ữ
Sv : Nguy n H u Đoàn. ễ MSSV: 507102012
1. Giới thiệu chung
l p v t lí, ch ệ ở ớ ậ c ng khác. Đo ổ Các hub Ethernet làm vi c ợ
m t ph n m t hub ố ộ
ợ đ uề đu c coi là ợ ấ ả
t ả ộ
ể ớ ạ ộ
chúng nh nậ đu c ra các c ng. T t c các nút ạ ấ ả ổ môi tru ng qu ng bá ồ ờ ừ m t trong s các nút m ng phát đi t ố Nguyên t c ho t ạ đ ng này có th gi ắ các nút m ngạ đ u ph i chia s đung lu ng ả ề i các khung mà ỉ đơn giản phát l ạ ạm l pặ đa đó, chúng còn đu c g i là tr ọ ầ c aủ m ng n i vào cùng ộ đu cợ đ ng nh t. Nói cách khác, b t kì khung đ li u nào ữ ệ ấ ạ i. ở ấ c các nút còn l ạ đ uề đu c thu b i t ợ i h n thông lu ng ấ cả t c a toàn m ng, đo t ạ ủ ợ c a m ng LAN. ạ ủ ợ ẻ
ỉ ế ể
ể ế
ộ ị
tăng đáng k thông l ng ờ ề ể
i b h n ch b i t c ng. Tuy nhiên, thông l ạ ố đ ộ mà t ộ ử
Trong khi đó các switch ch chuy n ti p các khung ra đúng ươ ngứ ng c ng t ổ ộ ch trên m t v iớ địa chỉ đích trên khung. Vì các switch chuy n ti p các khung ỉ ề môi tru ng qu ng bá; đu ng ra nh t ả ờ của m tộ đi u này cho phép ượ switch thì l ế i đó nó có th chuy n ti p ể ể ạ ị ạ các khung ra đu ng ra ấ đ nh, chúng t o ra không ph i ả m t mà nhi u ạ ượ ế ở ố đ x lí, t c m t cách chích xác. ờ ộ
2. Mục tiêu bài thí nghiệm
Kh o sát s thay m t m ng đổi c a thông lu ng trong ủ ợ ạ ộ cục b khi nâng ộ c p tấ ừ
ự ả hub lên switch.
3. Xây đựng mô hình mô phỏng
Kh i đ ng OPNET IT Guru Acađemi c Eđition. T o m t project m i ở ộ ớ tên là ạ ộ
01_Switch_vs_Hub, ho t c nh là Hub. ạ ả
Các b c trong c a s ng t bài thí nghi m 1 . ướ ử ổ Initial Topology làm t ươ nh ự ư ở ệ
Ethernet hình
ổ Select Technologies, ch nọ Trên c a sử h và mô ọ Ethernet_ađvanceđ, click Next. Trên cửa sổ Review, click OK.
ộ ế
tâm. Cách làm t ng t
ớ ươ ự
m t m ng LAN Truớc h t, ta xây đ ng ạ ự trong đó các máy tr mạ đuợc nối v i nhau ự qua m t hub trung ộ nh bài thí nghi m 1 sau khi xây d ng, ta ệ ư ở c m ng nh sau: đ ượ ư ạ
ng t nh bài thí ợ r m Ethernet: ta làm t ạ ươ ự ư
ẫ ư nghi m 1, v i các thông s sau: Cài đ t ặ m u l u lu ng cho các máy t ệ ớ ố
- ON State Time là Constant (1000), và OFF State Time là constant (0) để
máy phát d li u đi li n t c. ữ ệ ệ ụ
-
Interarrival Time (seconđs) là exponential (0.005) và Packet Size (bytes)
là constant (1000).
V i cài đ t này, m i máy tr i l u ặ ớ ỗ ạm s t o ra t ẽ ạ ả ư lu ng v i t c đ trung b ợ
u ệ kích thu c 1000 byte. Do đó có th tính đ ớ ớ ố ộ ể ình là iả ược t
m i 5 ỗ mili giây m t gói d li ộ ữ ình của m i máy tr l u lu ng trung b ỗ ư ợ ạm:
1000 (bytes/packet) * 8 (bits/byte) * 1 (packet/0.005 sec) = 1.6 Mbps / trạm
T i l u l ng toàn m ng= 12*1.6=19.2Mbps ả ư ượ ạ
Nhu v y m ng LAN đùng hub trung tâm t l p xong. ậ ạ đã đu c thi ợ ế ậ
4.
Ðặt cấu hình mô phỏng
Simulation => Choose Inđiviđual Statistics…
- Ch n tab ọ
m c con Delay
- Bung các thu m c ụ Global Statistics/ Ethernet, ch n thu
ọ ụ
(sec).
- Bung thu m c ụ Traffic Sink và ch n ọ Traffic Receiveđ (bits/sec).
- Bung thu m c ụ Traffic Source r i ồ ch nọ Traffic Sent (bits/sec).
- Bung thu m cụ Nođe Statistics / Ethernet và ch n ọ Collision Count. Click
ng tác. OK để đóng c a s t ử ổ ươ
ọ
Simulation => Configure Discrete Event Simulation…Trên tab ị minutes(s). Click OKđể đóng cửa sổ ơ
ng tác. Ch n tab Common, đ tặ Duration là 2, đ n v là t ươ
5. Nhân bản hoạt cảnh
đó hub trung tâm c a m ng ạ ả ợ
ấ ợ ủ của m ng ạ ế ằ ạ đu c thay th b ng có thể đu c kh o sát, ả ợ
T o m t ho t ạ c nh khác trong ộ c u hình khác nhau, ch t lu ng switch. V i hai ấ ớ so sánh qua mô ph ng.ỏ
Nh n t Ctrl+Shìt+D, đ t tên cho ho t c nh ấ ổ ợ ặ
h p phím ở ạ ể ả
ộ ộ ộ
th c đ n. Click ơ ổ
Click OK đ kh i t o ho t ả Eđit Attributes. Click trái chu t lên thu c tính ethernet16_switch_adv t tr tr ạ ả m i nớ ày là Switch. ạ c nh. Click ph i chu t lên hub trung tâm và ch n ọ mođel và chọn OK xác nh n thay đ i. Thay đ i giá ổ ng tác. ng ậ ừ ự ị ườ Name thành Switchclick OK để đóng cửa s t ổ ươ
6. Chạy mô hình mô phỏng
Chon tab Scenarios => Manage Scenarios... Thay đ i tru ng
ờ Results trong cả
ổ
ạ ầ
hai hàng v i giá tr ớ lu t t ng ho t ợ ừ ph ng.ỏ
Chú ý: Mu n ch y mô ph ng ho t c nh nào thì ch n giá tr tr ng Result là ạ ả ị ườ ạ ố ỏ ọ
7. Xem và phân tích kết quả mô phỏng
Ch n tab Results => Compare Results… ọ
Các k t qu th hi n nh sau: ả ể ệ ư ế
7.1.
Ch n và bung thu m c ụ Global Statistics/ Ethernet, ch n tha ọ ọ m số Delay (sec).
ỏ
ở chế độ As Is. So sánh đ trộ ễ Show để
ả mô ph ng Xem k t qu ế Click bi u tu ng ợ ể xem chi ti t.ế
Ð th bên b ồ ị i u dể
ạ ơ
i n đ tr th i gian ộ ễ ờ ễ đi. Ta đu c phát c a các khung Ethernet ủ ợ ộ ễ c aủ m ng s đ ng switch là th y đ tr ử ụ ấ ớ ộ ễ nổ đ nh h n nhi u so v i đ tr nh vàỏ ề ị c a m ng s d ng Hub, ( ộ ễ của m ngạ đ tr ử ụ ạ ủ hub tăng không ng ng). ừ
7.2.
So sánh t ng t ng c ng i l u l ả ư ượ ộ ổ
ọ
m Bung thu m c ụ Traffic Sink, ch n tha số Traffic Receiveđ (bits/sec). Xem đ thồ ị ở chế độ As Is. Click Show đ xeể m chi ti t.ế
màn hình bi u ể di n t
ồ ị ổ ợ ễ ả ư i l u t ấ c các ả
Ð th trên c ng thu đu lu ng t ng ộ máy tr m ạ c a m ng LAN. Nh n xét: ủ ợc trên t ậ ạ
ợ ả ư ờ ợ
ạ T i l u lu ng trong tru ng h p m ng LAN đùng Hub đ t trung bình 9.39(Mbps), ạ ng truy n 10baseT). ề t c đ danh đ nh ố ộ ị c a hub (dùng đ ủ ườ
ng h p dùng switch t i l u l ả ư ượ ạ ng t ng c ng trung bình đ t ổ ộ
Còn trong tr ườ 19.168 Mbps, g p đôi tru ng h p ấ ợ c a hub. ủ ợ ờ
7.3.
So sánh t ng phát i l u l ả ư ượ
Bung thu m cụ Traffic Source, ch n tham s ọ
ả ấ
ng h p l u l ườ ạ ộ
ố ở chế độ As Traffic Sent (bits/sec). Xem đ thồ ị ng Is. Ta th y trong c hai tr ợ ư ượ ạ ấ t ng c ng c a toàn b các tr m phát đi đ t x p ủ ộ ổ x 19.16 Mbps. ỉ
ụ ấ
ử T các m c 7.2 và 7.3 ta th y switch x lí ừ t h n Hub, m ng Lan dung Switch có thông i t t ạ ả ố ơ ng c c đ i l n h n Hub r t nhi u trong l ề ự ượ ấ ơ ạ ớ nh và n đ nh i l n v i đ tr ng h p t tr ổ ớ ộ ễ ợ ả ớ ườ ỏ ị
h n.ơ
ả ộ
ng xung đ t(Collision này ch áp đ ng cho ượ ố ụ ỉ
7.4. Kh o sát l Count)tham s tru ng h p Hub. ợ
ờ
ả ể Chuy n sang ho t c nh Hub. ạ
ể ễ ấ
ấ ỉ
Ch n tab ọ Results => View Results... Bung các thu m cụ Object Statistics, Office Network, Hub, ố Collision Count. Ethernet. Ch n tham s ọ ở chế đ ộ As Is. Tham số này ả Xem k t quế đột xu t hi n trên hub bi u di n s xung ệ ố trong quá trình mô ph ng. Đ đàng quan sát ỏ đã x yả ra. th y có x p x 1943 xung ấ i l u lu ng trên hub quá Nguyên nhân là đo t ả ư ễ đ t/giây ộ ợ
n ng.ặ
L u l i mô hình và đóng ư ạ toàn b các c a s . ử ổ ộ
Chú ý:
Traffic Receiveđ, Traffic sent, Collision ị
Cách tính giá tr trung bình các thông sô Count:
- Sau khi click Show đ xem chi ti
ể ế ồ ị ả
ọ Export c Opnet ồ t, click ph i vào đ th , ch n ẽ ượ ộ ữ ệ ủ
Graph data to spreadsheet, toàn b d li u c a đ thĩ s đ chuy n sang d ng Excel. ể ạ
- Trên c a s làm vi c Excel, dùng hàm Average() đ tính giá tr trung bình
ử ổ ệ ể ị
Câu h iỏ
ợ xác
ả
ặ
t ng ổ ợ
của m iỗ 1. Dung lu ng ư đ nh l u switch s ị ẽ ể ử lu ng t i mà nó có th x ả ợ ạ c nhả lí. Nhân b n ho t m i là Switch, đ t tên ớ ặ iạ Switching_Speeđ. Khai l ố c a switch, bung tham s ủ thu Briđge m cụ Parameters, đ t thu c tính ộ Packet Service Rate (packets/sec) là 2000. Khi đuợc t o raạ s gói ố ị ạ ạ mô ph ngỏ i ernet. Ch y l eration c a các máy tr m Eth /giây. Hãy xác đ nh ạ ủ đó switch ch x lí ỉ ử đu c 2000 khung theo tham s Packet Gen ố
ậ ố
ế và kh o sát các tham s Ethernet, Traffic Receiveđ, Traffic Sent. Nh n xét các k t ả qu thu đu c. ả ợ
Tr l i: ả ờ
T tham s Packet Generation c a các máy tr m, ta có: ừ ủ ạ ố
ứ ỗ ạ
c t o ra: 12/0.005=2400packets/s M i máy tr m phát ra 1 packet 1000bytes c m i 0.005s, có 12 máy tr m => ạ T ng s gói đ ổ ượ ạ ỗ ổ
ng 12 tr m phát ra: c ng ộ t ng ổ l ượ c a ủ ạ
L u ư 2400*1000*8=19200000bps=19.2Mbps.
ạ ả ỏ
ố cượ
Ch y lai mô ph ng và kh o sát các tham s Ethernet, Traffic Receiveđ, Traffic Sent, ta đ các k t qu sau: ế ả
Đ tr : ộ ễ
ạ
ơ ỏ ấ ớ ộ ễ ớ
ầ
ợ ạ ớ ơ
ỏ ơ ễ ẫ
ấ
ổ ng ạ ớ ườ T đ th ta th y v i m ng dùng switch đã ừ ồ ị l n h n m ng dùng s a đ i có đ tr ử ỉ ử switch ban đ u. Đó là vì switch m i ch x /giây, kém h n so v i lí đu c 2000 khung ớ ộ switch cũ là 500000khung/giây. Nh ng đ ư khi dùng Hub tr này v n nh h n đ tr ộ ễ ộ ễ và n đ nh h n. Trên đ th , ta th y đ tr ị ồ ị ơ ả gi a) tăng tuy n tính trong kho ng ở ữ ế
c a m ng dùng switch m i (đ ủ th i gian mô ph ng ỏ ờ
Thông l ng t ng c ng ượ ộ ổ
ấ ớ
T đ th ta th y v i switch m i, thông ớ ừ ồ ị l ử ng ch đ t 16Mbps do kh năng x lí ả ượ các gói tin c a switch b gi m. ỉ ạ ủ ị ả
L u l ư ượ ng phát c a các tr m ủ ạ
ng phát c a các tr m không có gì ủ ạ
L u l ượ ư thay đ i .ổ
ả ing_Speeđ đã đuợc t o ra t ạ
ủ ạ c nh Switch ố
i l u lu ng t o ra của c m ng. Nói cách khác, t c ạ ợ ố đ x lí
ể ậ ậ ớ đ nhị câu h i 1, xác ỏ ừ h x lí ộ ể ử đu c toàn b ợ ộ ử đó ph i ả là bao ể đua ra giá trị đuợc
2. Ti p tế ục v i ho t ớ giá tr ị c a tha m s Packet Service Rate sao cho switch có t t ả ạ ả ư nhiêu đ Traffic Received b ng v i Traffic Sent. L p lu n đ ằ ch n.ọ
Tr l i: ả ờ
ng c a switch T ng t ủ ư ượ ổ
ạ ể
i l u lu ng t o ra ỉ ợ ể ệ ố ộ ử ấ ả ư ả ạ ạ
ỉ ạ ấ ể ằ ằ ớ
ộ ễ ị ỗ ư ộ
i, m t khác do các tr m truy n theo phân b hàm mũ nên t ề ữ ạ ặ ố
ử ậ ổ ị
ả i Tham s Packet Service Rate th hi n t c đ x lí l u l ố t c 12 tr m phát ra là x p x 19.2Mbps =2400packet/s. Do đó đ switch có c a t ủ ấ ả của c m ng thì tham s Packet ộ t ể ử đu c toàn b th x lí ố ợ = 2400 Traffic Service Rate ph i ả ≥ 2400. Nh ng n u Packet Service Rate ế ư Receiveđ không th b ng v i Traffic Sent mà ch đ t x p x g n b ng do các ỉ ầ ả i ph i nguyên nhân nh xung đ t gi a các gói tin, đ tr , hay các gói tin b l ủ truy n l i t o ra c a ả ạ ề ạ các tr m luôn thay đ i , do đó switch không x lí k p.Vì v y tham s Packet ố ạ Service Rate ph i ch n > 2400. ả ọ
Sau khi ti n hành mô ph ng, ta xác đ nh đ c m t s k t qu sau: ế ỏ ị ượ ộ ố ế ả
Packet Service Rate Traffic Sent(bps) Traffic Received(bps)
2450 19168632 19168140
2500 19168632 19168140
2600 19168632 19168211
2700 19168632 19168211
ộ t ể ử đu c toàn b ợ
ợ ạ của c m ng. T b ng k t qu trên, ta ch n ả ạ ừ ả ế ả
ấ ớ
ả ư i l u Tham sô Packet Service Rate sao cho cho switch có th x lí ọ Packet Service Rate lu ng t o ra =2600. V i giá tr này, ta th y giá tr ị Traffic Received(bps) đã rất gần với Traffic ị Sent(bps), không nên chọn giá trị Packet Service Rate quá cao vì càng cao thì độ phức tạp trong chế tạo cũng cao, giá thành cũng đắt hơn.
đ t tên là ặ
i tha ạ c nh g c Switch và ố ạm r i ch n ồ ọ Select Similar Objects. Cài đ t l
ộ m thu ở
m cụ Packet Generation Parameters, đ t th i gian ợ
đ u nh ng các khung đ li u đu c phát ra s ộ ữ ệ ầ ợ
i ả Smooth_Traffic. Click ph iả m số ặ ạ đ n làế ặ ờ uư lu ng trung bình s gi ng v i ho t ạ ớ ẽ ố ố ẽ đ uề đ n h n do phân b ơ ặ ạ ạ mô ph ngỏ , so sánh các ố mũ n a. Ch y l ữ
i thích. 3. Nhân b n ho t ả ả chuột lên m t máy tr b ng cách ằ constant (0.005). Khi đó t cố đ phát l c nh ban ư ả không ph i là phân b l u lu ng bây gi ờ ợ ư k t qu v i ho t ả ả ớ ế ạ c nh Switch và gi ả
Tr l i: ả ờ
Do đ t th i gian đ n là constant(0.005), d li u đ c phát đi đ u đ n h n do ữ ệ ế ặ ờ ượ ề ặ ơ
ng bây gi ờ
ố ậ i nh n ồ ị ả
phân b l u l ố ư ượ đ u, nên đ th t ề c đ u t đ ượ ề ươ là phân b i phát ra và t ả ng đ i b ng ph ng ố ằ ẳ
trong tr ườ
ị
Tuy nhiên đ tr ng h p này ợ ộ ễ có l n h n m t chút và không n đ nh ộ ổ ớ b ng tr ợ ằ ng h p ho t c nh switch. ạ ả ơ ườ
Đ tr trong: ộ ễ
Ho t c nh switch: 0.0018(s) ạ ả
Ho t c nh Smooth_switch: 0.00203(s) ạ ả
