THIẾT kế mô HÌNH MẠNG với NS 2 và ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG

GVHD:

Thầy Võ Thanh Tú


SVTH:

Lê Quốc Huy

Nguyễn Anh Bôn
Ngô Thị Giang
Lớp:
K13TMT




THIẾT KẾ MÔ HÌNH MẠNG VỚI NS-2 VÀ ĐÁNH GIÁ
HIỆU NĂNG


Contents
BÀI TOÁN ĐẶT RA 3
1. CÂU A. 4
1.1.Thông số mô phỏng ban đầu 4
1.1.2.Đánh giá Trace graph: 4
1.1.3.Nhận xét: 7
1.1.4.Bảng tổng kết 7
1.2.Thông số mô phỏng thay đổi (giảm tốc độ Node 5) 8

1.2.2.Đánh giá Trace graph: 9
1.2.3.Nhận xét 14
1.2.4.Bảng tổng kết 14
1.3. Thông số mô phỏng thay đổi (giảm tốc độ Node 6) 15
1.3.1. Đánh giá Trace graph 16
1.3.2. Nhận xét 19
1.3.3. Bảng tổng kết 19
2. CÂU B. 19
2.1. Thông số mô hình 19
2.1.2. Đánh giá Trace graph 19
2.1.3. Nhận xét 21
3. CÂU C 21
FQ Queue ? 21
DRR Queue ? 21
RED Queue ? 21
3.1. Thông số mô hình ban đầu (FQ, DRR, RED – Queue) 21
3.1.2. Đánh giá Trace graph 21
3.1.3. Nhận xét 23
3.2. Thông số mô hình đã thay đổi (FQ - Queue) 23
3.2.1. Đánh giá Trace graph 23
3.2.2. Nhận xét 27
3.2.3. Bảng tổng kết 27
3.3. Thông số mô hình đã thay đổi (DDR - Queue) 27
3.3.1. Đánh giá Trace graph 28
3.3.2. Nhận xét 31
3.3.3. Bảng tổng kết 31
3.2. Thông số mô hình đã thay đổi (RED - Queue) 31
3.2.1. Đánh giá Trace graph 32
3.3.2. Nhận xét 35
3.3.3. Bảng tổng kết 35

4. Câu C 36
TCP Reno ? 36
4.1. Thông số mô hình TCP Reno ban đầu 36
4.1.1. Đánh giá Trace graph 36
4.1.2. Nhận xét 39
4.1.3. Bảng tổng kết 39
3.2. Thông số mô hình với TCP Reno (giảm tốc độ Node 5) 39
3.2.1. Đánh giá Trace graph 39
3.3.2. Nhận xét 42
3.3.3. Bảng tổng kết 43


BÀI TOÁN ĐẶT RA

Mô hình giả lập như hình bên dưới, Duplex link (liên kết truyền dữ liệu) giữa các
Node 1,2,3,4 đến Node 5 có bandwidth (băng thông) lần lượt là 10Mb/s, 10Mb/s,
10Mb/s, 100Mb/s và Delay (độ trễ) để mặc định của Ns-2 là 20ms. Duplex link giữa
Node 5 và 6 có bandwidth là 5Mb/s và Delay để mặc định của Ns-2 là 20ms. Cho tốc độ
truyền dữ liệu giữa các Node = bandwidth. Các Node dùng hàng đợi mặc định của Ns-2
là kiểu Droptail có max size (kích thước lớn nhất) = 20.
Ngoài các Agent gắn như hình dưới, Agent TCP của Node 1 thiết lập thời gian bắt
đầu là 0.0s và kết thúc là 4.0s, Agent TCP của Node 2 thiết lập thời gian bắt đầu là 0.3s
và kết thúc là 4.3s, Agent FTP của Node 3 thiết lập thời gian bắt đầu là 0.6s và kết thúc là
4.6s, Agent FTP của Node 4 thiết lập thời gian bắt đầu là 0.9s và kết thúc là 4.9s. Các
thông số về độ lớn gói tin do các Agent tạo ra được để mặc định của Ns-2.

5 Mb/s

10 Mb/s

10 Mb/s

100 Mb/s

10 Mb/s

1. CÂU A.
1.1.Thông số mô phỏng ban đầu
(Như bài toán ban đầu.)

Câu hỏi: xem xét thông lượng, Số gói tin rơi, mất, và độ trễ trung bình, tỷ lệ gói truyền
thành công ?




1.1.2.Đánh giá Trace graph:
Thông lượng packets gửi

Thông lượng packets nhận

Thông số giả lập

Thông lượng bits gửi và độ trễ trung bình

Thông lượng bits nhận và độ trễ trung bình

1.1.3.Nhận xét:
 Về thông lượng gửi, nhận thì biểu đồ giả lập cho thấy số packets gửi, nhận đạt cao
nhất là 2000packets trong một thời điểm.

 Về số packets drop, thì có 0packets drop.
 Chỉ có Node 5 là drop packets cũng là Node forwarded packets.
 Số packets lost là 0packets.
 Tỷ lệ truyền thành công đạt 1, độ trễ trung bình khoảng 0.04s.
1.1.4.Bảng tổng kết
o Bandwidth Node 1,2,3,4 đến Node 5 = 10Mb/s, delay = 20ms, trong đó:
 Tốc độ gửi packets từ Node 1,2,3,4 đến 5 = 10Mb/s
 Tốc độ gói Ack từ Node 5 trả về 1,2 = 10Mb/s
o Bandwidth Node 5 đến Node 6 = 5Mb/s, delay = 20ms, trong đó:
 Tốc độ gửi packets từ Node 5 đến 6 = 5Mb/s
 Tốc độ gói Ack từ Node 6 trả về 5 = 5Mb/s
Tổng số Node 6
Số Node gửi /Node nhận 5/3
Số Node forwarded 1
Thông lượng packets gửi Max = 2000 packets
Thông lượng packets nhận Max = 2000 packets
Độ trễ trung bình 0.0405s – 0.0408s (rất ổn định)
Tỷ lệ packets truyền thành công 100%




1.2.Thông số mô phỏng thay đổi (giảm tốc độ Node 5)
Là trường hợp của câu a, chỉ thay đổi tốc độ gửi packets từ Node 5 đến Node 6,
liên kết truyền dữ liệu của Duplex link giữa Node 5 và 6 của topology = 5Mb/s (nhưng
tốc độ packets forwarded đến Node 6 là 1Mb/s, ACK trả về là 5Mb/s).

Packets:1 Mb/s

10 Mb/s

10 Mb/s

100 Mb/s

1
0 Mb/s

ACK:5 Mb/s




1.2.2.Đánh giá Trace graph:
Thông lượng packets gửi

Thông lượng packets nhận

Tổng lũy tiến số packets dropped

Thông lượng packets dropping

Số packets dropped ở các Node

Số packets lost ở các Node

Thông số giả lập

Thông lượng bits gửi và độ trễ trung bình

Thông lượng bits nhận và độ trễ trung bình



1.2.3.Nhận xét
 Về thông lượng gửi, nhận ta nhận thấy giảm nhiều so với thử nghiệm ở câu a).
Cao nhất 1000packets gửi trong một thời điểm, nhận là 600packets =1/2 so với
gửi, nhận = 2000packets ở câu a)
 Về số packets drop, thì có 1667packets drop, theo biểu đồ thông lượng packets
dropping thì thời điểm cao nhất có khoảng 400packets drop.
 Các packets dropped ở Node 5 chủ yếu gửi từ Node 3,4 trong đó: Node 4 gửi tới bị
dropped khoảng 200packets, Node 3 gửi tới bị dropped khoảng 1400packets.
 Số packets lost chủ yếu mất khi gửi đi từ Node 3 và 4, Node 4 gửi tới bị dropped
khoảng 200packets, Node 3 gửi tới bị dropped khoảng 1400packets. Tổng lost
packets = Tổng dropped packets = 1667packets.
 Tỷ lệ truyền thành công đạt 0.625, độ trễ trung bình khoảng 0.07s.
1.2.4.Bảng tổng kết
o Bandwidth Node 1,2,3,4 đến Node 5 = 10Mb/s, delay = 20ms, trong đó:
 Tốc độ gửi packets từ Node 1,2,3,4 đến 5 = 10Mb/s
 Tốc độ gói Ack từ Node 5 trả về 1,2 = 10Mb/s
o Bandwidth Node 5 đến Node 6 = 5Mb/s, delay = 20ms, trong đó:
 Tốc độ gửi packets từ Node 5 đến 6 = 1Mb/s
 Tốc độ gói Ack từ Node 6 trả về 5 = 5Mb/s
Tổng số Node 6
Số Node gửi /Node nhận 5/3
5/3
Số Node forwarded 1
Thông lượng packets gửi Max = 1000 packets
Thông lượng packets nhận Max = 600 packets
Độ trễ trung bình 0.045s - 0.07s (ổn định)

Tỷ lệ packets truyền thành công 62,5%



1.3. Thông số mô phỏng thay đổi (giảm tốc độ Node 6)
Là trường hợp của câu a, chỉ thay đổi tốc độ gói Ack Node 6 trả về Node 5, liên kết
truyền dữ liệu của Duplex link giữa Node 5 và 6 của topology = 5Mb/s (tốc độ packets
forwarded đến Node 6 là 5Mb/s, nhưng ACK trả về là 1Mb/s).

Packets:5 Mb/s

10 Mb/s

10 Mb/s

100 Mb/s

10 Mb/s

ACK:1 Mb/s

Câu hỏi: như câu a ?


1.3.1. Đánh giá Trace graph

Thông lượng packets gửi

Thông lượng packets nhận

Thông số giả
lập

Thông lượng bits gửi và độ trễ trung bình

Thông lượng bits nhận và độ trễ trung bình

1.3.2. Nhận xét
 Về thông lượng packets gửi, nhận giảm không nhiều so với câu a), số packets gửi
OR nhận cao nhất tại một thời điểm khoảng 1800packets.
 Không có packets dropped và lost.
 Tỷ lệ packets truyền thành công là 1, độ trễ trung bình là 0.041.
1.3.3. Bảng tổng kết
o Bandwidth Node 1,2,3,4 đến Node 5 = 10Mb/s, delay = 20ms, trong đó:
 Tốc độ gửi packets từ Node 1,2,3,4 đến 5 = 10Mb/s
 Tốc độ gói Ack từ Node 5 trả về 1,2 = 10Mb/s
o Bandwidth Node 5 đến Node 6 = 5Mb/s, delay = 20ms, trong đó:
 Tốc độ gửi packets từ Node 5 đến 6 = 5Mb/s
 Tốc độ gói Ack từ Node 6 trả về 5 = 1Mb/s
Tổng số Node 6
Số Node gửi /Node nhận 5/3
5/3
Số Node forwarded 1
Thông lượng packets gửi Max = 1800 packets
Thông lượng packets nhận Max = 1800 packets
Độ trễ trung bình 0.0406s - 0.0409s (rất ổn định)
Tỷ lệ packets truyền thành công 100%


2. CÂU B.

2.1. Thông số mô hình
Là trường hợp của câu a, chỉ thay đổi băng thông truyền dữ liệu của Duplex link
giữa Node 5 và 6 của topology là 50Mb/s (TCP gửi đi 50Mb/s, ACK trả về là 50Mb/s).
Câu hỏi: xem xét độ trễ trung bình thay đổi như thế nào ?

2.1.2. Đánh giá Trace graph
Thông lượng bits gửi và độ trễ trung bình

Thông lượng bits nhận và độ trễ trung bình

2.1.3. Nhận xét
 Độ trễ giảm không đáng kể so với thử nghiệm từ câu a) từ 0.0408s xuống 0.0402s
Như vậy có thể nói, khi mạng đã ổn định, số gói tin mất không còn, hiệu năng mạng
đã tốt, thì việc nâng thêm băng thông cho đường truyền chỉ tăng thêm rất ít hiệu năng.


3. CÂU C
FQ Queue ?
Viết tắt của Fair Queuing: hàng đợi cân bằng.
DRR Queue ?

Viết tắt của Deficit Round Robin: cung cấp ưu tiên, dựa trên bits ưu tiên.
RED Queue ?
Viết tắt của Random Early Detection: cơ chế cho gói tin rơi sớm.
3.1. Thông số mô hình ban đầu (FQ, DRR, RED – Queue)
Là trường hợp của câu a, tại Node 5 ta thay đổi cơ chế quản lý hàng đợi Droptail
bằng FQ, SFQ, RED.
Câu hỏi: so sánh gói tin rơi ?

3.1.2. Đánh giá Trace graph

FQ - Queue

SFQ – Queue

RED – Queue

3.1.3. Nhận xét
Không có gói tin drop, thử giảm tốc độ truyền packets từ Node 5 đến Node 6
xuống 1Mb/s các thông số khác vẫn giữ nguyên.

3.2. Thông số mô hình đã thay đổi (FQ - Queue)
Là trường hợp của câu a, tại Node 5 ta thay đổi cơ chế quản lý hàng đợi Droptail
bằng FQ nhưng với tốc độ truyền packets từ Node 5 đến 6 là 1Mb/s.
Câu hỏi: so sánh gói tin rơi ?
Câu hỏi thêm: đánh giá thông lượng, độ trễ, tỷ lệ truyền thành công giữa FQ và
DropTail

3.2.1. Đánh giá Trace graph
Thông lượng packets gửi

Thông lượng packets nhận

Thông lượng bits gửi và độ trễ trung bình

Thông lượng bits nhận và độ trễ trung bình