Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học Máy tính: Điều khiển công bằng luồng trong mạng chuyển mạch chùm quang

Luận án nhằm nghiên cứu và đề xuất một số cải tiến về tập hợp chùm giảm độ trễ nhằm làm giảm độ trễ truyền thông qua mạng OBS; đề xuất giải pháp tập hợp chùm công bằng độ trễ nhằm đồng thời phân biệt QoS theo độ trễ, làm giảm độ trễ và công bằng về độ trễ giữa các luồng ưu tiên khác nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học Máy tính: Điều khiển công bằng luồng trong mạng chuyển mạch chùm quang ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC LÊ VĂN HÒA ĐIỀU KHIỂN CÔNG BẰNG LUỒNGTRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÁY TÍNH MÃ SỐ: 9480101TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH HUẾ - NĂM 2019 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Khoa học, Đại học HuếNgười hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Võ Viết Minh Nhật, Đại học Huế 2. TS. Nguyễn Hoàng Sơn, Trường Đại học Khoa học, Đại học HuếPhản biện 1: PGS.TS. Đặng Văn Đức Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học Việt NamPhản biện 2: PGS. TS. Trương Thị Diệu Linh Trường Đại học Bách Khoa Hà NộiPhản biện 3: PGS. TS. Huỳnh Xuân Hiệp Trường Đại học Cần ThơLuận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Đại học Huế họp tại:........................................................................................................................Vào hồi ................. giờ ............. ngày ........... tháng ........ năm 2019Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:  Thư Viện Quốc gia Việt Nam  Thư Viện Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, 77 Nguyễn Huệ, Thành Phố Huế, Tỉnh Thừa Thiên Huế MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài Sự phát triển không ngừng của Internet trong một vài thập niên trở lại đây,cùng với sự bùng nổ các loại hình dịch vụ truyền thông, đã làm gia tăngkhông ngừng nhu cầu về băng thông truyền thông. Điều này đã đặt ra mộtthách thức lớn trong việc tìm kiếm công nghệ truyền thông phù hợp nhằmnâng cao khả năng truyền thông của mạng thế hệ mới. Mạng quang, cùng vớicông nghệ ghép kênh bước sóng WDM, đã mang đến một giải pháp hiệu quảđáp ứng được những yêu cầu này [24], [36]. Truyền thông quang, từ khi ra đời vào đầu thập niên 90 cho đến nay, đãtrải qua nhiều thế hệ phát triển: từ những mô hình định tuyến bước sóng banđầu với những đường quang (lightpath) đầu cuối dành riêng cho đến các môhình chuyển mạch gói quang [36] được đề xuất gần đây, với ý tưởng được lấytừ các mạng chuyển mạch gói điện tử. Tuy nhiên, với một số hạn chế về mặtcông nghệ, như chưa thể sản xuất các bộ đệm quang (tương tự bộ nhớ RAMtrong mạng điện) hay các bộ chuyển mạch gói quang ở tốc độ nano giây,chuyển mạch gói quang chưa thể trở thành hiện thực. Một giải pháp thỏa hiệplà mô hình chuyển mạch chùm quang (OBS). Một đặc trưng tiêu biểu của truyền thông trong mạng chuyển mạch chùmquang (mạng OBS) là phần (gói) điều khiển BCP tách rời với phần (chùm)dữ liệu (data burst). Nói một cách khác, để thực hiện truyền một chùmquang, gói điều khiển được hình thành và được gửi đi trước một khoảng thờigian offset đủ để đặt trước tài nguyên và cấu hình chuyển mạch tại các núttrung gian dọc theo hành trình mà chùm quang sẽ đi qua từ nút nguồn đến nútđích. Thêm vào đó, mạng OBS dành riêng một số kênh (bước sóng) cho góitin điều khiển, trong khi các kênh còn lại được dùng cho việc truyền dữ liệu.Như vậy, việc truyền gói điều khiển hoàn toàn tách rời với phần dữ liệu vềmặt không gian (trên kênh truyền khác) và cũng như về mặt thời gian (gởi đitrước một khoảng thời gian offset) [65]. Với cách truyền tải dữ liệu như mô tả, rõ ràng mạng OBS không cần đếncác bộ đệm quang để lưu tạm thời các chùm quang trong khi chờ đợi việc xửlý chuyển mạch tại các nút lõi, cũng như không yêu cầu các chuyển mạch tốc 1độ nano giây. Tuy nhiên, cách truyền thông này cũng đặt ra một áp lực là làmthế nào để một gói điều khiển có thể kịp đặt trước tài nguyên và cấu hìnhchuyển mạch thành công tại các nút lõi, đảm bảo cho việc chuyển tiếp chùmquang đi sau nó. Đó chính là nhiệm vụ của các hoạt động như đặt trước tàinguyên, lập lịch, xử lý tắc nghẽn ... Ngoài ra một vấn đề khác cũng đượcnhiều nhà nghiên cứu mạng OBS quan tâm là làm sao đảm bảo được sự côngbằng (fairness) giữa các luồng truyền thông khác nhau khi chia sẻ cùng liênkết bên trong mạng OBS. Trong mạng OBS, vấn đề công bằng được nghiên cứu theo 3 hướngchính: công bằng về độ trễ (delay fairness) [69], công bằng về thông lượng(througphut fairness) [53] và công bằng về khoảng cách (distance fairness)[10]. Việc đảm bảo công bằng giữa các luồng chia sẻ chung tài nguyên trongmạng OBS có một ý nghĩa rất quan trọng, một mặt nhằm vừa đảm bảo sựphân biệt chất lượng dịch vụ đã cam kết, mặt khác tối ưu hiệu năng truyềnthông của mỗi luồng và toàn mạng (chẳng hạn, dựa trên tỉ lệ mất mát dữ liệu,tỉ lệ sử dụng băng thông, tỉ lệ độ trễ đầu cuối …).2. Động lực nghiên cứu Hiện đã có một số công trình nghiên cứu về vấn đề công bằng trong mạngOBS mà có thể được phân thành 2 nhóm tiếp cận chính dựa trên vị trí thựchiện: - Nhóm giải pháp công bằng tại nút biên và ...