Luận văn Thạc sĩ Khoa học máy tính: Một số phương pháp định vị liên kết lỗi trên mạng quang

Luận văn này tìm hiểu các thuật toán xây dưng cc m-cycle, m-tree, m-trail với độ dài nhỏ nhất nhằm nhanh chóng phát hiện lỗi ở tầng quang. Trình bày các phương pháp định vị liên kết lỗi trên mạng quang, phát biểu bài toán, thuật toán xây dựng m- cycle, m - trail, m - tree. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học máy tính: Một số phương pháp định vị liên kết lỗi trên mạng quang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VŨ THỊ NAM MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ LIÊN KẾT LỖI TRÊN MẠNG QUANG Mã số: 60 48 01 01 Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. TS LÊ TRỌNG VĨNHSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2 MỞ ĐẦU Trong vài thập kỷ qua, ảnh hưởng của “mạng” ngày càng rõ rệt trong việc tổ chứchệ thống máy tính. Mạng máy tính là một hệ thống những máy tính độc lập được kếtnối với nhau nhằm đáp ứng công việc chung của tổ chức. Mạng đem lại những thuậntiện trong cuộc sống như: cung cấp phương tiện liên lạc, chia sẻ những tài nguyên sẵncó, cải tiến sự tin cậy của dịch vụ, giảm thiểu chi phí… Mạng thông tin phát triển một cách ma ̣nh mẽ cùng với sự phát triể n nhanh chóngcủa các công nghê ̣ quang ho ̣c, thiết bị giao tiế p liên tu ̣c phát triể n hướng đế n ma ̣ng cápquang (AONs). Trong những ma ̣ng cáp quang WDM (phương thức ghép kênh theobước sóng), hàng trăm bước sóng đươ ̣c tić h hợp trên mô ̣t sơ ̣i quang đơn. Vì vâ ̣y mô ̣tsơ ̣i quang bi ̣đứt sẽ làm mấ t mát một lươ ̣ng dữ liệu lớn. Chính vì thế mà việc phát hiê ̣nvà đinh ̣ vị lỗi nhanh chóng là mô ̣t trong những vấn đề rất quan trọng trong quá trìnhvận hành và khai thác mạng cáp quang. Phát hiện lỗi liên kế t trong ma ̣ng cáp quang có thể đươ ̣c thực hiê ̣n ở nhiều tầ ngkhác nhau: tầ ng quang, tầ ng vật lý, tầ ng mạng,… và hầ u hết các phương pháp đinh ̣tuyế n đều có cơ chế phát hiện lỗi. Để đẩ y nhanh tố c đô ̣ phát hiê ̣n lỗi, người ta cũng đềxuấ t thiế t kế các tầ ng liên kết chéo (cross-layer). Tuy vậy, với kỹ thuật này thời gianphát hiê ̣n lỗi trong vài giây và lâu hơn so với yêu cầ u đă ̣c trưng của mạng quang. Dođó người ta hướng đến việc phát hiện lỗi ở tầ ng quang. Nói cách khác, các phương thứcđã thiế t kế cho ma ̣ng cáp quang truyề n thố ng không thể áp dụng trực tiếp cho ma ̣ngcáp quang hoàn toàn( AONs). Ở tầ ng quang, mô ̣t lỗi có thể đươ ̣c phát hiê ̣n bằ ng viê ̣c đo năng lươ ̣ng quang, phântích quang phổ ,... Điề u này đươ ̣c thực hiê ̣n bởi mô ̣t thiế t bi ̣ quang đă ̣c biê ̣t đươ ̣c go ̣i làtra ̣m kiể m soát (monitor). Phương pháp kiể m soát dựa trên kênh sử du ̣ng trên mỗi kênhbước sóng của mô ̣t liên kế t mô ̣t tra ̣m kiể m soát. Điều này yêu cầu quá nhiều trạm kiểm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 3soát. Phương thức kiể m soát trên liên kế t là khái niê ̣m tố t hơn, nhưng vẫn yêu cầ u mỗiliên kết một tra ̣m kiể m soát. Để giảm thiể u số lươ ̣ng trạm kiể m soát cầ n thiế t phải có, các tác giả đã đưa ra kháiniê ̣m monitoring-cycle (m-cycle), m-tree, m-trail. Ý tưởng chính của các cách tiếp cậnnày là: Đối với: m - cycle tìm tâ ̣p M các m-cycle {c1, c2,… cM} sao cho tập này bao phủtấ t cả các liên kết trong mạng, và gán cho mỗi m-cycle mô ̣t trạm kiểm soát. Mỗi liênkết có thể được bao phủ bởi nhiề u m-cycle. Nế u mô ̣t liên kế t bi ̣lỗi nó sẽ gây ra mỗi mãcảnh báo trên tấ t cả các m-cycle bao phủ lên liên kế t này. Đối với m-tree chỉ cần mộtdiot laser duy nhất thường là đủ để theo dõi tất cả các mạng. Diot laser này được đặt tạimột nút và truyền tín hiệu giám sát một hướng duy nhất của mình trên một liên kết duynhất được gọi là ngọn của cây (head of the tree). Tại một nút dọc theo một liên kếtđầu vào, tín hiệu giám sát có thể bị dừng và chuyển tiếp qua một liên kết ra duy nhất,nhân bản và gửi qua hai hay nhiều liên kết ra. Đối với m-trail: Cho một bộ các nútgiám sát MN ={MN0, . . ., MNn}, chúng ta cần thiết kế một giải pháp m-trail với sốlượng nhỏ nhất các bước sóng cần cho việc giám sát, như mỗi MN có thể thực hiệnnhanh và định vị rõ liên kết lỗi dựa trên tín hiệu báo động quang thu được một cách cụcbộ. Trên cơ sở ý tưởng trên, đã có nhiề u thuâ ̣t toán xây dựng các m-cycle, m-tree, m-trail để phát hiê ̣n và đinh ̣ vi ̣ lỗi. Luận văn này là tìm hiểu các thuâ ̣t toán xây dựng cácm-cycle, m-tree, m-trail với đô ̣ dài nhỏ nhấ t nhằ m nhanh chóng phát hiê ̣n lỗi ở tầ ngquang. Bố cu ̣c vủa luâ ̣n văn được trình bày như sau: Chương 1: Mạng cáp quang Giới thiệu tổng qua ...