Tải bản đầy đủ
a) Kịch bản mô phỏng

a) Kịch bản mô phỏng

Tải bản đầy đủ

Hình 3.13: Mô hình Makam – Đường đi của lưu lượng trước thời điểm
sự cố
Tại thời điểm 2,0s, liên kết LSR3-LSR5 bị sự cố đứt đường truyền, hiện
tượng mất gói xảy ra trên liên kết này bởi LSR3 cần tiêu tốn một khoảng thời
gian bao gồm thời gian đợi đúng đến chu kỳ kiểm tra sự cố để phát hiện ra lỗi và
thời gian trễ để gửi bản tin FIS về Headend-LSR (ở đây là LSR1, LSR1 cũng
đóng vai trò Ingress-LER tiếp nhận lưu lượng IP từ node R0 và chuyển mạch vào
trong miền MPLS-TE). Kết quả trên NAM cho thấy gói tin bị hủy như hình 3.14

Hình 3.12: Mô hình Makam – Lưu lượng bị mất gói tại thời điểm sự cố
Sau khi bản tin FIS trở về LSR1, kết quả trên NAM cho thấy LSR1 thực
hiện chuyển mạch lưu lượng sang đường khôi phục như hình 3.15

75

Hình 3.13: Mô hình Makam – Đường đi của lưu lượng sau thời điểm
sự cố
c) Kết quả mô phỏng và nhận xét
Để khảo sát và vẽ đồ thị thông lượng nhận được tại node R8 theo thời
gian, ta sử dụng phần mềm XGraph để đọc kết quả từ tracefile của NS-2, ta được
đồ thị như trên hình 3.16

Hình 3.14: Mô hình Makam – Đồ thị thông lượng theo thời gian nhận
được tại R8
Ta nhận thấy trong toàn quá trình truyền lưu lượng, thông lượng nhận
được tại node R8 thay đổi xung quanh lân cận khoảng 0.8Mbps, phù hợp với tốc
độ truyền tải từ node R0. Tại thời điểm 2,0s liên kết LSR3-LSR5 bị đứt dẫn đến
sự sụt giảm thông lượng đột ngột như trên đồ thị, sau đó một khoảng thời gian,
mô hình Makam hội tụ và chuyển lưu lượng lên đường TE-LSP dự phòng để lưu
lượng tiếp tục được truyền đến đích R8.

76

Để khảo sát tỷ lệ mất gói trong thời gian hội tụ đối với luồng lưu lượng từ
R0 đến R8, các đoạn mã nguồn trong OTcl cho ta kết quả là: luồng 1 truyền 750
gói mất 18 gói, tỉ lệ mất gói là 2.39%. Hiện tượng mất gói này có thể được giải
thích là do khi LSR3 phát hiện ra sự cố với liên kết LSR3-LSR5 nó cần phát tín
hiệu FIS về Headend-LSR, ở đây là LSR1 và tín hiệu FIS mất một khoảng thời
gian trễ để di chuyển từ LSR3 về LSR1. Trong thời gian trễ này lưu lượng đang
truyền trên đường làm việc bị mất, đây cũng chính là nhược điểm của mô hình
này.
Tiếp theo ta sử dụng mã nguồn AWK để tính toán kết quả độ trễ toàn trình
trung bình của luồng lưu lượng từ tracefile outmakam.tr ta được kết quả như sau:

Hình 3.15: Mô hình makam _ kết quả tính toán về độ trễ trung bình
Với các tham số thu được từ mã nguồn AWK ở trên ta có thể thấy số gói
nhận được là 732 gói so với 750 gói được truyền đi, mất 18 gói, phù hợp với kết
quả của thuật toán để tính số gói bị mất mà sinh viên đã viết trong mã nguồn
OTcl. Kết quả băng thông trung bình cũng tương đồng như vậy, đó là 780.8Kbps,

77

trong lân cận xấp xỉ 0.8Mbps. Kết quả Độ trễ toàn trình trung bình là 148.057ms.

Bảng 3.3: Kết quả mô phỏng mô hình Makam
3.2.6. Mô phỏng mô hình bảo vệ, khôi phục đường Haskin
a) Kịch bản mô phỏng
Topology mạng được thiết lập như hình 3.3. Trong đó R0 và R8 là các
router thông thường. Các router từ R1 đế R7 là các router hỗ trợ MPLS.
Tạo một nguồn lưu lượng là src1 gắn vào R0, nguồn lưu lượng có tốc độ
0.8Mbps và kích thước gói tin là 600 byte. Tương ứng với nguồn lưu lượng src1
là đích lưu lượng sink1 gắn tại R8.
• Đường TE-LSP làm việc có đối tượng Explicit Route đi qua
[LSR1→LSR3→LSR5→LSR7] được thiết lập và báo hiệu.
• Đường TE-LSP dự phòng đảo có đối tượng Explicit Route đi qua
[LSR3→LSR1→TE-LSP khôi phục] được thiết lập và báo hiệu.
• Đường TE-LSP khôi phục có đối tượng Explicit Route đi qua node
[LSR1→LSR2→LSR4→LSR6→LSR7] cũng được thiết lập và báo hiệu
đồng thời với đường TE-LSP làm việc và đường TE-LSP khôi phục.
• Khi liên kết LSR3-LSR5 gặp sự cố đứt đường truyền, LSR3 thực hiện
chuyển mạch lưu lượng ngay lập lức sang đường dự phòng đảo quay trở
về Headend-LSR ở đây là LSR1, tại LSR1, lưu lượng từ đường dự phòng
đảo sẽ được ghép trở vào đường khôi phục đã được tính toán và báo hiệu
từ trước để tiếp tục đi đến đích là node R8.
b) Tiến hành mô phỏng
Tiến hành mô phỏng với lịch trình như sau:

78

-

Thiết lập đường TE-LSP làm việc LSP_1100 (ER=1_3_5_7).
Thiết lập đường TE-LSP khôi phục LSP_1200 (ER=1_2_4_6_7).
Thiết lập đường TE_LSP dự phòng đảo LSP_1300 (ER=3_1_LSP_1200)
Thời điểm 0,5s: Luồng 1 (src1-sink1) bắt đầu truyền từ R0 tới R8 trên

-

LSP_1100.
Thời điểm 2,0s: Liên kết LSR3-LSR5 gặp sự cố đứt đường truyền
Thời điểm 5,0s: Luồng 1 ngưng truyền.
Đường đi của lưu lượng trước thời điểm sự cố trong mô hình Haskin cũng

tương tự như mô hình Makam khi đường làm việc đều được cài đặt để đi qua các
node 1,3,5,7. Ta có đường đi của lưu lượng sau thời điểm sự cố khi sử dụng mô
hình Haskin như trên hình 3.19

Hình 3.16: Mô hình Haskin – Lưu lượng được chuyển mạch sang
đường dự phòng đảo sau thời điểm xảy ra sự cố
c) Kết quả mô phỏng và nhận xét
Để khảo sát và vẽ đồ thị thông lượng nhận được tại node R8 theo thời
gian, ta sử dụng phần mềm XGraph để đọc kết quả từ tracefile của NS-2, ta được
đồ thị như trên hình 3.20

79

Hình 3.17: Mô hình Haskin – Đồ thị thông lượng theo thời gian nhận
được tại R8
Ta nhận thấy trong toàn quá trình truyền lưu lượng, thông lượng nhận
được tại node R8 thay đổi xung quanh lân cận xấp xỉ khoảng 0.8Mbps, phù hợp
với tốc độ truyền tải từ node R0, tương tự như mô hình Makam. Tại thời điểm
2,0s liên kết LSR3-LSR5 bị đứt dẫn đến sự sụt giảm thông lượng đột ngột như
trên đồ thị, sau đó một khoảng thời gian, mô hình Haskin hội tụ và chuyển lưu
lượng lên đường TE-LSP dự phòng đảo quay trở về Headend-LSR và rồi được
ghép lên đường khôi phục để tiếp tục được truyền đến đích R8.
Để khảo sát tỷ lệ mất gói trong thời gian hội tụ đối với luồng lưu lượng từ
R0 đến R8, các đoạn mã nguồn trong OTcl cho ta kết quả là: Luồng 1 truyền
750 gói, mất 7 gói, tỷ lệ mất gói 0.93%.
Sở dĩ Haskin cho tỷ lệ mất gói thấp như này có thể được giải thích là do
khi LSR3 phát hiện ra sự cố với liên kết LSR3-LSR5 nó chuyển mạch ngay lập
tức lưu lượng sang đường dự phòng đảo ngược trở về Headend-LSR giảm thiểu
tối đa tỷ lệ mất gói. Đây là ưu điểm của mô hình Haskin so với mô hình Makam
khi nó khắc phục được nhược điểm mất gói. Tuy nhiên đánh đổi cho điều này đó
là sự gia tăng thời gian trễ toàn trình trung bình của lưu lượng.
Tiếp theo ta sử dụng mã nguồn AWK để tính toán kết quả độ trễ toàn trình
trung bình của luồng lưu lượng từ tracefile outhaskin.tr ta được kết quả như sau:

Hình 3.18: Mô hình haskin _ kết quả độ trễ toàn trình trung bình

80

Với các tham số thu được từ mã nguồn AWK ở trên ta có thể thấy số gói
nhận được là 743 gói so với 750 gói được truyền đi, mất 7 gói, phù hợp với kết
quả của thuật toán để tính số gói bị mất mà sinh viên đã viết trong mã nguồn
OTcl. Kết quả băng thông trung bình cũng tương đồng như vậy, đó là
792.533Kbps, trong lân cận xấp xỉ 0.8Mbps. Kết quả Độ trễ toàn trình trung bình
là 192.539ms. Sở dĩ Haskin cho độ trễ cao như vậy là do lưu lượng phải đi trên
một chặng rất dài bao gồm một phần đường làm việc từ Headend-LSR cho tới
điểm gặp sự cố, đường dự phòng đảo, đường khôi phục. Với một so sánh nhanh
thì băng thông trung bình của mô hình Haskin cũng xấp xỉ trong mô hình Makam
(780.8kbps), tuy nhiên có thể thấy độ trễ trung bình của mô hình Haskin khá cao,
cao hơn mô hình Makam khá nhiều (148.057ms).
Tổng hợp các kết quả thu được trong quá trình mô phỏng mô hình bảo vệ,
khôi phục đường Haskin ta có bảng tham số đo kiểm đối với mô hình bảo vệ,
khôi phục đường này như bảng 3.4:

Bảng 3.4: Kết quả mô phỏng mô hình haskin
3.2.7. Mô phỏng mô hình bảo vệ, khôi phục đường Shortest-Dynamic
a) Kịch bản mô phỏng
Topology mạng được thiết lập như hình 3.3. Trong đó R0 và R8 là các
router thông thường. Các router từ R1 đế R7 là các router hỗ trợ MPLS.
Tạo một nguồn lưu lượng là src1 gắn vào R0, nguồn lưu lượng có tốc độ
0.8Mbps và kích thước gói tin là 600 byte. Tương ứng với nguồn lưu lượng src1
là đích lưu lượng sink1 gắn tại R8.
Đường TE-LSP làm việc có đối tượng Explicit Route đi qua
[LSR1→LSR3→LSR5→LSR7] được thiết lập và báo hiệu.

81

Đường TE-LSP khôi phục không được tính toán và thiết lập trước khi xảy
ra sự cố mà chỉ được tính toán và thiết lập ngay khi một node phát hiện ra sự cố.
Khi liên kết LSR3-LSR5 gặp sự cố đứt đường truyền, LSR3 thực hiện tính
toán đường TE-LSP khôi phục vòng qua liên kết bị đứt, kết cuối vào node gần
nhất ngay sau liên kết lỗi đó. LSR3 thực hiện “luồn” đường làm việc (đang bị lỗi)
vào đường TE-LSP khôi phục vừa được thiết lập và báo hiệu. Lưu lượng tiếp tục
được chuyển đến node LSR5 và theo đường làm việc cũ tới node nhận lưu lượng
R8.
b) Tiến hành mô phỏng
Thực hiện mô phỏng với lịch trình như sau:
-

Thiết lập đường TE-LSP làm việc LSP_1100 (ER=1_3_5_7).
Thời điểm 0,5s: Luồng 1 (src1-sink1) bắt đầu truyền từ R0 tới R8 trên

-

LSP_1100.
Thời điểm 2,0s: Liên kết LSR3-LSR5 gặp sự cố đứt đường truyền
Thời điểm 5,0s: Luồng 1 ngưng truyền.
Đường đi của lưu lượng trước thời điểm sự cố trong mô hình Shortest-

Dynamic cũng tương tự như mô hình Makam và Haskin khi đường làm việc đều
được cài đặt để đi qua các node 1,3,5,7. Ta có đường đi của lưu lượng sau thời
điểm sự cố khi sử dụng mô hình Shortest-Dynamic như hình 3.19.

Hình 3.19: Mô hình Shortest-Dynamic – Lưu lượng được chuyển mạch
sang đường khôi phục tránh liên kết LSR3-LSR5 bị lỗi sau thời điểm xảy ra sự
cố

82

c) Kết quả mô phỏng và nhận xét
Để khảo sát và vẽ đồ thị thông lượng nhận được tại node R8 theo thời
gian, ta sử dụng phần mềm XGraph để đọc kết quả từ tracefile của NS-2, ta được
đồ thị như trên hình 3.20

Hình 3.20: Mô hình Shortest-Dynamic – Đồ thị thông lượng theo thời
gian nhận được tại node R8
Ta nhận thấy trong toàn quá trình truyền lưu lượng, thông lượng nhận
được tại node R8 thay đổi xung quanh lân cận xấp xỉ khoảng 0.8Mbps như với
các mô hình Makam và Haskin, phù hợp với tốc độ truyền tải từ node R0. Tại
thời điểm 2,0s liên kết LSR3-LSR5 bị đứt dẫn đến sự sụt giảm thông lượng đột
ngột như trên đồ thị, sau đó một khoảng thời gian, mô hình Shortest-Dynamic hội
tụ và chuyển lưu lượng lên đường TE-LSP khôi phục để tránh đoạn liên kết bị lỗi
và rồi được ghép trở lại đoạn đường làm việc (đang hoạt động) sau liên kết gặp
sự cố để tiếp tục được truyền đến đích R8.
Để khảo sát tỷ lệ mất gói trong thời gian hội tụ đối với luồng lưu lượng từ
R0 đến R8, các đoạn mã nguồn trong OTcl cho ta kết quả là: Luồng 1 truyền
750 gói, mất 38 gói, tỷ lệ mất gói 5.06%.
Sở dĩ Shortest-Dynamic cho tỷ lệ mất gói cao như này có thể được giải
thích là do khi LSR3 phát hiện ra sự cố với liên kết LSR3-LSR5 nó mới tính toán
và thiết lập đường TE-LSP khôi phục và mất một khoảng thời gian hội tụ đáng
kể. Trong khoảng thời gian này lưu lượng trên đoạn bị lỗi của đường làm việc bị
mất mát. Đây là nhược điểm của mô hình Shortest-Dynamic.

83