اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديددراسة تأثير خوارزميات التحكم بالازدحام في تحسين أداء الشبكات الحاسوبية
Study the effect of congestion control in improving the performance of computer networks algorithms
2493
0 81
0
(
0
)
تأليف
محمد حجازية( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تطورت شبكات الحاسوب كثيراً خلال السنوات القليلة الماضية من ناحية التزايد الكبير في كميات البيانات المتبادلة عبر الشبكة بسبب تزايد عدد الأجهزة المترابطة، و التي يمكن ان تتبادل البيانات في اطار الشبكة و هذا ما ادى الى ظهور ما يُعرف بمشكلات الازدحام Congestion و أظهرت دراسات حول بعض هذه المشاكل أن السبب الأكبر يقع في تنفيذ قواعد الإرسال، و هذا ادى الى ظهور أنواع متعددة من البروتوكولات في أنظمة الاتصالات و شبكات الحواسيب لضرورة التعامل مع الأنظمة الحاسوبية المختلفة, و بذلك ظهرت أيضاً الحاجة إلى ضرورة وجود آليات للتمييز بين الحواسيب العديدة في الشبكة الواحدة , و العديد من التطبيقات ضمن النظام الواحد : و العديد من نسخ هذه التطبيقات , حيث يسبب ذلك في كثير من الأحيان أخطاء على مستوى البت الخانة (bit) و مستوى الرزم ((packet ,رزم مفقودة ,رزم مكررة , رزم وردت بشكل عشوائي, و الأهم ظهور الازدحام في الشبكة. يهدف هذا البحث الى تحديد كيفية تحسين أداء الشبكة بالتخلص من الازدحام و ذلك بالاستفادة من الخوارزميات المستخدمة في تجنب الازدحام الذي قد يحصل في الشبكات التي تعتمد بروتوكول TCP حيث أن الهدف من هذه الخوارزميات هو الوصول الى الاستقرار في الشبكة من خلال العمل على تحقيق مبدأ حفظ الرزمة. و لذلك و ضمن هذا الاطار أيضاً تم دراسة، و مقارنة بعض الخوارزميات المستخدمة في تجنب الازدحام بشكل عام دون الاعتماد على بروتوكول معين او صنف خدمة محدد .
Computer networks have evolved considerably in the past few years of big increases in mutual amounts of data across the network hand because of the increasing number of interconnected devices, which can exchange data as part of the network and this is what led to the emergence of what is known as the problems of congestion Studies showed about some of these problems that the largest reason is involved in the implementation of the transmission rules, and this led to the urgent of multiple types of protocols in the computer networks that needs to deal with different computer and communication systems, and many other applications, which often causes errors at the level of the bit and level of the packets, missing packets, duplicate packets, randomly received packets, and most importantly the appeared congestion in the network. This research aims to determine how to improve the performance of the network to get rid of the congestion by using advantages of the algorithms used to avoid congestion that may occur in the networks that rely TCP protocol . The goals of these algorithms is to reach stability in the network by working to achieve the principle of package saving. Also within this scope it has been studied, and compared some of the algorithms that used to avoid congestion in general, without relying on a specific protocol or specific service category.
المراجع المستخدمة
SALLY FLOYD. TCP and Explicit Congestion Notification, ACM Computer Communications Review, October 1994, p. 10-23
HARRIS INTERACTIVE. P.C. and Internet Use Continue to Grow at Record Pace. Press Release, February 7, 2010
FLOYD S.; HENDERSON, T.. The New Reno Modification to TCP’s Fast Recovery Mechanism, April 1999, RFC 2582
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يزداد انتشار الشبكات اللاسلكية يومًا بعد يوم، و أصبحت معظم الشبكات الحالية لاسلكية نظرًا إلى سهولة تركيبها و عدم حاجتها لبنية تحتية، و هذا لايعني إلغاء دور الشبكات السلكية بل تأتي مكملة لها. و بوجود أنواع الشبكات كّلها ابتدأ من الشبكات الشخصية والمحل
ية (PANs and LANs) إلى الشبكات الواسعة (WAN) و لاسيما شبكة الإنترنت، أصبح توجه البحث العلمي اليوم إلى التركيز على تحسين جودة الخدمة فيها (QoS) و التفكير بدمج هذه الشبكات لتتكامل مع شبكة الإنترنت التي تعد العمود الفقري (backbone) لكل شبكة تريد تبادل المعلومات و تشاركها مع غيرها على مستوى العالم.
يركز هذا البحث على تحسين جودة الخدمة في الشبكات اللاسلكية عريضة الحزمة (Broadband) التي تغطي المدن و هي WiMax
ذات المعيار (IEEE 802.16e) التي تدعم الحركية (mobility)
وقد تستخدم هذه الشبكة لربط المناطق البعيدة مع مراكز المدن و تسمى شبكة نقطة لنقطة(Point-to-Point) أو أنها تقوم بتغطية المدن و تسمى شبكة نقطة لعدة نقاط (Point-to-Multipoint) و تستخدم هذه الأخيرة لربط عدة شبكات لاسلكية ولاسيما المحلية ذات البنية التحتية
(Wi-Fi: Wireless Fidelity) المكتظة بالمستخدمين و المسماة بالبقع الساخنة (Hotspots) , في حين يطلق على كل خلية من خلايا شبكة WiMax التي تغطي المدن بالمنطقة الساخنة (Hotzone) .
قترحنا خلال بحثنا، نموذجًًا لنظام يقوم بموازنة الحمل (معدل النقل data rate ) بين المحطات القاعدية (BSs : Base Stations) لخلايا الشبكة WiMax. و يقصد بذلك تبادل الطرفيات بين المحطات القاعدية المتجاورة بهدف جعل الحمل في كل محطة قاعدية مساويًا لحمل المحطات الأخرى، و بذلك نحسن من أداء الشبكة و نزيد من عرض المجال المتاح لكل طرفية، فضلا عن زيادة عدد المستخدمين (العملاء) الممكن تخديمهم. و هذا النفع يعود على المستخدم من حيث تحسين جودة
الخدمة المقدمة إليه من جهة ومن جهة أخرى يزداد ربح مزود الخدمة، ناهيك عن السمعة الجيدة التي ينالها من قبل مستخدميه، الشيء الذي يدفع مزيدًا من المستخدمين للاشتراك في هذه الشبكة دون غيرها.
يمكن لنظام موازنة الحمل المقترح أن يكون نظامًا موزعًا يوضع في كل محطة قاعدية، أو نظامًا مركزيًا يوضع فقط في مخدم مركزي مستقل يتصل مع المحطات القاعدية كّلها، و توضع في هذا النظام خوارزمية موازنة الحمل التي تتألف من عدة خطوات ينفذها المتحكم الموجود في النظام المقترح، و يجب أن تكون عملية موازنة الحمل سريعة كفاية و كذلك إجرائية التسليم (Hanover procedure) بين المحطات القاعدية حتى لا تؤثر سلبًا في جودة خدمة العملاء ول اسيما الذين يقومون بتطبيقات زمن حقيقي .
تعد عملية تحديد موقع عقد الحساسات اللاسلكية المنتشرة في الوسط ضرورية من أجل التطبيقات التي تعد فيها المعلومات المتعلقة بموقع التحسس معلومات مهمة كتطبيقات الأمن و الحماية و تتبع الأهداف و غيرها من التطبيقات. تصنف خوارزميات تحديد الموقع إلى نوعين: المع
تمدة على المدى Range-based و غير المعتمدة على المدى (Range-free). ركزت الدراسة على الخوارزميات غير المعتمدة على المدى لأنها أقل كلفة من حيث متطلبات أجهزة العتاد الصلب المستخدمة.
استخدم الماتلاب في محاكاة الخوارزميات، حيثُ جرى تقييم أدائها في ظل تغيير عدد العقد الشبكية، عدد العقد المرجعية، إضافة الى مجال اتصال العقد بغيةَ توضيحِ اختلافات الأداء من ناحية خطأ الموقع.
أظهرت النتائج تفوق خوارزمية عدم الانتظام (Amorphous)، محققة دقة عالية في تحديد الموقع، و كلفة أقل بالنسبة الى عدد العقد المرجعية المطلوبة لتحقيق خطأ موقع صغير.
يتم في هذا البحث دراسة تأثير تحسين شروط عمل نظام التحكم بالمرشح الفعّال على تحسين أدائه في تعويض التوافقيات و تحسين جودة الطاقة الكهربائية. حيث يتم تحويل مدخلات نظام التحكم المتغيرة إلى قيم ثابتة مع الزمن. يتم اعتماد مطالات التوافقيات العليا كقيم مرج
عية (قيم مقاسة) لنظام التحكم, بحيث يقوم المرشح بالعمل على تخفيض قيمها و بالتالي تحسين قيمة عامل التشوّه التوافقي الكلي (Total Harmonic Distortion(THD.
تستخدم خوارزميات التفرع و الحد (Bound and Branch) التي يرمز لها بـ B&B في حل مـسائل
الأمثلة (الاستمثال) التوافقية التي تصنف درجة تعقيدها في الفئة hard-NP . و على الرغم من فعالية هذه
الخوارزميات فقد بقي حجم المسائل التي تتمكن من حلها و البرهان على أ
مثلة الحـل محـدوداً بـسبب
محدودية قدرات الحواسيب رغم تطورها الكبير.
و مع ظهور البرمجة المتوازية و الحواسيب متعددة المعالجات فكر الباحثون بالاستفادة من قدرات هذه
التقانات و الأجهزة في زيادة حجم المسائل المحلولة إلا أنه نجم عن الموازاة ثلاثة أنـواع مختلفـة مـن
الشذوذ.
يهدف هذا البحث إلى تقديم نموذج جديد لخوارزمية التفرع و الحد المتوازية يسمح بتحليـل فعاليـات
الخوارزمية و يستند هذا النموذج إلى قواعد جديدة للاختيار بين العقد المتساوية التقويم بعد أن ثبت عجز
قاعدة اختيار العقدة ذات التقويم الأفضل، كما نقوم بحساب حدود محكمة لكل قاعدة من القواعد و نبـرهن
على إمكانية بلوغها، كما نقدم الشروط اللازمة و الكافية لظهور كل حالة من حالات الشذوذ النـاجم عـن
موازاة الخوارزمية.
درسنا و قارنا في هذا البحث النتائج الناجمة عن تجاهل بعض الفرضيات المستخدمة في خوارزميـات
التفرع و الحد، و اقترحنا فضلاً عن ذلك استخدام النماذج غير المتزامنة للاستفادة القصوى من الإمكانيـات
التي تقدمها البرمجة المتوازية.
تم اقتراح الشبكات التطبيقية متعددة البث كحل فعال لتجاوز مشكلة انتشار نموذج اتصال البث المجموعاتي. تبني هذه الشبكة شجرة تغطية مؤلفة من اتصالات نهاية إلى نهاية أحادية البث اعتماداً على تعاون أعضاء المجموعة مع بعضهم البعض. و تعتمد فعالية الشجرة المبنية
بشكل أساسي على صدق و تعاون كل الأعضاء المشكلين لها، لكن من الصعب ضمان مثل هذا السلوك عموماً، حيث يمكن أن تستفيد بعض العقد الأنانية و غير المتعاونة من إخلاص العقد الأخرى ضمن الشجرة.
حديثاً، درس العديد من الباحثين تأثير العقد الأنانية في الشبكات التطبيقية متعددة البث. تم في هذا البحث وصف تفصيلي للخوارزميات الأساسية المستخدمة في بناء شجرة التغطية، و تقييم تأثير العقد الغشاشة على استقرار و أداء شجرة التغطية المبنية باستخدام هذه الخوارزميات.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
