TIỂU LUẬN: MÔ PHỎNG HÀNG ĐỢI TRONG NS2 ĐO HIỆU NĂNG HÀNG ĐỢI M/M/1/K pot

 Tính thời gian một yêu cầu nằm trong hàng đợi Và TRONG HỆ THỐNG.. 2.3 Nguyễn Văn Hùng - VIẾT CODE MỤ PHỎNG TRỜN NS2 :  Vẽ đồ thị độ dài hàng đợi tức thời nqt  TỚNH SỐ YỜU CẦU TRUNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THễNG

()

Bài tập lớn mụn mạng thụng tin

Đề tài

MÔ PHỎNG HÀNG ĐỢI TRONG NS2

ĐO HIỆU NĂNG HÀNG ĐỢI M/M/1/K

THỰC HIỆN: NHÚM MARKPRO

CỎC THàNH VIỜN:

Nguyễn Đắc Trường (nt) NGUYỄN BỎ MẠNH

VŨ HOàNG TỰNG Trần Hoàng Sơn Nguyễn Văn Hùng

Hà NỘI, 12-2007

MỤC LỤC

1 YỜU CẦU BàI TẬP LỚN 3

2 PHÕN CHIA CỤNG VIỆC 4

3 QUỎ TRỠNH THỰC HIỆN 5

3.1 TỚNH TOỎN TRỜN LÝ THUYẾT CỎC THAM SỐ HàNG đợi .5

3.1.1 XỎC SUẤT LỖI GÚI 5

3.1.2 SỐ YỜU CẦU TRUNG BỠNH TRONG HỆ THỐNG 5

3.1.3 Số yêu cầu TB trong hàng đợi 5

3.1.4 Thời gian một yêu cầu phải đợi trong hệ thống 5

3.1.5 Thời gian một yêu cầu phải đợi trong hàng đợi 5

3.2 Mô phỏng hệ thống hàng đợi 6

3.2.1 CỤNG CỤ MỤ PHỎNG .6

3.2.2 CHUẨN BỊ CỤNG CỤ MỤ PHỎNG 6

3.2.3 NỤI DUNG Và KẾT QUẢ MỤ PHỎNG .6

3.2.3.1 MỤ PHỎNG LẦN THỨ NHẤT 8

A) CỎC THỤNG SỐ : 8

B) KẾT QUẢ MỤ PHỎNG .8

C) NHẬN XỘT 9

3.2.3.2 MỤ PHỎNG LẦN THỨ HAI 10

A) CỎC THỤNG SỐ : 10

B) KẾT QUẢ MỤ PHỎNG .10

C) NHẬN XỘT 11

3.2.3.2 MỤ PHỎNG LẦN THỨ BA .12

A) CỎC THỤNG SỐ : 12

B) KẾT QUẢ MỤ PHỎNG .12

C) NHẬN XỘT 13

4 KẾT LUẬN 14

5 TàI LIỆU THAM KHẢO 14

1 YỜU CẦU BàI TẬP LỚN

2 PHÕN CHIA CỤNG VIỆC

2.1 VŨ HOàNG TỰNG

- TỚNH TOỎN CỎC THAM SỐ CỦA Hàng đợi M/M/1/K (Trên

lÝ THUYẾT)

2.2 Nguyễn Đắc Trường

- VIẾT CODE MỤ PHỎNG TRỜN NS2 :

 TẠO NỲT

 Tạo hàng đợi

 TẠO TIẾN TRỠNH TỚI VỚI PHÕN BỐ MŨ THAM SỐ

Là ở

 Tính thời gian một yêu cầu nằm trong hàng đợi Và TRONG HỆ THỐNG

2.3 NGUYỄN BỎ MẠNH

- VIẾT CODE MỤ PHỎNG TRỜN NS2 :

 Vẽ đồ thị tốc độ mất gói e(t)

 Tạo server có tốc độ phục vụ là ỡ

 TỚNH XỎC SUẤT MẤT GÚI TRONG MỤ PHỎNG

2.3 Nguyễn Văn Hùng

- VIẾT CODE MỤ PHỎNG TRỜN NS2 :

 Vẽ đồ thị độ dài hàng đợi tức thời nq(t)

 TỚNH SỐ YỜU CẦU TRUNG BỠNH TRONG Hàng đợi

Và TRONG HỆ THỐNG

2.4 Trần Hoàng Sơn

- Thay các tham số trong mô phỏng & đưa ra nhận xét

3 QUỎ TRỠNH THỰC HIỆN

3.1 TỚNH TOỎN TRỜN LÝ THUYẾT CỎC THAM SỐ HàNG đợi

GIẢ THIẾT :

* Độ dài hàng đợi: K = 5

* Tốc độ trung bỠNH GÚI đến hang đợi: ở = 50 (GÚI/S)

* TẢI: ủ = 0.6

* Tốc độ PHỤC VỤ TRUNG BỠNH CỦA SERVER ỡ=

ở/ủ=50/0.6 ≈ 83(GÚI/S)

3.1.1 XỎC SUẤT LỖI GÚI

03 0 5 0 6 0 1

6 0 1 1

1

1















k





26 = 3.26%

3.1.2 SỐ YỜU CẦU TRUNG BỠNH TRONG HỆ THỐNG

1 1

1 )

1 (











k

k k

N









= 1.21( / )

6 6 0 1

6 6 0 ) 1 5 ( 6 0 1

6 0

c y











3.1.3 Số yêu cầu TB trong hàng đợi

) / ( 626 0 6 0 1

6 6 0 5 6 0 6 0 1

6 0 1 1

1

x k

k k



































3.1.4 Thời gian một yêu cầu phải đợi trong hệ thống

) ( 025 0 ) 0326 0 1 ( 50

21 1 )

1

k P

N











3.1.5 THỜI GIAN MỘT YỜu cầu phải đợi trong hàng đợI

) ( 0129 0 ) 0326 0 1 ( 50

626 0 )

1

q N q











3.2 Mô phỏng hệ thống hàng đợi.

3.2.1 CỤNG CỤ MỤ PHỎNG

Trong đề tài này nhóm chúng em đÓ CHỌN CỤNG CỤ MỤ PHỎNG NS2 (NETWORK SIMULATOR V2) NS2 Là PHẦN MỀM MÓ

NGUỒN MỞ, MỤ PHỎNG CỎC SỰ KIỆN RỜI RẠC nhằm mục đích

nghiên cứu mạng, nó hỗ trợ các giao thức mạng như : TCP, UDP…, hoạt

động của những tài nguyên mạng như FTP, Telnet, Web, CRB và VBR, các

cơ chế quản lÝ HàNG đợi router như Drop Tail, RED và CBQ các thuật

toán định tuyến… NS2 được viết trên nGỤN NGỮ C++ Và OTCL

HỠNH 1 Dữ liệu đầu vào và kết xuất của NS

3.2.2 CHUẨN BỊ CỤNG CỤ MỤ PHỎNG

Cài đặt NS2 trên Cygwin (GIẢ LẬP LINUX TRỜN WINDOW)

PHIỜN BẢN SỬ DỤNG NS-ALLINONE-2.27 DOWNLOAD

TẠI HTTP://NSNAM.ISI.EDU/NSNAM

3.2.3 NỤI DUNG Và KẾT QUẢ MỤ PHỎNG

3.2.3.1 KỊCH BẢN MỤ PHỎNG

KỊCH BẢN MỤ PHỎNG được viết bằng ngôn ngữ TCL lưu

trong file MM1K.TCL (CÚ CD-ROM KỐM THEO)

3.2.3.2 TỚNH TOỎN CỎC THAM SỐ CỦA HỆ THỐNG

 Kết thúc trương trỠNH MỤ PHỎNG, CỎC FILE GHI LẠI CỎC THAM SỐ Và QUỎ TRỠNH MỤ PHỎNG:

 out.nam – giao diện chính của trương trỠNH

 queue.ns – Hàng đợi

 OUT.TR GHI LẠI THAM SỐ CỦA 1 GÚI TIN

 queuesize.tr – Kích thước hàng đợi

 PACKETLOST.TR – SỐ GÚI BỊ MẤT

 TỚNH XỎC SUẤT MẤT GÚI

Phương pháp tính:

PE =





PacketSent

PacketLost

= 3.13% 9991

313



∑PACKETLOST: TỔNG SỐ GÚI MẤT

∑PACKETSENT: TỔN SỐ GÚI TẠO RA Ở NỲT 0

 TỚNH SỐ YỜU CẦU NẰM TRONG hàng đợi Nq:

NQ = ( Số gói trong hàng đợi tại thời điểm lấy MẪU)/(SỐ LẦN LẤY MẪU)

Nằm trong file N_s.awk đây là đoạn mÓ C++ CHO PHỘP

TA TỚNH TOỎN FILE OUT.TR (FILE NàY CHỨA CỎC THỤNG SỐ CỦA GÚI TIN KHI TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG) Và GHI KẾT QUẢ RA FILE SYSSIZE.TR MỞ FILE SYSSIZE.tr băng wordPad ta có thể thấy được số yêu cầu trung bỠNH NẰM TRONG HỆ THỐNG (chưa làm được)

NẰM TRONG HàNG đợi:

FILE: TQ.AWK Lưu KẾT QUẢ TRONG TQ_AVG.TR Tq= thời gian ra khỏi hàng đợi – thời gian vào hàng đợi

TRONG HỆ THỐNG:

FILE: TS.AWK Ts=thời gian nhận được ở nút 1 – thời gian đi vào hàng đợi- trễ truyền(10MMS)

Lưu KẾT QUẢ TRONG TS_AVG.TR

3.2.3.3 Các thông số không thay đổi trong quá trỠNH MỤ PHỎNG

 THỜI GIAN CHẠY MỤ PHỎNG (BIẾN DURATION) = 200S

 Băng thông giữa hai nút 0 và 1 : 100kbps

 THỜI GIAN TRỄ : 10MS

 VỊ TRỚ CỎC NODE

 Vị trí hàng đợi

3.2.3.1 MỤ PHỎNG LẦN THỨ NHẤT

A) CỎC THỤNG SỐ :

 ở = 50 gÚI/S

 ỡ= 83 gÚI/S

 ủ=0.6

 K=5

HỠNH 2 GIAO DIỆN NAM.OUT

NỲT 0 là nguồn phát lưu lượng tuân theo phân bố mũ với tham số ở = 50

gÚI/S

Nút 1 là đích nhận lưu lượng cũng tuân the phân bố mũ tham số ỡ= 83 gÚI/S Link nối giữa hai nút là full-duplex, băng thông 100KBPS, THỜI GIAN TRỄ 10MS, SỬ DỤNG cơ chế DropTail

B) KẾT QUẢ MỤ PHỎNG

THAM SỐ PE N NQ T TQ

LÝ THUYẾT 3.26% 1.21 0.626 0.025 0.0128

MỤ PHỎNG 3.13% ? 0.62 0.024798 0.012871

HỠNH 3 Độ dài hàng đợi theo tHỜI GIAN

HỠNH 4 TỐC độ mất gói theo tHỜI GIAN

C) NHẬN XỘT

NHẬN XỘT: KẾT QUẢ MỤ PHỎNG KHỎ GẦN VỚI LÝ THUYẾT

3.2.3.2 MỤ PHỎNG LẦN THỨ HAI

A) CỎC THỤNG SỐ :

 ở = 50 gÚI/S

 ỡ= 50 gÚI/S

 ủ=1

 K=5

 N=K/2=2.5

 NQ=K*K/(2*(K+1))=2.08

B) KẾT QUẢ MỤ PHỎNG

THAM SỐ PE N NQ T TQ

LÝ THUYẾT 16.67% 2.5 2.08 0.06 0.0499

MỤ PHỎNG 17.0% ? 1.66 0.060208 0.040250

HỠNH 5 GIAO DIỆN NAM.OUT

HỠNH 6 Độ dài hàng đợi theo tHỜI GIAN

HỠNH 7 Tốc độ mất gói theo THỜI GIAN

C) NHẬN XỘT

Mật độ lưu lượng ủ=1, tốc độ yêu cầu tới bằng tốc độ phục vụ của server So với mô phỏng lần thứ nhất, tốc độ phục vụ của server giảm nên xác suất mất gói tăng lên, thời gian trung bỠNH MỘT YỜU CẦU NẰM TRONG HỆ THỐNG Và Trong hàng đợi cũng tăng

3.2.3.2 MỤ PHỎNG LẦN THỨ BA

A) CỎC THỤNG SỐ :

 ở = 50 gÚI/S

 ỡ= 83 gÚI/S

 ủ=0.6

 K=10

B) KẾT QUẢ MỤ PHỎNG

THAM SỐ PE N NQ T(S) TQ(S)

LÝ THUYẾ 0.243% 1.46 0.86 0.0293 0.0172

MỤ PHỎNG 0.36% ? 0.85 0.0390611 0.0170969

HỠNH 8 GIAO DIỆN NAM.OUT

HỠNH 9 Độ dài hàng đợi theo thời gian

HỠNH 10 Tốc độ mất gói theo THỜI GIAN

C) NHẬN XỘT

K=10, số yêu cầu tối đa nằm trong hàng đợi là 9 lớn hơn hai lần mô phỏng trước Do đó xác suất lỗi gói giảm đi đáng kể, thời gian trung bỠNH MỘT YỜU CẦU NẰM TRONG HàNG đợi và trong hệ thống giảm đi rất nhiều

4 KẾT LUẬN

NS-2 Là MỘT CỤNG CỤ MỤ PHỎNG KHỎ MỚI, LẠI VIẾT TRỜN NGỤN NGŨ TCL NỜN TRONG QUỎ TRỠNH LàM BàI TẬP LỚN NHÚM CHỲNG EM

đÓ GẶP PHẢI NHIỀU KHÚ KHăn trong việc đọc và phân tích tài liệu

CỤNG VIỆC HOàN THàNH:

 Tạo ra được giao diện NAM

 HIỂN THỊ XỎC SUẤT MẤT GÚI TRỜN NAM SAU KHI KẾT

THỲC MỤ PHỎNG

 TẠO TIẾN TRỠNH TỚI CÚ PHÕN BỐ MŨ Là LAMDA

 Tạo server có tốc độ phục vụ là mu

 Tính được xác suất mất gói

 Vẽ đồ thị độ dài hàng đợi

 Vẽ đồ thị tốc độ mất gói

CỤNG VIỆC chưa hoàn thành:

 THỜI GIAN TRUNG BỠNH MỘT YỜU CẦN NẰM TRONG HỆ THỐNG Và TRONG HàNG đợi

 SỐ YỜU CẦU TRUNG BỠNH TRONG HỆ THỐNG và trong hàng đợi

5 TàI LIỆU THAM KHẢO

HTTP://WWW.ISI.EDU/NSNAM/NS/TUTORIAL/INDEX.HTML

HTTP://NILE.WPI.EDU/NS

HTTP://140.116.72.80/~SMALLKO/NS2/NS2.HTM

HTTP://WWW-SOP.INRIA.FR/MAESTRO/PERSONNEL/EITAN.ALTMAN/COURS-NS/N3.PDF