ترجمه مقاله کامپیوتر
ارزیابی عملکرد یک روتر با بافرهای گردشی تنظیمپذیر در یک محیط سوئیچینگ پیوسته نوری
چکیده
سوئیچینگ پیوسته نوری، چالشهایی را برای طراحی روترهای نوری بیان میکند. این مقاله در نظر میگیرد که چگونه ابعاد یک روتر با N پورت داده ورودی با Mفیبر اضافی، خطوط (پورتهای ورودی N+M) را در یک شبکه محدود هاپ-و-اسپن به تاخیر میاندازد. روتر شامل FDLهای قابلتنظیمی میشود که میتوانند اندازهشان را تغییر بدهد برای اینکه بافرها متناسب پیوسته شوند. فیبرهای قابلتنظیم، دسترسی به توان بیش از 20% را نسبت به فیبر استاتیک در بارگذاری پورت ورودی به تاخیر میاندازند. چند چرخشی یک نایز حیاتی هستند، زمانی که بستهها تنها میتوانند از طریق بافر به جریان بیفتند، بهبودی قابلاندازهگیری بدست میآید پس از اینکه تعداد FDLها با تعداد پورتهای داده مساوی شود. هنگامی که گردش مجاز میشود، توان عملیاتی تا حدود بالای 40 درصد افزایش مییابد، بسته به ترکیب تعداد FDLهایی که اضافه میشوند و گردشهایی که محدود میشوند، که باید به صورت پیوسته افزایش یابد. برای تعداد معینی از FDLها، یک حد مطلوب چرخش وجود دارد که فراتر از ان هیچ سود عملیاتی قابلاندازهگیری وجود ندارد.
کلمات کلیدی: سوئیچینگ پیوسته نوری، چرخش، خطوط تاخیر فیبر، بافر نوری.
مقدمه
سوئیچینگ پیوسته نوری (OBS)، پشتیبانی از دادههای انفجاری با سرعت بالا را بر روی طول موج شبکههای نوری (WDM) چند بخشی ارائه میدهد [3-1]. طرح OBS یک سازگاری عملی بین سوئیچینگ- مدار نوری جریان و پدیدار شدن تمام فناوریهای سوئیچینگ بسته نوری ارائه میکند. علاوه براین، طرح OBS به کاربرد پهنای باند بالا و کیفیت خدمات (QOS) از طریق حذف تنگناهای الکترونیکی و با استفاده از یک روش پایان-به-پایان طرح رزرواسیون پنای باند از طریق تامین مدت زمان حافظه زمانی متغیر، دست مییابد. فیبرهای سوئیچینگ نوری جذاب هستند زیرا آنها حداقل یک یا چند دستور از مصرف توان با اندازه کمتر با یک فاکتوری با فرم کوچکتر را در مقایسه با سوئیچهای O-E-O( اپتیک-الکترونیک-اپتیک) ارائه میکنند. اخیراً بیشتر کارهای منتشر شده بر روی شبکههای OBS در نسل بعدی شبکههای داده صالی تمرکز میکنند (بعنوان مثال شبکههای گسترده اینترنت یا شهرهای بزرگ) با استفاده از قطعات سوئیچ WDM(بعنوان مثال 1Tb/s) با ظرفیت بالا. به وضوح پیشنهاد میشود که طرح OBS میتواند با شبکههای سازمانی با سرعت بالا در آینده منطبق شود بدین منظور که رشد تقاضا برای کاربردهایی با پهنای باند بالا مانند شبکههای مولتی مدیا با هزینههای پایین معرفی کند [8]. ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
یک روش برای دستیابی به این اهداف، افزایش عملکرد یک روتر هسته با استفاده از خطوط تاخیر فیبری (FDL) میباشد. چندین پژوهش در گذشته ناجام شده که سعی کردهاند عملکرد روتر نوری با FDLها برای شبکههای سوئیچینگ بستهای و پیوسته ارزیابی کنند. اثر گاجر[1] شامل ارزیابی معماریهای مختلف بافر برای یک محیط OBS با ناحیه گسترده میشود. این مطالعه نتایج شبیهسازی برای ابعاد بافرهای فید-فوروارد[2](FF) را برای طرح PreRes (پورت خارجی قبل از ورودیهای FDL پیوسته رزرو شدند) و بافرهای بازخورد (FB) برای طرح PostRes( پورت خارجی بعد از ورودیهای FDLپیوسته رزرو شد). با اینحال، محدودیتهای مطالعاتی برای 4 گردش ارزیابی شد و نتیجه گرفتند که افزایش در تعداد گردشها به بهبود عملکرد کمک میکند. سینگ[3] و همکاران، [10] عملکرد یک روتر را با استفاده از ترافیک هماهنگ تحلیل کردهاند و مدلهای تقریبی و دقیقی برای ویژگیهای بدون بلوکبندی و بدون قابلیت ارائه کردهاند. تحلیل یک مدل هماهنگ میتواند کمک کند که یک حد بالایی برای عملکرد ارائه کنیم. با این حال، همانطور که در [12،11] نشان داده شده، ترافیک در اترنت و شبکههای با حوزه وسیع منجر به پیوستگی در برخی یا تمام مقیاسهای زمانی میشود. بنابراین، کسب تحلیل باند پایینتر با استفاده از یک مدل هماهنگ، مفید خواهد بود. تانچوسکی و همکاران[4][13] نشان دادهاند که فضاهای خالی که توسط ترافیک هماهنگ ایجاد شده میتواند از لحاظ آماری، عملکرد یک روتر دارای FDLs را کاهش دهد. یک فضای خالی، مکانی در توزیع بسته پورت خروجی است که زمانی است که یک پورت خروجی آزاد است زیرا یک پیوستگی با اینکه یک FDL دارای طول بیشتر، هماهنگ میشود نسبت به زمانی که پیوستگی قبلی برای انتقال در پورت خروجی میبرد. در پر کردن فضای خالی [14]، یک جایگزین برای سختافزار همزمانسازی فرض شده است. با اینحال، این فرایند پرکردن فضای خالی بسیار پیچیده و از نظر محاسباتی فشرده است برای اینکه در شبکههای نوری با سرعت بالا درک شود. همچنین در [14] نویسندگان نشان دادند که عملکرد یک روتر با FDLهای بازخورد با ترافیک همزمان به تعداد پورتهای در حال گردش و محدوده گردش وابسته است. اثر ما این دو پارامتر را برای یک روتر نوری با قابلیت FDLهای قابلتنظیم از چرخش هماهنگ بررسی میکند. یک FDL قابلتنظیم میتواند اندازه آن را تغییر دهد برای اینکه ماهنگی همزمان مناسب شود بنابراین کاهش زمان برای آن پورت خروجی بعد از انتقال هماهنگی قبلی آزاد است (فاضی خالی).
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
مدل فرضشده ما به معایب [10] تن نمیدهد زیرا آن عملکرد روتر را با استفاده از ترافیک پیوسته همزمان ارزیابی میکند. همچنین، همانطور که در [9] فرض شد، ما به عملکرد روتر برای یک محدوده وسیعی (بالای 1000) گردش توجه میکنیم و رابطه جایگزینی را بین افزایش در عملکرد و به همراه افزایش در میانگی تاخیر ارزیابی میکند. بهطور طبیعی، از نظر فنی غیرعملی است که مجدداً هماهنگی را بیش از چند بار منتشر کنیم- تجربیاتی با محدوده گردش بزرگ وابسته هستند برای اینکه به صورت حالتهای محدود بکار گرفته شوند.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
اولاً ما مزایای فرضی یک معماری FDL قابلتنظیم را بر روی یک معماری FDL با اندازه ساکن نشان میدهیم. FDLهای پویا میتوانند با افزایشی بالای 20% در خروجی ارائه شوند همانطور که با تنظیمات ثابت برای روتر 32 پورت با 256 FDL و حد چرخشی 16 مقایسه میشود. بعداً ما نشان میدهیم که برای یک روتر نوری با 32 پورت با FDLهای قابلتنظیم 32 تایی، انتشار منحصربفرد درحدود 10% را ارائه میکند که در خروجی روتر بدون بافر افزایش میدهد. افزایش تعداد FDLها فراتر از 32 برای این تنظیمات کمکی نمیکند. زمانی که تعداد FDLها تا 256، بالای 16 گردش افزایش مییابد، بهبود 37% در روتر بدون بافر ارائه میکند. با این حال، افزایش تعداد چرخشها فراتر از این، بهبود بسیار جزئی (%2) را تنها در بارگذاریهای بیشتر ارائه میکند. همچنین، با حداکثر تعداد چرخشها که در 16 ثابت شد، خروجی غیرخطی در مقابل منحنی بارگذاری برای 32FDL به یک منحنی خطی برای 256 FDL حرکت میکند.
بقیه مقاله به صورت زیر سازماندهی میشود. بخش 2 درباره معماری روتر و ویژگیهای ترافیک بحث میکند. نصب شبیهسازی و تعاریف پارامتری و مقادیر در بخش 3 توضیح داده میشوند. ما نتایج شبیهسازی را در بخش 4 توضیح میدهیم. بخش 5 مقاله نتیجهگیری را نشان میدهد.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
معماری
این اثر یک روتر واحد را در یک هسته OBS اجباری هاپ-و-اسپن مدل میکند [8] که روترها پورت خروجی مربوطه را مبتنی بر آدرس مقصد آنها هماهنگ میکنند. عملکرد روتر یال برچسب (LER) از بستههای جامع در هماهنگها فرض میشود برای اینکه با استفاده از الگوریتم اسمبلی هماهنگ در [15] برای مدل LER در یک محیط OBS فرض شود. این الگوریتم (الگوریتم 2 در [15]) یک تایمری را به محض اینکه یک بسته به LER میرسد، تنظیم میکند و زمانی که تایمر آن را سپری میکند پس پیوستگی را به هسته میفرستد.
سیگنال کنترلی خارج از محدوده انجام میشود و یک کانال کنترلی جداگانهای برای هر پورت داده وجود دارد. بسته کنترلی در امتداد پیوستگی فرستاده میشود و شامل اطلاعاتی درباره پیوستگی همانند پورت ورودی، پورت خروجی،طول پیوستگی و زمان ورود پیوستگی موردانتظار (طرح رزرواسیون با تاخیر از پروتکل JET) میباشد. باید هماهنگی چندگانه برای پورت خروجی مشابه برنامهریزی شود برای اینکه به طور همزمان برسد، آن بهطور قراردادی انتخاب میشود برای اینکه به پورت مناسب مسیریابی شود، در حالی که دیگران به طور همزمان انجام میدهند یا رد میکنند.
FDLهای قابلتنظیم یک ویژگی کلیدی مدل ما هستند. یک FDL قابلتنظیم اندازه آن را تغییر میدهد برای اینکه اندازه پیوستگی ان مناسب چیزی باشد که در ان ذخیره میشود که مبتنی بر اطلاعاتی است که توسط بسته کنترلی برست[5] ارائه میشود. یک روتر عملی با FDLهای قابلتنظیم میتواند به قصد داشتن مجموعه بزرگی از FDLها با طول ثابت باشد و دارای فرایند کنترلی که میتواند یک پیوستگی هماهنگشده را مسیریابی کند تا FDL دارای اندازه برای آن پنهان شود. اگرچه آن مشکلی برای پیادهسازی FDLهای قابلتنظیم خواهد داشت که ما معتقدیم آن یک فرض معقول برای تحلیل عملکرد روتر است.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
ما همچنین چرخش هماهنگ و مطالعه تاثیرات عملکرد با حداکثر تعداد چرخشهای قابلمجاز را مدل میکنیم. ضروری است که یک هماهنگی بچرخد اگر ان به پورت خروجی وابسته باشد که مشغول است هنگامی که ان از FDL آشکار میشود. با این حال، با چرخش برست برای چندینبار بر عملکرد سوئیچینگ تاثیر میگذارد و سیگنال را به صورت غیرقابلپذیرشی کاهش میدهد.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
فقط یکبار یک برست وارد یک FDL میشود، آن تنها میتواند در داخل آن FDL بچرخد (آن نمیتواند FDLهای دیگر را تغییر بدهد). اگر پورت خروجی به تعداد ماکسیمم چرخشهای مجاز مشغول شود پس پشت سر هم سقوط میکند. تنها یک پیوستگی میتواند در یک زمان در FDL وجود داشته باشد که منجر به FDL قابلتنظیم و ویژگیهای چرخشی شود.
شکل 1
شکل 1 یک معماری روتر هستهای را با 5 ورودی کنترلی، 5 پورت ورودی/خروجی و 2 پورت FDL نشان میدهد. پورتهای FDL بین تمام پورتهای خروجی مشترک هستند. وضوح رقابت در هر پورت خروجی میتواند با استفاده از هر پورت FDL دردسترس اداره شود. فرض میشود که تمام پیوستگیهای طول مشابهی داشته باشند، و این مدل نتواند مکالمات طول موجی را هماهنگ کند.
شکل 2
ترافیک با توزیع نمایی برای زمانهای ورودی-داخلی پیوستگیها و یک توزیع پارتو دنباله سنگین، مدل میشود. زمان ورد داخلی برای تنظیم بارکاری در روتر تغییر میکند. توزیع پورت خروجی پیوستگیها یکپارچه است. ترکیب دفعات داخلی- ورودی و توزیعهای احتمالی با طول پیوستگی دنباله-سنگین برای ترافیک خودمشابه شناخته میشود.[17]
ما در نظر میگیریم که تاخیر انتشار پیوستگی در روتر بیاهمیت باشد. در بیقه خروجی مقاله ما فرض خواهیم کرد که حدود یک چرخش بدین معنی است که یک پیوستگی میتواند از طریق پورتهای ورودی 1،2 و 4 عبور کند که تمام آنها به پورت خروجی 2 میرسند که شرایط پورت خروجی همانطور که در شکل 2 نشان داده شد، وجود خواهد داشت. بدون از دست دادن کلیت با فرض اینکه پیوستگی اول به پورت 1 میرسد، در آن حالت به پورت خروجی 2 تعیین مسیر خواهد شد. در یک سوئیچ بدون بافر، رقابت این پورت خروجی نتیجه خواهد شد و پیوستگی پورتهای ورودی 2 و 4 از شبکه عبور خواهد کرد زمانی که هیچ طرح واضح بدون بدن رقابتی در دسترس نباشد.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
در طرح وضوح رقابتی FDL، اگر هر بافری دردسترس باشد، پیوستگی به یک پورت FDL مسیریابی میشود. شکل 3 این نوع وضوح راقبتی را نشان میدهد- پیوستگی از پورت ورودی 1 به پورت خروجی 2 تعیین مسیر میشود، در حالی که پیوستگیها از پورتهای ورودی 2 و 4 به پورتهای 1 و 2 FDL مسیریابی میشود. هر خروجی FDL زمانبندی میشود برای اینکه به پورت خروجی 2 متصل شود زمانی که پیوستگی ظاهر میشود. اگر پورت خروجی مشغول باشد در این هنگام یک هماهنگی در FDL وجود دارد پس پیوستگی به حداکثر تعداد چرخشهای مجاز، مجدداً منتشر میشود. اگر پورت خروجی مشغول باشد بعداً حداکثر تعداد چرخشها کامل میشود سپس پیوستگی رها میشود.
این مدل شامل دو تایمر است، با نامهای تایمر O و تایمر B، که به صورت جداگانه برای هر پیوستگی هستند. تایمر O حالت پورت خروجی FREE را بر مبنای زمانی که پیوستگی انتظار دارد پورت خروجی را ترک کند، تنظیم میکند. این مقدار تایمر بر مبنای زمان ورودی پیوستگی موردانتظار و زمان انتقال پیوستگی (T) میباشد. تایمر B تنظیم میشود برای اینکه پروت خروجی FDL را برای پورت خروجی وابسته بر مبنای زمانی که یک پیوستگی موردانتظار است برای اینکه از یک FDL آشکار شود، به جریان بیندازد. این تایمرها موردنیاز هستند زمانی که هیچ روش آسان دیگری از شناخت وجود ندارد زمانی که یک پیوستگی پورت/FDL خروجی را ترک کند همانطور که آن بدون هیچ ارتباط O-E-O دیگری مسیریابی شود.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
تنظیم شبیهسازی
مدل با استفاده از یک سیمیلاتور مبتنی بر رخداد جداگانه C++ تحلیل میشود. سیمیلاتور داخل عناصر مختلفی همانند پورت ورودی، روتر، پورت خروجی، خط تاخیر، صف و زمانبند همانطور که در شکل 4 نشان داده شده، تقسیم میشود. پورت ورودی، پورت خروجی و عناصر خط تاخیر، عملکردهای بخش مربوط به روتر را اجرا میکنند. عناصر روتر، پردازش بسته کنترلی را اداره میکد و عملکردهای تنظیمات را به جریان میاندازد. بهطور کلی عنصر صف یک عنصر شبیهسازی است و عملکردها به صورت یک صف FIFO در حال انتقال پیوستگیها از یک عنصر به دیگری هستند. عنصر زانبند بعنوان یک ساعت برای مدل کامل کار میکند و زمانبندی وقایع را اداره میکند. پیوستگیهای ترکیبی با استفاده از یک مدل جداگانه (مبتنی بر یک الگوریتم در [15]) تولید میشوند که از پارامترهای شبیهسازی برای ایجاد ترافیک دارای توزیع پورت خروجی بعنوان پیشامدهای متحد استفاده میکنند.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
شکل 4
اگرچه ترافیک در یک LAN ممکن است از یک مدل پیچیده تری پیروی کند، ما توزیع پورت خروجی را به صورت پیشامد متحد مدل کردهایم زمانی که آن سادهترین مدل ترافیک است اما هنوز میتواند نتایج آزمایشی را برای سوئیچ فراهم کند.
B) تعاریف پارامتر
بارگذاری نرمال شده برای هر پورت: نسبت تعداد کل بیت هایی که وارد یک پورت ورودی روتر در هر ثانیه برای نرخ بیت میشود. آن در سراسر پورتهای ورودی میانگین گرفته میشود.
خروجی نرمال شده هر پورت: نسبت تعداد کل بیتها که از طریق پورت خروجی یک روتر در هر ثانیه برای نرخ بیت مسیریابی میشود. آن در سراسر پورتهای خروجی میانگین گرفته میشود.
نهفتگی: زمانی که برای پیوستگی گرفته میشود برای اینکه ازطریق روتر مسیریابی شود. این مورد شامل زمان انتقال و تاخیر بافر میشود، اگر پیوستگی از طریق یک پورت FDL تعیین مسیر شود.
نهفتگی میانگین: نسبت مجموع نهفتگی که توسط تمام پیوستگیهای تعیین مسیر شده آزمایش شد به تعداد پیوستگیهایی که تعیین مسیر شد. پیوستگیهایی که بر روی FDLها منتقل میشوند و بعد از پیشی گرفتن از حد چرخش رها میشوند منجر به رقابتی در پورت خروجی میشوند که برای محاسبه نهفتگی در نظر گرفته نمیشوند.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
c) مقادیر پارامتری
این شبیهسازیها با تنظیمات پارامتری مدل زیر اجرا شدند: سرعت خط از 10 Gb/s، زمان پردازش بسته کنترلی 1μs. پورت خروجی یک پیوستگی مبتنی بر توزیع یکنواخت و اندازهپیوستگی مبتنی بر توزیع پارتو با اندازه پیوستگی ماکسیمم تا 10 KB تنظیم میشود. (توجه کنید که در اینجا پیوستگیهای ترکیبی تولید میشود، یک مقدار ماکسیمم که نیاز است برای توزیع پارتو تنظیم شود.) بنابراین احتمال تولید یک پیوستگی با اندازه 10 KB تا 99.9999% تنظیم شده بود. پارامترهای زیر در شبیهسازی نوسان میکنند
تعداد پورتهای روتر (N)
تعداد پورتهای FDL (M)
تعداد ماکسیمم چرخشهای مجاز (K)
FDLها قابلتنظیم هستند تا اینکه مناسب شوند برای اینکه پیوستگی ذخیره شود. تمام نتایج با فاصله اطمینان 95% برای پنج، اجراهای شبیهسازی را جستجو میکند. شبیهسازیها برای یک روتر با N مساوی 32 پورت و M از 0(بدون بافر) تا N/2 (16)، N(32)، 4N(128)، و 8N(256) تغییر میکند. مقادیر K بودند 1، 8،16 و 1000 (بهطور موثری نامحدود).
نتایج شبیهسازی
مقایسه تاثیرات اختلاف اندازه FDL با تعداد ثابت FDLها و تعداد چرخشها.
در این نتیجه، ما مزیت فرض ساختاری استفاده FDLهای قابلتنظیم را نمایش میدهیم. شکل 5 نتایج شبیهسازی خروجی نرمال شده را در مقابل بارگذاری هر پورت برای حالت دینامیک و دو تنظیم با اندازه ثبت 256 FDL با بیش از 16 چرخش نشان میدهد. دو تنظیم ثابت، 256 FDL را اندازه میگیرد، هر کدام با اندازه 0.11L و 0.3L (L=10Kb)، میتواند در حدود 50% و 99% از پیوستگیها را تطبیق دهد و افزایشی در حدود 15% و 18% به ترتیب، بیش از حالت بدون بافر نشان دهد. به طور دینامیکی، FDLهایی را اندازه گرفتند که میتواند اندازه آنها را تنظیم کند برای اینکه پیوستگی با توجه به اطلاعات ارائه شده توسط بسته کنترلی برست[6] تنظیم شود، که محیطی در حدود 37% را نشان میدهد. دلیل افزایش بیشتر با تنظیمات دینامیک بدین است که طول فضاهای خالی در پروت خروجی کاهش مییابد.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
شکل 5
پیوستگیهای بافرشده مجبور هستند که در انتظار حداقل زمان ممکن باشند (یک FDL باید به زودی اندازه پیوستگی بافر شده را قادر کند برای انکه آن را بافر کند) زیرا آن در مییابد که پورت خروجی آن آزاد است در حالی که در حالت استاتیک یک پیوستگی بافر شده هنوز از کل FDL عبور میکند که ممکن است پورت خروجی را برای یک پیوستگی جدید از یک پورت ورودی که منجر به طول اضافی FDL میشود، از دست بدهد. اساساً، اتصالات پیوستگیها داخل یک FDL بدین معنا است که در حالت بارگذاری سنگین، پیوستگیها از مجموعه کاملی از FDLها تا حدممکن سریع آشکار میشوند؛ بنابراین پیوستگیها قادر هستند که برای یک پورت خروجی در سریعترین نرخ ممکن مجدداً نمونهگذاری شوند.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
تعداد ثابت چرخشها و تعداد متغیر FDLها
32 پورت روتر با حداکثر چرخشهای مجاز به 1 محدود شد.
شکل 6 نشان میدهد نتیجه شبیهسازی خرجی نرمال شده در مقابل هر پورت بارگذاری شده با 32 و 256 FDL و حداکثر چرخشهای مجاز به 1 محدود شد. همانطور که در شکل نشان داده شد، هم حالتهای 32 و هم 256 FDL بهطور یکسانی از 10% تا روتر بدون بافر افزایش دارند (منحنیها همپوشانی دارند). منحنیها برای حالتهای 16 و 128 FDL نیز همپوشانی خواهند داشت. این به این دلیل است که با چرخشهایی که به 1 FDL محدود شدند، سریعتر آزاد میشوند و بنابراین میتوانند پیوستگیهای دیگری را که پورت خروجی آنها مشغول است، بافر کنند.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
شکل 6
علاوه بر این، هنگامی که پیوستگیها بعد از 1 چرخش آشکار میشوند، اگر پورت خروجی مشغول باشد، پیوستگی اتفاق خواهد افتاد که نمیتواند به افزایش خروجی کمک کند. شبیهسازیها نشان دادند که، با توجه به پورتهای 32 روتر و چرخشها که به 1 محدود شدند، حداکثر تعداد FDLها که اشغال میشوند در حدود 60 هستند (حتی در 100%بارگذاری). به عبارت دیگر، با افزودن FDLها بدون افزایش حد چرخش در توالی، هیچ سودی نتیجه نخواهد شد. یک روش برای افزایش خروجی برای این تنظیمات، افزایش تعداد چرخشهای قابلمجاز است همانطور که در شکل 7 زیر برای K=16 نشان داده شد.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
32 پورت روتر با حداکثر چرخشهای مجاز که به 16 محدود شد.
شکل 7 نشان میدهد نتیجه شبیهسازی خروجی نرمال شده در مقابل بارگذاری هر پورت با 16،32،128 و 256 FDL و حداکثر چرخشهای مجاز به 16 محدود شد. همانطور که در این شکل نشان داده شد، افزایش حد چرخش تا بالای 16 از 1 بهطور قابلتوجهی افزایش عملکرد برای همان تنظیمات را ارائه میکند. حالتهای 128 FDL و 256 FDL افزایشی در خروجیهای حدود 20% و 25% بهترتیب بیشتر و بالای 1 حالت حد چرخش دارند. این افزایش بدین دلیل است که پیوستگیهای بافرشده احتمال بالاتری ار یافتن رایگان پورت خروجی آنها بعد از چرخش بیش از یکبار دارند.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
شکل 7
شبیهسازی نشان میدهد که برای تنظیمات 256 FDL، میانگین تعداد چرخشها در حدود 7.5 بود و در حدود 225 FDL برای پیوستگیهای بافر استفاده میشود.
منحنیهای 128 و 256 FDL تمایل به همپوشانی دارند تا زمانی که حالتهای بارگذاری بالا همانند حالتهای بارگذاری پایین، کمتر از 128 FDL هستند که موردنیاز است برای اینکه تمام پیوستگیهای رقیب را بافر کند.
تعداد ثابت FDLها و تعداد متغیر چرخشها
روتر 32 پورت با 32FDL
شکل 8 نشان میدهد که نتیجه شبیهسازی خروجی نرمال شده در مقابل بارگذاری هر پورت برای حالت بدون بافر، و برای حالت بافرشده با 32 FDL با حداکثر چرخشهای مجاز برای 1،8 و 1000 تنظیم میشود. این شکل افزایشی در خروجی در حدود 10%را با 1 چرخش نشان میدهد. افزایش تعداد چرخشها تا 8، افزایشی در حدود 15% بالای تنظیمات بدون بافر ارائه میکند، اگرچه، فراتر از 8 هیچ افزایشی در خروجی وجود ندارد. با 8 چرخش تمام FDLها پر میشوند و روتر شروع میکند به اینکه پیوستگیهایی را که نیاز است برای اینکه بافر شود، رها کند. افزایش بیشتر در خروجی به ازفایش مربوط در تعداد FDLها نیاز دارد.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
2)32 پورت روتر با 256 FDL
شکل 9 نشان میدهد که نتیجه شبیهسازی خروجی نرمال شده در مقابل بارگذاری هر پورت برای حالت بدون بافر، و برای حالت بافر شده با 256 FDL با حداکثر چرخش مجاز تا 1،8،16 و 1000 تنظیم میشود. همانطور که در این شکل نشان داده شد، افزایش در خروجی با 256 FDL بدست آمد که در مقایسه با حالت FDL نشان داده شده در شکل 8 برای تعداد مشابه چرخشهای مجاز، بیشتر است.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
شکل 8
بیشترین افزایش توسط حالت چرخشی منحصربفرد و تعداد بالاتر چرخشها، حذف بازدهها را ارائه میکنند. حالتهای 16 و 1000 چرخش افزایشی در حدود 37% بیش از حالت بدون بافر ارائه میکنند، این منحنیها تقریباً همپوشانی دارند. بنابراین، اجازه حداکثر 16 چرخش به نظر میرسد که ایدهآل باشد همانطور که افزایش بیشتر از این نتیجه تغییر کمی در کل هزینه میدهد که بهطور قابلتوجهی میرایی پیوستگی را افزایش میدهد. بعد از اینکه ما تاثیرات چرخشهای چندگانه را در میانگین تاخیر در نظر میگیریم.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
شکل 9
شکل 10 نتایج شبیهسازی میانگین تاخیر را در مقابل بارگذاری نرمال شده در هر پورت برای حالت بدون بافر، و برای حالت بافر شده با 256 FDL نشان میدهد که با حداکثر چرخش مجاز، 1،8،16 و 1000 چرخش را (به طور موثری محدود) تنظیم میکند. این شکل انتقال مرتبط با افزایش تعداد چرخشها را نشان میدهد. افزایش تعداد چرخشها از 1 تا 16 به طور متوسط میانگین تاخیر تا حدود 48% افزایش میدهد و یک افزایش 20% در خروجی ارائه میکند. با 1000 چرخش منحنی تقریباً به صورت نمایی افزایش مییابد، دسترسی به یک حداکثری در حدود 9.6 μs، در حالی که افزایش ناچیزی در خروجی هنگام مقایسه با حالت 16 چرخش ارائه میشود. بنابراین، برای این تنظیمات، حالت 16 چرخشی ترجیح داده میشود.
شکل 10
نتیجه گیری
این مقاله تحلیل عملکردی از یک روتر نوری با FDL شامل چرخش برای یک محدود هاپ-و-اسپن میشود. تحلیل نشان میدهد که مزیت داشتن یک معماری FDL پویا به طور قابل توجهی در خروجی در مقایسه با تنظیمات FDL استاتیک افزایش مییابد. تحلیل ابعاد روتر بعنوان تابع تعداد چرخشها نشان میدهد که اگرچه یک چرخش واحد میتواند به افزایش خروجی کمک کند، داشتن چندین چرخش میتواند بهوبد قابل توجهی ایجاد کند. اگر چه، این نتایج نیز نشان دادند که زمانی که تعداد FDLها ثابت باقی ماند، افزایش تعداد چرخشها فراتر از مقدار آستانه بازده کاهشی در هزینه میرایی افزایشی و تاخیر پیوستگی ارائه میکند. هنگامی که این مقدار حد آستانه در دسترس باشد، برای افزایش خروجی بیشتر ما نیاز به افزایش تعداد FDLها داریم.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
References
[1] S. Amstutz, “Burst switching – An update”, IEEE Commun. Mag., pp. 50–57, Sept. 1989.
[2] C. Qiao and M. Yoo, “Optical Burst Switching – A New Paradigm for an Optical Internet”, J. High Speed Networks, Special Issue on Optical Networks, Vol. 8,No. 1, pp.69-84, 1999
[3] J.S. Turner, “Terabit burst switching”, J. High Speed Networks, Vol. 8, No. 1, January 1999, pp. 3–16.
[4] C. Qiao, “Labeled Optical Burst Switching for IP-over-WDM Integration,” IEEE Commun. Mag., vol. 38, no. 9, 2000, pp. 104–14.
[5] J.Y. Wei and R.I. McFarland Jr., IEEE J. Lightwave Tech., no. 18, 2000,pp. 2019–37.
[6] J.S. Turner, “WDM Burst Switching for Petabit Data Networks,” Tech.Dig. OFC, 2000.
[7] M. Düser and P. Bayvel, “Analysis of a Dynamically Wavelength-Routed Optical Burst Switched Network Achitecture,” IEEE J. Lightwave Tech., no. 20, 2002, pp. 564–85.
[8] S. Ovadia, C. Maciocco, M. Paniccia “Photonic Burst Switching (PBS) Architecture for Hop and Span Constrained Optical Networks”, IEEE Optical Commun., 2003
[9] C. Gauger, “Dimensioning of FDL Buffers for Optical Burst Switching Nodes”, Proc. Optical Network Design and Modeling (ONDM 2002), Torino, 2002
[10] Y.N Singh, A. Kushwaha, S.K. Bose, “Exact and approximate analytical modeling of an FLBM-based alloptical packet switch”, IEEE J. Lightwave Tech., Volume: 21 , Issue: 3, March 2003, pp. 719–726.
[11] W.E. Leland, M.S. Taqqu,, W. Willinger, D.V. Wilson, “On the self-similar nature of Ethernet traffic (extended version)”, IEEE/ACM Trans. Networking, Volume:
2, Issue: 1, Feb. 1994, Pages:1–15
[12] M.E. Crovella and A. Bestavros, “Self-similarity in World Wide Web traffic: evidence and possible causes”, IEEE/ACM Trans. Networking, Volume: 5, Issue:
6, Dec. 1997, pp. 835–846
[13] L. Tancčevski, A. Ge, G. Castanon, L. Tamil, “A new scheduling algorithm for asynchronous variable length IP traffic incorporating void filling”, Proc. OFC/IOOC ’99.Technical Digest Volume: 3, pp. 21–26 Feb. 1999
[14] S. Shou-Kuo, T. Meng-Guang, T. Hen-Wai, P. Sreedevi, W. Jingshown, “Performance analysis of feedback type WDM optical routers under asynchronous and variabl packet length self-similar traffic”, Proc. High Performance Switching and Routing, 2004, April 2004, pp. 282–286.
[15] R. Rajaduray, D.J. Blumenthal, S. Ovadia, “Impact of Burst Assembly Parameters on Edge Router Latency in an Optical Burst Switching Network”, Proc. IEEE/LEOS Annual Meeting, Tucson, Oct. 2003.
[16] M. Yoo and C. Qiao, “Just-Enough-Time (JET): A High Speed Protocol for Bursty Traffic in Optical Networks”, Proc. IEEE/LEOS Conf. on Technologies for a Global Information Infrastructure, pp. 26–27, Aug. 1997.
[17] A. Feldmann, A.C. Gilbert, W. Willinger, “Data networks as cascades: Investigating the multifractal nature of Internet WAN traffic”, Proc. ACM Sigcomm
’98, Vancouver, Sept. 1998, pp. 42–55.
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
[1] Gauger
[2] feed-forward
[3] Singh et al
[4] Tančevski et al.
[5] burst
[6] burst
ترجمه مقاله کامپیوتر – سایت ترجمه – ترجمه تخصصی
نمونه ترجمه مقالات رشته های دیگر
ترجمه مقاله مدیریت منابع انسانی