بررسی تجربی اثر مقیاس توپولوژی بر عملکرد شبکه های مش کاملا متصل

شبکه های مش بی سیم به دلیل ساختار غیرمتمرکز، تحمل پذیری خطا و قابلیت پشتیبانی از مسیرهای چندگانه، به طور گسترده در سامانه های ارتباطی توزیع شده مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، تحلیل اثر مستقل مقیاس پذیری توپولوژی بر عملکرد لایه انتقال همچنان چالش برانگیز است، زیرا اغلب پژوهش های پیشین شبکه های مش را در شرایطی شامل تداخل بی سیم، پویایی مسیریابی و ناهمگنی سخت افزاری بررسی کرده اند. در این پژوهش، یک چارچوب مبتنی بر امولیشن قطعی با استفاده از Mininet برای ارزیابی عملکرد توپولوژی های مش کاملا متصل ارائه می شود. سه توپولوژی متقارن شامل ۵، ۱۰ و ۱۵ گره طراحی شده و تمامی پارامترهای پیوند شبکه نظیر پهنای باند، تاخیر و سیاست صف بندی ثابت در نظر گرفته شده اند تا تنها متغیر مستقل، تعداد گره ها باشد. ترافیک های TCP، UDP و ICMP به منظور اندازه گیری شاخص هایی مانند گذردهی، زمان رفت و برگشت (RTT)، جیتر و نرخ از دست رفتن بسته ها تولید شده اند. نتایج تجربی نشان می دهد که با افزایش تعداد گره ها، مقدار RTT تقریبا بدون تغییر باقی می ماند، گذردهی TCP همواره به ظرفیت لینک نزدیک می شود و ترافیک UDP از نظر گذردهی پایدار بوده و جیتر و تلفات بسته ناچیز است. این یافته ها بیانگر آن است که در محیط های تک پرشی و بدون تداخل، عملکرد لایه انتقال عمدتا تحت تاثیر ویژگی های لایه پیوند قرار دارد و اندازه توپولوژی به تنهایی عامل محدودکننده محسوب نمی شود. دستاورد اصلی این پژوهش ارائه یک معیار مرجع قابل بازتولید برای ارزیابی بالادستی عملکرد شبکه های مش است. چارچوب پیشنهادی می تواند به عنوان مبنایی برای مقایسه روش های مسیریابی تطبیقی، سازوکارهای مبتنی بر شبکه های نرم افزارمحور و الگوریتم های یادگیری ماشین در کنترل ازدحام مورد استفاده قرار گیرد و در آینده با درنظرگرفتن توپولوژی های چندپرشی و شرایط دارای تداخل گسترش یابد.

کلیدواژه ها:

شبکه مش بی سیم ، Mininet ، ارزیابی عملکرد ، TCP/UDP ، زمان رفت و برگشت (RTT) ، شبیه سازی شبکه