Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm

Bài viết tập trung nghiên cứu, khảo sát, triển khai và đánh giá hiệu năng của các kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ trong các mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm trong đó bao gồm hai kỹ thuật đảm bảo QoS điển hình của mạng SDN là mô hình phân biệt dịch vụ (DiffServ) và kỹ thuật theo từng luồng (perFlow). Chúng tôi cũng kiểm nghiệm hiệu năng của các giải pháp này theo các loại hình lưu lượng khác nhau như dịch vụ lưu lượng Best-effort, dịch vụ lưu lượng tốc độ không đổi và dịch vụ lưu lượng tốc độ cao dựa trên cơ sở hệ thống chuyển mạch SDN cỡ nhỏ đã được phát triển dành cho các ứng dụng và hạ tầng IoT. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm Đánh giá hiệu năng các giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng IoT định nghĩa bằng phần mềm Nguyễn Quang Huy, Nguyễn Việt Châu, Lê Hải Châu và Nguyễn Tiến Ban Khoa Viễn Thông I, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Email: huynq.ptit14@gmail.com, chaulh@ptit.edu.vn và bannt@ptit.edu.vn Abstract— Công nghệ Internet vạn vật (IoT) đang phát triển mới nhằm đáp ứng tốt hơn các yêu cầu của đa dạng các loại mạnh mẽ cả về số lượng thiết bị, loại hình dịch vụ, công nghệ kết hình dịch vụ và sự phát triển bùng nổ của băng thông [2]. nối và cả dải yêu cầu đa tạp về băng thông cũng như chất lượng Công nghệ truyền thông IoT được kỳ vọng sẽ giảm thiểu điện dịch vụ. Công nghệ IoT đang mang lại rất nhiều triển vọng mới năng tiêu thụ, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu phong phú về băng nhưng cũng đồng thời tạo ra nhiều áp lực trong việc nâng cấp, cải tiến cũng như chỉ ra nhiều hạn chế và vấn đề khó khăn trong thông trong khi vẫn đảm bảo truyền thông trong suốt với các hạ tầng mạng thông tin hiện tại. Do vậy, các công nghệ mạng và thiết bị và môi trường mới trong mọi điều kiện, hoàn cảnh và thiết bị mạng mới đang được quan tâm đầu tư nghiên cứu và dịch vụ [3]. Hơn nữa, các thiết bị mạng trong IoT cũng cần phát triển nhằm đáp ứng các yêu cầu của IoT. Với các ưu điểm phải đảm bảo linh hoạt trong triển khai và hiệu quả về giá trong quản lý, điều khiển và lập trình tài nguyên linh hoạt cùng thành trong khi hỗ trợ được các dịch vụ IoT đa tạp với dải khả năng triển khai, nâng cấp hạ tầng và dịch vụ linh hoạt với rộng nhu cầu về chất lượng dịch. Trong khi đó, các công nghệ chi phí hiệu quả, giải pháp ứng dụng công nghệ mạng định nghĩa mạng truyền thống dựa trên các giao thức truyền tải cơ bản bằng phần mềm (SDN) trong hạ tầng truyền thông IoT (SD-IoT) trước đây trên nền IP đang tỏ ra khó có khả năng đáp ứng đang dần trở thành giải pháp hứa hẹn cho truyền thông Internet được các yêu cầu khắt khe của hạ tầng thông tin trong IoT. tương lai. Trong bài báo này, chúng tôi tập trung nghiên cứu, khảo sát, triển khai và đánh giá hiệu năng của các kỹ thuật đảm Các thiết bị mạng truyền thống, với hạn chế về tài nguyên, bảo chất lượng dịch vụ trong các mạng IoT định nghĩa bằng được lập trình sẵn với tập các thủ tục, quy tắc phức tạp khác phần mềm trong đó bao gồm hai kỹ thuật đảm bảo QoS điển nhau và không thể sửa đổi linh hoạt theo thời gian thực cũng hình của mạng SDN là mô hình phân biệt dịch vụ (DiffServ) và như không thể khả lập trình nhằm tối ưu hóa dịch vụ mạng. kỹ thuật theo từng luồng (perFlow). Chúng tôi cũng kiểm nghiệm Trong thời gian gần đây, với khả năng cung cấp nền tảng hiệu năng của các giải pháp này theo các loại hình lưu lượng mạng linh hoạt, khả lập trình, triển khai dịch vụ nhanh chóng khác nhau như dịch vụ lưu lượng Best-effort, dịch vụ lưu lượng và hiệu quả, công nghệ mạng định nghĩa bằng phần mềm tốc độ không đổi và dịch vụ lưu lượng tốc độ cao dựa trên cơ sở (SDN) đang nổi lên là một trong các giải pháp hứa hẹn có thể hệ thống chuyển mạch SDN cỡ nhỏ đã được phát triển dành cho khắc phục được những vấn đề của mạng truyền thống và đáp các ứng dụng và hạ tầng IoT. Các kết quả đạt được cho thấy khả năng thành công của việc triển khai các kỹ thuật đảm bảo chất ứng được các yêu cầu khắt khe của công nghệ IoT [4-5]. SDN lượng dịch vụ (DiffServ và perFlow) cũng như hiệu quả của cung cấp khả năng trừu tượng hóa các phân lớp mạng và ảo chúng trong hạ tầng truyền thông SD-IoT. hóa tài nguyên dựa trên việc tách biệt giữa mặt phẳng điều khiển (logic) với thiết bị chuyển tiếp thông tin (vật lý), qua đó, Keywords- Internet vạn vật, mạng định nghĩa bằng phần mềm, chuyển đổi tài nguyên mạng thành dạng khả lập trình, điều chất lượng dịch vụ. khiển mạng tự động với độ linh hoạt cao và khả năng nâng cấp hiệu quả theo mọi nhu cầu kinh doanh của các nhà khai thác I. GIỚI THIỆU viễn thông [6-8]. Trong mạng SDN, chức năng điều khiển Công nghệ Internet vạn vật (IoT) đã và đang phát triển với mạng thông minh được triển khai dựa vào các thành phần phần tốc độ ngày càng cao cả về loại hình thiết bị, công nghệ kết mềm (gọi là các bộ điều khiển SDN) trong khi chức năng của các thiết bị kết nối mạng thì được thay bằng chức năng chuyển nối mạng cũng như về các yêu cầu đối với băng thông, độ trễ, tiếp dữ liệu đơn giản [7, 8]. Do vậy, hướng tiếp cận ứng dụng và các tham số thể hiện chất lượng của kết nối [1]. Các thiết bị công nghệ SDN trong hạ tầng thông tin truyền thông IoT (gọi kết nối IoT không chỉ là các phương tiện truyền thông truyền tắt là công nghệ SD-IoT) đang dần thu hút được nhiều sự quan thống như máy tính, điện thoại thông minh, ...