Đang tải... (xem toàn văn)
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TỐI ƯU MẠNG DỰA TRÊN MÔ HÌNH MẠNG ĐA LỚP Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng viễn thông và vấn đề tối ưu hóa mạng, đặt ra bài toán cũng như là giới thiệu những khái niệm mang tính tiền đề và cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo. Chương 2: Trình bày về những vấn đề kĩ thuật cơ bản trong tối ưu hóa mạng viễn thông và đặc biệt là tối ưu mạng đa lớp. Với mỗi vấn đề sẽ đưa ra ra mô tả các yêu cầu tối ưu, các bước xây dựng bài toán và thảo luận về phương pháp giải bài toán. Chương 3: Đưa ra phương pháp thiết kế tối ưu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp, xây dựng bài toán phù hợp và nghiên cứu các phương pháp cũng như giải thuật để giải quyết từng vấn đề.
AQ`11 + HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỒNG HOÀNG VŨ NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ TỐI ƢU MẠNG DỰA TRÊN MÔ HÌNH MẠNG ĐA LỚP CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG MÃ SỐ: 60.52.02.08 8 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – NĂM 2014 Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Tiến Ban Phản biện 1: PGS. TS Trương Vũ Bằng Giang Phản biện 2: TS. Đặng Hoài Bắc Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: 09 giờ 30 ngày 09 tháng 08 năm 2014 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 1 MỞ ĐẦU Mạng viễn thông đang ngày càng đóng vai trò thiết yếu trong mọi lĩnh vực hoạt động của toàn xã hội. Việc gia tăng số lượng người sử dụng, cũng như lưu lượng sử dụng mạng qua internet tăng trưởng đột biến. Các nhà cung cấp dịch vụ liên tục nâng cấp mạng để đáp ứng yêu cầu về băng thông và dịch vụ. Chính vì vậy, việc vận hành, thiết kế mạng cũng như ứng dụng viễn thông luôn được đặt lên hàng đầu. Đi kèm với việc phát triển nhu cầu sử dụng viễn thông thì việc xây dựng và phát triển mạng viễn thông cũng như áp dụng các công nghệ viễn thông mới là vô cùng cấp thiết. Nó giúp cho các nhà khai thác giảm tải tối đa tài nguyên mạng, tránh tình trạng lỗi hệ thống cũng như tiết kiệm chi phí khi đưa vào khai thác sử dụng, việc đưa vào khai thác vận hàng các công nghệ mới là rất cần thiết. Ngoài ra, khi thiết kế và xây dựng mạng viễn thông là vô cùng quan trọng, đây là tiền đề để phát triển mạng viễn thông sau này. Việc thiết kế và tối ưu mạng đã mang lại rất nhiều lợi ích ban đầu cũng như sau này. Với sự tính toán ban đầu, quá trình hoạt động luôn được tối ưu, giảm thiểu rủi ro mất kết nối do không chọn được tuyến và nâng cao hiệu quả dự phòng bảo vệ tính toán từ khâu thiết kế mạng. Trong luận văn này sẽ trình bày về một số phương pháp và giải thuật mô hình hóa toán học có thể ứng dụng để thiết kế mạng, sau đó đi sâu vào phân tích và giải bài toán thiết kế tối ưu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp (Multi-Layer Network). Nội dung của luận văn được chia thành 3 chương với các nội dung như sau: Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng viễn thông và vấn đề tối ưu hóa mạng, đặt ra bài toán cũng như là giới thiệu những khái niệm mang tính tiền đề và cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo. Chương 2: Trình bày về những vấn đề kĩ thuật cơ bản trong tối ưu hóa mạng viễn thông và đặc biệt là tối ưu mạng đa lớp. Với mỗi vấn đề sẽ đưa ra ra mô tả các yêu cầu tối ưu, các bước xây dựng bài toán và thảo luận về phương pháp giải bài toán. Chương 3: Đưa ra phương pháp thiết kế tối ưu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp, xây dựng bài toán phù hợp và nghiên cứu các phương pháp cũng như giải thuật để giải quyết từng vấn đề. Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy giáo, PGS. TS. Nguyễn Tiến Ban đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo trong Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông cùng các bạn học đã giúp đã cho tôi hoàn thành bản luận văn này. 2 Chƣơng 1- TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ VÀ TỐI ƢU MẠNG 1.1. Tổng quan về mạng viễn thông Trong mạng điện thoại cũng như Internet, topology hay cấu trúc kết nối các nút mạng có ảnh hưởng lớn đến hoạt động của mạng. Cấu trúc điển hình của mạng điện thoại và Internet thể hiện trên Hình 1.1 và Hình 1.2. Tổng đài nội hạt Người sử dụng Tổng đài chuyển tiếp Tổng đài chuyển tiếp Tổng đài nội hạt Tổng đài nội hạt Tổng đài nội hạt Người sử dụng Hình 1.1. Cấu trúc mạng điện thoại Trong khuôn khổ luận văn này chỉ đề cập đến phần giữa là mạng lõi hay còn gọi là mạng xương sống, bao gồm các bộ định tuyến hay thiết bị chuyển mạch kết nối với nhau. Lưu lượng đến (ingress traffic) được coi là lưu lượng đi vào mạng lõi, còn lưu lượng đi (egress traffic) là lưu lượng ra khỏi mạng lõi này. Các máy trạm (khách) Bộ định tuyến lõi Bộ định tuyến lõi Bộ định tuyến biên Các máy chủ Bộ định tuyến biên Bộ định tuyến biên Bộ định tuyến biên Hình 1.2. Cấu trúc mạng Internet Một mạng truyền thông cần truyền lưu lượng trên các tuyến truyền dẫn với dung lượng (băng thông) khác nhau. Lưu lượng này có thể được định tuyến qua các đường khác 3 nhau để đến đích. Chúng ta cần có đủ băng thông trên mạng để truyền lưu lượng, đồng thời giảm tỷ lệ từ chối cuộc gọi hoặc giảm độ trễ trung bình truyền gói dữ liệu trên mạng. Trên Hình 1.1 đã chỉ ra mô hình kiến trúc tổng quan của mạng điện thoại. Điểm quan trọng cần chú ý ở đây là một cuộc gọi có thể được hỗ trợ bởi nhiều nhà cung cấp mạng (hay còn gọi là nhà khai thác mạng) trên những phân đoạn khác nhau của cuộc gọi. Việc xử lý kết nối cuộc gọi trong mạng điện thoại sử dụng phương thức chuyển mạch kênh, trong đó một kênh riêng biệt được thiết lập cho mỗi cuộc gọi. Đối với mạng Internet toàn cầu (Hình 1.2), khi có yêu cầu trao đổi thông tin (ví dụ dịch vụ web) từ người sử dụng này đến người sử dụng khác, thì thông tin sẽ được truyền đi bởi nhiều nhà cung cấp mạng khác nhau (thông thường thì là các nhà cung cấp dịch vụ Internet – ISP). Về mặt kỹ thuật thì mạng của mỗi nhà cung cấp dịch vụ là một hệ thống tự trị riêng (Autonomous System – AS). Tương tự như trường hợp chuyển tiếp cuộc gọi điện thoại, các nhà cung cấp ở các phân đoạn mạng khác nhau cũng thực hiện việc truyền lưu lượng dữ liệu để hoàn thành việc chuyển yêu cầu web qua mạng. Các gói dữ liệu được tạo ra để đáp ứng yêu cầu này sẽ đi theo một hành trình ngược lại để đến nơi đã gửi đi yêu cầu. Trong cả hai hướng, hình thức chuyển mạch gói được sử dụng để định tuyến các gói dữ liệu qua mạng. 1.2. Tối ƣu hóa và và phƣơng pháp xây dựng bài toán tối ƣu 1.2.1. Khái niệm tối ưu Tối ưu dùng để chỉ mức độ khả dĩ đạt tới cao nhất của mục tiêu do một chủ thể đề ra và được xem xét trong những điều kiện nhất định. Tối ƣu hóa là quá trình đi đến cái tốt nhất, là sự vận động từ chưa tốt đến tốt hơn, từ tốt hơn đến tốt nhất. Phƣơng pháp tối ƣu hóa là các biện pháp, các thuật toán,… nhằm đi đến điểm tối ưu. Phương pháp tối ưu hóa là công cụ của tối ưu hóa. Do tính đa dạng và phức tạp của các vấn đề tối ưu hóa trong thực tế, không tồn tại một phương pháp vạn năng hữu hiệu để giải quyết vấn đề tìm lời giải trong mọi trường hợp. 1.2.2. Mô tả toán học vấn đề tối ưu hóa Về mặt toán học, vấn đề tối ưu hóa thực chất là vấn đi tìm điểm cực trị của một hàm số diễn tả mục tiêu cần đạt tới. Các vấn đề tối ưu hóa trong thực tế rất đa dạng và phong phú, song chúng đều có thể qui về một dạng tổng quát. 4 Ví dụ: Ký hiệu n xR là véc tơ n chiều chứa các biến tự do. Cho f(x), () i hx với i= 1, 2,3,…,p và () j gx với j= 1,2,…q là các hàm vô hướng phụ thuộc x. Tìm giá trị cực tiểu của f(x) với điều kiện () i hx 0 và () j gx =0. Hàm f(x) gọi là hàm mục tiêu, tùy theo từng lĩnh vực cụ thể mà biến x có tên gọi khác nhau. Trong lý thuyết quyết định x được gọi là biến quyết định. Trong thiết kế tối ưu x được gọi là véc tơ tham số thiết kế. Trong lý thuyết hệ thống tối ưu x được gọi là biến trạng thái. Điều kiện () i hx 0 gọi là điều kiện ràng buộc dạng bất đẳng thức, điều kiện () j gx =0 gọi là điều kiện ràng buộc dạng đẳng thức. Vấn đề tối ưu hóa dạng chuẩn có thể phát biểu ngắn gọn như sau: Cực tiểu f(x) với điều kiện () i hx 0, i= 1, 2,3,…,p; () j gx =0, j= 1,2,…q; n xR Như đã biết, với mọi hàm f(x) ta có max ( ) min ( )f x f x nên vấn đề cực đại hóa luôn luôn có thể chuyển về vấn đề cực tiểu hóa. Tương tự, điều kiện () i hx 0 có thể chuyển thành ( ) 0 i hx nên trong bài toán chuẩn hóa không chứa điều kiện () i hx 0. Cần lưu ý rằng, các điều kiện ràng buộc trên không nhất thiết xuất hiện tất cả trong một bài toán. 1.2.3. Xây dựng bài toán tối ưu hóa trong viễn thông Xây dựng bài toán tối ưu là một bước rất quan trọng của tối ưu hóa. Khi xây dựng bài toán tối ưu cho các ứng dụng thực tế cần chú ý những điểm sau đây: - Xác định đúng và đầy đủ các mục tiêu cần tối ưu, mức độ quan trọng của từng mục tiêu và các giải pháp thỏa hiệp khi các mục tiêu đề ra có tính đối nghịch. Ví dụ: đối với mạng viễn thông ATM, mục tiêu cực tiểu hóa xác suất mất tế bào và cực tiểu hóa thời gian trễ tế bào là hai mục tiêu rất quan trọng nhưng lại đối nghịch nhau. - Mô tả mục tiêu đã chọn dưới dạng biểu thức toán học trong đó thể hiện rõ mối quan hệ giữa mục tiêu và các đại lượng đặc trưng có thể thay đổi để tác động vào mục tiêu. Cần phải hiểu rõ bản chất tự nhiên và miền xác định giá trị của các đại lượng đặc trưng này - Xác định các điều kiện tác động đến mục tiêu. Các điều kiện này chỉ bảo hàm những đại lượng đặc trưng đã chọn khi mô tả mục tiêu. - Mô tả các điều kiện có được dưới dạng toán học (Các đẳng thức hoặc bất đẳng thức). Các đẳng thức và bất đẳng thức mô tả điều kiện ràng buộc phải lập thành một hệ thống không có tính mẫu thuẫn 5 1.3. Kỹ thuật lƣu lƣợng, định tuyến trong thiết kế và tối ƣu mạng 1.3.1. Kỹ thuật lưu lượng Kỹ thuật lưu lượng trong mạng viễn thông Kỹ thuật lưu lượng là một phương pháp để tối ưu hiệu năng mạng. Trong RFC3272 định nghĩa: “Kỹ thuật lưu lượng là kỹ thuật sử dụng các nguyên lý khoa học và công nghệ để đo lường, đặc tính hóa, mô hình hóa và điều khiển lưu lượng trong internet”. Như vậy, đây là một kỹ thuật làm tăng hiệu năng hệ thống mạng. Mục đích là thực thi hỗ trợ chất lượng dịch vụ với số lượng tài nguyên mạng là nhỏ nhất ví dụ như băng thông, CPU, bộ đệm. Kỹ thuật lưu lượng sử dụng một hệ thống có khả năng phân tích trạng thái mạng, dự đoán trạng thái mạng và hiệu năng có thể có của một mạng để thực hiện tối ưu mạng. 1.3.2. Kỹ thuật định tuyến Khái niệm: Khi có lưu lượng từ một điểm này đến một điểm khác trong mạng, chúng ta có thể nghĩ đến khả năng thiết lập một liên kết trực tiếp với độ dài mang tính kinh tế và đảm bảo khả khi về truyền tải lưu lượng. 1.3.3. Các phương pháp tối ưu trong định tuyến 1.3.3.1. Tối ưu theo mô hình lưu lượng nhiều thành phần (MF) 1.3.3.2. Định tuyến tối ưu theo lợi ích 1.4. Kết luận Chƣơng 1 Tối ưu hóa mạng viễn thông có một ý nghĩa rất quan trọng trong cả việc thiết kế và vận hành, khai thác mạng nhằm đảm bảo tiết kiệm nguồn tài nguyên mạng, giảm chi phí, nâng cao chất lượng và các dịch vụ. Có nhiều biện pháp kỹ thuật để tối ưu hóa mạng viễn thông đã được đưa ra như bài toán luồng trên mạng, vấn đề định cỡ, hay các phương pháp định tuyến tối ưu, Các bài toán đưa ra có những mức độ khó và phức tạp khác nhau. Bài toán luồng trên mạng đa nhu cầu thường là bài toán quy hoạch tuyến tính, với hàm mục tiêu là tuyến tính và cho phép các luồng chia nhánh như là các biến độc lập. Hầu hết các bài toán qui hoạch tuyến tính này đều có thể giải được bằng phương pháp đơn hình. Một số bài toán như định cỡ, do có cấu trúc đặc biệt nên có thể có những giải thuật hiệu quả hơn để giải quyết, chẳng hạn như nguyên tắc định luồng theo đường ngắn nhất. Việc thiết tối ưu hóa mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp là hết sức quan trọng trong tối ưu hóa mạng viễn thông, đặc biệt là trong thiết kế mạng. Nội dung cụ thể sẽ được trình bày chi tiết ở các phần tiếp theo. 6 Chƣơng 2- BÀI TOÁN MÔ HÌNH HÓA VÀ TỐI ƢU MẠNG ĐA LỚP 2.1. Mạng đa lớp và thiết kế mạng với kiến trúc đa lớp Kiến trúc mạng đa lớp và mối liên quan giữa các lớp có thể được minh họa thông qua một ví dụ đơn giản như sau. Xét một môi trường mạng IP có 4 nút ở bên trong một miền quản trị. Với mạng này, chúng ta có 4 bộ định tuyến được kết nối như trên Hình 2.1. 1 2 3 4 a b c e d f Mạng lưu lượng b c d e a f 1 2 3 4 Các trung kế (Trunks) Liên kết truyền dẫn quang Mạng truyền tải vật lý Chuyển mạch truyền tải Chuyển mạch lưu lượng Kết nối truyền tải Hình 2.1. Mạng lƣu lƣợng và mạng truyền tải Các liên kết (hay trung kế) có khả năng truyền lưu lượng với nhiều loại dung lượng liên kết khác nhau như là E1, STM-1, … Chú ý rằng các liên kết trong mạng lưu lượng (trong trường hợp này là mạng IP) hoàn toàn chỉ mang tính logic. Có thể thấy rằng, các mạng lưới dịch vụ có thể khác nhau, ví dụ như: thoại, dữ liệu, Trong đó, những lớp mạng có thể được xếp chồng lên nhau trong một kiến trúc mạng vật lý. Trong Hình 2.2 mô tả về mô hình khung kiến trúc chức năng các lớp mạng. Ta có thể thấy một dịch vụ ứng dụng (hoặc lưu lượng truy cập) lớp mạng (ví dụ như dịch vụ điện 7 thoại hay Internet), đòi hỏi khả năng xử lý hợp lý trong lớp vân chuyển đầu tiên các dơn vị như T1, T3, hoặc OC-3, lần lượt sử dụng một lớp mạng quang học và cuối cùng là sử dụng các lớp truyền dẫn. Trong kiến trúc mạng, xét một ví dụ đơn giản về một địa chỉ IP hoặc mạng điện thoại tại các lớp trên; lúc này tại lớp đầu tiên được sử dụng như mạng lưới lưu lượng còn tại các lớp sau sử dụng một mạng quang học để truyền dẫn. Mạng IP Kết nối chéo Chuyển mạch bằng giọng nói Truyền dẫn số Cáp quang Kênh riêng Nội dung đa phương tiện Mạng lưới lưu lượng Mạng lưới truyền tải Hình 2.2. Mô hình khung kiến trúc chức năng Như vậy, có thể thấy được lợi ích to lớn mà mạng đa lớp mang lại: - Mang lại hiệu suất cao hơn (tạo ra băng thông rộng khi cần thiết) - Tiết kiệm chi phí (tại các lớp dưới thì băng thông rẻ hơn, ví dụ: thông qua bộ định tuyến) - Tăng tính linh hoạt trong dịch vụ và mạng - Đảm bảo cho dịch vụ tốt hơn (sử dụng công nghệ lưu lượng giúp giải quyết tốt hơn những hạn chế xảy ra trong quá trình vận hành và khai thác: SDH, WDM,…) [6]. 2.2. Mô hình mạng đa lớp Các nguồn tài nguyên (liên kết và các nút) của mạng truyền thông và máy tính được cấu hình trong nhiều lớp mạng, tạo thành một cấu trúc phân cấp với mỗi lớp là một mạng tích hợp riêng. Các liên kết của một lớp trên được hình thành bằng cách sử dụng đường dẫn của lớp thấp hơn, và mô hình này lặp đi lặp lại trong một hệ thống phân cấp các nguồn tài 8 nguyên. Ví dụ, trong một mạng điện thoại công cộng chuyển mạch có một lớp của các nhóm trung kế và các nhóm trung kế được truyền tải bằng cách cấu hình trong các lớp cơ sở. Các liên kết kỹ thuật số trong lớp cơ sở được hình thành trong lớp quang học, cho đến khi các liên kết cuối cùng được hình thành trong các lớp. Tương tự như vậy, các mạng IP có thể được cung cấp qua giao thức ATM, đa giao thức chuyển mạch nhãn (MPLS), SDH, hoặc WDM. Trong thực tế, chúng ta có thể có nhiều hơn hai lớp mạng, ví dụ: trong trường hợp IP qua ATM qua mạng SDH. Xét ví dụ mô tả mạng trong Hình 2.3. Mạng lưới bao gồm hai lớp tài nguyên (Lớp 1: lớp thiết bị, lớp 2: lớp dung lượng ảo) và bổ sung, lớp phụ (lớp 3: lớp nhu cầu) được sử dụng chỉ để xác định nhu cầu. Như vậy có hai lớp tài nguyên cộng với một lớp phụ trợ cho ba lớp nhu cầu này có thể được coi như mạng hai lớp bao gồm một lớp tài nguyên (thấp hơn, lớp tài nguyên) và một lớp nhu cầu (phía trên, lớp yêu cầu). Trong trường hợp ở đây, các liên kết được hình thành trong hai lớp tài nguyên thấp hơn, đó là một phần mở rộng của cấu trúc một lớp mạng nguồn. Đối với mỗi nhu cầu d thì khối lượng nhu cầu của nó d h được di chuyển trong các dòng trong lớp 2. Các yêu cầu có thể được tiếp tục thực hiện trong các liên kết của lớp 3 vì vậy có thể nói rằng khả năng d h của mỗi liên kết d của lớp 3 được thực hiện bằng phương tiện của các dòng x trong lớp 2. Nếu tổng hợp các dòng qua mỗi liên kết e của lớp 2 sau đó tải kết quả xác định khả năng liên kết véc tơ y trong các lớp, các bước tiếp theo diễn ra tương tự. Dung lượng của mỗi liên kết e trong lớp 2 được đi chuyển theo dòng trong lớp 1 và trong lớp 1 thì mỗi liên kết z xác định tải trọng của mỗi liên kết g. Kết quả cuối cùng của cấu hình mạng được xác định là kết quả dung lượng hoạt động trong các liên kết của lớp 1. Đối với các nút trong các lớp khác nhau, giả định rằng mối quan hệ như sau: Nếu một nút xuất hiện trong một lớp trên, sau đó nó sẽ tự động xuất hiện xuống trong hệ thống phân cấp các lớp dưới. Lợi thế của việc giả định này là nó đơn giản hóa mô hình. Giả sử số nút và số liên kết như quy định trong Hình 2.4A và 2.4B. Trong đó số nút đi xuống các lớp là như nhau. Khối lượng nhu cầu (năng lực của lớp 3) và các liên kết trong lớp 1 được giả định. [...]... 2.4 Kết luận Chƣơng 2 Chương này giúp ta tìm hiểu các mô hình mạng đa lớp và các vấn đề kỹ thuật xảy ra trong mạng đa lớp và từ đó đi vào xây dựng mô hình hóa các bài toán thiết kế và tối ưu mạng đa lớp Bài toán mô hình hóa và tối ưu mạng đa lớp là vấn đề mà các nhà thiết kế mạng rất quan tâm để tìm ra phương án tối ưu nhất Trong chương này cũng đã đưa ra các phương pháp tối ưu các mô hình thiết kế. .. và điều kiện mà áp dụng mô hình tối ưu một cách hợp lý nhất Trong chương tiếp theo chúng ta sẽ xem xét các phương pháp giải bài toán tối ưu mạng đa lớp 12 Chƣơng 3- PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ TỐI ƢU MẠNG DỰA TRÊN MÔ HÌNH MẠNG ĐA LỚP 3.1 Các vấn đề liên quan đến thiết kế mạng đa lớp 3.1.1 Tiêu chí đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến tối ưu mạng Một mạng truyền thông cần truyền lưu lượng trên các tuyến truyền dẫn... tiêu thiết yếu là tối ưu mạng Nhìn chung, cơ chế hoạt động của mạng đa lớp khá phức tạp nên mục tiêu của luận văn tập trung vào tìm hiểu về cơ chế hoạt động mạng đa lớp từ đó đưa ra được phương hướng thiết kế tối ưu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp Với mục tiêu đề ra như vậy, luận văn đã đạt được các kết quả chính sau đây: - Nghiên cứu tổng quan về kĩ thuật mạng đa lớp - Nghiên cứu các phương pháp thiết. .. cỡ trong mạng đa lớp 3.2 Giải quyết vấn đề thiết kế mạng đa lớp sử dụng phƣơng pháp tối ƣu hóa 3.3 Giải bài toán thiết kế tối ƣu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp 3.3.1 Mô hình cấu trúc thiết kế phục hồi mạng đa lớp 13 Giả định rằng không hạn chế các cơ chế phục hồi đường dẫn trong những lớp mà cho phép cấu hình lại luồng Có ba vấn đề xảy ra trong vấn đề cấu hình lại luồng giữa các lớp tài nguyên như... đến một điểm khác trong mạng, lúc đó cần một khả năng thiết lập một liên kết trực tiếp nhằm đảm bảo khả thi về truyền tải lưu lượng Trên cơ sở đó, vấn đề thiết kế tối ưu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp phụ thuộc vào các yếu tố nhu cầu lưu lượng, mạng lưới truyền tải và định tuyến đường đi Việc khắc phục và tối ưu hóa được ba yếu tố trên sẽ giúp ích rất lớn trong việc khai thác mạng cũng như đảm bảo... tổng quan về kĩ thuật mạng đa lớp - Nghiên cứu các phương pháp thiết kế và tối ưu mạng - Phương pháp giải bài toán thiết kế tối ưu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp Việc xây dựng và phát triển mạng viễn thông cũng như áp dụng các công nghệ viễn thông mới là vô cùng cấp thiết Nó giúp cho các nhà khai thác giảm tải tối đa tài nguyên mạng, tránh tình trạng lỗi hệ thống cũng như tiết kiệm chi phí khi đưa... tối ưu trên mạng đa lớp, là đảm bảo tối ưu cả về truyền tải và lưu lượng, đồng thời đảm bảo nhu cầu không bị mất do lỗi về mặt kết nối dữ liệu (ở đây lưu lượng có thể được định tuyến trên đường khác) và không bị mất dữ liệu do khối lượng nhu cầu đặt ra quá lớn 3.1.2 Vấn đề định cỡ trong mạng hai lớp và mở rộng đa lớp mạng 3.1.2.1 Vấn đề định cỡ trong mạng hai lớp 3.1.2.1 Vấn đề định cỡ trong mạng đa. .. cấu hình 2 lớp mạng Bắt đầu với các vấn đề LP thiết kế mạng dễ thất bại, nơi khi các luồng trên các lớp 1 và 2 được giả định là tái cấu hình lại và cấu hình lại không hạn chế Có thể hiểu 1 cách đơn giản như sau: khi mà lưu lượng của các liên kết tại lớp trên linh hoạt, còn các liên kết ở lớp thấp hơn không linh hoạt; khi đó chỉ một phần lưu lượng nào đó của lớp dưới bị mất mát thì liên kết giữa 2 lớp. .. gói dữ liệu trên mạng nhưng cũng phải tiết kiệm băng thông và giảm chi phí Trong môi trường mạng đa lớp được hình thành trong việc thiết lập giữa lớp truyền tải và lớp lưu lượng (traffic-transport) Trong đó thì tại lớp truyền tải (transport network) bao gồm các mạng chuyển mạch thoại và lớp lưu lượng bao gồm các mạng lưới truyền dẫn cơ bản Khi nhu cầu trong mạng được hình thành thì lúc đó lưu lượng sẽ... là rất cần thiết để giảm thiểu cũng như khắc phục tối đa hiện tượng này 18 3.3.2.1 Phương pháp cực đại hoá Subgradient 3.3.2.2 Phân rã Bender 3.4 Tính khả thi trong việc áp dụng mô hình thiết kế tối ƣu mạng 3.4.1 Mạng IP/MPLS/SDH Công nghệ đa lớp đã phát triển với nhiều kiểu và lớp mạng khác nhau Ví dụ minh họa cho trường hợp mạng 3 lớp đó là IP over MPLS over SDH Trong trường hợp này lưu lượng truy . THUẬT VIỄN THÔNG MÃ SỐ: 60.52.02.08 8 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – NĂM 2014 Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG Người. văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: 09 giờ 30 ngày 09 tháng 08 năm 2014 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông . phân rã (decomposition) là để giảm kích cỡ của vấn đề LP bằng cách sử dụng công cụ giải LP (LP solver). Trong khi thiết kế mạng đa lớp phục hồi, số lượng các biến dòng trong công thức ban đầu