Bao Cao Co So Truyen So Lieu(1)

1

CL C1.Yêu c u bài t p l n...................................................................................................................2

2.Nhi m v c a t ng sinh viên trong nhóm .................................................................................3

3.C s lý thuy t .........................................................................................................................4

3.1 Hàng i và c m........................................................................................................4

3.2 . Hàng i M/M/1/K và các tham s ..................................................................................5

4.Mô ph ng hàng i trong NS2 .................................................................................................7

4.1.Gi i thi u v công c mô ph ng NS2 ................................................................................7

4.2.K ch b n mô ph ng ...........................................................................................................8

4.3.Tính toán các tham s c a h th ng sau khi mô ph ng .......................................................8

4.3.1.Tính xác su t m t gói ....................................................................................................8

4.3.2.Tính th i gian trung bình m t yêu c u n m trong hàng i T..........................................9

4.3.3.Tính s yêu c u trung bình trong hàng i ......................................................................9

4.3.4.Tính toán th i gian trung bình m t yêu c u n m trong h th ng .....................................9

4.3.5.Tính s yêu c u trung bình trong h th ng .................................................................... 10

4.4.K t qu mô ph ng ........................................................................................................... 10

4.4.1.Mô ph ng L n th nh t ................................................................................................ 10

4.4.2.Mô ph ng l n th hai ................................................................................................... 13

4.4.3.Mô ph ng l n th ba .................................................................................................... 16

5. Nh n xét và k t lu n .............................................................................................................. 19

Tài li u tham kh o: ................................................................................................................... 20

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange

www.docu-track.com Clic

k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com

http://www.docu-track.com/buy/


2

1.Yêuc ubàit pl n

Bài S 3: o hi u n ng c a hàng i M/M/1/K

K

Cho hàng i n M/M/1/K nh hình v .

3.1 S d ng ki n th c hàng i ã h c tính xác su t gói l i Pe,N,Nq,T,Tq.

Các tham s hàng i nh sau:t c trung bình c a gói n hàng i là =120gói/s; t i =0,9; dài hàng i K=6.

3.2 Dùng NS-2 thi t l p m t k ch b n mô ph ng cho hàng i v i các thamã cho trong 3.1

Tính các tham s hi u n ng nh trên v i th i gian ch y mô ph ng200s.

th t c m t gói e(t) ( tính b ng gói/s) và dài hàng i t cth i nq(t)

So sánh và k t lu n so v i k t qu tính toán trong 3.1.

3.3 T ng t nh 3.2, tuy nhiên v i tham s =1.

3.4 T ng t nh 3.2 v i K=10.Có k t lu n gì v các k t qu thu c?

µ

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



3

2.Nhi mv c at ngsinhviêntrongnhóm

- Nguy n c Nam :Vi t code mô ph ng NS2 trong file demo.tcl

+ T o nút,s hàng i

+ T o ti n trình t i Poisson v i t c

+ T o server ph c v Poisson v i t c

+Thi t l p các tham s cho hàng i

- Nguy n Kh c Thái : Vi t code x lý các trace-file (.awk)

+ Tính s yêu c u trung bình trong h th ng.

+ Tính s yêu c u trung bình trong hàng i

+ Tính xác su t l i gói

+ Tính th i gian m t yêu c u n m trong hàng i

+ Tính th i gian m t yêu c u n m trong h th ng

- Bùi ình D ng :

+ Tính toán các tham s c a hàng i trên lý thuy t

+ V th t c m t gói e(t) và th dài hàng i t c th i nq(t)

+ Thay các tham s mô ph ng và a ra nh n xét

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



4

3.C s lýthuy t

3.1Hàng i và c mTrong b t c m t h th ng nào thì khách hàng i n các m cung c p d ch v và

i kh i h th ng khi d ch v ã c cung c p.

Ví d :

Các h th ng n tho i: khi s l ng l n khách hàng quay s k t n i n m ttrong nh ng ng ra h u h n c a t ng ài.

Trong m ng máy tính: khi mà gói tin c chuy n t ngu n t i ích và i qua m t l ng các nút trung gian. H th ng hàng i xu t hi n t i m i nút quá trìnhu t m thông tin t i b m.

th ng máy tính: khi các công vi c tính toán và tuy n làm vi c c a h th ng yêuu d ch v t b x lý trung tâm và t các ngu n khác.

Nh ng tình hu ng này c di n t b ng hình v sau:

Hình 0-1 Mô hình chung c a h th ng hàng i

Ng i ta mô t ti n trình n và ti n trình ph c v nh th nào?-H th ng có bao nhiêu server?-Có bao nhiêu v trí i trong hàng i?-Có b t k quy t c n i b c bi t nào không (yêu c u d ch v , m c u tiên, hth ng còn r i không)?

c m c a h th ng hàng i

-Miêu t c a ti n trình n (phân b kho ng th i gian n)

-Miêu t c a ti n trình ph c v (phân b th i gian ph c v )

-S l ng server

-S l ng các v trí i

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



5

-Các quy t c hàng i c bi t:

Quy t c ph c v (FCFS, LCFS, RANDOM)Th i gian r i (phân b th i gian r i, khi mà th i gian r i b t u )

c u tiênNh ng lu t khác

i m t m ng c th c a hàng i g m có các thông tin sau:

k t h p gi a các hàng i-Chi n l c nh tuy n:

Xác nh (Deterministic)

a vào m t l p

Th ng kê

-X lý ngh n m ng (khi b m t i ích b y) l ng khách hàng b suy gi m

Hàng i g c b ngh n

Tái nh tuy n

3.2.Hàng iM/M/1/Kvàcácthams

Hình 3.3 Mô hình hàng i M/M/1/K

Hàng i M/M/1/K là hàng i có ti n trình t i và ti n trình ph c v tuân theophân b Poisson, m t server và có dung l ng h th ng là K.

V i các tham s ã cho tr c c a hàng i M/M/1/K :

- Dung l ng h th ng :K

- T c trung bình c a gói t i hàng i :

- T i :

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



6

- T c ph c v trung bình c a h th ng :

Ta có th tính c:

- Xác su t m t gói :

111

e BkP P k

- S yêu c u trung bình trong h th ng :

1( 1) 11 1

kN k k

- S yêu c u trung bình trong hàng i :

111 1

kkNq k

- Th i gian m t yêu c u ph i i trong h th ng:

(1 )B

NTP

- Th i gian m t yêu c u ph i i trong hàng i :

(1 )B

NqTq P

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



7

4.Môph nghàng itrongNS2

4.1.Gi ithi uv côngc môph ngNS2 Hi n nay, các h th ng m ng ngày càng ph c t p, òi h i ph i áp ng c v inhi u lo i d ch v khác nhau, v i t c d ch v khác nhau, l u l ng các gói tintrên ng truy n không ng ng t ng lên, nhi u lúc d n n t c ngh n. Vì v y, vi c

d ng ph ng pháp gi i tích càng tr nên ph c t p trong tính toán các i t ngng u nhiên, ng th i khó có nh ng mô hình th c t o th c nghi m nên vi c

d ng các h th ng mô ph ng máy tính tr nên thu n l i h n nhi u.

Ph ng pháp mô ph ng là s d ng ch ng trình ph n m m xây d ng các ing trong m ng d a theo Topology m ng ã c thi t k . Thi t l p b ng ho t

ng cho t ng node m ng, thi t l p các thông s ng truy n, th i gian truy n.\

NS2 là ph n m m mô ph ng m ng u khi n s ki n riêng r h ng i t ng,c phát tri n t i UC Berkely, vi t b ng ngôn ng C++ và OTcl. NS-2 là ph n

m mã ngu n m có s n cho c n n Windows 32 và Linux.NS th c thi các giaoth c m ng nh Giao th c u khi n truy n t i (TCP) và Giao th c gói ng i dùng(UDP); các d ch v ngu n l u l ng nh Giao th c truy n t p tin (FTP), Telnet,Web, T c bit c nh (CBR) và T c bit thay i (VBR) ; các k thu t qu nlý hàng i nh Vào tr c Ra tr c (Drop Tail), Dò s m ng u nhi n (RED) vàCBQ; các thu t toán nh tuy n nh Dijkstra…

Hình 1: T ng quan v NS d i góc ng i dùng

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



8

OTcl Script ch b n OTcl

Simulation Program Ch ng trình Mô phòng

OTcl biên d ch Tcl m r ng h ng i t ng

NS Simulation Library Th vi n Mô ph ng NS

Event Scheduler Objects Các i t ng B l p l ch S ki n

Network Component Objects Các i t ng Thành ph n M ng

Network Setup Helping Modules Các mô un Tr giúp Thi t l p M ng

Plumbling Modules Các mô un Plumbling

Simulation Results Các k t qu Mô ph ng

Analysis Phân tích

NAM Network Animator Minh h a M ng NAM

4.2.K chb nmôph ngTrong tài này, nhóm s mô ph ng hàng i M/M/1/K v i 2 nút n1 và n2. N1 làngu n phát v i giao th c UDP. N2 là ích nh n d li u Null.

Gi a n1 và n2 truy n n công v i dung l ng ng truy n 100kb, hàng i ki uDroptail. V i các tham s c a hàng i và , chúng ta suy ra mô ph ng hàng

i trên ngu n phát ph i phát các gói v i th i gian gi a 2 gói liên ti p là bi n tuântheo hàm m v i giá tr trung bình 1/ và l n gói phát trung bình 100000/8(byte).

Code mô ph ng c vi t trong file demo.tcl. Sau khi ch y file k ch b n môph ng, ch ng trình s xu t ra các file ghi l i tham s và quá trình mô ph ng:

- out.tr - ghi l i tham s c a m t gói tin

4.3.Tínhtoáncácthams c ah th ngsaukhimôph ng

4.3.1.Tínhxácsu tm tgói Thu t toán tính xác su t m t gói c l u trong file loss.awk

Pe =ó

ó

tính xác su t này ta s s d ng dòng l nh:

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



9

awk -f loss.awk out.tr

4.3.2.Tínhth igiantrungbìnhm tyêuc un mtronghàng iT tính s yêu c u trung bình trong h th ng,ta c n xu t ra các thông s th i

gian c a t ng packet trong hàng i nh th i gian vào,th i gian ra kh i hàngi,th i gian l u l i trong hàng i

Thu t toán tính s th i gian trung bình m t yêu c u n m trong hàng ic l u trong file timequeue.awk

T=

ó

tính th i gian này ta ch y dòng l nh:

awk -f timequeue.awk out.tr

4.3.3.Tínhs yêuc utrungbìnhtronghàng iSau khi tính c t ng th i gian gói tin l u l i trong h th ng,ta s tính c

yêu c u trung bình trong h th ng theo thu t toán:

N =

ô

c l u trong trong file numbercustomerqueue.awk

tính s yêu c u trung bình trong hàng i ta ch y dòng l nh:

awk –f numbercustomerqueue.awk out.tr

4.3.4.Tínhtoánth igiantrungbìnhm tyêuc un mtrongh th ng tính th i gian trung bình m t yêu c u n m trong h th ng ta c n xu t ra

các thông s th i gian c a t ng packet trong h th ng nh th i gian vào,th i gianra kh i h th ng và th i gian l u l i trong h th ng.

Thu t toán tính th i gian trung bình m t yêu c u n m trong h th ng cu trong file timesystem.awk

Ts =

ó

tính xác su t này ta ch y dòng l nh:

awk -f timesystem.awk out.tr

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



10

4.3.5.Tínhs yêuc utrungbìnhtrongh th ngSau khi tính c t ng th i gian gói tin l u l i trong h th ng,ta s tính c

yêu c u trung bình trong h th ng theo thu t toán:

N =ô

c l u trong trong file numbercustomersystem.awk

tính s yêu c u trung bình trong hàng i ta ch y dòng l nh:

awk –f numbercustomersystem.awk out.tr

4.4.K tqu môph ng

4.4.1.Môph ngL nth nh tCác tham s s d ng: = 120 (gói / ), 0.9, K = 10s

4.4.1.1.Theo lý thuy t


67

1 1 0.9 0.9 0.10181 1 0.91e B

kP P k


7

7

1 0.9 0.9( 1) 7. 2.5811 1 0.9 1 0.91

kN k k (gói)


7

7

0.91 0.9 6 0.9 1.7711 1 0.9 1 0.91

kk xNq k (gói)

- Th i gian trung bình m t yêu c u ph i i trong h th ng:

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



11

2.58 0.0234( )(1 ) (1 0.0839).120B

NT sP

- Th i gian trung bình m t yêu c u ph i i trong hàng i :

1.77 0.0161( )(1 ) (1 0.0839).120B

NqT sq P

4.4.1.2.Theo k t qu mô ph ng:

- Xác su t m t gói :Pe=0.0989 = 9.89%

- S yêu c u trung bình trong h th ng : N=2.542 (gói)

- S yêu c u trung bình trong hàng i : Nq=1.738(gói)

- Th i gian trung bình m t yêu c u ph i i trong h th ng: T = 0.0236(s)

- Th i gian trung bình m t yêu c u ph i i trong hàng i : Tq = 0.0161(s)

Lý thuy t Mô ph ng 200 s Sai s

Pe 0.1018 0.0989 2.84%

N (gói/s) 2.58 2.542 1.47%

Nq ( gói/s) 1.77 1.739 1.75%

T(s) 0.0234 0.0236 0.85%

Tq(s) 0.0161 0.0161 0%

Nh n xét :K t qu mô ph ng so v i k t qu lý thuy t sai khác không quá nhi u doth i gian mô ph ng khá l n. c bi t v i th i gian trung bình m t yêu c u ph i itrong hàng i h u nh không có sai s .

4.4.1.3.Hình v

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



12

Hình 2 :t c m t gói theo th i gian e(t)

Hình 3 dài hàng i theo th i gian nq(t)

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



13

4.4.2.Môph ngl nth haiCác tham s = 120 (gói / ), 1, K = 6s .


- Xác su t m t gói:

1 1 0.14281 6 1

Pe K


63

2 2KN (gói)


2 22.571

2 * ( 1) 2 * (6 1)6KNq

K(gói)

- Th i gian m t yêu c u ph i i trong h th ng

30.0291( )

(1 0.1428).120(1 )N

T sPe

- Th i gian m t yêu c u ph i i trong hàng i

2.571 0.0249( )(1 0.1428).120(1 )

NqT sq Pk

4.4.2.2.Theo mô ph ng

- Xác su t m t gói :Pe = 0.1376=13.76%

- S yêu c u trung bình trong h th ng : N=2.933(gói)



Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



14



Pe 0.1428 0.1376 3.64%

N (gói/s) 3 2.933 2.23%

Nq ( gói/s) 2.571 2.083 18.9%

T(s) 0.0291 0.0283 2.75%

Tq(s) 0.0249 0.0202 0.47%

Nh n xét:

i c a h th ng 1 ngh a là t c t i b ng t c ph c v c a server.So v in th nh t,t c ph c v c a server gi m do ó xác su t m t gói s t ng lên

(0.1428 so v i 0.1018),th i gian m t yêu c u n m trong h th ng và hàng i c ngng theo. l n mô ph ng th hai này,sai s so v i lý thuy t nhìn chung là sai khác

không áng k ,ngo i tr Nq .

4.4.2.3.Hình v

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



15

Hình 4:T c m t gói theo th i gian e(t)

Hình 5 : dài hàng i theo th i gian Nq(t)

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



16

4.4.3.Môph ngl nth baCác tham s = 120 (gói / ), 0.9, K = 10s



1011

1 1 0.9 0.9 0.05081 1 0.91e B

kP P k


11

11

1 0.9 0.9( 1) 11. 3.96911 1 0.9 1 0.91

kN k k (gói)


11

110.91 0.9 10 0.9 3.11511 1 0.9 1 0.91

kk xNq k (gói)

- Th i gian trung bình m t yêu c u ph i i trong h th ng:

3.969 0.0348( )(1 ) (1 0.0508).120B

NT sP

- Th i gian trung bình m t yêu c u ph i i trong hàng i :

3.115 0.0273( )(1 ) (1 0.0508).120B

NqT sq P

4.4.3.2.Theo mô ph ng

- Xác su t m t gói :Pe=0.0492 = 4.92%

- S yêu c u trung bình trong h th ng : N=3.847 (gói)

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



17





Pe 0.0508 0.0492 3.14%

N (gói/s) 3.969 3.847 3.07%

Nq ( gói/s) 3.115 2.999 3.72%

T(s) 0.0348 0.0339 2.58%

Tq(s) 0.0273 0.0264 3.29%

Nh n xét:

Khi thay tham s K = 10,ngh a là chi u dài hàng i t ng lên,lúc ó xác su t m tgói gi m áng k so v i 2 l n tr c khi K=6. i l i,s yêu c u n m trong hàng

i và trong h th ng,th i gian trung bình m t yêu c u n m trong hàng i vàtrong h th ng s t ng lên.Nh v y,ta ph i cân b ng gi a xác su t m t gói và th igian yêu c u n m trong hàng i c ng nh trong h th ng, m b o xác su t l i bitkhông quá l n c ng nh th i gian không quá lâu. l n mô ph ng này sai s m cch p nh n c.

4.4.3.3.Hình v

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



18

Hình 6- T c m t gói theo th i gian e(t)

Hình 7 – dài hàng i theo th i gian Nq(t)

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



19

5.Nh nxétvàk tlu nQua quá trình mô ph ng nhóm nh n th y, k t qu mô ph ng g n v i lý thuy t.Càng t ng th i gian mô ph ng thì k t qu trên càng tr nên chính xác h n.

i hàng i M/M/1/K:

- Khi t ng t i h th ng thì xác su t m t gói t ng, S yêu c u trung bìnhtrong h th ng, s yêu c u trung bình trong hàng i, th i gian trung bìnhtrong h th ng, th i gian trung bình trong hàng i u t ng.Nh trong các tr ng h p ã mô ph ng trên, khi =0.9 thì xác su t l i Pe=0.1018 còn khi =1 thì xác su t l i t ng lên thành Pe=0.1428 . S yêu c utrung bình trong h th ng t ng t 2.58 lên 3.

- Khi t ng dài hàng i thì xác su t m t gói gi m xu ng. Nh ng th i gianu l i trong hàng i và trong h th ng t ng lên.

Trong hai l n mô ph ng trên khi K= 6 thì xác su t m t gói Pe = 0.1018 cònkhi K= 10 thì xác su t m t gói gi m xu ng Pe = 0.0508. Th i gian l u l itrong h th ng t ng t 0.0234 lên 0.0348.

Các k t qu trên hoàn toàn phù h p v i logic và lý thuy t.

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



20

Tàili uthamkh o:- thu t truy n s li u, h c vi n b u chính vi n thông 2007- NS simulator for beginners, Los Andes 2003- http://blog.ceglug.org/venkat/?p=26 Truy c p cu i 20/11/2012- http://ns-2.blogspot.com/ Truy c p l n cu i 18/11/2012

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



Documents

Bao Cao Co So Truyen So Lieu(1)