thuyết trình đồ án tốt nghiệp QOS TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH BURST QUANG

Trang 1

§å ¸n tèt nghiÖp

Giáo viên hướng dẫn : TS BÙI TRUNG HIẾU

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN KIM TUYẾN

§Ò tµi

Trang 2

Néi dung chÝnh

KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH QUANG

SỬ DỤNG MPLS TRONG OBS

QoS TRONG MẠNG OBS

KHẢO SÁT QoS TRONG CÁC MẠNG OBS

Trang 3

KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH QUANG

KIẾN TRÚC CHUYỂN MẠCH BURST QUANG

CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH BURST QUANG

Trang 4

KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH QUANG

Chuyển mạch kênh quang (OCS)

Chuyển mạch gói quang (OPS)

Chuyển mạch burst quang (OBS)

Trang 5

CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH QUANG

 Nguyên lý : Thiết lập và duy trì kết nối giữa nguồn và đích

 Nhược điểm :

 Hiệu quả sử dụng đường dẫn thấp

 Không phù hợp với các mạng dữ liệu CHUYỂN MẠCH KÊNH QUANG (OCS) :

Trang 6

CHUYỂN MẠCH GÓI QUANG (OPS)

Nhận dạng, xử lý và tạo mào đầu mới

Chuyển mạch

Định tuyến,

Trang 7

CHUYỂN MẠCH BURST QUANG (OBS)

O/E/O

Chuyển mạch

Thời gian cân bằng

Burst là chuỗi các gói có cùng địa chỉ nguồn và đích và có các đặc tính

giống nhau.

Thiết lập kết nối giành trước tài nguyên theo một hướng cho burst.

Trang 8

Ưu điểm của OBS so với OCS và OPS :

Trang 10

KIẾN TRÚC OBSKiến trúc của Router biên :

Bộ tập hợp burst

Bộ phân giải burst

Router biên đầu ra Router biên đầu vào

Kênh dữ liệu Kênh dữ liệu Kênh điều khiển

Trang 11

KIẾN TRÚC OBS

Khối điều khiển chuyển mạch

Cơ cấu chuyển mạch quang

Trang 12

CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH BURST

Trang 13

Các sơ đồ tập hợp burst :

kích thước đạt đến giá trị ngưỡng L

1 burst khi thời gian vượt quá giá trị ngưỡng T

 Kết hợp giữa ngưỡng và thời gian : burst được tạo ra khi kích thước burst vượt quá ngưỡng yêu cầu hoặc thời gian yêu cầu.

Trang 14

CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH BURSTGiao thức báo hiệu JET :

T0 : thời gian cân bằng ban đầu

δ : Trễ xử lý của mỗi nút

Đích Nút i

Nguồn

Trang 15

Các thuật toán lập lịch burst :

Trang 16

Vấn đề tranh chấp trong chuyển mạch burst :

 Khi có nhiều hơn một burst muốn chiếm giữ đồng thời cùng một bước sóng ở cùng một cổng đầu

ra trong cùng một thời điểm

Trang 17

Dùng bộ đệm FDL

1 1

1 2 3 4

Trang 18

1 2 3

4

1 2 3

4

Trang 19

1

1 2 3

4

1 2 3

4

Trang 20

CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH BURSTDùng bộ chuyển đổi bước sóng

1 1

2

1

2 1

Trang 21

Trang 22

1

2 1

2

Trang 23

Trang 24

Định tuyến lệch

 Khi có sự tranh chấp giữa 2 burst, một burst được định

tuyến đến cổng đầu ra yêu cầu, burst thứ hai được định tuyến đến cổng ra bất kì nào rỗi.

 Burst định tuyến lệch có thể đi qua chặng đường dài hơn

để đến đích

 Thứ tự đến đích của các burst có thể sai lệch.

Trang 25

Lưu lượng IP ra Router IP

Lưu lượng IP vào Lx, Mx, Sx : Các nhãn MPLS

Chuyển đổi nhãn : L1, L2 → M1 L3 → M2

Router IP

đầu vào

Router IP đầu ra

Offset

O/E

Bộ lập lịch bước sóng E/O

Chuyển đổi nhãn

Nút vào

Burst dữ liệu

Gói điều khiển

Các kêt nối chéo quang

Yêu cầu đặt trước bước sóng đã được lựa chọn

Giao diện

ra đã lựa chọn

Nút ra

Trang 26

 Lớp MAC tại router đầu vào :

 Tập hợp các gói IP thành các burst.

 Tạo gói điều khiển.

 Gửi burst vào lớp quang.

 Lớp MAC tại router đầu ra : phân giải các khung và tách các gói IP.

Giao diện của lớp MAC

Bộ phát gói điều khiển

Chuyển đổi nhãn, đặt trước…

SỬ DỤNG MPLS TRONG OBS

Trang 27

QoS TRONG MẠNG OBS

GIAO THỨC BÁO HIỆU HỖ TRỢ QoS

NÚT CHUYỂN MẠCH QUANG

FDL VÀ HÀNG ĐỢI

Trang 28

GIAO THỨC BÁO HIỆU HỖ TRỢ QoS

 Giao thức JET không hỗ trợ QoS.

 Cần có giao thức mới để hỗ trợ QoS trong OBS : giao thức PJET.

 Burst ưu tiên cao được gán thêm thời gian cân bằng bổ sung :

Trang 29

GIAO THỨC BÁO HIỆU HỖ TRỢ QoS

 tai , t si : thời gian đến và thời gian bắt đầu dịch vụ của req(i),i = 0,1

 l i : chiều dài burst lớp i.

req(0) bị nghẽn nếu t a0 <t s1 và t ao +l 0 >t s1 hoặc nếu t a0 <t s1 +l 1

Trang 30

NÚT CHUYỂN MẠCH QUANG

Cấu trúc nút chuyển mạch quang :

Khối điều khiển điện

L.kxL.k

1 2 k

Trang 31

FDL VÀ HÀNG ĐỢI

nghẽn.

(a) (b) (c)

Thời gian nghẽn

Hàng đợi rỗi

FDL rỗi

I

II III

Thời gian

hơn hoặc sớm hơn so với hàng đợi

Trang 32

KHẢO SÁT QoS TRONG CÁC MẠNG OBS

KHẢO SÁT CÁC BIÊN CỦA XÁC SUẤT MẤT BURST

MÔ HÌNH YOO

Trang 33

KHẢO SÁT CÁC BIÊN CỦA XÁC SUẤT MẤT BURST

Trang 34

 Biên trên và biên dưới của OBS ưu tiên :

 Biên trên của lớp 1 và lớp 0 :

Trong đó :

Trang 35

 Kết quả :

Các tham số :

Số bước sóng : k = 4

Số lượng FDL : N = 4 Mật độ lưu lượng : 0.8

mất burst không phụ thuộc vào B.

Trang 36

Các tham số :

Số bước sóng : k = 4 Mật độ lưu lượng : 0.8 Nhận xét :

 Các biên của lớp 1 có xác

suất mất burst thấp nhất,và các biên của lớp 0 có xác suất mất burst cao nhất.

 Biên dưới của các lớp

giảm khi tăng N.

 Biên trên của các lớp

không phụ thuộc vào N.

Trang 37

Các tham số :

Mật độ lưu lượng : 0.8 Nhận xét :

Số lượng FDL : N = 4

 Khi tăng k thì các biên

dưới giảm rất nhanh.

tăng k nhưng giảm rất ít.

Trang 38

Các tham số :

Số lượng FDL : N = 4

Số bước sóng : k = 4 Nhận xét :

Các biên dưới sẽ tăng lên đáng kể khi mật

độ lưu lượng tăng.

Trang 39

MÔ HÌNH YOO

Thời gian cân bằng bổ sung : t 0

= 3L + B

Nhận xét :

 Xác suất mất burst thực hiện bởi

mô phỏng nằm bên trong các biên khi B nhỏ (<3L)

 Xác suất mất burst của mỗi lớp là

cao nhất khi B = 0.

 Xác suất mất burst thấp hơn khi

lớp có độ ưu tiên cao.

 Khi B càng tăng thì xác suất mất

burst tiến gần và vượt ra ngoài các biên dưới

Trang 40

MÔ HÌNH YOO

 Mô hình Yoo trễ hàng đợi : Các tham số :

= 3L + B

Nhận xét :

 Các lớp ưu tiên cao thì trễ hàng

đợi thấp hơn.

 Các lớp ưu tiên cao không phụ

thuộc nhiều vào việc sử dụng các FDL dài do xác suất nghẽn thấp.

Trang 41

MÔ HÌNH YOO

 Mô hình Yoo theo các mảng FDL :Các tham số :

Số bước sóng : k = 4 Thời gian trễ lớn nhất : B = 5L Mật độ lưu lượng : 0.8

= 5L

Nhận xét :

 Xác suất mất burst của lớp 0 và không lớp

không được cải thiện nhiều khi tăng d.

 Xác suất mất burst của các lớp

đều giảm đến giá trị nhỏ nhất khi d = 12 do B giữ cố định.

 Số FDL tăng (d tăng) mà không

tăng B thì không cải thiện nhiều xác suất mất burst.

 Xác suất mất burst của lớp 1

giảm đáng kể khi tăng d.

Trang 42

 Khi tăng k, tỷ lệ xác suất mất

burst của lớp 1 và không lớp sẽ tăng lên đáng kể.

 Xác suất mất burst của lớp 0 và

không lớp cải thiện không đáng

kể khi tăng k.

Trang 44

KẾT LUẬN

 Tìm hiểu các kỹ thuật chuyển mạch quang, trọng tâm là

chuyển mạch gói quang và chuyển mạch burst quang.

 Tìm hiểu cấu trúc và hoạt động của kỹ thuật chuyển mạch burst quang.

 Khảo sát các tham số ảnh hưởng đến QoS trong mạng OBS

 Đưa ra các hướng để giúp cải thiện QoS trong mạng chuyển mạch burst quang

Trang 45

LỜI KẾT

Tiêu đề	Thuyết trình Đồ án Tốt nghiệp QOS Trong Mạng Chuyển Mạch Burst Quang
Tác giả	Nguyễn Kim Tuyến
Người hướng dẫn	TS. Bùi Trung Hiếu
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ thuật Viễn Thông
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	45
Dung lượng	2,01 MB