Chương 8 Tìm đường trong mạng chuyển mạch pptx

Dinh Duc Anh Vu 2 Data Communication and Computer Networks Tìm đường trong mạng chuyển mạch mạch • Xử lý được tải trên mạng vào giờ cao điểm • Giảm thiểu số lượng thiết bị trong mạng nod

Trang 1

Tìm đường trong mạng chuyển mạch

Tìm đường trong mạng chuyển mạch mạch

Tìm đường trong mạng chuyển mạch gói

Các giải thuật tìm đường đi ngắn nhất

Trang 2

dce

Data Communication and Computer Networks

Tìm đường trong mạng chuyển mạch mạch

• Xử lý được tải trên mạng vào giờ cao điểm

• Giảm thiểu số lượng thiết bị trong mạng (node và trunk)

• Có những trường hợp lưu thông trên mạng vượt quá tải đã thiết kế

• Mạng phải đảm bảo khả năng hoạt động ở một mức độ nào đótrong những trường hợp như vậy

Trang 3

dce

Tìm đường phân cấp

cấp (thông thường theo cấu trúc cây)

Trang 4

dce

Local (End)

office

Regional center

Sectional center

Primary center

Toll center

tandem switch

Telephone Toll connecting

Alternate Hierarchical Routing

Tìm đường phân cấp

Trang 5

dce

Tìm đường động

– Cho phép thay đổi trong việc tìm đường tùy theo lưu thông trong mạng

– Dùng cấu trúc ngang cấp cho các node trong mạng

– Đường đi thiết lập giữa hai thuê bao thay đổi tùy theo khả năng tải và băng thông của đường truyền tại thời điểm thiết lập kết nối

• Adaptive routing

– Kết hợp cả hai phương pháp này

Trang 6

dce

Alternate routing

hợp

– Ưu tiên kết nối trực tiếp

– Thứ tự ưu tiên dựa vào thống

kê lưu thông trên mạng

– Fixed alternate routing

các đường đi theo từng thời

điểm khác nhau

– Dynamic alternate routing

Trang 7

dce

Adaptive routing

– Các bộ chuyển mạch phải trao đổi thông tin để biết tình trạng mạng

• Số trung kế rảnh để đi đến các điểm lân cận A

• Hiệu suất sử dụng CPU của A

• Đo lưu lượng từ A đến B (không thể nối trực tiếp)

– Bộ chuyển mạch trung tâm sẽ cho biết đường đi “tốt” khi các đườngnối trực tiếp không còn khả năng

Trang 8

dce

– Chính xác

– Đơn giản

– Mạnh mẽ

• Khả năng chuyển các gói trong điều kiện lỗi và quá tải

• Không mất gói hoặc không làm đứt virtual circuit

– Ổn định

• Hệ thống có khả năng thay đổi theo điều kiện mạng thường có xu hướng không ổn định và đáp ứng chậm

• Congestion oscillation

– Công bằng vs tối ưu

• Một số hệ thống ưu tiên chuyển các gói đến trạm gần hơn

• Tối ưu thông lượng nhưng không công bằng

Trang 9

dce

Tiêu chuẩn đo tính hiệu quả

– Chi phí (cost) tối thiểu

– Data rate (tỉ lệ nghịch)

– Delay do các gói xếp hàng (tỉ lệ thuận)

Trang 10

dce

Trang 11

dce

Thời điểm và nơi quyết định việc tìm đường

gói

• Trong nhiều thiết kế, đường đi của mỗi virtual circuit thay đổi theo điều kiện của mạng

• Nhiệm vụ tìm đường được gán trước cho 1 số node

• Nguồn gởi chịu trách nhiệm tìm đường

• Cho phép người dùng chọn đường đi theo tiêu chí của họ

Trang 12

dce

nhật thông tin

– Tải lưu thông

– Chi phí của đường link

– Node sử dụng các thông tin cục bộ

– Có thể thu thập thông tin từ các node kế cận

– Có thể thu thập thông tin từ các node trên đường tiềm năng

– Thu thập thông tin từ tất cả các node

– Xác định khi nào các thông tin mạng được lưu trữ tại các node được cập nhật

– Cố định (Fixed) – không bao giờ được cập nhật

– Động (Adaptive) – cập nhật thường xuyên

– Trade off

Trang 13

dce

Chiến thuật tìm đường

Trang 14

dce

Fixed Routing

đích

dùng giải thuật chi phí tối

Trang 15

dce

Flooding Routing

Trang 16

dce

Flooding Routing

• Đặc điểm

– Tất cả các lộ trình đều đượcthử

– Tất cả các node đều được

Trang 17

dce

R R P

Trang 18

dce

Trang 19

dce

Adaptive Routing

• Ưu điểm

Trang 20

dce

Isolated Adaptive Routing

– Cân bằng tải trên các đường ra

– Đường ra có hàng đợi ngắn nhất có thể không đúng hướng cần đi

Trang 21

dce

Isolated Adaptive Routing

• Ví dụ

nhất

Trang 22

dce

Adaptive Routing

– Trong phương pháp này, thông tin về tình trạng hoạt động hiện hànhcủa mạng sẽ được định kỳ trao đổi, cập nhật giữa các node trong toànmạng Sau đó thông tin này sẽ được phân bố về lại các node trongmạng hay một số node trong mạng làm nhiệm vụ tìm đường để cácnode này cập nhật lại bảng routing

– Phương pháp này đáp ứng được với những thay đổi trạng thái củamạng, nhưng đồng thời cũng làm tăng lưu lượng thông tin trong mạng

– Trong phương pháp này, thông tin về tình trạng hoạt động hiện hànhcủa mạng sẽ được định kỳ trao đổi, cập nhật giữa các node trong toànmạng Sau đó thông tin này sẽ được tập trung về một máy chủ trongmạng làm nhiệm vụ routing

– Tuy đáp ứng được với những thay đổi tức thời trong mạng nhưngphương pháp này có nhược điểm là thông tin routing trong toàn mạngtập trung về một máy nên khi máy này không hoạt động thì toàn mạng

sẽ không hoạt động được

Trang 23

dce

– Xác định đường đi ngắn nhất (chi phí thấp nhất) giữa 2 node

• Tiêu chuẩn đường ngắn nhất

– Số chặng đường đi

• Giá trị mỗi liên kết là 1

– Giá trị liên kết

• Tỉ lệ nghịch tốc độ liên kết

• Tỉ lệ thuận tải trên liên kết

• Giải thuật

– Forward-search (Dijkstra)

– Backward-search (Bellman-Ford)

Trang 24

dce

– Đồ thị G(V, E) trong đó V là tập đỉnh, E là tập cạnh có trọng số khôngâm

– M: tập các đỉnh đã xét tại bước chạy hiện hành của giải thuật

– dij: trọng số trên cạnh nối từ node i đến node j

dij = 0 nếu i trùng j

dij = Eij nếu i khác j

Trang 25

dce

– Bước 1: khởi động

• M = {S}

• Di = dsi (các cạnh nối trực tiếp với S)

– Bước 2: cập nhật đường đi ngắn nhất

• Chọn đỉnh N  V sao cho: DN = min {Di} i  V\M

• M = M U {N}

• Dj = min {Dj, DN + dNj} j  V\M

– Bước 3: lặp lại bước 2 cho đến khi M=V

– Kết quả Di sẽ là đường đi ngắn nhất từ node nguồn S đến node i

Trang 26

dce

Trang 27

dce

Trang 28

dce

– Đồ thị G(V, E) trong đó V là tập đỉnh, E là tập cạnh có trọng số

– Đỉnh nguồn S: S  V

– Đồ thị có chu trình âm  không tồn tại đường đi ngắn nhất

– Đường đi ngắn nhất từ đỉnh nguồn S đến tất cả các đỉnh còn lại

Trang 29

dce

– Kết quả D(h)N sẽ là đường đi ngắnnhất từ node nguồn S đến node N

Trang 30

dce

Node 2 Node 3 Node 4 Node 5 Node 6

Trang 31

dce

Trang 32

dce

– Theo giải thuật Dijkstra

3

3 54

3

Trang 33

dce

– Theo giải thuật Dijkstra

1

1 1

4

Trang 34

dce

• Dijkstra

Trang 35

dce

khác

• Nếu chi phí liên kết thay đổi, các giải thuật sẽ tính lại

Trang 36

dce

thời gian trễ

Trang 37

dce

• Thế hệ thứ 2

– 1979

– Dùng thời gian trễ làm tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả

– Thời gian trễ được đo trực tiếp

– Dùng giải thuật tìm đường Dijkstra

– Thích hợp cho mạng có tải trung bình hoặc nhẹ

– Khi mạng tải nặng, có ít tương quan giữa thời gian trễ đo được và thờigian trễ gặp phải

• Thế hệ thứ 3

– 1987

– Việc tính toán chi phí của liên kết đã được thay đổi

– Thời gian trễ trung bình được đo trong 10 giây cuối

– Bình thường hóa dựa trên giá trị hiện tại và kết quả trước đó

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	634,26 KB