bao cao

Mục Lục

TrangI. Giới thiệu về nhóm và bài tập lớn thực hiện. 2II. Phân công công việc. 3III.Quá trình thực hiện. 4IV.Kết quả. 4V. Tài liệu tham khảo. 17

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 ,

, (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 , , đã

được tính toán trong 4.1. Chạy mô phỏng trong 100s.

4.3. Vẽ đồ thị băng thông mà các luồng (S1, D1), (S2, D2) và (S3, D3)

sử dụng. Vẽ đồ thị tốc độ mất gói 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 , , ).

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 , , (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 :

= = 0.285 Mbps.

= 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 = = 0,285*1000 = 285 gói/s

(Kbps) , = 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 = = 285

gói/s, nguồn S2 có tốc độ đến trung bình là = 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 l0 [open lost0.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 "Mbit/s" &

exec xgraph lost0.tr lost1.tr lost2.tr -geometry 800x400 -t

"LostPacket" -x "s" -y "Packet" &

exit 0

}

#tao nguon s1,s2,s3

set s1 [$ns node]

set s2 [$ns node]

set s3 [$ns node]

#tao dich d1,d2,d3

set d1 [$ns node]

set d2 [$ns node]

set d3 [$ns node]

9

#tao nut n1,n2,n3

set n1 [$ns node]

set n2 [$ns node]

set n3 [$ns node]

#tao ket noi giua cac nut

$ns duplex-link $s1 $n1 1Mb 10ms DropTail



$ns duplex-link $d1 $n3 1Mb 10ms DropTail



$ns duplex-link $n1 $n2 1Mb 100ms DropTail

$ns duplex-link $n2 $n3 0.6Mb 50ms DropTail

#sap xep cac nut

$ns duplex-link-op $s1 $n1 orient right-down

$ns duplex-link-op $s2 $n1 orient right-up

$ns duplex-link-op $s3 $n2 orient down

$ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right

$ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right

$ns duplex-link-op $d1 $n3 orient left-up

$ns duplex-link-op $d2 $n2 orient up

$ns duplex-link-op $d3 $n3 orient left-down

10

#dat kich thuoc hang doi

$ns queue-limit $n1 $n2 5

$ns queue-limit $n2 $n3 5

#Create a UDP agent and attach it to node s1

set udp0 [new Agent/UDP]

$udp0 set class_ 1

$ns attach-agent $s1 $udp0



$udp1 set class_ 2




$udp2 set class_ 3


#Create a Sink agent (a traffic sink) and attach it to node dx

set sink0 [new Agent/LossMonitor]

$ns attach-agent $d1 $sink0





11

#Connect the traffic sources with the traffic sink

$ns connect $udp0 $sink0



#Monitor the queue for the link

$ns duplex-link-op $n1 $n2 queuePos 0.5

$ns duplex-link-op $n2 $n3 queuePos 0.5

set InterArrivalTime1 [new RandomVariable/Exponential]

$InterArrivalTime1 set avg_ [expr 1/$lambda1]

set InterArrivalTime2 [new RandomVariable/Exponential]

$InterArrivalTime2 set avg_ [expr 1/$lambda2]

#Send packet

proc sendpacket0 {} {

global ns udp0 InterArrivalTime1 pksize

set time [$ns now]

$ns at [expr $time + [$InterArrivalTime1 value]] "sendpacket0"

$udp0 send $pksize

}



set time [$ns now]


$udp1 send $pksize

12

}



set time [$ns now]


$udp2 send $pksize

}

proc recordbw {} {

global sink0 sink1 sink2 f0 f1 f2

#Get an instance of the simulator

set ns [Simulator instance]

#Set the time after which the procedure should be called again

set time 0.1

#How many bytes have been received by the traffic sinks?

set bw0 [$sink0 set bytes_]



#Get the current time

set now [$ns now]

#Calculate the bandwidth (in MBit/s) and write it to the files

puts $f0 "$now [expr $bw0/$time*8/1000000]"



#Reset the bytes_ values on the traffic sinks

$sink0 set bytes_ 0

13

$sink1 set bytes_ 0

$sink2 set bytes_ 0

#Re-schedule the procedure

$ns at [expr $now+$time] "recordbw"

}

proc recordlost {} {

global sink0 sink1 sink2 l0 l1 l2

#Get an instance of the simulator

set ns [Simulator instance]

#Set the time after which the procedure should be called again

set time 0.1

#How many packet have been lost?

set lost0 [$sink0 set nlost_]



#Get the current time

set now [$ns now]

#Calculate number of packet lost

puts $l0 "$now [expr $lost0]"



#Reset the nlost_ values on the traffic sinks

$sink0 set nlost_ 0

$sink1 set nlost_ 0

$sink2 set nlost_ 0

#Re-schedule the procedure

14

$ns at [expr $now+$time] "recordlost"

}

#Schedule events for the CBR agents

$ns at 0.0 "recordbw"

$ns at 0.0 "recordlost"

$ns at 0.1 "sendpacket0"



#Call the finish procedure

$ns at 100 "finish"

#Run the simulation

$ns run

4.4. Kết luận.

Sau 3 lần chạy mô phỏng ta thu được kết quả của 3 lần đều giống

nhau :

Băng thông của 3 luồng khi mô phỏng hoàn toàn phù hợp với kết quả

tính toán trên lý thuyết.

Tốc độ mất gói trung bình của luồng (S3,D3) là thấp nhất (lớn nhất

chỉ có 13 gói/s) do chỉ phải đi qua 2 nút n2,n3 và có tốc độ dòng bit

trung bình thấp 0.285 Mbps .

Tuy có tốc độ dòng bit trung bình bằng với luồng (S3,D3) nhưng

luồng (S1,D1) có tốc độ mất gói trung bình cao hơn (lớn nhất là

22gói/s) so với luồng (S3,D3) vì phải đi qua cả 3 nút n1,n2,n3.

15

Mặc dù chỉ đi qua 2 nút n1,n2 nhưng luồng (S2,D2)có tốc độ mất gói

trung bình cao nhất( lớn nhất là 26gói/s) là do tốc độ dòng bit trung

bình của luồng (S2,D2) cao hơn so với 2 luồng còn lại.

16

V. Tài liệu tham khảo.

http://www.isi.edu/nsnam/ns/tutorial/index.html.

http://nile.wpi.edu/NS/.

http://www-sop.inria.fr/maestro/personnel/Eitan.Altman/COURS-

NS/n3.pdf.

http://www.isi.edu/nsnam/ns/tutorial/nsscript4.html.

http://www.isi.edu/nsnam/ns/ns-build.html.

http://www.isi.edu/nsnam/ns/ns-problems.html.

http://www.svbkol.org/forum/showthread.php?t=11106.

17

http://www.isi.edu/nsnam/ns/ns-problems.html

http://www-sop.inria.fr/maestro/personnel/Eitan.Altman/COURS-NS/n3.pdf

http://www-sop.inria.fr/maestro/personnel/Eitan.Altman/COURS-NS/n3.pdf

bao cao

Documents

max min fairness

mai vn tng

dng kch bn

phng trong 100s

tnh tc s1

current time set

expr time

cng bng cc