Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM, chương 2

Mô hình hoá lưu lượng viễn thông Kĩ thuật lưu lượng phải được thực hiện trên một mô hình cụ thể mà ở đây là mô hình mạng viễn thông hoặc mạng máy tính. Do đó, không thể không xem xét các phương pháp mô hình hoá mạng. Để mô hình hoá mạng viễn thông hay mạng máy tính cần hai bước là mô hình hoá lưu lượng và mô hình hoá hệ thống. Mô hình hoá lưu lượng được sử dụng để mô tả luồng lưu lượng đến hệ thống ví dụ như tốc độ đến, phân bố lưu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kĩ thuật lưu lượng IP/WDM, chương 2 Chương 2: KĨ THUẬT LƯU LƯỢNG IP/WDM2.1 Mô hình hoá lưu lượng viễn thông Kĩ thuật lưu lượng phải được thực hiện trên một mô hình cụthể mà ở đây là mô hình mạng viễn thông hoặc mạng máy tính. Dođó, không thể không xem xét các phương pháp mô hình hoá mạng.Để mô hình hoá mạng viễn thông hay mạng máy tính cần hai bướclà mô hình hoá lưu lượng và mô hình hoá hệ thống. Mô hình hoálưu lượng được sử dụng để mô tả luồng lưu lượng đến hệ thống vídụ như tốc độ đến, phân bố lưu lượng và tận dụng tuyến nối trongkhi mô hình hệ thống được sử dụng để mô tả chính bản thân hệthống kết mạng của nó ví dụ như cấu hình và mô hình hàng đợi.Kiểu hệ thống hoàn toàn tổn thất có thể được sử dụng để làm môhình cho các mạng chuyển mạch kênh vì trong đó không có vị tríđợi. Vì thế, khi hệ thống đã đầy thì nếu như khi đó có một kháchhàng mới, anh/chị ta sẽ không được phục vụ. Hệ thống có tổn thấtdựa trên việc giám sát để chỉ ra nhu cầu của khách hàng. Còn hệthống đợi hoàn toàn được sử dụng để mô hình hoá các mạngchuyển mạch gói với giả thiết rằng hàng đợi là vô hạn. Khi đó nếutất cả các máy chủ đều đang bận thì một khách hàng đến vào thờiđiểm đó sẽ chiếm một vị trí trong hàng đợi. Ở đây không có tổnthất nhưng khách hàng phải đợi một khoảng thời gian nhất địnhtrước khi được phục vụ. Lúc này mối quan tâm sẽ chuyển sangkích thước của bộ đệm và chính sách được sử dụng trong hàng đợi. Ở đây, đồ án sẽ chỉ xem xét vấn đề mô hình hoá lưu lượng cònmô hình hoá hệ thống phải dựa trên các hệ thống cụ thể. Báo cáosẽ tìm hiểu các nguyên lí dự đoán lưu lượng được sử dụng trongmô hình hoá lưu lượng cũng như các thông số để thực hiện môhình hoá. 2.1.1 Mô hình lưu lượng dữ liệu và thoại cổ điển a) Mô hình lưu lượng thoại Lưu lượng thoại có thể được mô hình hoá nhờ sử dụng môhình Erlang. Đây là mô hình tổn thất hoàn toàn. Giả thiết rằng tổnglưu lượng là α thì:   xh trong đó λ biểu thị tốc độ cuộc gọi đến và h biểu thị thời gianchiếm (gọi) trung bình (thời gian dịch vụ). Đơn vị của cường độlưu lượng là Erlang (erl). Lưu lượng một erlang có nghĩa rằngtrung bình thì kênh luôn bị chiếm. Nghẽn trong mô hình Erlangxảy ra khi cuộc gọi bị tổn thất. Có hai đại lượng nghẽn là nghẽncuộc gọi và nghẽn thời gian. Nghẽn cuộc gọi là xác suất một cuộcgọi (một khách hàng) thực hiện cuộc gọi khi tất cả các kênh đều đãbị chiếm. Nghẽn thời gian là xác suất mà tất cả các kênh bị chiếmtrong một khoảng thời gian bất kì. Rõ ràng là nghẽn cuộc gọi, Bc,thể hiện QoS tốt hơn từ quan điểm của khách hàng. Giả sử có mộthệ thống tổn thất M/G/n/n, trong đó n là số kênh trên một tuyếnnối, cuộc gọi đến tuân theo quá trình Poisson với tốc độ λ và cácthời gian chiếm cuộc gọi là phân bố độc lập và bằng nhau theophân bố h thì mối quan hệ giữa nghẽn cuộc gọi, mức độ tập trunglưu lượng và thời gian chiếm trung bình được cho bởi biểu thứcnghẽn Erlang như sau:  n Bc = Erlang (n,α) = n! n  i 0 i ! i b) Mô hình lưu lượng dữ liệu Lưu lượng dữ liệu có thể được mô tả nhờ sử dụng các mô hìnhhàng đợi. Lưu lượng dữ liệu được biểu diễn bởi tốc độ đến của góitin λ, chiều dài gói tin trung bình L, và thời gian truyền dẫn gói tin1/μ. Giả sử rằng R hệ thống biểu diễn tốc độ tuyến nối hay nóicách khác là số đơn vị dữ liệu trong một đơn vị thời gian thì thờigian truyền dẫn gói tin sẽ là L/R. Khi đó tổng số lưu lượng sẽ đượcthể hiện bởi tải lưu lượng ρ:  .L    R Từ quan điểm của người sử dụng thì đặc tính quan trọng làQoS. QoS được biểu diễn bởi Pz, là xác suất một gói tin phải đợilâu hơn một giá trị tham chiếu z. Giả thiết một hệ thống hàng đợiM/M/1, có các gói tin đến tuân theo quá trình Poisson với tốc độ λvà chiều dài gói tin phân bố độc lập và bằng nhau theo phân bố luỹthừa L thì mối quan hệ giữa khả năng tải lưu lượng hệ thống, QoSđược cho bởi công thức sau: 1, L  R (   1)  Pz  Wait(R,  , L, z)   L  R    R exp -  L    z , L  R (   1)      2.1.2 Các mô hình lưu lượng dữ liệu lí thuyết Lưu lượng LAN Ethernet đã được nghiên cứu một cách chínhxác dựa trên hàng trăm triệu gói tin Ethernet bao gồm cả thời gianđến và chiều dài của chúng. Các nghiên cứu đó đã chỉ ra rằng lưulượng Ethernet dường như biến đổi rất nhiều do sự xuất hiện củatính bùng nổ tr ...