Luận văn: Nghiên cứu thuật toán định tuyến trên mạng và công cụ mô phỏng

Luận văn nghiên cứu chuyên sâu về thuật toán định tuyến mạng. Khám phá các công cụ mô phỏng và ứng dụng thực tế, tối ưu hiệu suất mạng.

• Tác giả: Trương Thảo Nguyên
• Người hướng dẫn: Tiến Sĩ Nguyễn Khanh Văn
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Nghiên cứu thuật toán định tuyến trên mạng và công cụ mô phỏng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
• PHẦN MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Phương pháp thực hiện
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng quan về mạng liên kết (Interconnection Network)
• 2.1.1. Khái niệm, ứng dụng của mạng liên kết
• 2.1.2. Các thành phần cơ bản trong mạng liên kết
• 2.2. Tổng quan về cấu hình mạng
• 2.3. Tổng quan về giải thuật định tuyến trên mạng
• 2.4. Tổng quan về điều khiển luồng
• 2.5. Hiệu năng của mạng liên kết
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ CÔNG CỤ MÔ PHỎNG MẠNG LIÊN KẾT
• 3.1. Đánh giá chi phí
• 3.1.1. Chi phí thiết lập mạng
• 3.1.2. Mức tiêu thụ năng lượng hoạt động
• 3.2. Đánh giá hiệu năng mạng liên kết bằng lý thuyết đồ thị
• 3.2.1. Đánh giá thông lượng lý tưởng
• 3.2.2. Đánh giá độ trễ
• 3.2.3. Đánh giá khả năng chịu lỗi
• 3.3. Đánh giá hiệu năng mạng liên kết bằng công cụ mô phỏng
• 3.3.1. Phương pháp đánh giá hiệu năng
• 3.3.2. Công cụ mô phỏng
• 3.4. Đánh giá hiệu năng của ứng dụng
• 3.4.1. Phương pháp đánh giá
• 3.4.2. Công cụ mô phỏng
• 4. CHƯƠNG 4: GIẢI THUẬT ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG. Distributed Shortout Netwotlc (DSN)
• 4.1. Tổng quan ý tưởng
• 4.2. Mạng liên kết DSN và giải thuật định tuyến
• 4.3. Các kết quả đạt được
• 4.3.1. Đánh giá bằng lý thuyết đồ thị
• 4.3.1.1. Đường kính và giá trị trung bình của đường đi ngắn nhất
• 4.3.1.2. Trung bình độ dài cáp mạng
• 4.3.2. Đánh giá hiệu năng bằng phương pháp giả lập
• 4.4. Mạng liên kết DSN-ơ
• 4.5. Giải thuật định tuyến hiệu quả
• 4.6. Các kết quả đạt được
• 4.6.1. Đánh giá bằng lý thuyết
• 4.6.2. Đường kính và độ dài cáp mạng
• 4.6.3. Đánh giá hiệu năng bằng phương pháp giả lập
• 4.6.4. Đánh giá khả năng chịu lỗi
• 4.7. Mạng liên kết DSN-F và giải thuật định tuyến tích hợp với khả năng mở rộng
• 4.8. Giải thuật định tuyến tích hợp khả năng mở rộng
• 4.9. Các kết quả đạt được
• 4.9.1. Đánh giá bằng lý thuyết
• 4.9.2. Trung bình độ dài cáp mạng
• 4.9.3. Đánh giá hiệu năng bằng phương pháp giả lập
• 4.9.4. Đánh giá hiệu năng của ứng dụng
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Thuật Toán Định Tuyến Cho Mạng Máy Tính

Trong thế giới mạng máy tính hiện đại, thuật toán định tuyến đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo dữ liệu được truyền đi một cách hiệu quả và tin cậy. Nó quyết định đường đi tốt nhất cho các gói tin từ nguồn đến đích. Các thuật toán này phải đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm sự phức tạp của mạng, sự thay đổi liên tục của lưu lượng và yêu cầu về chất lượng dịch vụ (QoS). Việc nghiên cứu và phát triển các thuật toán định tuyến hiệu quả hơn là một lĩnh vực quan trọng, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về băng thông và độ trễ thấp. Bài viết này sẽ đi sâu vào các khía cạnh khác nhau của thuật toán định tuyến, từ các khái niệm cơ bản đến các phương pháp tiên tiến, đồng thời đánh giá hiệu năng của chúng bằng các công cụ mô phỏng mạng. Theo Trương Thảo Nguyên (2014), "... các kết quả, số liệu trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực không sao chép từ bài của công trình nghiên cứu nào."

1.1. Khái Niệm và Vai Trò của Định Tuyến Trong Mạng

Định tuyến là quá trình chọn đường đi cho dữ liệu trong mạng máy tính. Nó bao gồm việc xác định đường đi tốt nhất dựa trên các tiêu chí như khoảng cách, độ trễ, băng thông và chi phí. Vai trò của định tuyến là đảm bảo dữ liệu đến đích một cách nhanh chóng, hiệu quả và tin cậy. Các giao thức định tuyến như RIP, OSPF, EIGRP và BGP được sử dụng rộng rãi để thực hiện định tuyến trong các mạng khác nhau.

1.2. Phân Loại Các Thuật Toán Định Tuyến Phổ Biến Hiện Nay

Các thuật toán định tuyến có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí, bao gồm: tĩnh (static) và động (dynamic), đơn đường (single-path) và đa đường (multi-path), tập trung (centralized) và phân tán (distributed). Định tuyến tĩnh sử dụng các bảng định tuyến được cấu hình thủ công, trong khi định tuyến động tự động cập nhật bảng định tuyến dựa trên thông tin từ các router lân cận. Định tuyến đơn đường chọn một đường đi duy nhất, trong khi định tuyến đa đường sử dụng nhiều đường đi để tăng tính tin cậy và hiệu quả. Định tuyến tập trung dựa vào một bộ điều khiển trung tâm, trong khi định tuyến phân tán được thực hiện bởi các router riêng lẻ.

II. Thách Thức Yêu Cầu Thiết Kế Thuật Toán Định Tuyến

Việc thiết kế thuật toán định tuyến hiệu quả đòi hỏi phải giải quyết nhiều thách thức. Mạng hiện đại thường rất lớn và phức tạp, với hàng ngàn hoặc hàng triệu thiết bị. Lưu lượng mạng có thể thay đổi liên tục, gây ra tình trạng tắc nghẽn và ảnh hưởng đến hiệu năng. Yêu cầu về QoS ngày càng khắt khe, đòi hỏi các thuật toán phải đảm bảo độ trễ thấp, độ tin cậy cao và băng thông đủ. Ngoài ra, các vấn đề về an ninh định tuyến cũng cần được xem xét, để ngăn chặn các cuộc tấn công và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Theo luận văn của Trương Thảo Nguyên, cần phải đánh giá được hiệu năng của thuật toán định tuyến bằng phương pháp đánh giá bằng lý thuyết đồ thị.

2.1. Vấn Đề Tắc Nghẽn và Cân Bằng Tải Trong Mạng

Tắc nghẽn xảy ra khi lưu lượng đến một điểm trong mạng vượt quá khả năng xử lý của điểm đó. Điều này dẫn đến độ trễ tăng cao, mất gói tin và giảm hiệu năng tổng thể. Cân bằng tải là quá trình phân phối lưu lượng trên nhiều đường đi để tránh tắc nghẽn và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên. Các thuật toán định tuyến cần phải có khả năng phát hiện và giải quyết tắc nghẽn, đồng thời thực hiện cân bằng tải một cách hiệu quả.

2.2. Yêu Cầu Về Chất Lượng Dịch Vụ QoS và An Ninh Định Tuyến

QoS là tập hợp các yêu cầu về hiệu năng của mạng, bao gồm độ trễ, độ tin cậy, băng thông và jitter. Các ứng dụng khác nhau có thể có các yêu cầu QoS khác nhau. Các thuật toán định tuyến cần phải có khả năng đáp ứng các yêu cầu QoS này. An ninh định tuyến là một vấn đề quan trọng, đặc biệt là trong các mạng lớn và phức tạp. Các thuật toán định tuyến cần phải có khả năng chống lại các cuộc tấn công, chẳng hạn như tấn công BGP hijacking và định tuyến giả mạo.

III. Nghiên Cứu Giải Pháp Thuật Toán Định Tuyến DSN Hiệu Quả

Một trong những giải pháp tiềm năng cho các thách thức định tuyến là sử dụng thuật toán định tuyến DSN (Distributed Shortcut Networks). Thuật toán này được thiết kế để giảm độ trễ và tăng thông lượng trong mạng bằng cách tạo ra các đường tắt (shortcut) giữa các nút mạng. DSN có thể được triển khai trên nhiều cấu trúc mạng khác nhau, và có thể được tích hợp với các giao thức định tuyến hiện có. Nghiên cứu của Trương Thảo Nguyên tập trung vào việc đánh giá hiệu năng của DSN trong các môi trường mạng khác nhau, sử dụng cả phân tích lý thuyết và mô phỏng mạng.

3.1. Giới Thiệu Chi Tiết về Thuật Toán Định Tuyến DSN Distributed Shortout Networks

DSN (Distributed Shortcut Networks) là một kiến trúc mạng và thuật toán định tuyến được thiết kế để cải thiện hiệu năng của mạng. DSN tạo ra các đường tắt (shortcut) giữa các nút mạng, giảm số lượng hop cần thiết để truyền dữ liệu. Điều này giúp giảm độ trễ và tăng thông lượng. DSN có thể được triển khai trên nhiều cấu trúc mạng khác nhau, và có thể được tích hợp với các giao thức định tuyến hiện có.

3.2. Ưu Điểm và Hạn Chế của Thuật Toán DSN so với Các Phương Pháp Khác

Ưu điểm của DSN bao gồm độ trễ thấp, thông lượng cao và khả năng thích ứng với các thay đổi trong mạng. Hạn chế của DSN bao gồm sự phức tạp trong việc triển khai và quản lý, và yêu cầu về tài nguyên tính toán để tạo và duy trì các đường tắt. So với các phương pháp định tuyến khác, DSN có thể cung cấp hiệu năng tốt hơn trong một số trường hợp, nhưng có thể không phù hợp cho tất cả các loại mạng và ứng dụng.

3.3. Phân Tích lý thuyết đồ thị đánh giá hiệu năng của DSN

Phân tích bằng lý thuyết đồ thị là một phương pháp mạnh mẽ để đánh giá hiệu năng của các thuật toán định tuyến như DSN. Mạng được mô hình hóa như một đồ thị, với các nút mạng là các đỉnh và các đường kết nối là các cạnh. Các thuộc tính của đồ thị, chẳng hạn như đường kính (diameter), độ dài đường đi trung bình (average path length), và độ kết nối (connectivity), có thể được sử dụng để đánh giá độ trễ, thông lượng, và khả năng chịu lỗi của mạng.

IV. Hướng Dẫn Sử Dụng Công Cụ Mô Phỏng Mạng Đánh Giá Định Tuyến

Để đánh giá hiệu năng của thuật toán định tuyến, các công cụ mô phỏng mạng đóng vai trò quan trọng. Các công cụ này cho phép các nhà nghiên cứu và kỹ sư tạo ra các mô hình mạng ảo và thực hiện các thí nghiệm để đo lường các chỉ số hiệu năng như độ trễ, thông lượng, mất gói tin và sử dụng tài nguyên. Các công cụ mô phỏng mạng phổ biến bao gồm NS2, Opnet, GNS3, Mininet và Riverbed.

4.1. Giới Thiệu Các Công Cụ Mô Phỏng Mạng Phổ Biến NS2 Opnet GNS3

NS2 là một công cụ mô phỏng mạng mã nguồn mở, được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu và giáo dục. Opnet là một công cụ mô phỏng mạng thương mại, cung cấp nhiều tính năng và mô hình mạng khác nhau. GNS3 là một công cụ mô phỏng mạng cho phép tạo ra các mạng ảo bằng cách sử dụng các thiết bị mạng thực tế hoặc ảo.

4.2. Cách Thiết Lập Môi Trường Mô Phỏng và Đo Lường Hiệu Năng Định Tuyến

Để thiết lập môi trường mô phỏng mạng, cần phải xác định cấu trúc mạng, các thông số của các thiết bị mạng, và các ứng dụng được mô phỏng. Sau đó, các chỉ số hiệu năng có thể được đo lường bằng cách sử dụng các công cụ tích hợp trong các công cụ mô phỏng mạng, hoặc bằng cách sử dụng các công cụ bên ngoài.

4.3. Đánh giá các giao thức định tuyến bằng công cụ Mininet

Mininet là một công cụ mô phỏng mạng đặc biệt hữu ích để thử nghiệm và đánh giá các giao thức định tuyến, đặc biệt là trong môi trường SDN (Software Defined Networking). Nó cho phép tạo ra các mạng ảo có quy mô lớn một cách nhanh chóng và dễ dàng trên một máy tính duy nhất. Sử dụng Mininet, ta có thể mô phỏng các mạng với nhiều switch và host, sau đó cấu hình các giao thức định tuyến như OSPF hoặc RIP và quan sát hiệu suất của chúng trong các điều kiện mạng khác nhau.

V. Ứng Dụng Thực Tế Kết Quả Nghiên Cứu Thuật Toán Định Tuyến

Các thuật toán định tuyến được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng thực tế, bao gồm mạng Internet, mạng doanh nghiệp, mạng trung tâm dữ liệu và mạng di động. Các kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực này có thể giúp cải thiện hiệu năng, độ tin cậy và an ninh của các mạng này. Nghiên cứu của Trương Thảo Nguyên đã đưa ra các kết quả đánh giá hiệu năng của DSN trong các môi trường mạng khác nhau, cho thấy tiềm năng của phương pháp này trong việc cải thiện hiệu năng mạng.

5.1. Triển Khai Thuật Toán Định Tuyến Trong Mạng Trung Tâm Dữ Liệu

Mạng trung tâm dữ liệu là một môi trường quan trọng cho việc triển khai các thuật toán định tuyến hiệu quả. Các thuật toán này cần phải có khả năng đáp ứng các yêu cầu về băng thông cao, độ trễ thấp và khả năng mở rộng lớn. SDN và NFV (Network Functions Virtualization) là các công nghệ mới đang được sử dụng để cải thiện định tuyến trong mạng trung tâm dữ liệu.

5.2. Định Tuyến Dựa Trên Học Máy và AI Tiềm Năng và Thách Thức

Định tuyến dựa trên học máy và AI là một lĩnh vực nghiên cứu mới, hứa hẹn mang lại nhiều cải tiến trong hiệu năng và khả năng thích ứng của mạng. Các thuật toán này có thể học hỏi từ dữ liệu mạng và tự động điều chỉnh các tham số định tuyến để tối ưu hóa hiệu năng. Tuy nhiên, cũng có nhiều thách thức cần được giải quyết, chẳng hạn như sự phức tạp của các mô hình học máy và yêu cầu về dữ liệu lớn.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Định Tuyến Tương Lai

Thuật toán định tuyến là một lĩnh vực quan trọng và đang phát triển, với nhiều thách thức và cơ hội. Các nghiên cứu trong lĩnh vực này cần phải tập trung vào việc phát triển các thuật toán hiệu quả hơn, có khả năng thích ứng với các thay đổi trong mạng và đáp ứng các yêu cầu về QoS và an ninh. Các công nghệ mới như SDN, NFV, học máy và AI có thể đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện định tuyến trong tương lai. Hướng nghiên cứu của Trương Thảo Nguyên đã mở ra một hướng tiếp cận mới cho vấn đề định tuyến trong mạng liên kết.

6.1. Tổng Kết Các Kết Quả Nghiên Cứu và Đóng Góp của Luận Văn

Luận văn đã trình bày các kết quả nghiên cứu về thuật toán định tuyến và công cụ mô phỏng. Các kết quả này có thể đóng góp vào việc cải thiện hiệu năng và hiệu quả của mạng. Ngoài ra, luận văn cũng cung cấp một cái nhìn tổng quan về các thách thức và cơ hội trong lĩnh vực định tuyến.

6.2. Các Hướng Nghiên Cứu Tiềm Năng Trong Lĩnh Vực Định Tuyến Mạng

Các hướng nghiên cứu tiềm năng trong lĩnh vực định tuyến mạng bao gồm: phát triển các thuật toán định tuyến dựa trên học máy và AI, nghiên cứu các phương pháp định tuyến an toàn hơn, và khám phá các kiến trúc mạng mới cho phép định tuyến hiệu quả hơn. Cần tập trung vào tối ưu hóa định tuyến, và sử dụng các công cụ mô phỏng mạng để đánh giá hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: DẶT VẬN DÊ VÀ PHƯƠNG PHÁP TIỰC HIỆN 1. Đặi vẫn dễ 1. Phương pháp thực hiện để tải CHƯƠNG 2: CO SO LY THUYET.1, Téng quan vé mang lién két (Interconnection Network). Khải niệm, ứng đụng của mạng liêu kết.

ào eo sed 3. Các thành phan co bản trong mạng liên kết 11 2. Tổng quan vé cau hinh mang 13. Téng quan về giải thuật định tuyển trên mang „l6 2.

Tổng quan về diều khiển luỗng. Hiệu năng của nung liên kết 20 3. HH HH HH gen HH gu re 22 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP DÁNH GIÁ VẢ CÔNG CỤ MÔ PHÒNG MẠNG LIEN KET 26 3. Dánh giá chỉ phí 26 3.1, Chỉ phí thiết lập mang.

Mức tiêu thụ năng lượng hgøt dộng. uc nnnneiioreo „u30 in DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT VA THUAT NGU Từ viết tấU thuật ngữ Y nghĩa Interconnection network Mạng liên kết, mạng kết nói OCNs On-chip networks SANs System/storage area networks DSN Distributed Shortcut Networks Small-world effect Higu img “thé giới nhỏ” Tỉnh chât của một mạng mạng liên kết cỏ đường kinh Logarithmic diameter -. tính băng hàm logarit của số nút mạng Throughput Thông lượng Latency Do tre Giao thông yêu câu: tốc đọ gói tin (thông tin) được sinh. Offered traffic ee ° Ta bởi nguôn.

Traffic pattern Mẫu trao đổi thông tin trong mạng liên kết. BNF Burton Normal Form CNF Chaos Normal Form vi Hình 22: Đảnh giả thông lượng ctia DSN-«. Đảnh giả độ trễ của DSN-ơ. Hình 24 Kha nang chịu lỗi cửa DSN-œ 60 Tlinh 25: Minh họa mạng liên kết DSN-T gồm 32 nút mang 64 Linh 26: Minh họa phương thức chia super-node lớn thành hai super-nodss nhỏ.

65 Hình 27 Đường kinh vả trung bình đường đi ngắn nhất vs kích thước mạng DD5N-F, 69 Hình 28. Đường kinh và trung bình dường dị ngắn nhất của DSN-F khi mở rộng. Hình 29: Độ dài cấp mạng theo kích thước mạng của DÑN-E Hình 30 Độ trễ và thông lượng của rạng liên kết D§N-E. Tlinh 31 Kết quả đánh giá hiệu năng ứng đụng đổi với mạng DSN-T.

Các kết quả dạt dUỢC. Đánh giá bằng lý thuy: 68 4. Trưng bình độ đài cáp mạng, 70 4. Dánh giá hiệu năng bằng phương pháp giả lập.

Dánh giá hiệu năng cửá ủng dụng. -72 KẼT LUẬ TÀI LIỆU THAM KHẢO. DANH MỤC CÁC BẰNG Bang 1: Bang cde traflic pattem wong mạng liên kết. sec Bảng 2: So sánh chỉ phí cáp đẳng và cáp quang Bang 3: Cống thức tính chỉ phí cáp mạng theo độ dai Bảng 4: Tiêu thụ năng lượng trên cáp mạng, Bang 5: NASA parallel benchmarks Bang 6: Vi dy va kich thudc mang va tham sé etia NASA benchmarks.

Bảng 7: Giải thuật định tuyến trên nang DSN. Bảng 8: Giải thuật định tuyển trên trưang liên kết DSN--ø. Bang 9:Chỉ tiết ba bước giải thuật định tuyến trên mạng liên kết DSN-ơ. Tăng 10: Giải thuật định tuyến trên mạng DSN-ơ sử đụng BACKWARD-MODE lăng 11: Dáng so sánh về đường kinh mạng của 3D-Lorus, DSN-ø và DLN-6 Bang 12: Bang so sanh vé dé dai cap mang cia 3D-Torus, DSN-a va DLN-6.

Bang 13: Bang so sanh tỉ lệ tãi lớn nhất và tai trung binh trong DSN-«. Bang 14: Giai thuat dinh tuyén trên mang DSN-F Hình 22: Đảnh giả thông lượng ctia DSN-«. Đảnh giả độ trễ của DSN-ơ. Hình 24 Kha nang chịu lỗi cửa DSN-œ 60 Tlinh 25: Minh họa mạng liên kết DSN-T gồm 32 nút mang 64 Linh 26: Minh họa phương thức chia super-node lớn thành hai super-nodss nhỏ.

65 Hình 27 Đường kinh vả trung bình đường đi ngắn nhất vs kích thước mạng DD5N-F, 69 Hình 28. Đường kinh và trung bình dường dị ngắn nhất của DSN-F khi mở rộng. Hình 29: Độ dài cấp mạng theo kích thước mạng của DÑN-E Hình 30 Độ trễ và thông lượng của rạng liên kết D§N-E. Tlinh 31 Kết quả đánh giá hiệu năng ứng đụng đổi với mạng DSN-T.

DANH MỤC CÁC TIÌNH VẼ VÀ DỎ THỊ Hình 1: Mô hình mức cao của mạng liên kết.0 Hình 3: Các lĩnh vực ứng dụng của mạng liên kết 1 Hinh 3: Các câu hình mạng cơ bản 14 Hinh 41: Mạng liên kết ZD-Torus gồm 4x1 nút mạng 15 Tlinh 5: Vi đụ về định tuyển trên mạng kết 2D-Torus. -„17 linh 6: Vị đụ về tắc nghẽn của Wormhole switehing. 000 cv 20 Hình 7: Tương quan giữa thronghpul và ofTorcd traffic 22 Hình 8: Tương quan giữa latency va offered traffic 34 Hinh 9: Minh họa mô hình phỏng mạng 28 Tlinh 10: Minh hoa tính độ đãi day mang, 29 linh 11: Gia code tính năng lượng tiêu thụ của mạng liên kết. we Hình 12: Mỏ hình mạng liên kết bằng đồ thị có trọng số.5222-5 =- Hình 13: Mö tả cách thúc hoat dộng của bộ giả lập mạng,.36 Hinh 14: Minh hạa câu lệnh sử dụng công cụ mô phông.

38 Ilinh 15: Mô hình hoạt động của SimGrid Al Ilinh 16: Minh hoa level va ID trén DSN. Hình 17: Minh họa mạng liên kết DSN-4-32 -.45 Hình 18: Đường kính và trung bình đường di ngăn nhất vs kich thước mạng DSN.48 Hình 19: Độ dài cáp mạng theo kích huge mang cia DSN 49 Hình 20: Độ trễ và thông lượng của mạng liền kết 8N. 30 Tlinh 21: Minh họa các liên kết cửa một nút mạng trong DỸN-d. vi Hình 22: Đảnh giả thông lượng ctia DSN-«.

Đảnh giả độ trễ của DSN-ơ. Hình 24 Kha nang chịu lỗi cửa DSN-œ 60 Tlinh 25: Minh họa mạng liên kết DSN-T gồm 32 nút mang 64 Linh 26: Minh họa phương thức chia super-node lớn thành hai super-nodss nhỏ. 65 Hình 27 Đường kinh vả trung bình đường đi ngắn nhất vs kích thước mạng DD5N-F, 69 Hình 28. Đường kinh và trung bình dường dị ngắn nhất của DSN-F khi mở rộng.

Hình 29: Độ dài cấp mạng theo kích thước mạng của DÑN-E Hình 30 Độ trễ và thông lượng của rạng liên kết D§N-E. Tlinh 31 Kết quả đánh giá hiệu năng ứng đụng đổi với mạng DSN-T. DANH MỤC CÁC TIÌNH VẼ VÀ DỎ THỊ Hình 1: Mô hình mức cao của mạng liên kết.0 Hình 3: Các lĩnh vực ứng dụng của mạng liên kết 1 Hinh 3: Các câu hình mạng cơ bản 14 Hinh 41: Mạng liên kết ZD-Torus gồm 4x1 nút mạng 15 Tlinh 5: Vi đụ về định tuyển trên mạng kết 2D-Torus. -„17 linh 6: Vị đụ về tắc nghẽn của Wormhole switehing.

000 cv 20 Hình 7: Tương quan giữa thronghpul và ofTorcd traffic 22 Hình 8: Tương quan giữa latency va offered traffic 34 Hinh 9: Minh họa mô hình phỏng mạng 28 Tlinh 10: Minh hoa tính độ đãi day mang, 29 linh 11: Gia code tính năng lượng tiêu thụ của mạng liên kết. we Hình 12: Mỏ hình mạng liên kết bằng đồ thị có trọng số.5222-5 =- Hình 13: Mö tả cách thúc hoat dộng của bộ giả lập mạng,.36 Hinh 14: Minh hạa câu lệnh sử dụng công cụ mô phông. 38 Ilinh 15: Mô hình hoạt động của SimGrid Al Ilinh 16: Minh hoa level va ID trén DSN. Hình 17: Minh họa mạng liên kết DSN-4-32 -.45 Hình 18: Đường kính và trung bình đường di ngăn nhất vs kich thước mạng DSN.48 Hình 19: Độ dài cáp mạng theo kích huge mang cia DSN 49 Hình 20: Độ trễ và thông lượng của mạng liền kết 8N.

30 Tlinh 21: Minh họa các liên kết cửa một nút mạng trong DỸN-d. Đánh giá hiệu năng mạng liên kết bằng, ly thuyết dỗ thị. Đánh giá thông lượng lý tưởng 31 3. Đánh giá độ trễ 32 3.

Dánh giá khả năng chịu lỗi.3, Danh gia higu ning mang lién két bang céng cy mé phong 135 3. Phương pháp đánh giá liệu năng, 35 3. Công cụ mô phòng, 36 3. Dánh giá hiệu năng của ímg dung 38 3.

Phương pháp đánh giả 3. Công cụ mô phỏng,. CHƯƠNG4: GIẢI THUẬT ĐỊNH TUYẾN TRÊN MẠNG. Distributed Shortout Netwotlc (DSN) 42 4.

Tổng quan ý tưởng. Mạng liên két DSN va giai thudt dinh tuy@in. Các kết quả đại được 7 4. Đảnh giá bằng lý thuyết đỗ thị 7 4.

Dường kính vả giá trị trưng bình của đường đi ngắn nhất AB 4. Trung binh 46 dai cap mang. Đánh giá hiện năng bằng phương pháp giả sip, 49 ¡ thuật định tuyén hidu qua 3 4. Mạng liên kết DSN-œ 51 4.

Giải thuật dịnh tuyển hiệu quả. Các kết quả đạt dược. S11 HH n1 xe we 55 4. Đảnh giá bằng lý thuyết 35 4.

Đường kính và độ dải cáp mạng 4. Đánh giá hiệu năng bằng phương pháp giá lập. Đánh giá khả năng ch lỗi. DẾN-F và giải thuật định tuyến tích hợp với khả năng mổ ông 6t 4.

Mạng liên kết D8N-E 6i 4. Giải thuật định tuyển tích hợp khả năng mnở Tộng,.66 iv DANH MỤC CÁC TIÌNH VẼ VÀ DỎ THỊ Hình 1: Mô hình mức cao của mạng liên kết.0 Hình 3: Các lĩnh vực ứng dụng của mạng liên kết 1 Hinh 3: Các câu hình mạng cơ bản 14 Hinh 41: Mạng liên kết ZD-Torus gồm 4x1 nút mạng 15 Tlinh 5: Vi đụ về định tuyển trên mạng kết 2D-Torus. -„17 linh 6: Vị đụ về tắc nghẽn của Wormhole switehing. 000 cv 20 Hình 7: Tương quan giữa thronghpul và ofTorcd traffic 22 Hình 8: Tương quan giữa latency va offered traffic 34 Hinh 9: Minh họa mô hình phỏng mạng 28 Tlinh 10: Minh hoa tính độ đãi day mang, 29 linh 11: Gia code tính năng lượng tiêu thụ của mạng liên kết.

we Hình 12: Mỏ hình mạng liên kết bằng đồ thị có trọng số.5222-5 =- Hình 13: Mö tả cách thúc hoat dộng của bộ giả lập mạng,.36 Hinh 14: Minh hạa câu lệnh sử dụng công cụ mô phông. 38 Ilinh 15: Mô hình hoạt động của SimGrid Al Ilinh 16: Minh hoa level va ID trén DSN. Hình 17: Minh họa mạng liên kết DSN-4-32 -.45 Hình 18: Đường kính và trung bình đường di ngăn nhất vs kich thước mạng DSN.48 Hình 19: Độ dài cáp mạng theo kích huge mang cia DSN 49 Hình 20: Độ trễ và thông lượng của mạng liền kết 8N. 30 Tlinh 21: Minh họa các liên kết cửa một nút mạng trong DỸN-d.

vi DANH MỤC CÁC BẰNG Bang 1: Bang cde traflic pattem wong mạng liên kết. sec Bảng 2: So sánh chỉ phí cáp đẳng và cáp quang Bang 3: Cống thức tính chỉ phí cáp mạng theo độ dai Bảng 4: Tiêu thụ năng lượng trên cáp mạng, Bang 5: NASA parallel benchmarks Bang 6: Vi dy va kich thudc mang va tham sé etia NASA benchmarks. Bảng 7: Giải thuật định tuyến trên nang DSN. Bảng 8: Giải thuật định tuyển trên trưang liên kết DSN--ø.

Bang 9:Chỉ tiết ba bước giải thuật định tuyến trên mạng liên kết DSN-ơ. Tăng 10: Giải thuật định tuyến trên mạng DSN-ơ sử đụng BACKWARD-MODE lăng 11: Dáng so sánh về đường kinh mạng của 3D-Lorus, DSN-ø và DLN-6 Bang 12: Bang so sanh vé dé dai cap mang cia 3D-Torus, DSN-a va DLN-6. Bang 13: Bang so sanh tỉ lệ tãi lớn nhất và tai trung binh trong DSN-«. Bang 14: Giai thuat dinh tuyén trên mang DSN-F 4.

Các kết quả dạt dUỢC. Đánh giá bằng lý thuy: 68 4.