การจัดการจราจรข้อมูลในโครงข่าย IP ด้วยวิธีจุดภายใน

Abstract

บทคัดย่อ

ปัจจุบัน ระบบเครือข่ายมีบทบาทสำคัญมากขึ้นเนื่องจากมีการใช้งานคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นเข้าถึงกันเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อเพิ่มความสามารถของระบบต่าง ๆ ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น โดยการส่งข้อมูลข้ามเครือข่ายภายในโครงข่ายขนาดใหญ่ เช่น อินเทอร์เน็ต จะต้องมีโพรโทคอลชี้เส้นทาง ที่ซึ่งในปัจจุบันนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด คือ OSPF เนื่องจากโครงข่ายโอเอสพีเอฟใช้อัลกอริทึมในการค้นหาเส้นทางด้วยตัวเอง โดยคำนวณจากเส้นทางที่มีค่าน้ำหนักรวมน้อยที่สุด และด้วยการใช้ค่าน้ำหนักมาตรฐานของช่องสัญญาณอาจทำให้การจัดเส้นทางให้แก่การไหลของข้อมูลไม่ตรงกับความต้องการและเกิดความคับคั่งเกินไปในบางเส้นทาง ผู้วิจัยจึงนำวิธีจุดภายในมาทดลองประยุกต์ใช้ในการหาชุดค่าน้ำหนักที่เหมาะสมของสายสัญญาณ โดยวิธีจุดภายในนั้นเป็นวิธีที่สามารถแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนสูงและให้ประสิทธิภาพที่ดีทั้งยังใช้เวลาประมวลผลไม่นานมาก จากการทดลองในส่วนแรกพบว่าประสิทธิภาพการไหลของการกำหนดค่าน้ำหนักด้วยวิธีจุดภายในเมื่อเทียบกับวิธีการใช้ค่าน้ำหนักมาตรฐานที่โครงข่ายเราเตอร์ขนาด 10 โหนด มีค่าประสิทธิรูปที่ใกล้เคียงกัน แต่เมื่อเพิ่มความขนาดของโครงข่ายเป็น 14 โหนด พบว่าวิธีจุดภายในจะให้ค่าประสิทธิรูปที่ดีกว่าเมื่อโครงข่ายมีความซับซ้อนสูงโดยเฉพาะที่โหนดดีกรีเท่ากับ 2.0 จะมีประสิทธิภาพดีกว่าวิธีการใช้ค่าน้ำหนักมาตรฐานถึง 132.96 % ในการทดลองส่วนที่สองผู้วิจัยพบว่าการกำหนดค่าน้ำหนักด้วยวิธีจุดภายในนี้ให้ค่าประสิทธิภาพการไหลของข้อมูลด้อยกว่าวิธีซิมเพล็กซ์เล็กน้อย แต่เวลาในการประมวลผลของวิธีจุดภายในจะเร็วกว่าวิธีซิมเพล็กซ์มากโดยเฉพาะในกรณีของโครงข่ายที่ซับซ้อนสูง ซึ่งจากการทดสอบกับโครงข่ายขนาด 10 โหนด ที่โหนดดีกรีที่ 2.0 พบว่าจะได้ประสิทธิภาพการไหลที่เป็น 82.35 % ของวิธีซิมเพล็กซ์ แต่มีประสิทธิภาพด้านเวลาดีกว่าถึง 63 เท่า 

คำสำคัญ : วิธีจุดภายใน; การจัดการจราจรข้อมูล; โครงข่ายไอพี

Abstract

Currently, the computer networks are very important because there is the widespread use of computers and we need to connect them together to enhance the efficiency of the computer systems. Sending data across the network, such as Internet, we need routing protocols. The most widely used routing protocol is OSPF (open shortest path first) because OSPF uses a shortest path algorithm to find the best paths by choosing the path with the least weight. By using the default weight, OSPF may make the path of the data flow not match the user needs and make some congested link. Then we apply an interior point method to determine the appropriate links' weights from the knowledge that Interior point method is the high performance method to resolve complex problems with not very long calculation time. In first part of our experiment, we use the default weight and compare with the interior point method and found that the efficiency of 10-node networks similar. But in 14-nodes networks with high node degree (2.0) experiment, the interior point method provides 132.96 % better performance than the default weight method.  In the second part of our experiment, we compare the simplex method to our interior point method with the network of node degree 2.0 and the number of node is 10. We found that, the data flow performance of the networks with interior point method's weights is nearly to the Simplex method but the time performance if interior point method is 63-fold better. 

Keywords: interior point; traffic engineering; IP network