CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG
MẠNG OBS BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG
ĐI
Giới thiệu chương
Có nhiều phương pháp có thể giải quyết nghẽn trong mạng chuyển mạch
chùm quang, giải pháp đưa ra trong phần này là thuật toán làm lệch hướng đi của
chùm dữ liệu khi xảy ra sự cố làm nghẽn mạng. Phần này giới thiệu phương pháp làm
lệch hướng đi của chùm và quyết định chọn truyến làm lệch hướng như thế nào.
3.1. Thuật toán định tuyến làm lệch hướng đi.
Hình 3.1. Cấu trúc mạng OBS với kĩ thuật làm lệch hướng đi
Hình 3.1 chỉ cấu trúc mạng OBS cơ bản, và có thể hiện thuật toán làm lệch hướng
đi. Trong khi xử lí gói điều khiển để truyền đi chùm trên tuyến chính, nếu chùm cảm
thấy nghẽn thì một gói điều khiển khác được bắt đầu từ nút nghẽn trung gian và
chùm được truyền qua một tuyến lựa chọn từ nút trung gian đó. Tuy nhiên thuật toán
của chúng ta có thêm nhiều yếu tố để quyết định định tuyến. trước hết nó xác định có
lựa chọn tuyến cho cho một chùm được hay không hay loại bỏ và thực hiện gửi lại từ
nút nguồn. Xác định đó dựa trên những tiêu chuẩn. Trong hình 3.2 chỉ ra sơ đồ quan
hệ với hình 3.1. Để thực hiện thuật toán làm lệch hướng trong hình 3.1 và 3.2 có
42
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
database quản lí quan hệ mật thiết với thông tin định lệch hướng (DRIB) tại nút OBS
rìa. DRIB lưu trữ những thông tin quản lí lớp quang với lớp DWDM và IP của mạng.
Nút rìa gửi đi những gói điều khiển đặc biệt mang thông tin cần thiết cho mạng
OBS, thể hiện cấu trúc hoạt động, quản lí và bảo dưỡng. Cấu trúc này cập nhật DRIB
để giúp cho việc định lệch hướng, những gói điều khiển này không kết hợp riêng rẽ
với chùm dữ liệu. Khi trạng thái mạng thay đổi và việc quản lí chùm dữ liệu nên
được cập nhật, những gói điều khiển OAM được tạo và gửi đi trên một kênh điều
khiển riêng biệt, những kênh điều khiển riêng biệt này được hiểu như là một kênh
giám sát (OSC), OSC sử dụng một bước sóng riêng, bước sóng này được duy trì cho
OSC trên tất cả những liên kết. Vì vậy bằng cách sử dụng những gói OAM này, mỗi
chuyển mạch có thể thông tin trạng thái của mạng gồm tốc độ suy hao chùm vì tranh
chấp, nút ngõ ra OBS và số lượng hop cho kết nối truyền chùm qua.
Những gói điều khiển bình thường là những gói được kết hợp riêng rẽ với mỗi
chùm. Những gói điều khiển này mang thông tin liên quan tới số lượng hop mà chùm
đi qua và độ dài chùm. Những gói điều khiển chùm được xử lí tại một nút. Nếu gói
điều khiển xác nhận rằng chùm cảm thấy tranh chấp với chùm khác, khi đó thuật toán
làm lệch hướng đi được cầu khẩn và nó bắt đầu sử dụng những thông tin kết hợp
trong gói điều khiển, những thông tin khác từ DRIB tại nút nghẽn. Lúc này nút nghẽn
sẵng sàng kết hợp thuộc tính ngõ ra của nó gồm trạng thái tranh chấp và số lượng hop
từ những gói OAM. Thêm nữa, một nút lõi cũng có thể yêu cầu một gói điều khiển
OAM từ nút rìa khi cần thiết.
Cập nhật thông số về tranh chấp chùm cần thiết tại tất cả các nút trong mạng để
thuật toán định lệch hướng đạt tốt nhất. Lược đồ hình 3.2 minh họa giải pháp khi xảy
ra tranh chấp và cập nhật thông số tranh chấp chùm. Một nút ngõ vào là nút ở đó bắt
đầu kết nối chùm và nút ngõ ra là nút kết thúc. Mỗi nút ngõ vào cập nhật về trạng thái
nghẽn chùm trên tuyến chính và những tuyến lựa chọn. Những thông tin cập nhật một
trong hai loại bản tin NACK: NACK_C và NACK_D thể hiện cho tuyến chính và
tuyến lựa chọn. Những bản tin này giúp cho việc cập nhật DRIB tại nút ngõ vào của
mỗi kết nối chùm. Như minh họa trong hình 3.2 bản tin NACK_C được gửi tại nút
43
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
nghẽn trung gian đến nút ngõ vào khi tranh chấp xảy ra trên tuyến chính. NACK_D
được gửi tại nút nghẽn trung gian khi có tuyến lựa chọn nào có hiệu lực trong bảng
định lệch hướng (DRT).
Hình 3.2. Lược đồ thuật toán
3.1.1. Tính toán tuyến lựa chọn
Trong mạng OBS, cấu trúc làm lệch hướng tại mỗi chuyển mạch tự động lựa
chọn tuyến khi một gói điều khiển gặp một nút nghẽn trên tuyến chính , như minh
họa trong hình 3.1. Tuy nhiên mỗi chuyển mạch có sự thông tin trạng thái tài nguyên
mạng (khả năng của bước sóng, trạng thái nghẽn liên kết…), tương tự với thông tin
liên quan tới những nút khác. Vì vậy quyết định định tuyến cho tuyến lựa chọn tại
một nút có thể gây nên giảm thể hiện toàn bộ mạng khi mạng hoạt động lâu dài. Tuy
nhiên điều đó được giảm bớt trong thuật toán làm lệch hướng hạn chế tranh chấp
bằng việc thực hiện có tính chu kì luân phiên toàn bộ những tuyến lựa chọn dựa trên
việc cập nhật quá trình nhận từ những nút khác giảm bớt trạng thái tranh chấp. Một
bản tin cần thiết để cập nhật xử lí được minh họa trong hình 3.2.
Những ứng dụng trong mạng được chia: lưu lượng thời gian thực và ưu tiên cao;
lưu lượng không thời gian thực và ưu tiên thấp.
Một chùm thuộc thời gian thực được chỉ định ưu tiên lớn hơn một chùm không
thuộc thời gian thực. Ví dụ chùm lưu lượng ưu tiên cao như là VoIP…Chùm ưu tiên
thấp là loại sử dụng cho dòng lưu lượng mà có độ trễ và có độ suy hao nghiêm ngặt.
Mức ưu tiên của mỗi chùm được thấy rõ trong trường “ưu tiên” trong gói điều khiển.
Mỗi trường trong gói điều khiển có thể là thông tin phần cứng hoặc là phần mềm
phụ thuộc vào cấu trúc mạng OBS. Hình 3.3b chỉ một ví dụ cho một gói, tạo chùm và
hàng đợi ưu tiên chùm tại đầu ra của nút ngõ vào. Tại nút ngõ ra mỗi chùm được
được tách thành những gói, được gửi đi đến nút đích hoặc nút kế.
44
Gửi chùm
Tạo gói điều
khiển
Tranh
chấp ?
Không
Có
Chọn
tuyến
trong
DRT ?
Gửi ACK-C về
nguồn
Có
Truyền chùm đi
Gửi ACK-D
Không
Loại bỏ chùm
Nhận chùm Gửi ACK
NÚT NGÕ RA
NÚT TRUNG GIAN
NÚT NGÕ VÀO
-Kiểm tra
-Xác định tuyến
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
Hình 3.3. a) trường ưu tiên trong gói điều khiển; b)lớp ưu tiên chùm ở ngõ vào.
Những chùm ưu tiên mức thấp thì được quan tâm để làm lệch hướng, trong khi
những chùm ưu tiên mức cao thường có bước sóng và thời gian lớn hơn, thường ít
ứng dụng rộng để định lệch hướng. Trong trường hợp đó những yếu tố trọng lượng
nên được ứng dụng để giảm chùm và độ trễ cho những loại khác nhau khi tính toán
những tuyến lựa chọn.
Trong phần này mô tả những tuyến chọn lựa được tính toán như thế nào để cập
nhật thông tin định tuyến trong DRT và những tuyến được lựa chọn này sử dụng khi
thực hiện làm lệch hướng. Đưa ra vấn đề làm lệch hướng gồm những thành phần:
topo mạng, cấu hình nút, những thông số liên quan tới nút và tài nguyên liên kết,
những số liệu liên quan tới giới hạn của tài nguyên.
Yêu cầu định tuyến qua những tuyến chọn lựa trong mạng được thể hiện những
thông số tốt nhất, thì vấn đề là tìm tuyến tối ưu sao cho lượng tranh chấp đảm bảo
thấp khi chùm truyền qua nút.
45
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
Có thể xem như mạng là mạng vật lí được thể hiện bởi đồ thị G(N,L), N là số nút
và L là số liên kết mỗi nút. Thấy rằng mỗi liên kết giữa nút i và j có bước sóng W
ij
ứng với dung lượng C Gbps.
Tại mỗi nút n (n=1…N), số lượng bộ truyền và bộ nhận được kí hiệu P
n
(t)
và P
n
(r)
.
Nếu một nút n có P
n
port thì rõ ràng
∑
n
n
P
cần thiết cho topo. Đặt
Ω
là yêu
cầu lưu lượng thuộc loại dịch vụ không suy hao giữa những nút rìa, ở đây
sd
ii
λ
Ω∈
thể hiện tốc độ đến của chùm từ nguồn đến đích qua liên kết giữa i và j. Hơn nữa, đặt
kk
ds
λ
là lưu lượng chùm trung bình thích hợp với lưu lượng yêu cầu thứ k. Công thức
đưa ra làm lệch hướng được định nghĩa:
=
khác ,0
(i.j).kêt liên có ,1
ij
x
(3.1)
Ở đây i,j =
}{
N 2,1
và
ji
≠
Quyết định x
ij
liên quan tới lưu lượng yêu cầu thứ k được thể hiện bởi lưu lượng
trung bình của chùm
kk
ds
λ
.
Ở đây, mục đích của quyết định định tuyến chúng ta coi như tốc độ bit của chùm
định hướng yêu cầu như một tốc độ bít không đổi với băng thông có hiệu lực của
kk
ds
λ
. Đáng chú ý, một chùm đặc biệt yêu cầu một bước sóng đảm bảo trong khoảng
thời gian ngắn cần thiết cho chùm có thể được truyền đi trên một liên kết. Vì vậy,
một chùm theo sau từ những yêu cầu khác nhau yêu cầu phải đi qua cùng bước sóng.
Công thức được thể hiện bên dưới, số lượng những lighpath bắt đầu và kết thúc ở
một nút thì không nhiều hơn những nút ngõ ra và ngõ vào. Vì vậy chỉ một lighpath
trên port được thiết lập tại mỗi nút.
∑
∈∀
≤
Nj
t
iij
Px
)(
(3.2)
∑
∈∀
≤
Ni
t
jij
Px
)(
Một số công thức liên quan đến dòng lưu lượng trong một topo ảo cho tất cả liên
kết i và j. Trước tiên chúng ta thiết lập một tuyến lựa chọn cho chùm lưu lượng,
46
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
những chùm này yêu cầu
kk
ds
λ
không bị phân đoạn tại những nút nghẽn. Hơn nữa,
dòng lưu lượng mà có yêu cầu đặc biệt không bị phân thành đoạn trên những liên kết
khác. Vì vậy có thể phát biểu rằng lưu lượng yêu cầu
kk
ds
λ
được định tuyến từ nút i
đến nút j trên một tuyến lệch hướng.
kk
ds
ij
λ
{
}
kk
ds
λ
,0
∈
,
Nji
∈∀
,
(3.3)
Toàn bộ dòng lưu lượng trên liên kết từ nút i đến nút j được biễu diễn và kết hợp
với yêu cầu lưu lượng thứ k là
kk
ds
ds
sd
ijij
λλλ
+=
∑
,
,
Nji
∈∀
,
(3.4)
Dòng lưu lượng trên mỗi liên kết, chúng ta định nghĩa đảm bảo rằng lưu lượng
qua một liên kết không vượt quá tổng dung lượng liên kết.
CW
ijij
×≤
λ
,
Nji
∈∀
,
(3.5)
Ở đây
ij
W
là số lượng bước sóng và C là dung lượng bước sóng cho liên kết ij.
Nếu liên kết giữa nút i và j không phải là tuyến lựa chọn, chùm không kết hợp với
dòng lưu lượng thứ k tồn tại trên liên kết đó. Thì công thức được biễu diễn như sau:
kk
kk
dsij
ds
ij
x
λλ
×≤
,
Nji
∈∀
,
(3.6)
Ở đây
sd
λ
(
Nds
∈∀
,
) gồm
kk
ds
λ
. Công thức 3.7 chắc rằng những chùm từ dòng
lưu lượng thứ k không chỉ chảy qua một tuyến lựa chọn. Công thức đáp ứng dòng
chảy tại mỗi nút.
≠
=−
=
=−
∑∑
,0
,1
,1
k
k
i
ji
j
ij
di
si
xx
(3.7)
Công thức 3.8 thể hiện yếu tố mà lưu lượng đưa vào một nút nên được tính toán
để dòng chảy của nút đó từ nguồn đến đích cho mỗi dòng lưu lượng thứ k.
Những thông số đã nêu ở trên và dòng lưu lượng thứ k. Bây giờ có thể đưa ra một
phương pháp để tìm một tuyến lựa chọn từ nút nghẽn đến nút đích.
Đặt
}
{
ij
DD
=
là khoảng cách từ nút i đến nút j thể hiện độ trễ truyền từ nút i đến
nút j (i
≠
j)
Đặt
ij
b
là tốc độ chùm bị chặn. Ta có:
Min
( )
−−+
∏
∑
ji
ijb
ji
ijijd
bxgDxg
,
,
11lg
(3.8)
47
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
Ở đây
b
g
và
d
g
thể hiện trọng lượng bị chặn (block) và trễ (delay).
Để giảm nhẹ tính toán ta có thể xem công thức 3.8 tương tự như:
Min
∑∑
+
ji
ijijb
ji
ijijd
bxgDxg
,,
lg
(3.9)
Giá trị tốc độ chùm tranh chấp,
ij
b
sử dụng thông số dữ liệu được tập hợp trong
DRIB, trọng lượng
d
g
,
b
g
thường được cung cấp bởi người quản lí mạng. Những
tuyến chọn lựa được xác định và nạp trong DRT phù hợp giá trị
ij
x
xác định ở phần
trên.
Công thức 3.2 đến 3.7 áp dụng cho thuật toán định lệch hướng, những chùm đến
đích thành công trên tuyến lựa chọn được tính toán bởi thuật toán, một lượng offset
hay thực hiện đệm cần thiết để được phép sử dụng. Khi làm lệch hướng được thực
hiện vì tranh chấp tại nút trung gian, lượng offset trên tuyến lựa chọn khác trên tuyến
chính (thường lớn hơn). Giải quyết vấn đề này là cung cấp khả năng offset dầy đủ
đến mỗi chùm, một cách giải quyết khác là sử dụng FDL để làm trễ chùm tại nút
trung gian. Nó cũng có những hạn chế là khi offset quá lớn sẽ làm tăng trễ chùm quá
mức. Vì vậy,
co
t
,
thể hiện giới hạn lớn nhất lượng offset cho dịch vụ loại c, gồm
lượng offset cơ bản và lượng offset thêm vào thì:
co
ji
ijij
tDx
,
,
≤
∑
,
ji,
∀
(3.10)
Và áp dụng độ trễ của bộ đệm thì:
cb
ji
ijij
tDx
,
,
≤
∑
,
ji,
∀
(3.11)
Trong đó
cb
t
,
là giới hạn độ trễ của bộ đệm cho dịch vụ loại c.
Nhiều tuyến lựa chọn được xem xét khi tranh chấp xảy ra. Vì vậy mỗi nút trong
mạng đòi hỏi duy trì một DRT chứa list số tuyến lựa chọn đến mỗi nút đích. Khi đó
việc cập nhật DRT phải liên tục.
3.1.2. Phương pháp định tuyến làm lệch hướng đi
Thuật toán của chúng ta gồm có:
Phương pháp chọn lựa tuyến tối ưu để làm lệch hướng hạn chế tranh chấp.
Cơ chế định lệch hướng.
Tại nút chuyển mạch, nếu không có liên kết ngõ ra nào có hiệu lực và nguồn thực
hiện kiểm tra trước khi làm lệch hướng, nguồn truyền lại thay việc định lệch hướng
48
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
đi nếu nó kiểm tra nút nghẽn là nút nguồn. Chúng ta đưa ra một cấu trúc kiểm tra để
quyết định có nên làm lệch hướng hay không tại nút nghẽn.
Ý nghĩa của định lệch hướng được thể hiện trong hình 3.4. Đưa ra quyết định có
định lệch hướng hay loại bỏ và gửi lại từ nguồn được thực hiện tại nút nghẽn dựa
trên những thông số thể hiện.
Hình 3.4. Ảnh hưởng của định lệch hướng
Hình 3.4 chỉ một ví dụ truyền chùm trong mạng OBS, có ảnh hưởng của việc định
lệch hướng. Ta thấy nguồn là nút 0 và đích là nút 6. Thông thường một chùm truyền
từ nguồn sẽ truyền trên tuyến ngắn nhất 0-1-2-3-4-5-6.
• Trường hợp 1: tranh chấp xảy ra trên liên kết giữa nút 5 và nút 6, chùm bị loại
bỏ và gửi lại từ nguồn. Trong trường hợp này, tổng số hop là 11 (11=5+6).
49
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
• Trường hợp 2: tranh chấp xảy ra trên liên kết giữa nút 1 và nút 2, chùm bị loại
bỏ và gửi lại từ nguồn. Trong trường hợp này, tổng số hop là 7 (7=1+6).
• Trường hợp 3: Định lệch hướng được sử dụng (thay vì loại bỏ và truyền lại)
trong trường hợp tại nút 5. Chùm được truyền qua một tuyến lựa chọn. Vì vậy
tổng số hop là 5+
α
.
α
là số hop trên tuyến lệch hướng.
• Trường hợp 4: Định lệch hướng được sử dụng (thay vì loại bỏ và truyền lại)
trong trường hợp tại nút 1. Chùm được truyền qua một tuyến lựa chọn. Vì vậy
tổng số hop là 1+
α
.
α
là số hop trên tuyến lệch hướng.
Đưa vào thuật toán làm lệch hướng một cấu trúc kiểm tra được thực hiện trước
khi quyết định làm lệch hướng so với việc nguồn thực hiện gửi lại cho mỗi trường
hợp trong 4 trường hợp ở trên.
Cấu trúc kiểm tra đưa ra thông số thể hiện chính xác quyết định lựa chọn tuyến
hay loại bỏ. Nó cũng được thiết kế đảm bảo sao cho chiếm dụng tài nguyên mạng đạt
nhỏ nhất và cung cấp tốt hơn lưu lượng đưa vào mạng. Trong cấu trúc kiểm tra quan
tâm đến tổng số nút từ nút nghẽn đến nút đích. Trường hợp 1 và 2 sẽ được quan tâm
khi nghẽn xảy ra trên liên kết 1-2 và liên kết 5-6.
Vì vậy nếu tranh chấp xảy ra trên liên kết nghẽn đến nút nguồn, như liên kết 1-2
thì cho phép loại bỏ và truyền lại thay vì thực hiện làm lệch hướng.
• Phương pháp định lệch hướng:
50
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
Hình 3.5. Phương pháp định lệch hướng.
Bước 1: Nút nguồn truyền đi một gói điều khiển.
Bước 2: Nút trung gian xử lí gói điều khiển và cố gắng dành trước một kênh
hoạt động cho chùm.
Bước 3: Nút nguồn truyền đi chùm sau một khoảng offset.
Đặt trước
Tranh chấp
Nguồn
kiểm tra
Thực hiện kiểm
tra định lệch
hướng ?
Gửi gói điều khiển trên
tuyến chọn lựa của
chùm đặt trước
Nút Nguồn Nút trung gian
Gói điều khiển OAM
Gói điều
khiển
chùm
Có
Không
Không
Có
Quản lí DB của
router rìa
Quản lí DB của
router rìa
Gói điều khiển OAM
Retry
Sender
truyền lại
51
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
Bước 4: Nếu tại một nút không có kênh ngõ ra nào hiệu lực cho chùm, trước
hết nó kiểm tra có phải nút hiện tại là nguồn hay không. Nếu nút hiện tại là nút
nguồn thì định lệch hướng không thực hiện. Thay vì đó, sau khi đợi một
khoảng thời gian, nguồn truyền lại gói điều khiển rồi sau đó chùm được
truyền đi. Nếu nút hiện tại là nút trung gian thì chuyển sang bước 5.
Bước 5: Nút hiện tại được xem như là một nút trung gian. Vì vậy nút hiện tại
tính toán thông số thể hiện và thực hiện kiểm tra dựa trên những thông số đó.
Do vậy nó quyết định có làm lệch hướng hay là loại bỏ và thông báo cho
nguồn thực hiện truyền lại. Nếu quyết định là làm lệch hướng đi, thì tuyến
chọn lựa được chọn trong DRT. Tuy nhiên, nếu không có tuyến nào có hiệu
lực trong DRT thì nút hiện tại loại bỏ chùm và gửi bản tin NACK đến nguồn
để truyền lại từ nguồn.
• Cấu trúc kiểm tra:
Đưa ra cấu trúc kiểm tra để quyết định có nên loại bỏ hay thực hiện làm lệch
hướng hay không.
Đặt s, d, c là nút nguồn, nút đích và nút hiện tại.
Đặt N là số nút trong mạng.
Đặt N
c
và N
d
là số nút từ nút nguồn đến nút hiện tại và số nút từ nút hiện tại đến
nút đích.
Trong công thức (1.1)
1,
+
ii
x
là một giá trị nhị phân phù hợp liên kết (i, i+1)
giữa nút i và nút kế tiếp i+1.
Trước hết định nghĩa cấu trúc kiêm tra trên cơ sở số lượng hop.
C
h
(count hop)=
∑∑
∈+∀
+
∈+∀
+
−
dc
Njj
jj
Nii
ii
xx
1,
1,
1,
1,
(3.12)
Đưa ra quyết định:
Nếu C
h
0
≥
, làm lệch hướng đi chùm.
Nếu khác thì loại bỏ chùm.
52
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
Nếu số lượng nút trên tuyến chính từ nguồn s đến nút nghẽn c lớn hơn từ nút
nghẽn c đến nút đích d, điều đó thì C
h
0
≥
, thực hiện làm lệch hướng để giải quyết
tranh chấp. Ngược lại chùm sẽ bị loại bỏ.
Công thức (3.12) được sử dụng để nhằm đạt được mục đích:
Tài nguyên mạng và cải tiến thể hiện của chùm bằng việc định lệch
hướng đi nếu nút nghẽn gần nút đích và truyền lại nếu nút nghẽn gần nút
nguồn.
Giảm bớt việc xử lí tải và mào đầu (thời gian và tài nguyên đặt trước bởi
những gói điều khiển).
Đặt
∗
b
là tốc độ chặn có thể chịu được từ đầu cuối – đầu cuối trên một tuyến.
Cấu trúc kiểm tra để thõa
∗
b
:
( )
−−−=
∏
−
=
+
∗
1
1
1,
11lglg
d
i
iib
bbC
,
d
Nii
∈+∀
1,
(3.13)
Đưa ra quyết định:
Nếu C
b
0
≥
, làm lệch hướng đi chùm.
Nếu khác thì loại bỏ.
Ở đây
1,
+
ii
b
thể hiện khả năng (xác suất) tranh chấp giữa nút i và i+1. Mong
muốn lựa chọn tuyến với xác suất tranh chấp nhỏ để giảm mức độ suy hao chùm và
mức độ bị chặn trong mạng.
Bây giờ, khái quát hóa cấu trúc kiểm tra gồm có số lượng nút trên tuyến và xác
suất chặn chùm. Hai hệ số quyết định chùm bị chặn
∗
2
b
,
∗
1
b
và giá trị M. Đưa ra hai
quyết định:
≥
=
khác ,0
0C trigiánêu ,1
h
h
Q
(3.14)
Và
53
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
>−
<
≤≤
=
*
2b
*
1b
*
2
*
1
Cnêu ,
Cnêu ,
bnêu ,1
bM
bM
bC
Q
b
b
(3.15)
Sử dụng hai giá trị Q
h
và Q
b
ở trên ta biễu diễn được một quyết định khác:
. Q
t
=w
h
Q
h
+Q
b
(3.16)
Ở đây w
h
<<M là trọng lượng số lượng nút liên quan đến tốc độ suy hao chùm.
Kết hợp cấi trúc kiểm tra ta có được:
+≥
=
khác ,0
1Qnêu ,1
t h
t
w
C
(3.1
Định lệch hướng được thực hiện nếu C
t
=1. Hình 3.6 mô tả cấu trúc kiểm tra làm
việc như thế nào khi w
h
=1.
DR bắt đầu
?
2
∗
≤ bC
b
?
1
∗
≤ bC
b
Lệch hướng
chùm
Q
b
=1; tính Q
h
?2≥
t
Q
Loại bỏ chùm
Sai
Đúng
Đúng
Sai
Đúng
Sai
Kết
thúc
54
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NGHẼN TRONG MẠNG OBS BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LÀM LỆCH HƯỚNG ĐI
Hình 3.6. Một ví dụ cấu trúc kiểm tra
3.2. Mô tả một số công thức.
Phân tích cấu trúc để xác định xác suất chùm suy hao ở một chuyển mạch OBS.
Trong phần này cung cấp những thông số giúp thực hiện thí nghiệm và tính toán.
Phân tích xác suất chùm suy hao trong mạng OBS khi sử dụng FDL và không sử
dụng FDL.
Hình 3.7. Lưu lượng ngõ vào tại nút nguồn
•Mô tả lưu lượng nguồn:
Những nút ngõ vào tạo những chùm bằng việc kết hợp những gói đầu vào từ
mỗi nguồn lưu lượng. Thấy rằng ngưỡng tạo chùm được thực hiện tại nút rìa, ở đây
độ dài chùm được tạo đến một giá trị ngưỡng L (Mb), chùm được tạo và lưu trong
hàng đợi quang. Trong thực tế, sẽ có một bộ định thời tạo chùm, có thể tạo chùm
nhanh, chùm được tạo đến một kích thước và lưu trong hàng đợi chùm.
Hình 3.7 mô tả một nút OBS với nhiều ngõ vào và ngõ ra. Lưu lượng đưa vào
trên mỗi bước sóng là sự kết hợp của những chùm lưu lượng riêng lẻ. Những chùm từ
nguồn được ấn định trong khoảng ON – OFF như trong hình 3.7. Và thường khoảng
Nút OBS
FDL
SCU
OXC
N
2
1
Chùm quang
α
/1
β
/1
Chùm quang
55
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét