Nghiên cứu một số phương pháp lập lịch trong mạng chuyển mạch chùm quang (Luận án tiến sĩ)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (266.79 KB, 123 trang )
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
NGUYỄN HỒNG QUỐC
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP LẬP LỊCH
TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH
HUẾ - NĂM 2017
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
NGUYỄN HỒNG QUỐC
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP LẬP LỊCH
TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÁY TÍNH
MÃ SỐ: 62.48.01.01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH
Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. VÕ VIẾT MINH NHẬT
TS. NGUYỄN HOÀNG SƠN
HUẾ - NĂM 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn
của PGS. TS. Võ Viết Minh Nhật và TS. Nguyễn Hoàng Sơn. Những nội dung trong
các công trình đã được công bố chung với các tác giả khác đã được sự đồng ý của đồng
tác giả khi đưa vào Luận án. Các số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong
Luận án là trung thực, khách quan và chưa được công bố bởi tác giả nào trong bất kỳ
công trình nào khác.
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Hồng Quốc
i
LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến PGS. TS. Võ Viết
Minh Nhật và TS. Nguyễn Hoàng Sơn là những người Thầy đã tận tình hướng dẫn chỉ
bảo, động viên và giúp đỡ để tôi có thể hoàn thành được Luận án này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của Quý Thầy Cô trong Khoa Công nghệ
Thông tin - Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế đã quan tâm, giúp đỡ, hướng dẫn
trong suốt quá trình học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô, Ban chủ nhiệm Khoa Tin học - Trường
Đại học Sư phạm, Đại học Huế đã tạo điều kiện thuận lợi trong công tác để tôi có
đủ thời gian hoàn thành Luận án này. Tôi xin cảm ơn Quý Thầy Cô, cán bộ quản lý
phòng Đào tạo Sau Đại học - Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế đã giúp đỡ tôi
hoàn thành kế hoạch học tập.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp, người thân trong gia
đình luôn động viên, giúp đỡ tôi về mọi mặt trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu.
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Hồng Quốc
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan
i
Lời cảm ơn
ii
Mục lục
iii
Danh mục các từ viết tắt
v
Danh mục bảng biểu
vii
Danh mục hình vẽ
viii
Mở đầu
1
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ LẬP LỊCH TRONG MẠNG CHUYỂN
MẠCH CHÙM QUANG
1.1 Tóm lược lịch sử phát triển của truyền thông quang . . . . . .
1.2 Các mô hình chuyển mạch quang . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.1 Chuyển mạch kênh quang . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.2 Chuyển mạch gói quang . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.3 Chuyển mạch chùm quang . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3 Mạng chuyển mạch chùm quang . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.1 Kiến trúc mạng OBS . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.2 Các hoạt động bên trong mạng OBS . . . . . . . . . .
1.4 Lập lịch trong mạng OBS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4.1 Giới thiệu bài toán lập lịch . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4.2 Một số kiến thức liên quan . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4.3 Các giải thuật lập lịch đã công bố . . . . . . . . . . . .
1.4.4 Một số nhận xét các giải thuật lập lịch đã công bố . .
1.5 Tiểu kết Chương 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chương 2. MỘT CẢI TIẾN MÔ HÌNH KẾT HỢP LẬP LỊCH
2.1
2.2
2.3
2.4
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
TRỰC
TIẾP VỚI LẬP LỊCH LẠI VÀ PHÂN ĐOẠN CHÙM
Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Phân tích và đánh giá các giải thuật lập lịch kết hợp đã công bố .
2.2.1 Giải thuật ODBR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2 Giải thuật ABR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.3 Kỹ thuật phân đoạn chùm . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.4 Giải thuật SODBRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.5 Giải thuật PCSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Giải thuật lập lịch kết hợp đề xuất iCSA . . . . . . . . . . . . . .
Mô phỏng và phân tích kết quả . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
7
9
9
10
11
12
14
17
22
22
23
26
35
36
37
37
37
38
39
40
42
42
44
48
2.5 Tiểu kết Chương 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chương 3. MỘT SỐ CẢI TIẾN GIẢI THUẬT LẬP LỊCH NHÓM
54
TRÊN ĐƠN KÊNH
Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Phân tích và đánh giá các giải thuật lập lịch nhóm trên đơn kênh đã
55
55
công bố . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1 Giải thuật OBS-GS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2 Giải thuật MWIS-OS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Giải thuật lập lịch nhóm trên đơn kênh đề xuất LGS và các mở rộng .
3.3.1 Mô hình lập lịch nhóm trên đơn kênh . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.2 Giải thuật đề xuất LGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.3 Các giải thuật mở rộng đề xuất từ LGS . . . . . . . . . . . . . .
3.4 Mô phỏng và phân tích kết quả . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5 Tiểu kết Chương 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chương 4. MỘT SỐ CẢI TIẾN GIẢI THUẬT LẬP LỊCH NHÓM
56
56
57
59
59
60
63
67
71
TRÊN ĐA KÊNH
Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Phân tích và đánh giá các giải thuật lập lịch nhóm trên đa kênh đã công
72
72
3.1
3.2
4.1
4.2
bố . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1 Nhóm các giải thuật lập lịch heuristic . . . . . . . . . .
4.2.2 Nhóm các giải thuật lập lịch tối ưu . . . . . . . . . . .
4.3 Các giải thuật lập lịch nhóm đề xuất trên đa kênh . . . . . . .
4.3.1 Giải thuật lập lịch nhóm tối ưu OPT-GS . . . . . . .
4.3.2 Giải thuật lập lịch nhóm heuristic LGS-MC . . . . . .
4.3.3 Giải thuật lập lịch nhóm heuristic MWC-GS . . . . . .
4.4 Mô phỏng và phân tích kết quả . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5 Tiểu kết Chương 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
KẾT LUẬN
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
iv
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
ÁN
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 72
. 73
. 77
. 81
. 81
. 86
. 88
. 96
. 101
102
104
105
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt
Dạng đầy đủ
Diễn giải ý nghĩa
ADM
Add-Drop Multiplexer
Bộ thêm/trích kênh
AON
All-Optical Network
Mạng toàn quang
ATM
Asynchronous Transfer Mode
Chế độ truyền tải không đồng bộ
BHP
Burst Header Packet
Gói điều khiển
CWDM
Coarse Wavelength Division Mul-
Ghép kênh phân chia bước sóng
tiplexing
thô
DWA
Dynamic Wavelength Allocation
Phân bổ bước sóng động
DWDM
Density
Ghép kênh phân chia bước sóng
Wavelength
Division
Multiplexing
mật độ cao
FDL
Fiber Delay Line
Đường trễ quang
FDM
Frequency Division Multiplexing
Ghép kênh phân chia tần số
GMPLS
Generalized Multiprotocol Label
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
Switching
suy rộng
Just Enough Time
Giao thức báo hiệu với thời gian
JET
đặt trước tài nguyên vừa đủ
JIT
Just In Time
Giao thức báo hiệu với thời gian
đặt trước tức thời
LAUT
Latest
Available
Unscheduled
Thời điểm chưa được lập lịch sau
Time
cùng nhất
Limited-Range Wavelength Con-
Bộ chuyển đổi bước sóng có phạm
verter
vi giới hạn
MPLS
MultiProtocol Label Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MWC
Optical/Electronic/Optical
Chuyển đổi quang-điện-quang
MWC
Maximum Weight Clipue
Clique có tổng trọng số lớn nhất
O/E/O
Optical/Electronic/Optical
Chuyển đổi quang-điện-quang
OADM
Optical Add-Drop Multiplexer
Bộ thêm/trích kênh quang
OBS
Optical Burst Switching
Chuyển mạch chùm quang
OCS
Optical Circuit Switching
Chuyển mạch kênh quang
OEO
Optical-Electrical-Optical
LRWC
version
v
con-
Chuyển đổi quang-điện-quang
Viết tắt
Dạng đầy đủ
Diễn giải ý nghĩa
OPS
Optical Packet Switching
Chuyển mạch gói quang
OTN
Optical Transport Network
Mạng truyền tải quang
OTDM
Optical Time Division Multiplex-
Ghép kênh quang phân chia thời
ing
gian
OXC
Optical Cross Connect
Chuyển mạch quang
QoS
Quality of Service
Chất lượng dịch vụ
ROADM
Reconfigurable Optical Add-Drop
Bộ thêm/trích kênh quang có thể
Multiplexer
cấu hình lại
RTT
Round-Trip Time
Thời gian khứ hồi
RAM
Random Access Memory
Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên
RWA
Routing and Wavelength Alloca-
Định tuyến và cấp phát bước sóng
tion
SCU
Switching Control Unit
Đơn vị điều khiển chuyển mạch
SDH
Synchronous Digital Hierarchy
Hệ phân cấp số đồng bộ
SDM
Space Division Multiplexing
Ghép kênh phân chia không gian
SIR
Source Initiated Reservation
Đặt tài nguyên từ nguồn
SONET
Synchronous Optical Network
Mạng quang đồng bộ
SPL
Share-Per-Link
Chia sẻ trên mỗi liên kết
SPN
Share-Per-Node
Chia sẻ trên mỗi nút
WADM
Wavelength
Add-Drop
Multi-
Bộ thêm/trích bước sóng
plexer
WC
Wavelength Converters
Bộ chuyển đổi bước sóng
WDM
Wavelength Division Multiplex-
Ghép kênh phân chia bước sóng
ing
WR
Wavelength Router
Định tuyến bước sóng
WRN
Wavelength Routed Network
Mạng định tuyến bước sóng
WXC
Wavelength Cross-Connect
Chuyển mạch bước sóng
vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU
1.1
So sánh chuyển mạch chùm quang với chuyển mạch kênh quang và
chuyển mạch gói quang
4.1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
Thống kê số chùm được gỡ ra và lập lịch lại thành công của giải thuật
GreedyOPT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vii
99
DANH MỤC HÌNH VẼ
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
Kiến trúc mạng chuyển mạch kênh quang . . . . . . . . .
Kiến trúc mạng OBS và chức năng của các nút mạng . .
Cấu trúc nút biên vào OBS . . . . . . . . . . . . . . . .
Cấu trúc nút lõi OBS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tập hợp theo ngưỡng thời gian . . . . . . . . . . . . . . .
Tập hợp theo ngưỡng kích thước (số gói tin tối đa) . . . .
Ảnh hưởng của phương pháp tập hợp chùm theo ngưỡng
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
thời
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
gian
. .
. .
. .
. .
. .
. .
và
10
15
16
17
18
18
19
1.8
ngưỡng độ dài đối với kích thước chùm được sinh ra . . . . . . . . . . .
Đồ thị khoảng G được xây dựng từ tập các khoảng thời gian chồng lấp
25
1.9
nhau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Đồ thị khoảng G được xây dựng từ tập các khoảng thời gian không chồng
lấp nhau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.10 Mô tả các giải thuật lập lịch trực tiếp . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.11 Ví dụ so sánh hiệu quả giữa lập lịch trực tiếp và lập lịch nhóm: (a) các
25
26
gói điều khiển và chùm đến trong khe thời gian τ , (b) kết quả của lập
lịch trực tiếp và (c) kết quả của lập lịch nhóm dựa trên tối đa tổng số
chùm được lập lịch và (d)dựa trên tối đa tổng độ dài của các chùm được
lập lịch . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.12 Phân loại các giải thuật lập lịch nhóm đã
1.13 Mô tả giải pháp chuyển đổi bước sóng w1
1.14 Mô tả giải pháp định tuyến lệch hướng .
2.1
2.2
2.3
2.4
. . . . . . . .
được công bố
qua w2 . . . .
. . . . . . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
31
32
33
34
Một ví dụ về lập lịch lại của giải thuật ODBR . . . . . . . . . . . . . .
Một ví dụ cơ chế hoạt động của giải thuật lập lịch lại ABR . . . . . . .
Phân đoạn chùm và cấu trúc bên trong của header của đoạn . . . . . .
Trong trường hợp chùm tranh chấp bị phân đoạn, có 2 khá năng xảy ra:
38
40
41
(a) loại bỏ đoạn đuôi và (b) loại bỏ đoạn đầu của chùm tranh chấp
2.5 Ví dụ một chùm đến ub yêu cầu lập lịch trên 3 kênh ra . . . . . .
2.6 Ví dụ về một trường hợp giải thuật ODBR không thực hiện được
2.7 Mô hình mạng mô phỏng NSFNET . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.8 So sánh xác suất mất gói tin của LAUC và BFVF . . . . . . . . .
2.9 So sánh xác suất mất gói tin của ODBR và ABR . . . . . . . . .
2.10 So sánh số chùm phải lập lịch lại giữa ODBR và ABR . . . . . .
2.11 So sánh xác suất mất gói tin của iCSA so với ODBR và ABR . .
viii
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
41
43
44
48
49
50
50
51
2.12
2.13
2.14
2.15
So
So
So
So
sánh
sánh
sánh
sánh
số chùm
xác suất
số chùm
số chùm
lập lịch lại của iCSA so với ODBR và ABR . .
mất gói tin của iCSA so với PCSA và SODBRA
lập lịch lại của iCSA so với SODBRA và PCSA
phân đoạn của iCSA so với SODBRA và PCSA
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
51
52
53
53
3.1
3.2
(a) Mô tả hoạt động lập lịch nhóm trên đơn kênh và (b)đa kênh . . . .
Các gói điều khiển đến trong khe thời gian τ , tương ứng với thứ tự đến
55
56
3.3
của các chùm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(a)Đồ thị khoảng được xây dựng tương ứng trạng thái các chùm đến và
3.4
3.5
3.6
3.7
(b)Kết quả tìm tập các tập độc lập cực đại của giải thuật OBS-GS . . .
Kết quả tìm tập các tập độc lập cực đại của giải thuật MWIS-OS . . .
So sánh xác suất mất gói tin của OBS-GS và MWIS-OS . . . . . . . .
Mô hình hoạt động của lập lịch nhóm được đề xuất . . . . . . . . . . .
Ví dụ Các gói điều khiển đến trong thời gian τ và thứ tự đến của các
57
58
58
59
62
3.8
chùm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(a) Thứ tự các chùm sau khi sắp xếp theo thời điểm kết thúc và (b) cách
62
3.9
tính index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Khe thời gian lập lịch nhóm τ được điều chỉnh nghịch biến với tốc độ
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
của luồng các chùm đến . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mô hình mạng mô phỏng Dumbbell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
So sánh xác suất mất gói tin giữa LAUC-VF và LGS . . . . . . . . . .
So sánh xác suất mất gói tin giữa OBS-GS, MWIS-OS, LGS và LGS-VF
So sánh thông lượng của OBS-GS, MWIS-OS và LGS-VF . . . . . . .
So sánh xác suất mất gói tin giữa LGS-VF và LAGS-VF . . . . . . .
Phân bố độ rộng khe thời gian τ của MWIS-OS và LAGS-VF trong 300
64
67
68
68
69
69
lần lập lịch nhóm liên tiếp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.16 So sánh thời gian chờ trung bình (của từng 500 khe liên tiếp) của MWISOS và LAGS-VF (trong 7500 lần lập lịch nhóm liên tiếp)
. . . . . . .
70
70
4.1
(a) Ví dụ tình trạng các gói điều khiển đến lập lịch cho các chùm trong
73
4.2
mỗi khe thời gian τ , và (b) kết quả lập lịch của giải thuật SSF . . . . .
(a) Ví dụ tình trạng các gói điều khiển đến lập lịch cho các chùm trong
4.3
4.4
4.5
mỗi khe thời gian τ , và (b) kết quả lập lịch của giải thuật LIF . . . . .
Đồ thị khoảng được xây dựng từ trạng thái các chùm đến ở Hình 4.1(a)
Ví dụ 3 chùm đến yêu cầu lập lịch trên 2 kênh dữ liệu ra . . . . . . . .
Đồ thị khoảng được xây dựng từ trạng thái các chùm đến và các chùm
74
75
78
4.6
4.7
đã lập lịch trong Hình 4.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Kết quả các clique cực đại được tìm thấy từ đồ thị khoảng trong Hình 4.5 79
Đồ thị luồng được xây dựng từ các clique cực đại trong Hình 4.6 . . . . 80
ix
4.8
4.9
Ví dụ 6 chùm đến yêu cầu lập lịch trên hai kênh ra . . . . . . . . . . .
(a) Một ví dụ về tình trạng các chùm đến yêu cầu lập lịch hai kênh dữ
80
liệu ra và (b) kết quả lập lịch tối ưu các chùm trên hai kênh ra . . . . .
4.10 Đơn đồ thị có hướng có trọng số được xây dựng từ tập các chùm đến lập
84
lịch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.11 (a) Ví dụ về các chùm đến và (b) kết quả lập lịch tối ưu trên 2 kênh . .
4.12 (a)Đồ thị khoảng biểu diễn các khả năng lập lịch của các chùm đến trong
84
89
Hình 4.11a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.13 (b)MWC được tìm thấy tương ứng với kết quả lập lịch tối ưu trong Hình
89
4.11b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.14 (a)Ví dụ về các chùm đến và (b) kết quả lập lịch tối ưu có lấp đầy khoảng
90
trống trên 2 kênh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.15 (a) Đồ thị khoảng biểu diễn các khả năng lập lịch có lấp đầy khoảng
95
trống của các chùm đến trong Hình 4.14a và (b) Clique được tìm thấy
tương ứng với kết quả lập lịch trong Hình 4.14b . . . . . . . . . . . . .
4.16 So sánh xác suất mất gói tin của LGS-MC, MWC-GS với các giải thuật
95
heuristic trên mô hình mạng Dumbbell . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.17 So sánh xác suất mất gói tin của LGS-MC, MWC-GS với các giải thuật
97
heuristic trên mô hình mạng NSFNET-14 nút . . . . . . . . . . . . . .
4.18 So sánh xác suất mất gói tin của LGS-MC, MWC-GS với GreedyOPT
97
trên mô hình mạng Dumbbell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.19 So sánh xác suất mất gói tin của LGS-MC, MWC-GS với GreedyOPT
98
trên mô hình mạng NSFNET-14 nút . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.20 So sánh xác suất mất gói tin của MWC-VF-GS, OPT-GS với BATCHOPT
trên mô hình mạng Dumbbell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.21 So sánh xác suất mất gói tin của MWC-VF-GS, OPT-GS với BATCHOPT
trên mô hình mạng NSFNET-14 nút . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.22 So sánh ảnh hưởng của kích thước khe thời gian τ đến hiệu quả lập lịch
nhóm của MWC-VF-GS, OPT-GS với BATCHOPT . . . . . . . . . . . 101
x
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tốc độ phát triển nhanh của Internet trong những năm gần đây, cùng với sự
bùng nổ của các loại hình dịch vụ truyền thông, đã làm gia tăng không ngừng
nhu cầu về băng thông truyền thông. Điều này đã đặt ra một thách thức mới
trong việc tìm kiếm công nghệ truyền thông phù hợp nhằm nâng cao khả năng
vận chuyển của mạng thế hệ mới. Mạng sợi quang cùng với sự phát triển của
công nghệ ghép kênh bước sóng (Wavelength Division Multiplexing), đã mang
đến một giải pháp hoàn hảo đáp ứng được nhu cầu băng thông bùng nổ của
Internet trong tương lai.
Mạng sợi quang từ khi ra đời vào thập niên 90 cho đến nay, đã trải qua
nhiều thế hệ phát triển [46], [64], [27], [24], [31], [12]: từ những mô hình định
tuyến bước sóng (Wavelength-Routed ) ban đầu dựa trên những đường quang
(lightpath) đầu-cuối dành riêng, cho đến các mô hình chuyển mạch gói quang
(Optical Packet Switching) được đề xuất gần đây, với ý tưởng xuất phát từ các
mô hình mạng chuyển mạch gói điện tử. Tuy nhiên với một số hạn chế về công
nghệ, như chưa thể sản xuất các bộ đệm quang (tương tự bộ nhớ RAM trong
môi trường điện tử) hay các chuyển mạch ở tốc độ nano giây [8] [12], mô hình
chuyển mạch gói quang chưa thể trở thành hiện thực. Một giải pháp thỏa hiệp
được đề xuất là chuyển mạch chùm quang (Optical Burst Switching) đã mở ra
một hướng nghiên cứu mới và được xem là công nghệ hứa hẹn cho mạng Internet
thế hệ tiếp theo.
Một đặc trưng tiêu biểu của mạng chuyển mạch chùm quang (mạng OBS)
là phần (gói) điều khiển (Burst Header Packet) được tách rời với phần (chùm)
dữ liệu (Data Burst). Nói một cách khác, để thực hiện việc truyền một chùm
vào trong mạng lõi, gói điều khiển BHP được tạo ra và được gửi đi trước một
khoảng thời gian offset(offset-time). Thời gian offset này phải được tính toán
đủ để đặt trước tài nguyên và cấu hình các chuyển mạch tại các nút trung gian
dọc theo hành trình của chùm quang từ nguồn đến đích. Thêm vào đó, mạng
1
Luận án đầy đủ ở file: Luận án full
