Kappale 8 - Ad-Hoc verkkojen tehokkuus Tietoliikennetekniikan seminaari – Markku Korpi

Johdanto  Verkon tehokkuus on keskeinen mittari vertailtaessa verkkotekniikan käyttökelpoisuutta ja soveltuvuutta erilaisiin tarpeisiin tiedonsiirtonopeus: tiedostojen siirto, musiikki, video pieni viive: ohjausjärjestelmät  Ad-Hoc verkoissa erityisiä haasteita ovat arkkitehtuurin dynaamisuus ja reititettävyys  Tehokkuuteen vaikuttaa paljon eri osatekijöitä, joita tutkitaan tässä kappaleessa käytännön kokeilla Kappaleen 7 mukainen koejärjestely: käytössä ABR reititys

Tehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä Ad-Hoc verkossa (ABR reititys) 1. ABR kontrolliviestien lähetystaajuus, ”beaconing taajuus” (Beaconing interval) testeissä käytetty: 10ms – 15s 2. Pakettikoko 3. Hyppyjen määrä (hyppyä, Hops) 1-3 hyppyä

Tehokkuuden mittarit: 1. Reitin selvitysaika – RD time 2. Siirtoviive (siirtoaika) – EED 3. Siirtonopeus - throughput 4. Hävikki – packet loss 5. Reitin uudelleenmuodostusaika - RRC

(1) Reitin selvitysaika – RD time  Aika, joka kuluu selvitysviestin (BQ) lähetyksestä vastauksen (REPLY) vastaanottoon  Testin tulokset: Varsinaisen tiedonsiirtopaketin koon vaikutusta ei tutkittu tässä yhteydessä koska siirtopaketteja ei käytetä reitin selvityksessä ”Beaconing taajuudella” ei olennaista merkitystä Hyppyjen lukumäärän suhde selvitysaikaan ei lineaarinen, syy: BQ -viestin koko kasvaa suhteessa välissä oleviin reitityspisteiden lukumäärään

(1) Reitin selvitysaika – RD time

(2) Siirtoviive (End-to-End Delay)  Siirtoviive = aika, joka kuluu paketin lähettämisestä vastaanottamiseen etenemisvaimennus + prosessointiaika + jonotusaika  Siirtoviive = RTT/2  Tulokset: paketin koon kasvaessa siirtoviive kasvaa lähes lineaarisesti ”beaconing taajuudella” ei käytännön merkitystä hyppyjen määrä lisää siirtoviivettä lineaarisesti  64 tavun paketilla noin 3ms viive / hyppy

(3) Siirtonopeus  Siirtonopeus = siirretty data/ siirtoaika  Tulokset: pakettikoon kasvaessa nopeus kasvaa tiettyyn raja- arvoon asti  64 – 1008 tavua: 157.5kbps – 775.4kbps (+392 %). (max. 1.16Mbps – tavun paketilla)  hyppyjen lisääntyessä pakettikoon kasvu vaikuttaa edelleen vastaavassa suhteessa kuin yhden hypyn tapauksessa ”beaconing taajuudella” ei käytännön merkitystä reitin pituuden vaikutus keskimääräiseen siirtonopeuteen (paketti 1000 tavua):  1 hyppy: 780 kbps, 2 hyppyä 410 kbps, 3 hyppyä 280 kbps

(4) Hävikki (Packet loss)  paketteja katoaa tai korruptoituu häiriöt, törmäykset radiotiellä  Tulokset: pakettikoon kasvattaminen lisää hävikkiä, erityisesti kun beaconing taajuus on suuri suurempi beaconing taajuus  suurempi hävikki, suhde ei kuitenkaan lineaarinen hyppyjen määrä lisää hävikkiä, riippuu jokaisesta hypystä erikseen

(4) Hävikki (Packet loss)  Keskimääräinen hävikki-%: HyppyjäBeaconing taajuus Hi (10ms-500ms) Beaconing taajuus Lo (1s – 15s) 1~25%~10% 2~30%~15% 3~55%~25%

(5) Reitin uudelleenmuodostusaika - RRC  Tutkittiin miten nopeasti ABR reititysprotokolla muodostaa uuden yhteyden rikkoutuneen tilalle  Tulos: uudelleenmuodostusaika on vastaava kuin vastaavan reitin selvitysaika (RD time)

TCP/IP sovellusten toimivuus  Ad-Hoc yhteyden yli testattiin TELNET, FTP ja HTTP sovelluksia  Testeissä ei havaittu ongelmia ainakaan 3-5 hypyn laajuisessa verkossa  Lopputuloksena todettiin testatun Ad- Hoc -testiverkon tehokkuuden olevan varsin hyväksyttävä nykyisten sovellusten käyttöön

Johtopäätöksiä:  Pakettikoko vaikuttaa suorituskykyyn varsin suorassa suhteessa kompromissi hyvän virheensietokyvyn, viiveen ja siirtonopeuden kesken  Beaconing taajuudella ei merkittävää vaikutusta, ainoastaan erittäin suuren taajuuden merkitys havaittavissa  Hyppyjen määrällä varsin selkeä vaikutus suorituskykyyn viive kasvaa, hävikki kasvaa, nopeus laskee

Keskustelun siementä:  Testitulosten johtopäätökset  Onko optimiarvoja mahdollista määrittää eri muuttujille? pakettikoko, beaconing taajuus, hyppyjen määrä  Onko jokin tehokkuuden mittareista Ad-Hoc verkoissa muita tärkeämpi? reitin selvitysaika, siirtoviive, siirtonopeus, hävikki, reitin uudelleenmuodostusaika  Olivatko testit luotettavia ja riittävän kattavia?