تحليل أداء الشبكة عند استخدام خوارزميات إدارة الازدحام في الموجهات

الملخص

تولد تطبيقات الوسائط المتعددة، مثل تطبيقات نقل الصوت عبر بروتوكول الشابكة والمؤتمرات الفيديوية حركات مرور ذات خصائص تختلف اختلافًا كبيرًا عن حركات المرور التي تولدها التطبيقات الأخرى، حيث أن لديها متطلبات تأخير وفقدان رزم أكثر صرامة، فمثلا تتأثر جودة تطبيقات المكالمات الصوتية عبر الانترنت بالتذبذب (Jitter) وفقدان الرزم والتأخير الناتج عن الانتظار في عقد الشبكة، كما قد تتدهور جودة  المكالمات الفيديوية بشكل كبير خلال فترات ازدحام الشبكة، ما يجعل قياس أداء الشبكة والتعرف على التقنيات التي يمكن أن تُطبق فيها لتقديم جودة مناسبة لهذه التطبيقات أمرًا بالغ الأهمية.

يعرفنا في هذا البحث على بعض النماذج المستخدمة في الشبكات لتحقيق جوده الخدمة وهي نموذج الخدمات المتكاملة INTSERV والمتمثل في بروتوكول حجز الموارد RSVP  والذي يعتمد على بناء دارة افتراضية عبر الشابكة على طول المسار بين الطرفين المتصلين،  ونموذج الخدمات المتمايزة أو التفاضلية DiffServ والتي يتم فيها تصنيف رزم البيانات الى فئات والتعامل معها لاحقاً بشكل متمايز لتلبية متطلبات التطبيقات التي تتطلب قيودا صارمة في الشبكة، حيث  تطرقنا إلى دراسة  تأثير تطبيق خوارزميات الجدولة FIFO-PQ-WFQ-CQ في الموجهات. 

اعتمدنا في دراستنا التجريبية على المحاكي (OPNET 14.5) لبناء نماذج الشبكة وتطبيق اليات جودة الخدمة فيها واستخدمنا التأخير، التذبذب، فقدان الرزم وMOS كمعايير لتحليل الأداء وقياس الجودة وذلك في ظل استخدام ترميزات مختلفة لتطبيق الصوت وذلك بهدف دراسة تأثير استخدام هذه الترميزات على أداء الشبكة.

أظهرت نتائج المحاكاة المكثفة تفوق استخدام خوارزمية الجدولة CQعلى بقية الخوارزميات حيث انخفضت قيمة التأخير الى أقل من 100 ميللي ثانية وانخفضت قيمة JITTER الى ما يقارب 0.005 ثانية وارتفعت قيمة MOS الى 4.5 طيلة زمن المحاكاة وهذه النتائج ممتازة بالنسبة لجودة الخدمة في شبكات الوسائط المتعددة.