Định tuyến động cân bằng tải trên mạng, đảm bảo các thông số yêu cầu của các dịch vụ trên mạng.. Bμi báo nμy đưa ra một hướng phát triển của thuật toán định tuyến động trên mạng IP, với
Trang 1Định đường động cho các luồng IP lớn trên mạng
ThS vũ hoàng hoa
Bộ môn Kỹ thuật thông tin Trường Đại học Giao thông Vận tải
ThS Trần thị hòa
Bộ môn Kỹ thuật Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Thái Bình
Tóm tắt: Trong kỹ thuật phân luồng, định đường động có một vai trò rất quan trọng, nó
như lμ một công cụ quản lý mạng, hơn thế nữa nó như lμ một phương pháp để đảm bảo QoS trên mạng Định tuyến động cân bằng tải trên mạng, đảm bảo các thông số yêu cầu của các dịch vụ trên mạng
Bμi báo nμy đưa ra một hướng phát triển của thuật toán định tuyến động trên mạng IP, với mục đích điều khiển các luồng lưu lượng lớn trên mạng
Summary: These traffic engineering challanges have spured renewed interesting
dynamic routing as a network management tool, moreover, a method to provide QoS guarantee Dynamic routing balances network load and improvers application performance
This paper presents a new approach to dynamic routing in the IP network to control long-lived IP flows network
Hiện nay, xây dựng một mạng viễn thông
có khả năng truyền dẫn dung lượng lớn, đa
dạng về dịch vụ trong khi vẫn phải đảm bảo
QoS riêng biệt cho từng loại dịch vụ đang là
một xu hướng nghiên cứu trong nghành công
nghệ truyền thông Mô hình mạng viễn thông
thế hệ mới NGN đã và đang được triển khai
trên nhiều quốc gia Tại Việt Nam Bộ BCVT
đã bước đầu triển khai mô hình mạng NGN
nhưng chỉ trên mạng lõi Mạng lõi NGN được
xây dựng trên cơ sở công nghệ chuyển mạch
IP kết hợp với ATM và MPLS cho phép nó có
thể truyền tải các luồng tin dung lượng lớn mà
vẫn đảm bảo được QoS của các dịch vụ thời
gian thực
Vấn đề đặt ra ở đây là: mạng lõi NGN
dựa trên kỹ thuật định tuyến động của IP, định
tuyến sử dụng trong mạng IP cho thời gian hội
tụ nhanh và luôn đảm bảo bám sát hiện trạng
của mạng Nhưng với bản chất là định tuyến
từng chặng (hop by hop) thì thời gian phục vụ
gói tin tại các nút (T) sẽ phụ thuộc vào các
T1: Hệ số ưu tiên của chính gói tin đó T2: Chiều dài hàng đợi
T3: Số loại gói tin trên mạng T4: Kích thước của gói tin T5: Chiến lược xử lý gói tin tại nút Nếu như số lượng dịch vụ mạng cung cấp
là nhỏ thì ta có thể thấy T phụ thuộc chủ yếu vào T1 và T2, T5 còn nếu như mạng có số lượng dịch vụ lớn thì T3, T2, T5 gây ảnh hưởng lớn tới T Điều này cho thấy các chiến lược xử lý các gói tin (T5) tại các nút hiện nay hầu như có thời gian phục vụ gói không ổn
định, đặc biệt khi số lượng loại gói tin tăng lên thì giá trị của T tăng lên rất nhanh dẫn đến trễ truyền dẫn qua mạng tăng Khi đó QoS của tất cả các dịch vụ khi truyền qua mạng đều bị giảm Đây chính là điều xẩy ra trên mạng lõi NGN khi dung lượng các luồng tin đổ vào mạng tăng đột biến trong khi số lượng loại các gói tin lớn Lúc này trễ truyền dẫn qua mạng lớn và không ổn định mặc dù đã có kỹ thuật lưu lượng MPLS hỗ trợ Kỹ thuật MPLS, với
Trang 2bản chất là định tuyến cưỡng bức dựa trên các
kỹ thuật định tuyến IP đã trợ giúp rất nhiều
cho việc đảm bảo QoS cho các dịch vụ thời
gian thực trong mạng lõi NGN cũng như điều
khiển lưu lượng trên mạng Nhưng khi các
luồng lưu lượng vào mạng có dung lượng quá
lớn thì định tuyến IP sẽ bộc lộ yếu điểm của
nó đó là xẩy ra tắc nghẽn trên mạng
Khi sử dụng công nghệ IP làm nền tảng
trong mạng NGN cùng với Công nghệ MPLS
hỗ trợ, thì truyền dẫn đa dịch vụ trên mạng
NGN là hoàn toàn có thể Nhưng để chống
xẩy ra tắc nghẽn trên mạng thì giải pháp ở
đây là mở rộng thuật toán định tuyến động
trên mạng bằng cách cân bằng tải trên mạng
Theo giải pháp này thì định tuyến động
cân bằng tải sẽ có các thông số sau
1 Đối tượng định tuyến
Là các luồng tin, trong khi đó đối tượng
định tuyến trong IP là các gói tin
2 Phân loại đối tượng
Các luồng tin sẽ được chia thành 2 loại
Luồng lớn
Luồng nhỏ
3 Thông số phân loại
Tốc độ lưu lượng của luồng: gói/giây
Thời gian tồn tại tối thiểu của luồng (time
out): giây
4 Cập nhập thông tin
Chu kỳ cập nhập thông tin lớn nhất: giây
Chu kỳ cập nhập thông tin nhỏ nhất: giây
Biến động chu kỳ cập nhập : %
5 Thuật toán định tuyến
Định tuyến trạng thái liên kết
6 Dữ liệu định tuyến
Tôpo hiện trạng mạng với trọng số là
băng thông
7 Chiến lược cung cấp băng thông
Băng thông sẽ được phân chia theo loại
đối tượng định tuyến Việc phân chia băng
thông có thể là tĩnh hoặc động
Như vậy luồng lưu lượng khi đổ vào mạng
lõi NGN sẽ được nhận dạng và phân loại theo
các thông số định nghĩa ở mục 3 Sau khi
được nhận dạng, dựa vào kết quả tính toán của mục 4, 5 các luồng này sẽ được định tuyến theo con đường đã tính được, nhưng nó
sẽ được phân chia băng thông trên con đường
đó theo mục 7 Kết quả là các luồng lưu lượng lớn hoặc nhỏ khi đã được định tuyến vào mạng thì sẽ chắc chắn được phục vụ và đảm bảo không gây ra tắc nghẽn trên mạng
Đối với định tuyến động cân bằng tải thì giá trị các thông số 3, 4 của nó có thể thay đổi tuỳ theo từng mạng cụ thể Với chiến lược cung cấp băng thông có thể đề nghị điều khiển phân chia theo hiện trạng của mạng như sau
+ Tải trên mạng nhỏ hơn 70%-80% tải thiết kế cho mạng( mạng non tải) : có thể chia băng thông cho luồng lớn vμ nhỏ theo tỷ lệ 50%- 50%
+ Tải trên mạng từ 70%- 100% tải thiết
kế cho mạng thì ưu tiên băng thông cho luồng lưu lượng nhỏ 50%-70%
+ Khi tải vượt quá giá trị tải thiết kế (xẩy
ra tắc nghẽn) thì các luồng lưu lượng nhỏ sẽ tiếp tục được được ưu tiên băng thông để tránh xẩy ra tắc nghẽn, hoặc lμm giảm tắc nghẽn trên mạng cho đến khi mạng trở lại lμm việc trong điều kiện bình thường
Bài báo này đã đề cập tới việc mở rộng
kỹ thuật định tuyến IP sử dụng trong mạng lõi NGN, trên cơ sở kỹ thuật định tuyến này kết hợp với việc thiết lập các LSP nhờ MPLS sẽ
hỗ trợ kỹ thuật lưu lượng, đảm bảo QoS theo yêu cầu và ổn định đối với các loại hình dịch
vụ đa dạng, đồng thời giải pháp này sẽ có tác dụng làm giảm rất nhiều nguy cơ xẩy ra tắc nghẽn trên mạng từ đó nâng cao hiệu suất khai thác mạng
Tài liệu tham khảo
[1] Nguyễn Thúc Hải Mạng máy tính và các hệ thống mở
[2] A.Shaikh Efficient Dynamic Routing in WAN –
Anees
[3] Tạp chí Bưu chính viễn thông [4] Các báo cáo về chiến lược phát triển nghành