Hướng dẫn phân tích điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn thông tin theo tiến trình Poisson p7

Tuy nhiên, điều khiển luồng (ở lớp mạng) không nhằm thực hiện điều đó. Điều khiển luồng chỉ đảm bảo trễ của gói tin khi đi qua mạng nằm ở một mức chấp nhận được thông qua việc giới hạn số lượng gói tin đi vào mạng (và do đó, giảm trễ hàng đợi). Vì lý do đó, điều khiển luồng không có tác dụng với những ứng dụng đòi hỏi trễ nhỏ trong khi lại truyền trên hệ thống hạ tầng tốc độ thấp....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hướng dẫn phân tích điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn thông tin theo tiến trình Poisson p7 Giảm trễ gói khi đi qua mạng: đứng trên phương diện người  sử dụng, trễ gói từ đầu cuối đến đầu cuối càng nhỏ càng tốt. Tuy nhiên, điều khiển luồng (ở lớp mạng) không nhằm thực hiện điều đó. Điều khiển luồng chỉ đảm bảo trễ của gói tin khi đi qua mạng nằm ở một mức chấp nhận được thông qua việc giới hạn số lượng gói tin đi vào mạng (v à do đó, giảm trễ hàng đợi). Vì lý do đó, điều khiển luồng không có tác dụng với những ứng dụng đòi hỏi trễ nhỏ trong khi lại truyền trên hệ thống hạ tầng tốc độ thấp. Trong trường hợp này, việc đáp ứng yêu cầu của người sử dụng chỉ có thể được thực hiện thông qua việc nâng cấp hệ thống hay sử dụng các giải thuật định tuyến tối ưu hơn. Mục đích chính của việc giảm trễ gói là để giảm sự lãng phí tài nguyên khi phải truyền lại gói. Việc truyền lại có có thể do hai nguyên nhân: (1) hàng đợi của các nút mạng bị đầy dẫn đến gói thông tin bị hủy và phải truyền lại; (2) thông tin báo nhận quay trở lại nút nguồn quá trễ khiến phía phát cho rằng thông tin truyền đi đã bị mất và phải truyền lại Đảm bảo tính công bằng cho việc trao đổi thông tin trên  mạng: đảm bảo tính công bằng trong trao đổi thông tin là một trong những yếu tố tiên quyết của kỹ thuật mạng. Việc đảm bảo tính công bằng cho phép người sử dụng được dùng tài nguyên mạng với cơ hội như nhau. Trong trường hợp người sử dụng được chia thành các nhóm với mức độ ưu tiên khác nhau thì bảo đảm tính công bằng được thực hiện đối với các người dùng trong cùng một nhóm. Đảm bảo tránh tắc nghẽn trong mạng: tắc nghẽn là hiện  tượng thông lượng của mạng giảm và trễ tăng lên khi lượng thông tin đi vào mạng tăng. Điều khiển luồng cung cấp cơ chế giới hạn lượng thông tin đi vào mạng nhằm tránh hiện tượng tắc nghẽn kể trên. Có thể hình dung điều khiển luồng như hoạt động của cảnh sát giao thông trên đường phố vào giờ cao điểm. Như trên đã trình bày, điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn thường được sử dụng kết hợp với nhau để kiểm soát thông tin trên mạng. Điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn được sử dụng nhiều nhất tại các lớp liên kết dữ liệu (data link), lớp mạng (network) và lớp giao vận (transport) trong đó điều khiển luồng hop-by-hop được sử dụng ở lớp liên kết dữ liệu, điều khiển luồng end-to-end được sử dụng ở lớp giao vận và điều khiển tắc nghẽn được sử dụng ở lớp mạng. 5.1.5. Phân loại điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn Trong các phần tới, chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu các cơ chế và chính sách thực hiện điều khiển luồng và tránh tắc nghẽn. Các cơ chế này được phân ra làm ba loại chính: Các cơ chế cấp phát bộ đệm  Các cơ chế cửa sổ  Các cơ chế điều khiển truy nhập mạng  91 5.2. Tính công bằng 5.2.1. Định nghĩa Định nghĩa – Tính công bằng là khả năng đảm bảo cho các người dùng, các ứng dụng khác nhau được sử dụng tài nguyên mạng với cơ hội như nhau. Đảm bảo tính công bằng là một trong những tiêu chí hàng đầu của kỹ thuật mạng. Ví dụ: xem lại ví dụ đầu chương (ví dụ số...) để thấy được tính công bằng. 5.2.2. Tính công bằng về mặt băng truyền Định nghĩa – Tính công bằng về mặt băng truyền thể hiện ở khả năng chia sẻ băng truyền công bằng cho tất cả người dùng hoặc kết nối. Ví dụ 5.2: Xét mô hình mạng như trên hình vẽ dưới đây. Liên kết giữa các nút có tốc độ 1Mbps. Thông lượng của mạng sẽ đạt cực đại (bằng 3Mbps) nếu các kết  nối 2, 3 và 4 được sử dụng toàn bộ 1 Mbps băng thông và kết nối 1 không được cung cấp lượng băng thông nào cả Một khái niệm khác của tính công bằng là cho mỗi kết nối sử dụng  0,5Mbps băng thông. Lúc này tông thông lượng của mạng sẽ là 2Mbps. Nếu cung cấp lượng tài nguyên mạng (băng thông) cho tất cả các  kết nối là như nhau, lúc ấy các kết nối 2, 3, 4 sẽ được sử dụng 0,75Mbps và kết nối 1 sử dụng 0,25 Mbps (và được sử dụng trên toàn bộ đường truyền) Hình: Minh họa sự đánh đổi giữa thông lượng và tính công bằng 5.2.3. Tính công bằng về mặt bộ đệm Hình vẽ dưới minh họa khái niệm sử dụng bộ đệm Giả sử nút mạng B có dung lượng bộ đệm hữu hạn  Liên kết 1 (từ A đến B) có tốc độ 10Mbps, liên kết 2 (từ D đến B) có  tốc độ 1 Mbps. 92 Nếu không có cơ chế điều khiển luồng và quản lý bộ đệm, tỷ lệ sử  dụng dung lượng bộ đệm tại B của hai liên kết 1 và 2 sẽ là 10:1 (do tốc độ thông tin đến B tương ứng là 10Mbps và 1Mbps) Kết nối 2 D 1 10 A B C 1 Kết nối 1 1 E Hình: Minh họa về sự không công bằng khi sử dụng bộ đệm Hình vẽ dưới minh họa hiện tượng tắc nghẽn xảy ra do tràn bộ đệm. Trong hình (a), bộ đệm của nút A đã được điền đầy bởi thông tin  đến từ B và ngược lại. Hệ quả là A và B không nhận được thêm thông tin từ nhau và việc truyền th ...