quá trình chuyển động phân mảnh Brownian b ình thường hoá với các tính chất sau:  Z(t) đồng biến  Z(0) = 0 và E[Z(t)] = 0 với mọi t 2H  E[Z(t)]2 = t với mọi t  Z(t) có tính liên tục  Z(t) có tính Gauss Sự biến thiên của Z(t) được thể hiện bởi: 2H V[A(t)] = am t Hãy xem xét m ột hàng đợi với quá trình đến FBM như trên và với tốc độ dịch vụ C. Hệ thống này có bốn thông số: m là tốc độ đến trung b ình, a là tham số biến thiên của quá trình đ ến, H là thông số tự tương quan và C là tốc độ dịch vụ. Xác xuất tràn dòng của hàng đợi trên hay chính là P(Q>B) trong đó B là kích thước bộ đệm được cho bởi công thức gần đúng sau: 1 P(Q  B)  exp( (am) 1 (C  m) 2 H H 2 H (1  H )  2(1 H ) B 2(1 H ) ) 2 Giả thiết rằng người ta cần xác xuất tràn dòng ở trên bị chặn ngh ĩa là: z2 P(Q > B)  exp (- ) 2 thì b iểu thức cho tốc độ dịch vụ của h àng đợi C sẽ có dạng như sau: 13 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
  20. Đồ án tốt nghiệp đại học Chương II. Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM 1  1 1 1 1  C  m  m 2 H  z 2 H a 2 H B 1 H H (1  H ) 1 H      Các nguyên lí tham chiếu lưu lượng Nguyên lí đầu tiên là băng thông lưu lượng trong khoảng thời gian kế tiếp phụ thuộc nhiều vào lưu lượng đã thấy trong dòng lưu lượng của cùng khoảng thời gian đó của tuần trước đó. Nguyên lí này phản ánh mô h ình độ lớn lưu lượng phụ thuộc lớn vào giờ trong ngày và n gày trong tuần đ ược quan sát thấy trong các tuyến nối. Do vậy, đ ộ lớn lưu lượng trung bình trong khoảng thời gian kế tiếp sẽ gần như giống h ệt như độ lớn đ ã xuất h iện trong cùng thời đ iểm của n gày, của cùng thứ hôm đó của tuần trước đó. Và điều n ày có thể được biểu diễn bởi biểu thức: F0  F h, d  Trong đó F[h,d ] là lưu lượng quan sát thấy tại giờ h của ngày d trong tuần trước đó. Giả sử rằng tốc độ phát triển của lưu lượng từ tuần này sang tuần khác được mô hình b ởi một h àm có thông số γ. Cũng giả thiết rằng h àm tăng trư ởng này là h àm mũ : F1  F0 e F 0 Trong đó γ là thông số mô hình được ư ớc lượng từ các phép đ o lưu lượng. Giả thiết rằng W0 và W1 là tổng lưu lượng đo được trong hai tuần liền trư ớc trong dòng lưu lượng th ì có th ể xác định γ từ phương trình sau: W1  W0 e w 0 Nguyên lí thứ hai là d ự đoán băng thông lưu lượng trong khoảng thời gian kế tiếp sẽ khác với lưu lượng đã được quan sát thực tế trong cùng một cách mà phép dự đoán trong khoảng thời gian liền trước đó đã thực hiện. Cho A(h-1) là độ lớn lưu lư ợng thực tế đo được trong khoảng thời gian (h-1). Giả thiết F(h -1) là độ lớn lưu lượng d ự đo án cho khoảng thời gian (h-1) th ì:  A(h  1)   F (h  1)   (1   )  là tỉ lệ để xem xét sự kh ác nhau giữa giá trị dự đoán và giá     trị thực tế trong khoảng th ời gian liền trước. Do đó :  A(h  1)   F (h  1)   (1   )  F2  F1     14 Nguyễn Thế Cương, D2001VT
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
207 tài liệu
1474 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0