论文研究-面向服务网格的虚拟环境部署运行管理系统.pdf

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为了保证话音、视频、数据等综合业务在计算机网络通信中的服务质量QOS,需要解决优先级控制问题。为此,在保证高优先级帧尽可能优先发送,同时适当兼顾低优先级,特别是最低优先级帧发送的前提下,首次提出了“改进型轮询方式”,从而扩展了轮询介质访问方式在综合业务总线LAN中的应用。模拟实验表明,改进后的协议提高了综合业务总线LAN的QOS。
1342007,43(36) Computer Engineering and Applications计算机工程与应用 (先经过“第二轮小轮询”,再经过“第一轮小轮询”)才能得到发当前产生的1级帧需经过偶数轮(至少两轮)小轮询才能得到 送权,这种情况下的平均最大滞留时间为T=0;因此,改进协发送权,这时的平均最大滞留时间为Tnj=1;若前一次发送的 议0级帧有两种最大滞留时间Tu和T,需要对二者再一次求为0级帧,则当前产生的1级帧需经过奇数轮(至少一轮)小轮 平均值,才能得到平均最大滞留时间7。这一点在稍后的模拟询才能得到发送权,这时的平均最大滞留时间为T2,j=1;因此 实验时,给予了充分关注。对于观察站前一次发送1级或2级改进协议1级帧也有两种最大滞留时间T1和T1,需要对二者 帧,当前帧是0级帧的情况,发送过程与原协议基本一致,只需再一次求平均值,才能得到平均最大滞留时间T,这一点在稍 将图1中的“当前站为空?”和“为每个工作站设置一个随机数后的模拟实验时,同样给予了关注。1级帧的发送过程分别如图 发生器,随机产生信息帧”分别改为“当前站有0级帧?”和“为3、4所示,由此可得到改进协议1级帧的平均最大滞留时间T为: 每个工作站设置一个随机数发生器,随机产生0、1、2级帧,再 为主机设置一个随机数发生器,以便在第二轮小轮询中按不同 ∑t ∑t Tu+T1 概率确定1级或2级帧ˆ'即可。对于观察站前一次发送0级帧 TI (3) 当前帧也是0级帧的情况,其发送过程如图2所示。参考图1、 2级帧的发送过程与1级帧基本一致,只是必须将图3中 2可得改进协议0级帧的平均最大滞留时间T为: 的①、②号虚线框进行位置上的交换。同样,要将图4中②、③ ∑ ∑ 号虚线框以及两者之间的虚连线与①号虚线框进行位置上的 T (2)交换。参考图3、4很容易得出改进协议2级帧的平均最大滞留 Col 2 时间T2为 3.3改进协议1、2级帧的发送过程及平均最大滞留 时间分析 ∑t T21+72 (4) 上述0级帧经过一轮或两轮小轮询必定能够得到发送权 1、2级帧则不同。1、2级帧由于受“一次大轮询”中“第二轮小轮 询”选择概率P的影响,最大滞留时间具有不确定性,并且最大4模拟实验与结果分析 滞留时间也与观察站(已设定为1号站)前一次发送的信息帧 设定实验在比较理想的状态下进行,无帧的错传、丢失现 类型有关。就1级帧而言,若前一次发送的为1级或2级帧,则象,工作站等概率产生各优先级帧,信息帧的长度为定值,相邻 开 为每个工作站设置一个随机数发生器,随机产生0 1、2级帧,再为主机设置一个随机数发生器,以便在 第二轮小轮询中按不同概率确定1类或2类帧 主机站记数轮询圈数, 第一轮轮询开始m=1 主机启动随机数发生器 m>m? Y、对m进行求和,并除以c,求 得平均最大滞留时间且输出}(结束 1级选释1级帧还是2级2级 轮询LAN上的N-号站,=0,1…轮询LAN上的N-i号站,=0,1 轮询LAN上的N-i号站,i= 当i=N时,N-i号站为主机 N,当i=N时,N-i号站为主机,一轮 0,1…N,当i=N时,Ni号站 轮轮淘开始时i=0且轮询帧的计轮询开始时=0且轮询帧的计时器 为主机,一轮轮询开始吋i0 时器继续计时。第一轮开始时t=0继续计时。第一轮开始时t=0 且轮询帧的计时器继续计时 当前站有1级帧? 前站有2级畅 当前站有0级帧 Y 发送信息帧且传递轮 发送信息帧且传递轮 N询信号到N1站后, 发送信息帧且传递轮 询信号到N1站后, 轮询帧计时tm=tn N|淘询信号到N--1站后, 轮询帧计时tn=tn+r 轮询帧计时t=++ 发出传递轮询信号 发出传递轮询信号 废出传递轮询信号 到达N--1站,轮 到达N-i-1站,轮 到达N-i-1站,轮 询帧计时tm=tm+t 询帧计时t=t+t 询帧计时t=+ Y 轮轮询结束,Y 进入m+1轮轮询 轮轮询结東,输出tm,这时 的m称为tc,1=c。轮询帧计 时器清零(=0)0级帧发送 数量ca+1,第一轮开始时e 0。进入下一轮轮询 图2改进协议0级帧流程图(前一次发送0级帧) 王超,王立宏,逯昭义:基于轮询方式综合业务总线LAN的优先级控制 2007,43(36)135 (开始) 防每个工作站设置一个随机数发生器,随机产生0 12级帧,再为主机设置一个随机数发生器,以便在 第_二轮小轮询中按不同概率确定1类或2类帧 主机站记数轮询圈数 第一轮轮询开始m=1 对tn1进行求和,并除以c1(2级帧的 流程图,对a进行求和并除以2),结束 得出平均最大滞留时间且输出 轮询LAN上的N-i号站 1…N,当i=N时,N 轮询LAN上的N-i号站,=0,1…N,当 号站为主机,一轮轮询开 始时i=0且轮询帧的计时 N时,N-i号站为主机,一轮轮询开始 器继续计时。轮询帧每经 时i=0且轮询帧计的时器继续计时 过观察站1次,须累加计 时tn,直至观察站信息帧成 主机启动随机数发生器 功发送。第一轮开始时t=0 1级 <透泽1级或2级、2级 当前站有0级帧 当站有1级帧一 当前站有2级帧 发送信息帧且传递轮 发送信息唢且传递轮 发送信息帧且传递轮 询信号到N--1站后 询信号到N-i-1站后, 询信号到N-i-1站后 轮询帧计时ta=tn+r+ 轮询帧计时tn=tn+r+t 轮询帧计时t=tn+r+t 发出传递轮询信号 发出传递轮询信号 发出传递轮询信号 到达N-i-1站,轮 到达N-i-1站,轮 到达N-i-1站,轮 询帧计时ta=tn+ 询帧计时t=+1 询帧计时t=t+ I+ 轮轮询结束, 进入m+1轮轮询 轮轮询结束,输出tm,这时的t称为t,一轮轮询结束 w=cn。轮询帧计时器清零(L=0)1级帧发进入下一轮询 数量c1+1,第一轮开始时cn=0(2级帧的 流程图,tn称为ta1,w=c2。发送数量c21+1, 第一轮开始时c2=0)。进入下一轮轮询 图3改进协议1级(或2级)帧流程图(前一次发送1级或2级帧) 工作站之间的距离为定长。实验时,令M=10000,1=1,P=0.5。变大,且改进后协议最高优先级(0级)帧的滞留时间比原协议 按照上述流程,用C语言编程,程序约∞ω0行,有兴趣的读者要短,较低优先级(1级)帧的滞留时间适当变长,而最低优先 可以索取,限于篇幅不再赘述。 级(2级)帧的滞留时间并非趋于很大ε它表明改进协议对优先 41信息帧长度τ对平均最大滞留时间的影响 级的控制机制是有效的,即改进协议既提高了最高优先级业务 为探讨“改进型轮询协议”"的性能,需要对信息帧长度问题的服务质量,同时适当兼顾了低优先级业务特别是最低优先级 进行分析。实验已设定信息帧的长度为定值,在此前提下,通过业务的服务质量,达到了改进协议的预期目的。 比较改进协议0级帧与原协议的平均最大滞留时间以便确定43选择概率P1对平均最大滞留时间的影响 适合改进协议的信息帧长度。设定n=50、P1=0.7。根据流程图1 设定r=5、n=20。在流程图1、2、3、4的基础上再一次进行 和2,得到实验数据如表1所示,实验曲线如图5所示。 实验,以探讨山主机确定的P1值对0、1、2优先级帧平均最大 由图5可见,一般情况下(r≥4),只要信息帧长度相同,改滞留时间的影响。实验数据如表3所示实验曲线如图7所示。 进协议0级帧的性能明显优于原协议,这一点是容易理解的: 由图7可见,按协议T几乎不变是容易理解的,而T+T2 在原协议的一次循环中,网上凡有信息帧的站都要服务;然而的值随着P的增加有较大变化,则是由丁随着P增加,71趋 在改进协议的一次大循环(两轮小循环)中,只对0级帧和1级于T,7趋于无穷,T的变化趋势平缓,而T2的变化趋势陡急。 帧(或2级帧进行服务,对2级帧(或1级帧)不服务,省出时因此,在不同P值下,T+7并非定值。这说明在网络实际运行 间在下一次大循环的第一轮小轮询中又对0级帧服务,因此0中,不能仅为提高较低优先级(1级)业务的服务质量而无限增 级帧的滞留时间明显变小。显然,改进型协议适合优先级条件加P值,这样会使得最低优先级(2级)业务长时间滞留系统甚 下信息帧的传输。 至永远不能得到服务。(收稿日期:2007年7月) 4.2站点数n对平均最大滞留时间的影响 设定7=5、P=07,改变站点数,依据上述流程图1、234参考文献: 进行实验,对原协议和改进后协议求平均最大滞留时间,得到7成林一种基于 CSMA/CD的优先级随机分割的综合业务局域网 J小型微型计算机系统,2004,24(11):1916-1918. 实验数据如表2所示,实验曲线如图6所示。 [2]吕磊,逯昭义,赵东风综合业务网中EE8024优先级控制准公平 由图6可见,改进后协议0、1、2优先级帧的滞留时间依次 性探讨门计算机工程与应用,2004,40(7):146-151 1362007,43(36) Computer Engineering and Applications计算机工程与应用 开始) 为每个工作站设置一个随机数发生器,随机产生0 1、2级帧,再为主机设置一个随机数发生器,以便在 第二轮小轮询中按不同概率确定1类或2类帧 主机站记数轮询圈数, 第一轮轮询开始m=1 轮询LAN上的N-i号站,0,1…N,当iN时,N-i 对t进行求和,并除以c2 号站为主机,一轮轮询开始时i0且轮询帧的计时LN (2级帧的流程图,对t2进 器继续计时。轮询帧每经过观察站1次,须累加计时 行求和并除以c2),得出平 结束) tn,直至观察站信息帧成功发送。第一轮开始时t=0 均最大滞留时间且输出 轮询LAN上的N-i号站,= 主机启动随 0,1…N,当iN时,N-i号站 L机数发生器 为主机,一轮轮询开始时i=0 1级一择1级或2级2级[且轮询计的时器继续计时 当前站有1级帧 当前站有2级帧 Y当前站有0级倾 发送信息帧且传递轮 发送信息帧且传递轮 询信号到N-i-1站后, 询信号到N--1站后, 发送信息帧且传递轮N 询信号到N-i-1站后, 轮询帧计时tn=tn++ 轮询帧计时t=tn+7+t 轮询帧计时tn=tn++t 发出传递轮询信号 发出传递轮询信号 发出传递轮询信号 到达N-i-1站,轮 到达N-i-1站,轮 到达N-i-1站,轮 询帧计时t=tn+t1 询帧计时t=tn+t, 询帧计时tn=tn+t +1 N ①一轮轮询结束,输出l,这时的m称为La, v=c1轮询帧计时器清零(=0)。l级帧发送:②、轮轮询结束, 一轮轮询结束 进入m+1轮轮询 进入下一轮询 数量ca+1,第一轮开始吋cp=0(2级帧的流 程图,t称为t2,=c2发送数量cx+1,第 轮开始时c2=0)。进入m+1轮轮询 图4改进协议1级(或2级)帧流程图(前一次发送0级帧) 表1不同信息帧长度0级帧的平均表2不同n值下,协议改进前后平均最大 表3不同P下,协议改进前后平均最大 最大滞留时间 滞留时间比较 滞留时间比较 5 20 30 40 60 P10.600.650.700.750.800.850.90 T原152.20177.75203.30228.85254.40 T原37.5872.54107.641426517752127070635263.2663006268623861.9861.58 7n90.10100.12110.14120.17130.197034.4863.0091.621120.25148.92177.611147.76136.38127.16118.50110.08102.4696.50 7178.819773217.27236.82256.367162.62127.1691.88325670321.72386.71T2198.35223.672541429849365.33475.98662.74 T0134.14148.93163.71178.50193.28 T2122.74254.1486.05518.64650.47782.80 o为原协议,+为改进协议0级帧 为原协议,o为改进协议0级帧 为1级帧,△为2级帧 o为改进协议0级帧,*为1级帧 800 700 △为2级帧 700 10z 厘回600 600 E田 500 E 50C 200 400 R180 x300 200 一中 100 1203456789 01020 405060 0.550.60.650.70.750.80.850.90.95 图5不同信息帧长度r对协议性能的影响图6不同n值对协议性能的影响 图7不同p对协议性能的影响 「3]逯昭义,罗秀秀综合业务城域网IEE8α2.5预约级协议改进策略 协议J电子学报,2003,31(8):1222-1226. 电子与信息学报,2002,24(11):1581-1588 6顾震,鲍仁敏,周明润 Electronic-dog与链式动态树总线小计算机 [4] Lagkas T D, Papadimitriou G I, Pomportsis A SQAP: a Qos sup 工程,2006,32(7):243-252 portive adaptive polling protocol for wireless LANs [JI Computer Communications. 2006. 29: 618-633 「7]逯昭义计算机网络体系结构-计算机网络原理[M北京:清华大学 5]周亚建,李建东,吴杰支持话音/数据分组并传的UPMA多址接入 出版社,北方交通大学出版社,2003:115-117

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