MỘT HƯỚNG TIẾP CẬN LẬP LỊCH NHÓM TỐI ƯU TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG

Nguyễn Hồng Quốc và CS. Tập 132, Số 2A, 2023 6 The advantages of this new proposed algorithm have been affirmed through analysis and evaluations based on simulation results. Keywords: OBS network, group scheduling, bandwidth utilization, burst loss ratio 1 Giới thiệu Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng (Wavelength Division Multiplexing - WDM) đã trở thành giải pháp tốt nhất cho các đường trục truyền thông của các mạng truyền dữ liệu để khai thác hiệu quả băng thông của sợi quang. Chuyển mạch gói luôn là mô hình truyền thông được mong muốn nhất đối với các nhà phát triển mạng. Nhưng do một số giới hạn về công nghệ, chuyển mạch chùm quang (Optical Burst Switching - OBS) là mô hình chuyển mạch gói quang khả thi nhất cho đến nay [12] [18]. Một đặc trưng của mạng OBS là gói điều khiển (Burst Header Packet - BHP) tách rời với phần dữ liệu của nó (chùm dữ liệu, burst) về mặt không gian và thời gian, tức là gói điều khiển sẽ được gửi đi trước trên một kênh điều khiển, tách rời với kênh dữ liệu và thực hiện đặt trước tài nguyên cho chùm của nó tại các nút lõi mạng. Hoạt động đặt trước tài nguyên của một gói điều khiển khi đến tại một nút trung gian thực chất là việc thực hiện một giải thuật lập lịch cho chùm dữ liệu đi sau gói điều khiển trên một kênh bước sóng ra. Lập lịch là một trong những hoạt động quan trọng trong mạng chuyển mạch chùm quang. Khi gói điều khiển của một chùm đến tại một nút lõi mạng, dựa vào thông tin được chứa trong gói điều khiển như thời điểm đến, thời điểm kết thúc của chùm, một giải thuật

lập lịch sẽ được gọi để tìm kênh bước sóng ra khả dụng cho việc lập lịch chùm đến. Mục đích chính của giải thuật lập lịch là sắp xếp các chùm đến trên các kênh bước sóng ra, nhằm tối đa hiệu suất băng thông sử dụng, giảm số lượng chùm bị loại bỏ và nâng cao hiệu suất hoạt động của mạng OBS. Hiện đã có nhiều giải thuật lập lịch được đề xuất và có thể phân loại chúng thành hai nhóm tiếp cận chính: lập lịch trực tiếp [3] và lập lịch nhóm [7]. Đối với lập lịch trực tiếp, khi một gói điều khiển đến một nút lõi mạng, một giải thuật lập lịch trực tiếp sẽ được gọi để tìm kênh bước sóng khả dụng lập lịch cho chùm của nó; nếu có nhiều hơn một kênh bước sóng khả dụng, giải thuật lập lịch này sẽ chọn một kênh lập lịch mà tối ưu tiêu chí đặt ra của giải thuật. Tuy nhiên giải lập lịch trực tiếp chỉ quan tâm đến hiệu quả của việc lập lịch chùm hiện thời, mà không xem xét đến những tác động của nó đến tình trạng tài nguyên cho những lần lập lịch sau. Kết quả là băng thông trên các kênh dữ liệu ra bị phân mảnh và việc sử dụng băng thông của các kênh trở nên không hiệu quả. Một giải pháp cho vấn đề nêu trên là lập lịch nhóm, trong đó các gói điều khiển đến trong mỗi khe thời gian  sẽ tiến hành lập lịch đồng thời cho các chùm tương ứng của chúng. Như đã được chứng minh trong [4] [5] [17], lập lịch nhóm hiệu quả hơn lập lịch trực tiếp dựa trên số chùm bị loại bỏ giảm, mức độ khai thác băng thông tốt hơn và giảm xác suất mất mát dữ