Chuyên đề Mạng truyền dẫn quang (TS. Võ Viết Minh Nhật) - Bài 8 Kỹ thuật lập lịch chùm trên mạng OBS ppt

o The objective of scheduling is to minimize:  The latest available unscheduled time LAUT or the horizon: the earliest time at which the data channel is available for an unscheduled dat

• First Fit Unscheduled Channel (FFUC)

• Latest Available Unscheduled Channel (LAUC)

 L p l ch có l p đ y kho ng tr ngậ ị ấ ầ ả ố

• First Fit Unscheduled Channel with Void

Filling (FFUC-VF)

• Latest Available Unscheduled Channel with

Void Filling (LAUC-VF)

4

o The objective of scheduling is to minimize:

 The latest available unscheduled time (LAUT) or the horizon: the earliest time at which the data channel is available for an unscheduled data burst to be

scheduled

 Gaps: the time difference between the arrival of the unscheduled burst and ending time of the previously scheduled burst

 Voids: the unscheduled duration (idle period) between two scheduled bursts on a data channel

Ex of LAUT, Gap and Void

7

Vi c l p l ch có th xét đ n có hay không ệ ậ ị ể ế

l p đ y kho ng tr ng ấ ầ ả ố

 FFUC (First Fit Unscheduled Channel) [2,3,4,5] và

 LAUC (Lastest Available Unused Channel) [5,6]

Vi c l p l ch có th xét đ n có hay không ệ ậ ị ể ế

l p đ y kho ng tr ng ấ ầ ả ố

2 N u v n còn kênh kh d ng i v n ch a đ c th l p l ch (i<n), ế ẫ ả ụ ẫ ư ượ ử ậ ị

chuy n sang b c 3; n u không, thông báo không th l p l ch ể ướ ế ể ậ ị

đ c và k t thúc ượ ế

3 Th l p l ch burst đ n cho kênh kh d ng i (ki m tra LAUTi > s): ử ậ ị ế ả ụ ể

N u thành công, ch n kênh i cho vi c l p l ch burst đ n và k t ế ọ ệ ậ ị ế ế thúc N u không, quay l i b c 2 th đ i v i kênh i=i+1 ế ạ ướ ử ố ớ

 V i gi i thu t FFUC, kênh D1 s đ c ch n vì đó là kênh ớ ả ậ ẽ ượ ọ

đ u tiên đ c tìm th y th a mãn đi u ki n LAUTầ ượ ấ ỏ ề ệ 1 > s

 kho ng cách t i thi u gap ả ố ể min gi a burst đ n và burst đã đ c l p ữ ế ượ ậ

l ch sau cùng nh t trên m t kênh nào đó; ị ấ ộ

o Gi i thu t: ả ậ

1 i=0; sc=-1; gapmin=-1;

2 N u v n còn kênh kh d ng i v n ch a đ c th l p l ch (i<n), ế ẫ ả ụ ẫ ư ượ ử ậ ị

chuy n sang b c 3; n u không, chuy n sang b c 5 ể ướ ế ể ướ

3 Th l p l ch burst đ n cho kênh kh d ng i (ki m tra LAUTi > s): ử ậ ị ế ả ụ ể

N u thành công, chuy n sang b c 4 N u không, quay l i b c ế ể ướ ế ạ ướ

2 và th đ i v i kênh i=i+1 ử ố ớ

4 Ki m tra n u kho ng cách gap ể ế ả min l n h n kho ng cách gi a burst ớ ơ ả ữ

đ n và burst đã đ c l p l ch sau cùng nh t trên m t kênh i ế ượ ậ ị ấ ộ (gapmin>s-LAUTi): n u đúng thì gán l i gapmin=s-LAUTi, sc=i và ế ạ quay l i b c 2 th đ i v i kênh i=i+1; n u không quay l i b c 2 ạ ướ ử ố ớ ế ạ ướ

th đ i v i kênh i=i+1 ử ố ớ

5 N u không tìm đ c kênh kh d ng nào đ l p l ch burst đ n ế ượ ả ụ ể ậ ị ế

(sc=-1), thông báo không th l p l ch đ c và k t thúc; n u ể ậ ị ượ ế ế không, kênh sc là đ c ch n cho vi c l p l ch burst đ n và k t ượ ọ ệ ậ ị ế ế thúc.

o V i gi i thu t LAUC, kênh D2 s đ c ch n vì đó là ớ ả ậ ẽ ượ ọ

kênh th a mãn đi u ki n LAUTỏ ề ệ 3 > s v i hi u s – LAUTớ ệ 3 là

nh nh t ỏ ấ

o M c đích c a gi i thu t này là nh m t i thi u kho ng ụ ủ ả ậ ằ ố ể ả

tr ng đ c t o ra t th i đi m đ n c a burst đ n v i ố ượ ạ ừ ờ ể ế ủ ế ớ

th i đi m k t thúc c a burst li n k đã đ c l p l ch ờ ề ế ủ ề ề ượ ậ ị

tr c đó ướ

Các gi i thu t l p l ch có xét đ n ả ậ ậ ị ế

l p đ y kho ng tr ng ấ ầ ả ố

o Trên c s 2 gi i thu t không xét đ n l p đ y kho ng ở ở ả ậ ế ấ ầ ả

tr ng, 2 gi i thu t t ng t có xét đ n l p đ y kho ng ố ả ậ ươ ự ế ấ ầ ả

tr ng (Void-Filling) là:ố

 First Fit Unscheduled Channel with Void-Filling (FFUC-VF) và

 Latest Available Unscheduled Time with Void-Filling (LAUC-VF)

Vi c l p l ch có th xét đ n có hay không ệ ậ ị ể ế

l p đ y kho ng tr ng ấ ầ ả ố

o Vào:

 Th i đi m đ n s và th i đi m k t thúc e c a burst đ n;nh v y ờ ể ế ờ ể ế ủ ế ư ậ

đ dài burst s là (e-s) ộ ẽ

2 N u v n còn kênh kh d ng i v n ch a đ c th l p l ch (i<n), ế ẫ ả ụ ẫ ư ượ ử ậ ị

chuy n sang b c 3; n u không, thông báo không th l p l ch ể ướ ế ể ậ ị

đ c và k t thúc ượ ế

3 Th l p l ch burst đ n cho kênh kh d ng i (ki m tra s > e ử ậ ị ế ả ụ ể ki và sk+1i

> e): N u thành công, ch n kênh i cho vi c l p l ch burst đ n và ế ọ ệ ậ ị ế

k t thúc N u không, quay l i b c 2 và th đ i v i kênh i=i+1 ế ế ạ ướ ử ố ớ

o V i gi i thu t FFUC-VF, kênh Dớ ả ậ 0 s đ c ch n vì đó là ẽ ượ ọ

kênh đ u tiên đ c tìm th y th a mãn đi u ki n eầ ượ ấ ỏ ề ệ k2 < s và

sk+12 > e (kho ng tr ng t sả ố ừ k+1i đ n eế ki)

o Vào:

 Th i đi m đ n s và th i đi m k t thúc e c a burst đ n; nh v y ờ ể ế ờ ể ế ủ ế ư ậ

đ dài burst s là (e-s) ộ ẽ

 S kênh kh d ng n cho vi c l p l ch ố ả ụ ệ ậ ị

 Th i đi m b t đ u s ờ ể ắ ầ ki và k t thúc e ế ki c a burst k trên kênh kh ủ ả

d ng i, i=0 n-1 ụ

 Ch s kênh đ c ch n sc; kho ng cách t i thi u s_gap ỉ ố ượ ọ ả ố ể min gi a ữ

burst đ n và burst đã đ c l p l ch sau cùng nh t trên m t kênh ế ượ ậ ị ấ ộ nào đó;

o Gi i thu t:ả ậ

 i=0; sc=-1; s_gapmin=-1;

 N u v n còn kênh kh d ng i v n ch a đ c th l p l ch (i<n), ế ẫ ả ụ ẫ ư ượ ử ậ ị

chuy n sang b c 3; n u không, chuy n sang b c 5 ể ướ ế ể ướ

 Th l p l ch burst đ n cho kênh kh d ng i (ki m tra s > eki và ử ậ ị ế ả ụ ể

sk+1i > e): N u thành công, chuy n sang b c 4 N u không, quay ế ể ướ ế

l i b c 2 và th đ i v i kênh i=i+1 ạ ướ ử ố ớ

 Ki m tra n u kho ng cách gap ể ế ả min l n h n kho ng cách gi a burst ớ ơ ả ữ

đ n và burst đã đ c l p l ch sau cùng nh t trên m t kênh i ế ượ ậ ị ấ ộ

(s_gapmin>s- eki ): n u đúng thì gán l i s_gap ế ạ min=s- eki , sc=i; và quay l i ạ

b c 2 th đ i v i kênh i=i+1; n u không quay l i b c 2 th đ i ướ ử ố ớ ế ạ ướ ử ố

v i kênh i=i+1 ớ

 N u không tìm đ c kênh kh d ng nào đ l p l ch burst đ n ế ượ ả ụ ể ậ ị ế

(sc=-1), thông báo không th l p l ch đ c và k t thúc; N u ể ậ ị ượ ế ế

không, ch n kênh sc cho vi c l p l ch burst đ n và k t thúc ọ ệ ậ ị ế ế

o V i gi i thu t LAUC, kênh Dớ ả ậ 3 s đ c ch n vì đó là kênh ẽ ượ ọ

th a mãn đi u ki n eỏ ề ệ k3 < sj và sk+13 > ej và hi u sệ j – ek3 là nh ỏ

nh t (kho ng tr ng mà kho ng cách t th i đi m đ n c a ấ ả ố ả ừ ờ ể ế ủburst đ n và th i đi m k t thúc c a burst li n k đã ế ờ ể ế ủ ề ề

đ c l p l ch tr c đó trên kênh t ng ng là nh nh t) ượ ậ ị ướ ươ ứ ỏ ấ

o Gi i thu t LAUC-VF còn có m t tên khác là gi i thu t ả ậ ộ ả ậ

Min-SV (minimum starting void) [8]

19

Gi i thu t k t h p Min-SV và Min- ả ậ ế ợ

EV

o Gi i pháp cho v n đ này là xét t ng nh nh t c a 2 ả ấ ề ổ ỏ ấ ủ

kho ng cách: gapả min = Min((s- eki) + (e- sk+1i)) Mô t gi i ả ả

thu t k t h p Min-SV và Min-EV do đó hoàn toàn t ng ậ ế ợ ươ

t gi i thu t LAUC-VF, ch khác đi u ki n ch n kênh sc ự ả ậ ỉ ở ề ệ ọsao cho gapmin = Min((s- eki) + (e- sk+1i)), ∀i

o Gi i thu t BFUC-VF (Best Fit Unscheduled Channel - ả ậ

Void-Filling) [9] đ xu t m t tham s “hi u qu (t l ) s ề ấ ộ ố ệ ả ỉ ệ ử

d ng băng thông kho ng tr ng” (utilization) khi m t burst ụ ả ố ộ

đ c l p l ch lên m t kênh: ượ ậ ị ộ

utilization = (e-s)*100/(eki- sk+1i), ∀i

o Kênh nào có giá tr hi u qu băng thông l n nh t s đ c ị ệ ả ớ ấ ẽ ượ

ch n ọ

o Nh v y, gi i thu t BFUC-VF v b n ch t là t ng t v i ư ậ ả ậ ề ả ấ ươ ự ớ

gi i thu t k t h p Min-SV và Min-EV Mô t gi i thu t ả ậ ế ợ ả ả ậBFUC-VF do đó là hoàn toàn t ng t gi i thu t LAUC-ươ ự ả ậ

VF, ch khác đi u ki n ch n kênh sc sao cho utilization = ỉ ở ề ệ ọMax((e-s)*100/(eki-sk+1i)), ∀i

o Ng c v i gi i thu t Min-SV, tác gi trong [8] cho r ng ượ ớ ả ậ ả ằ

vi c t i đa kho ng tr ng sinh ra t i th i đi m k t thúc ệ ố ả ố ạ ờ ể ế

c a burst đ n đ n th i đi m b t đ u c a m t burst khác ủ ế ế ờ ể ắ ầ ủ ộ

đã đ c l p l ch trên m t kênh kh d ng nào có là c n ượ ậ ị ộ ả ụ ầ

thi t, b i vì các burst đ n sau đó s có xu h ng có th i ế ở ế ẽ ướ ờ

đi m đ n sể ế j+1 l n h n th i đi m k t thúc c a burst đ n ớ ơ ờ ể ế ủ ế

hi n th i eệ ờ j Vi c t i đa kho ng tr ng t o ra này s t o ệ ố ả ố ạ ẽ ạ

c h i cho m t burst đ n khác đ c l p l ch và do đó khai ơ ộ ộ ế ượ ậ ịthác hi u qu h n vi c s d ng băng thông Dĩ nhiên ệ ả ơ ệ ử ụ

kho ng tr ng t o ra này ph i có đ dài l n h n đ dài t i ả ố ạ ả ộ ớ ơ ộ ốthi u c a m t burst đ c phép sinh ra, n u không kho ng ể ủ ộ ượ ế ả

tr ng sinh ra không có giá tr s d ng ố ị ử ụ

o Mô t gi i thu t Max-EV nh v y s hoàn toàn t ng t ả ả ậ ư ậ ẽ ươ ự

v i gi i thu t LAUC-VF, ch khác v i đi u ki n ch n kênh ớ ả ậ ỉ ớ ề ệ ọ

sc sao cho e_gapmax = Max(e- sk+1i), ∀i và e- sk+1i > burstmin

24

Segmentation-Based Channel

Scheduling

o the contention resolution techniques drop the

burst completely if they fail to resolve the

Segmentation-Based Channel

Scheduling

o The segmentation-based channel scheduling

preemptive.

 In the non-preemptive approach, existing channel

assignments are not altered,

 In preemptive scheduling algorithms, an arriving

unscheduled burst may preempt existing data channel assignments, and the preempted bursts (or burst

segments) may be rescheduled or dropped

Segmentation-Based Channel

Scheduling

o Advantages of the non-preemptive approach

 the BHP of the segmented unscheduled burst can be immediately updated with the corresponding change in the burst length and arrival time (offset time)

 Also, once a burst is scheduled on the output port, it is guaranteed to be transmitted without being further segmented

o Advantage of the preemptive approach

 In the case of QoS, a higher priority unscheduled

burst can preempt an already scheduled lower priority data burst

Non-preemptive Minimum Overlap Channel (NP-MOC)

o NP-MOC algorithm is an improvement of the

existing LAUC scheduling algorithm.

o For a given unscheduled burst, the scheduling

algorithm considers all outgoing data channels

and calculates the overlap on every channel and chooses the data channel with minimum overlap.

Non-preemptive Minimum Overlap Channel with Void Filling

o The data channel with a void that minimizes the

channel If no channel is free, the channel with minimum loss is assigned to the unscheduled

burst.

Non-preemptive Minimum Overlap

Channel with Void Filling

o The time complexity of the NP-MOC algorithm is O(log

WNb)

33