Tiểu luận: Tìm hiểu cách thức đo băng thông,vẽ đồ thị (sử dụng xgraph) trong NS2

Đề tài thực hiện : Bài tập 4. Đề bài : Cho một mạng gồm 3 nút như hình vẽ. Nút 1, 2, 3 là các hàng đợi đơn hoạt động theo nguyên tắc FIFO với độ lớn hàng đợi K=5 gói. Có 3 luồng dữ liệu được gửi qua mạng tương ứng là (S1, D1), (S2, D2) và (S3, D3). Trong đó Si là nguồn phát dữ liệu còn Di là đích. Ðường nối L1 có dung lượng là 1Mb/s, trễ lan truyền 100ms; đường L2 có dung lượng 0,6Mb/s, trễ lan truyền 50ms. Cá...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận:Tìm hiểu cách thức đo băng thông,vẽ đồ thị (sử dụng xgraph) trong NS2 BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Tìm hiểu cách thức đo băng thông,vẽ đồ thị (sử dụng xgraph) trong NS2 -1- I. Giới thiệu về nhóm và bài tập lớn thực hiện. I.1 Giới thiệu về nhóm. Tên nhóm : DGT3. Lớp : ĐT5_K49. Thành viên :  Vũ Thị Thuỳ Dung  Mai Văn Giáp  Đào Văn Thịnh  Nguyễn Thị Bảo Thư  Mai Văn Tùng I.2 Đề tài thực hiện. Đề tài thực hiện : Bài tập 4. Đề bài : Cho một mạng gồm 3 nút như hình vẽ. Nút 1, 2, 3 là các hàng đợi đơn hoạt động theo nguyên tắc FIFO với độ lớn hàng đợi K=5 gói. Có 3 luồng dữ liệu được gửi qua mạng tương ứng là (S1, D1), (S2, D2) và (S3, D3). Trong đó Si là nguồn phát dữ liệu còn Di là đích. Ðường nối L1 có dung lượng là 1Mb/s, trễ lan truyền 100ms; đường L2 có dung lượng 0,6Mb/s, trễ lan truyền 50ms. Các nguồn Si đều phát gói với độ dài cố định là 125 byte, khoảng thời gian giữa các gói tuân theo phân bố Poisson. -2- 4.1. Giả thiết băng thông tối đa tổng cộng mà các luồng được chiếm trên một kênh truyền vật lý là bằng 95% dung lượng kênh truyền. Tính tốc độ S1 ,  S 2 ,  S 3 (kbit/s) để 3 luồng trên chia sẻ băng thông kênh truyền theo nguyên lý công bằng cực đại - cực tiểu (max – min fairness). 4.2. Dùng kịch bản mô phỏng mạng trên với tốc độ các luồng S1 , S 2 , S 3 đã được tính toán trong 4.1. Chạy mô phỏng trong 100s. 4.3. Vẽ đồ thị băng thông ri (t ) mà các luồng (S1, D1), (S2, D2) và (S3, D3) sử dụng. Vẽ đồ thị tốc độ mất gói ei (t ) của 3 luồng (S1, D1), (S2, D2) và (S3, D3) tại nút 3. II. Phân công công việc.  Vũ Thị Thuỳ Dung, Đào Văn Thịnh : Tìm hiểu cách thức đo băng thông,vẽ đồ thị (sử dụng xgraph) trong NS2.  Nguyễn Thị Bảo Thư : Tìm hiểu về mô hình công bằng băng thông cực đại - cực tiểu và thuật toán tìm giá trị băng thông tối ưu.( Tính tốc độ S1 , S 2 , S 3 ).  Mai Văn Giáp, Mai Văn Tùng : Mô phỏng, viết báo cáo . -3- III. Quá trình thực hiện. Tuần 5 : Tìm hiểu mô hình công bằng băng thông cực đại - cực tiểu và thuật toán tìm băng thông tối ưu. Tuần 5-12 : Học cài đặt ns2 trên cywin và các thao tác trên ns2. Tuần 13 : Viết chương trình mô phỏng bằng ns2, viết báo cáo. IV. Kết quả. 4.1. Tính tốc độ phát gói S1 , S 2 , S 3 (kbit/s) để 3 luồng dữ liệu trong sơ đồ mạng như hình trên chia sẻ băng thông kênh truyền theo nguyên lý công bằng cực đại - cực tiểu (max – min fairness). Mạng có 3 nút 1,2,3; 2 liên kết (1,2) và (2,3) và 3 luồng (kết nối) lần lượt là luồng 1 (S1,D1), luồng 2 (S2,D2), luồng 3 (S3,D3). Trong đó liên kết (1,2) có dung lượng 0,6 Mbps, liên kết (2,3) có dung lượng 1 Mbps. Áp dụng thuật toán tìm băng thông tối ưu theo các bước :  Bước 1: Tất cả các kết nối đều có tốc độ 0,3 Mbps, khi đó liên kết (2,3) bão hoà (đạt giá trị cực đại) và băng thông của hai kết nối 1 và 3 đi trên liên kết này được đặt ở giá trị 0,3 Mbps.  Bước 2: Kết nối 2 được tăng thêm một lượng băng thông là 0,4 Mbps và đạt giá trị 0,7 Mbps, liên kết (1,2) bão hoà và băng thông của kết nối 2 đặt ở giá trị 0.7 MBps.  Bước 3 : Lúc này tất cả các kết nối đều đã đi qua những liên kết bão hoà (điểm nghẽn) nên giải thuật dừng lại đây và kết quả của giải thuật tìm băng thông tối ưu là băng thông sử dụng của luồng 1,3 là 0,3 Mbps và của luồng 2 là 0,7 Mbps. Mặt khác, theo giả thiết băng thông tối đa tổng cộng mà các luồng được chiếm trên một kênh truyền vật lý là bằng 95% dung lượng kênh -4- truyền nên băng thông của kết nối 1,3 là 0.95 * 0.3 = 0.285 (Mbps), băng thông của kết nối 2 là 0.95 * 0.7 = 0,665 (Mbps). Suy ra tốc độ phát gói của các nguồn là :  S1 =  S 3 = 0.285 Mbps.  S 2 = 0.665 Mbps. Mà các nguồn Si đều phát gói với độ dài cố định 125 byte (=125*8=1000 bps hay 1 Kbps) nên S1 = S 3 = 0,285*1000 = 285 gói/s (Kbps) , S 2 = 0,665*1000 = 665 gói/s (Kbps). 4.2. Dựng kịch bản mô phỏng trong 100s. Từ 3.1 ta có nguồn S1 ,S3 có tốc độ đến trung bình S1 = S 3 = 285 gói/s, nguồn S2 có tốc độ đến trung bình là S 2 = 665 gói/s. Set lambda1 285.0 Set lambda2 665.0 Kích thước gói = 125 byte : Set pksize 125.0 -5- H1:Quá trình mô phỏng Các nút 0,1,2 ứng với các nguồn S1,S2,S3. Các nút 3,4,5 ứng với các đích D1,D2,D3. Các nút 6,7,8 ứng với các nút n1,n2,n3. -6- 4.3 . Vẽ đồ thị ( kết quả mô phỏng sau 100s ). Đồ thị băng thông của các luồng (S1,D1), (S2,D2), (S3,D3) : H2: Đồ thị băng thông 3 nguồn S1,S2,S3 -------- nguồn S1. -------- nguồn S2. -------- nguồn S3. Đồ thị tốc độ mất gói của 3 luồng dữ liệu tại nút 3. H3: Đồ thị tốc độ mất gói -7- Code cụ thể như sau : #Create a simulator object set ns [new Simulator] #Define different colors for data flows $ns color 1 red $ns color 2 Green $ns color 3 Blue #Variable set lambda1 285.0 set lambda2 665.0 set pksize 125.0 #Open the Trace file set f0 [open out0.tr w] set f1 [open out1.tr w] set f2 [open out2.tr w] set l0 [open lost0.tr w] set l1 [open lost1.tr w] set l2 [open lost2.tr w] #Open the nam trace file set nf [open BTL.nam w] $ns namtrace-all $nf -8- proc finish {} { global ns nf f0 f1 f2 $ns flush-trace #Close the output files close $f0 close $f1 close $f2 close $nf #Execute nam on the trace file exec nam BTL.nam & #Call xgraph to display the results exec xgraph out0.tr out1.tr out2.tr -geometry 800x400 -t 'BandWidth' -x 's' -y &quo ...