Bài báo cáo đánh giá hiệu năng mạng

BÁO CÁO THỰC HÀNH Môn: Đánh giá hiệu năng mạng GVHD :TS.Võ Thanh Tú Nhóm 10 : K13TMT Sinh viên :Nguyễn Phước Long Trương Ngọc Thủy Nguyễn Quỳnh Giới thiệu Đánh giá hiệu năng Mạng là một trong những vấn đề quan trọng cho viêc thiết kế cũng như triển khai một hệ thống Mạng máy tính. Và việc đánh giá đó được thể hiện thông qua các chỉ tiêu cơ bản: thời gian truyền tin, độ trễ trung bình, lưu lượng của đường truyền, tỉ suất lỗi… Có nhiều phương pháp đánh giá hiệu năng của một hệ thống Mạng máy tính và phương pháp mô phỏng là một phương pháp khá tốt để đánh giá. Với mục đích làm rõ các kiến thức đã được học về môn “Đánh giá hiệu năng Mạng” và tiếp cận với phần mềm mô phỏng NS2, phần mềm đồ họa TraceGraph, nhóm chúng em thực hiện đánh giá hiệu năng của một hệ thống mạng cơ bản, và đưa ra các nhận xét cơ bản nhất khi đánh giá một hệ thống Mạng. Bài 1:Mô hình 1 Trường hợp 1: Mạng bao gồm 4 node: n1, n2, n3,n4. Các node Duplex Link với nhau. Các thông số: Giữa node1 và node3: bandwith 2Mbps, delay 10ms. Giữa node2 và node3: bandwith 2Mbps, delay 10ms. Giữa node3 và node4: bandwith 1,7Mbps, delay 20ms. Các node dung hàng đợi Droptail ,maxsize 10. Thời gian node1 đến node4: start=1s, stop=4. Thời gian node2 đến node4: start=0,1s, stop=4,5. Gắn các giao thức TCP và dịch vụ FTP cho node1, gắn giao thức UDP va dịch vụ CBR cho node2. Giải thích một số các Agent: UDP Agent:được thực hiện trên giao thức UDP.UDP Agent truy cập,xử lý dữ liệu từ ứng dụng,UDP Agent truyền gói tin không có độ tin cậy,không có lời đáp vì vậy nó truyền gói tin nhanh hơn các Agent khác TCP Agent:được dùng truyền dữ liệu trong quá trình mô phỏng nó có hai thành phần là TCP Agent truyền dữ liệu theo một chiều và TCP Agent truyền dữ liệu hai chiều. TCP Agent truyền dữ liệu theo 1 chiều là: Agent/TCP Agent/TCP/Reno TCP Agent nhận dữ liệu là: Agent/TCPSink: cung cấp các cơ chế báo nhận Agent/Null: không cung cấp các cơ chế báo nhận Hàng đợi FIFO: phục vụ theo nguyên tắc gói tin được vào trước thì truyền đi trước. Nếu gói tin đến và hàng đợi đã đầy thì gói tin bị hủy, ta gọi là hủy bỏ phần đuôi(Drop Tail) Kết quả mô phỏng: Hình 2. Trước khi gói tin bị drop Hình 2. Khi gói tin bị drop Nhận xét:Từ giấy thứ 0,1 đến giây thứ 1,2 các gòi tin đi tương đối ổn định. Nhưng đến giây 1,3 thì xuất hiện drop đầu tiên và sau đó drop xuất hiện nhiều hơn. Đánh giá hiệu năng mạng Hình 1.Thông thượng chung các gói tin Nhận xét: Qua các thông số trên biểu đồ trên ta có thể thấy từ giây thứ 2 đến giây thứ 3 throught rất ổn định. Nhưng đến giấy 4,1 khi dịch vụ FTP stop thì throught giảm xuống.hẳn. Trường hợp 2: Trường hợp 2 được lấy từ kịch bản 1 và thêm vào 2node: node5 và node 6 Các thông số node 5 và node 6: Giữa node5 và node3: bandwith 2Mbps, delay 10ms. Giữa node6 và node3: bandwith 2Mbps, delay 10ms. Các node dùng hàng đợi Droptail ,maxsize 10. Thời gian node5 và node4:start=0,3s, stop=4s. Thời gian node6 và node4:start=0,6s, stop=4,5s. Kết quả mô phỏng: Hình 3. khi gói tin bị drop Nhận xét: Từ giây thứ 0,1 đến giây thứ 0,8 gói tin đi ồn định và đến 0,9 xuất hiện drop đầu tiên. Đánh giá hiệu năng mạng: Hình 4. Thông lượng chung các gói tin Nhận xét:Khi nhìn vào biểu đồ trên ta thấy từ giây thứ 2 đến giây thứ 4 thì throught tương đối ổn định. Nhưng đến từ giây thứ 4 throught giảm hẳn đi. Bài 2: Xét thông lượng, số gói tin mất và độ trễ trung bình, tỷ lệ gói truyền thành công. So sánh hiệu năng trong trường hợp tăng bandwith giũa node5 và node6 từ 5Mbps lên 50Mbps. Tại node 5 thay đổi cơ chế hàng đợi Drop Tail bằng DRR,RED. Thay TCP thành TCP/Reno đánh giá các tham số như câu A và so sánh. Mạng bao gồm 6 node: n1, n2, n3,n4,n5,n6. Các thông số: Giữa node1 và node5: bandwith 10Mbps, delay 20ms Giữa node2 và node5: bandwith 10Mbps, delay 20ms Giữa node3 và node5: bandwith:10Mbps, delay 20ms Giữa node4 và node5: bandwith: 100Mbps, delay 20ms Giữa node5 node6:bandwith:5Mbps,delay 20ms Thời gian node1 và node6: start=0,1s,stop=9s. Thời gian node2 và node6: start=0,5s,stop=10s.. Thời gian node3 và node6: start=1s,stop=10s. Thời gian node2 và node6: start=0,7,stop=8s. Queue được sử dụng tại các node Drop Tail và Maximum Queue:20 Maximum packet: tại các node 1,2.3.4=1000 Kết quả demo: Hình 6: Gói tin bị drop Nhận xét: Chạy demo ta thấy từ 0,1 đến 1 giây thì gói tin chuyển đi bình thường nhưng sau giây thứ 1 xuất hiện drop đầu tiên và nhiều lên. Đánh giá hiệu năng: Hình 7:Thông lượng chung của các gói tin Nhận xét: Thông lượng không ổn định Hình 8: Thông tin tổng quát kịch bản 1 Nhận xét: Số gói tin gửi là 15095 Số gói tin chuyển thành công 15053 Tỷ lệ truyền thành công 99,7% Độ trễ trung bình:0,0447520764 B. So sánh hiệu năng trong trường hợp tăng bandwith giũa node5 và node6 từ 5Mbps lên 50Mbps Hình 9: Thông tin tổng quát khi bandwith node5->node6 là 5Mb Hình 10: Thông tin tổng quát khi bandwith node5 và node 6 là 50Mb Từ kết quả trên ta có bảng đánh giá: Băng Thông Gói tin 5Mb 50Mb Gửi 15095 16766 Rớt 42 0 Tỷ lệ truyền thành công 99,72% 100% Độ trễ trung bình 0,0447520764 0,04116241334 Nhận xét: Khi bandwith được tăng lên giữa node5 và node6 thì drop không còn nữa và delay trung bình cũng giảm đi. C. Tại node 5 thay đổi cơ chế hàng đợi Drop Tail bằng DRR,RED Hàng đợi Deficit Round Robin(DRR):cung cấp ưu tiên cho lưu lượng thời gian thực như VoIP, các gói tin được ánh xạ sang các hàng đợi khác nhau căn cứ vào các bit ưu tiên. Tất cả các hàng đợi đều phục vụ theo kiểu xoay vòng, ngoại trừ hàng đợi ưu tiên được dùng kiểm soát lưu thoại. RED:có chương trình quản lý đọ dài hàng đợi và khi kiểm tra thấy xảy ra tắc nghẽn thì thông báo trạm nguồn hiệu chỉnh cửa sổ tắc nghẽn. RED thông báo cho trạm nguồn về tắc nghẽn bằng cách cho rơi sớm gói tin như vậy trạm nguồn nhận biết thông qua “time out” hoặc “duplicate ACK” và trạm nguồn giảm tốc độ phát với hy vọng không phải hủy bỏ nhiều gói tin sau đó Khi queue tai node 5 là DropTail Hình 11:Thông tin chung khi queue tại node 5 là DropTail Khi queue tại node5 là DRR Thông tin chung khi queue tại node5 là DRR Khi queue tại node5 là RED Hình 12: Thông tin mô phỏng Từ những kết quả ở trên thì ta có bảng đánh giá Queue Gói tin Drop Tail DRR RED Gửi 15095 15652 14425 Rơi 42 0 23 Tỷ lệ thành công 99,72% 100% 99,84% Nhận xét: Tham số trên cho ta thấy sử dụng cơ chế DRR là tối ưu hơn hai cơ chế còn lại. Thông lượng các gói tin gửi trong các trường hợp đặt queue ở node 5: DropTail RED DRR D. Thay TCP thành TCP/Reno đánh giá các tham số như câu A và so sánh. -Agent Reno TCP giống như Agent TCP nhưng ngoài ra nó cung cấp sự khôi phục nhanh. Sau khi điều khiển nghẽn mạch để chuyển phát lại dữ liệu một cách bình thường Agent Reno TCP không khởi động chậm trước khi chuyển nhanh. Thông lượng chung các gói tin gửi trong trong đó node1 node2 sử dụng giao: TCP TCP/Reno Nhận xét: ta thấy rằng khi sử dụng TCP Reno thông lượng gói tin gửi đi ổn định hơn thông lương gói tin gửi đi của TCP. Thông tin chung TCP Thông tin chung TCP Reno Bảng so sánh: Giao thức Gói tin TCP TCP Reno Gửi 15095 14595 Rơi 42 29 Tỷ lệ gửi thành công 99,72% 99,9% Độ trễ trung bình 0,0447520764 0,04380969194 Nhận xét: khi khi thay thế TCP thành TCP/Reno: ta thấy tỷ lệ gói truyền thành công của TCP/Reno tăng lên và độ trễ giảm xuống so với TCP.