อัลกอริทึมในการหาเส้นทางที่พิจารณาปริมาณการเข้าคิวของข้อมูล บนระบบเครือข่ายที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์

Abstract

อัลกอริทึมการหาเส้นทางเป็นกลไกที่มีความสำคัญต่อการตัดสินใจในการเลือกเส้นทางในการส่งของข้อมูลในระบบเครือข่ายโดยที่ผ่านมาได้มีอัลกอริทึมการหาเส้นทางต่างๆ มากมายที่พัฒนามาจากทฤษฎีกราฟพื้นฐานด้วยคำนึงถึงการเลือกเส้นทางที่สั้นที่สุดหรือ shortest path และนอกจากนั้นตัวชี้วัดของระบบเครือข่ายจำนวนมากได้ถูกนำไปใช้เพื่อเพิ่มคุณภาพของการควบคุมคุณภาพการให้บริการ (QoS) ที่อุปกรณ์ปลายทาง แต่อย่างไรตามการเลือกเส้นทางจากอัลกอริทึมการหาเส้นทางที่มีอยู่เดิมนั้น เมื่อมีปริมาณการส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นยังทำให้เกิดเวลาแฝง (Lantency) ของการส่งข้อมูลจากอุปกรณ์จุดปลายหนึ่ง ไปยังอุปกรณ์จุดปลายอีกจุดหนึ่ง และเกิดขึ้นเป็นช่วงเวลาที่ยาวนาน ในระบบเครือข่าย โดยปัญหาดังกล่าวจะเรียกว่า ปัญหาปริมาณข้อมูลเกินขนาดบัฟเฟอร์ หรือ Bufferbloat Problem ซึ่งเกิดจากการที่มีปริมาณข้อมูลในบัฟเฟอร์เกินขนาดของบัฟเฟอร์ งานวิจัยนี้จึงได้เสนออัลกอริทึมในการหาเส้นทางที่พิจารณาปริมาณการเข้าคิวของข้อมูล บนระบบเครือข่ายที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์โดยใช้ความสามารถของระบบแบบรวมศูนย์กลาง เพื่อรวบรวมข้อมูลขนาดบัฟเฟอร์โดยตรงตามเวลาจริง เพื่อคำนวณเส้นทางที่มีระยะที่สั้นที่สุดที่มีระดับค่าการครอบครองพื้นที่ในบัฟเฟอร์ที่ยอมรับได้ โดยผลประสิทธิภาพของอัลกอริทึม ที่ได้จากทดลองแสดงให้เห็นว่าอัลกอริทึมที่เสนอในงานวิจัยนี้มีประสิทธิภาพเหนือกว่าอัลกอริทึมที่หาเส้นทางที่ระยะทางที่สั้นที่สุด ในแง่ของผลรวมของปริมาณงาน (Overall Throughput) ช่วงเวลาในการเดินทางของข้อมูล (Round Trip Time) และความสูญเสียสะสมของกลุ่มข้อมูล (Packet Loss) ที่เกิดในระบบเครือข่ายเป็นอย่างมาก