国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

PON網(wǎng)絡(luò)中DBA算法對(duì)高帶寬業(yè)務(wù)傳輸速度影響的技術(shù)分析

2018-10-17 03:02:04呂衛(wèi)東
江蘇通信 2018年3期
關(guān)鍵詞:傳輸速率分配速率

呂衛(wèi)東

中國(guó)電信股份有限公司江蘇分公司

0 背景

目前寬帶業(yè)務(wù)交付通過測(cè)速來實(shí)現(xiàn)確認(rèn)是否滿足客戶承諾速率要求。業(yè)務(wù)測(cè)速是一個(gè)端到端的處理過程,涉及到端到端整個(gè)業(yè)務(wù)流程的每個(gè)環(huán)節(jié),包括了業(yè)務(wù)測(cè)速服務(wù)器和用戶終端的硬件性能、傳輸線路的帶寬和時(shí)延、TCP的算法(包括發(fā)送緩沖區(qū)大?。?、用戶端的算法(包括滑動(dòng)窗口大小)。高帶寬業(yè)務(wù)測(cè)速對(duì)各環(huán)節(jié)的要求更為嚴(yán)格,特別是DBA算法設(shè)置合適與否,對(duì)傳輸線路的帶寬和時(shí)延存在較大的影響,為解決上述問題,滿足大規(guī)模提速需求,需深入研究DBA算法優(yōu)化方案,提升光網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)能力,提升用戶感知。

1 測(cè)速原理及深度分析

1.1 TCP基本原理

TCP協(xié)議是建立在IP協(xié)議基礎(chǔ)上,面向連接的,有傳輸保證的協(xié)議。當(dāng)進(jìn)行TCP數(shù)據(jù)傳輸時(shí),Server側(cè)向Client側(cè)發(fā)送數(shù)據(jù),Client側(cè)需要對(duì)接收到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行確認(rèn)。因此,當(dāng)OLT用戶側(cè)用戶進(jìn)行下載時(shí),需要同時(shí)向上行發(fā)送確認(rèn)幀。當(dāng)OLT用戶側(cè)用戶進(jìn)行上傳時(shí),服務(wù)器會(huì)同時(shí)向下行發(fā)送確認(rèn)幀。

在TCP交互過程中,操作系統(tǒng)會(huì)為每個(gè)TCP連接分配相應(yīng)的發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū),TCP接收窗口和發(fā)送窗口的最大值即為接收緩沖區(qū)和發(fā)送緩沖區(qū)的大小。當(dāng)TCP傳輸過程中出現(xiàn)丟包時(shí),TCP連接會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)窗口大小,導(dǎo)致TCP傳輸速率降低。

另外,傳輸時(shí)延也會(huì)影響TCP傳輸速率,根據(jù)計(jì)算公式:TCP傳輸速率 = TCP窗口/RTT。這里RTT代表Round Trip Time,即TCP傳輸時(shí)報(bào)文往返所需的時(shí)間。當(dāng)RTT增大時(shí),TCP傳輸速率將降低。

1.2 PON傳輸模型分析

OLT的業(yè)務(wù)配置中,上行的帶寬主要由DBA決定。針對(duì)DBA的分配機(jī)制對(duì)測(cè)速影響分析如下:

(1)PON DBA帶寬分配簡(jiǎn)述

PON上行為時(shí)分復(fù)用,當(dāng)ONU上行需要進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí),會(huì)向OLT上報(bào)帶寬請(qǐng)求DBRu,OLT接收到帶寬請(qǐng)求后會(huì)根據(jù)ONU的帶寬類型進(jìn)行調(diào)度計(jì)算,并在帶寬分配周期將帶寬分配給ONU,此時(shí)ONU才會(huì)將自己緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到OLT。ONU的緩沖區(qū)為FIFO隊(duì)列,上行存在隊(duì)列調(diào)度。

(2)PON DBA帶寬分配原理

協(xié)議規(guī)定的帶寬類型有4種,優(yōu)先級(jí)從高到底:Fixed(固定帶寬)、Assured(保證帶寬)、Non-Assured(不保證帶寬)、Best-Effort(盡力而為帶寬)。

OLT定義的帶寬類型:

Type1:固定帶寬。完全預(yù)留給特定ONU或者ONU的特定業(yè)務(wù),即使在ONU沒有上行業(yè)務(wù)流的情況下,這部分帶寬也不能為其他ONU使用。

Type2:保證帶寬。保證在ONU需要使用帶寬時(shí)可獲得的帶寬。當(dāng)ONU的實(shí)際業(yè)務(wù)流量未達(dá)到保證帶寬時(shí),設(shè)備的DBA機(jī)制應(yīng)能夠?qū)⑵涫S鄮挿峙浣o其他ONU的業(yè)務(wù)。

Type3:保證帶寬+最大帶寬。Type3類型為帶寬組合類型,在保證用戶有一定帶寬的同時(shí),還允許用戶有一定帶寬的搶占,但總和是不會(huì)超過用戶配置的最大帶寬。

Type4:最大帶寬。最大帶寬是在ONU使用帶寬時(shí)可獲得的帶寬上限值,最大程度地滿足ONU使用的帶寬資源。

Type5:固定帶寬+保證帶寬+最大帶寬。既給用戶預(yù)留其他用戶不能搶占的固定帶寬資源,又確保在需要使用帶寬時(shí)可獲得的保證帶寬,同時(shí)允許用戶有一定帶寬的搶占,但總和是不會(huì)超過用戶配置的最大帶寬。

圖1 OLT定義的帶寬類型和協(xié)議規(guī)定的帶寬類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系

如圖1所示,Type3配置Assured大小和Max,Non-Assured不顯示配置,可由Non-Assured = Max–Assured計(jì)算得到;Type4配置Max,Best Effort即Max配置的大小。

由協(xié)議規(guī)定的優(yōu)先級(jí)可看出Type3的優(yōu)先級(jí)大于Type4,即在擁塞的情況下,配置為Type3的用戶至少可以獲得Assured帶寬。

(3)PON DBA帶寬分配過程

如圖2所示,PON DBA分配過程可以理解為:總帶寬分四輪按帶寬類型的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分配。

圖2 PON DBA帶寬分配過程

1.3 上下行TCP傳輸分析

為了測(cè)試驗(yàn)證TCP傳輸速率與RTT的關(guān)系,以及PON DBA算法各種類型的差異,搭建測(cè)試環(huán)境如圖3所示,并利用WiresharK軟件進(jìn)行抓包分析。

圖3 測(cè)試拓?fù)鋱D

(1)TCP傳輸速率與RTT有關(guān)。根據(jù)TCP傳輸速率 =TCP窗口/RTT,當(dāng)RTT增大時(shí),TCP窗口固定的情況下,TCP傳輸速率會(huì)降低。

如圖4所示,測(cè)試FTP下載速率為175KB/s,RTT分析在34ms到42ms之間波動(dòng)。

圖4 (1-2) 測(cè)試FTP下載速率為175KB/s時(shí)RTT變化情況

如圖5所示,當(dāng)RTT增大時(shí),F(xiàn)TP的下載速率也隨之降低。如下RTT超過550ms,速率僅為14KB/s。

圖5 (1-2) 測(cè)試RTT增大時(shí)FTP下載速率變化情況

(2)當(dāng)同時(shí)進(jìn)行上傳時(shí),根據(jù)TCP傳輸速率與TCP窗口和RTT的關(guān)系計(jì)算:

下載速率=下載TCP窗口/RTT上傳

上傳速率=上傳TCP窗口/RTT下載

由于傳輸上傳和下載傳輸路徑相同,這里假設(shè)RTT上傳= RTT下載,則下載速率=上傳速率×下載TCP窗口/上傳TCP窗口。如果上傳速率為1M,當(dāng)下載TCP窗口> 3倍上傳TCP窗口時(shí),下載帶寬可以保持在3M左右波動(dòng)。

使用PC-A作為Client在OLT用戶側(cè),PC-B作為Server在OLT網(wǎng)絡(luò)側(cè),用戶側(cè)PC-A同時(shí)進(jìn)行下載和上傳,測(cè)試結(jié)果如圖6所示,上傳速率達(dá)到最大限速值1M,此時(shí)RTT達(dá)到35ms左右,下載帶寬仍能保持在3M左右波動(dòng)。

圖6 (1-2) PC-A為Client在OLT用戶側(cè)、PC-B為Server在OLT網(wǎng)絡(luò)側(cè)測(cè)試情況

將上述測(cè)試的Client和Server互換,使用PC-B在OLT用戶側(cè),PC-A在OLT網(wǎng)絡(luò)側(cè)。此時(shí)PC-B同時(shí)進(jìn)行下載和上傳。由于此時(shí)上傳TCP窗口和下載TCP窗口的比例關(guān)系發(fā)生變化。上傳TCP窗口變大,而使得TCP吞吐量增大,ONU的隊(duì)列深度也將變得更深,導(dǎo)致RTT會(huì)增大,同時(shí)由于下載TCP窗口變小,導(dǎo)致下載速率降低。測(cè)試結(jié)果如圖7所示,RTT為450ms左右,用戶側(cè)下載速率僅為15KB/s。

圖7 (1-2) PC-B為Client在OLT用戶側(cè)、PC-A為Server在OLT網(wǎng)絡(luò)側(cè)測(cè)試情況

因此,在不改變OLT和ONU上任何配置的情況下,僅Client和Server的緩沖能力發(fā)生變化,也會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不同。

(3)當(dāng)DBA逐漸調(diào)大,由于ONU將報(bào)文發(fā)送給OLT的速率增大,報(bào)文在ONU緩存里緩存的時(shí)間減小,緩存深度降低,因此RTT也會(huì)隨之減小。當(dāng)RTT減小到一定值時(shí)(即下載TCP窗口/下行限速),下行速率又可以達(dá)到最大值。如圖8所示,將DBA提升至3M,則RTT平均值減少到5ms以下,下行速率也提升至3M左右,且上行DBA越大,RTT越小,下載速率越高。

圖8 DBA提升至3M時(shí)RTT變化情況

根據(jù)上述分析,TCP傳輸速率與TCP窗口和RTT都有關(guān)系。 從實(shí)際應(yīng)用角度,增大DBA可以減少ONU緩存造成的影響,降低TCP傳輸RTT,因此在實(shí)際配置中可以根據(jù)用戶的情況適當(dāng)放大。

另外,不同的DBA帶寬類型,其實(shí)際效果也有差異。對(duì)于Type3的Assure帶寬,為保證帶寬,其帶寬分配優(yōu)先級(jí)高于Max帶寬。即當(dāng)ONU上報(bào)帶寬請(qǐng)求時(shí),Assure的帶寬是可以保證能夠分配到的。對(duì)于Type4的Max帶寬,為最大帶寬,這部分帶寬類型是不保證的,即ONU上報(bào)帶寬請(qǐng)求時(shí),OLT會(huì)根據(jù)剩余帶寬的情況以及PON口下各ONU的帶寬請(qǐng)求進(jìn)行調(diào)度,不能保證一定能分配到。因此,當(dāng)ONU配置的帶寬類型為Max時(shí),需要根據(jù)PON口下的剩余帶寬以及PON口下實(shí)時(shí)的帶寬請(qǐng)求進(jìn)行計(jì)算,最終決定ONU能否分配到的帶寬。因此,當(dāng)PON口下存在多個(gè)ONU或ONU上存在多個(gè)TCONU,且均存在上行帶寬請(qǐng)求時(shí),Max帶寬分配是無法保證的;導(dǎo)致RTT增加且不穩(wěn)定,導(dǎo)致下載速率存在波動(dòng)。

2 現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試驗(yàn)證

2.1 非擁塞情況下

非擁塞情況下,每個(gè)用戶使用相同帶寬配置,Type3和Type4測(cè)試對(duì)比結(jié)果,如表1所示:

表1 非擁塞情況下Type3和Type4測(cè)試對(duì)比結(jié)果

2.2 擁塞情況下

擁塞情況下,每個(gè)用戶使用相同帶寬配置,Type3和Type4對(duì)比測(cè)試結(jié)果,如表2所示:

表2 擁塞情況下Type3和Type4測(cè)試對(duì)比結(jié)果

擁塞情況下,每個(gè)用戶使用不相同帶寬配置,type3和type4對(duì)比測(cè)試結(jié)果,如表3所示:

表3 擁塞情況下配置不同帶寬Type3和Type4測(cè)試對(duì)比結(jié)果

從測(cè)試可以看出:

針對(duì)PON口下配置為Type3 或 Type4 的帶寬類型進(jìn)行測(cè)速對(duì)比來看:

(1)用戶的帶寬配置相同時(shí),Type3和Type4的測(cè)速結(jié)果基本無差異,帶寬平均分配;

(2)用戶的帶寬配置不相同時(shí),Type3優(yōu)先保證Assure的帶寬,Type4平均分配。

3 結(jié)論

測(cè)速和應(yīng)用層協(xié)議、緩沖區(qū)大小設(shè)置以及實(shí)際網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)都有關(guān)系,需要結(jié)合這些因素做綜合考慮:

(1)上行DBA越大,引入RTT越小,下行速率越大;

(2)同PON口Type3和Type4混合場(chǎng)景時(shí), 擁塞情況下,Assure帶寬配置比Max帶寬配置引入RTT小,Type3好于Type4;

(3)非擁塞情況下,Type3和Type4差異不大。

按照上述結(jié)論對(duì)現(xiàn)網(wǎng)DBA算法規(guī)模優(yōu)化后,效果顯著,新裝高帶寬客戶均能滿足業(yè)務(wù)速率要求,大大提升了客戶感知。

猜你喜歡
傳輸速率分配速率
“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”知識(shí)與能力提升
應(yīng)答器THR和TFFR分配及SIL等級(jí)探討
遺產(chǎn)的分配
一種分配十分不均的財(cái)富
績(jī)效考核分配的實(shí)踐與思考
速度和速率有什么不同
跨山通信中頻段選擇與傳輸速率的分析
黑龍江電力(2017年1期)2017-05-17 04:25:16
數(shù)據(jù)傳輸速率
CHIP新電腦(2016年9期)2016-09-21 10:31:09
新一代全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將百倍提升傳輸速率
新一代全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將百倍提升傳輸速率
航空| 九江市| 民县| 宜宾市| 海阳市| 三原县| 昌宁县| 老河口市| 永年县| 瑞金市| 疏勒县| 浦东新区| 罗甸县| 通辽市| 祁阳县| 洪湖市| 古浪县| 大港区| 阿瓦提县| 西城区| 香港 | 龙川县| 保德县| 襄汾县| 遵化市| 定结县| 治县。| 道真| 永定县| 建平县| 论坛| 增城市| 昭苏县| 宁德市| 盐源县| 巍山| 安吉县| 永春县| 怀化市| 鹰潭市| 运城市|