Slotlanmış Optik Çoğuşma ve Paket Anahtarlama Tekniklerinin Karşılaştırmalı Performans Analizi
Optik ağlar, mevcut bilgisayar ağlarında görülen birçok problemin çözümüne olanak tanır. Çok yüksek bir kapasite sağlamasının yanı sıra, çeşitli hizmetlerin desteklendiği ortak bir ağ alt yapısı da sağlar. Ayrıca optik ağlarda, bant genişliği esnek bir yapıda ihtiyaca göre ayarlanabilir. Bant genişliği gereksinimleri söz konusu olduğunda temelde üç çözüm ortaya çıkmaktadır. Bunlar OCS (Optical Circuit Switching-Optik Devre Anahtarlama), OPS (Optical Packet Switching-Optik Paket Anahtarlama) ve OBS (Optical Burst Switching-Optik Çoğuşma Anahtarlama)’dir. Optik anahtarlar ve ağlar slotlanmış (slotted) ve slotlanmamış (unslotted) olmak üzere iki sınıfa ayrılabilir. Slotlanmış, sabit uzunluklu zaman slotlarına ve senkron paket işlemeye dayanmaktadır. Slotlanmamış olanda ise paket uzunlukları değişken olmaktadır. SOBS (Slotted Optical Burst Switching-Slotlanmış Optik Çoğuşma Anahtarlama)’de çoğuşma uzunluğu sabittir. Yönlendiriciler senkronizedirler ve sadece zaman slotlarının başında çoğuşmaları yollarlar. SOPS (Slotted Optical Packet Switching-Slotlanmış Optik Paket Anahtarlama) ağında zaman slotludur ve her bir düğümdeki anahtar yapısı sadece bir zaman slotunun başında tekrardan yapılandırılabilir. Bu ağdaki tüm paketler aynı boyuttadır ve slotun uzunluğu paket boyutu ve optik başlık uzunluğunun toplamına eşittir.
Bu tez çalışmasında ilk olarak SOBS ve SOPS teknikleriyle ilgili bugüne kadar yapılmış olan çalışmalar incelenmiştir. Ardından çalışmada karşılaştırma için kullanılan SOBS ve SOPS yöntemleri anlatılmıştır. Bu yöntemlerin teorik analizi verilmiş ve algoritmik analizi yapılmıştır. Bu çalışmada SOBS ve SOPS tekniklerinin karşılaştırmalı performans analizi simülasyon çalışmaları ile yapılmıştır. Simülasyonlar NSFNET ve halka topolojileri üzerinde farklı hat ve dalgaboyu sayıları için yapılmıştır. Performans kriteri olarak kayıp olasılıkları, hizmet erişim gecikme süreleri ve uçtan uca gecikme süreleri göz önünde bulundurulmuştur.
Yapılan simülasyon çalışmaları sonucunda SOBS’nin her iki topolojide de kayıp olasılığı açısından SOPS’den daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. SOBS ve SOPS’nin kayıp olasılıkları NSFNET topolojisinde daha iyi çıkmıştır. Simülasyon sonuçlarında görüldüğü üzere trafik yoğunluğunun artışı SOBS için NSFNET ve halka topolojilerinde erişim gecikme sürelerinin azalmasına neden olmaktadır. SOPS’de ise trafik yoğunluğu arttıkça erişim gecikme süreleri de artmaktadır. SOPS ve SOBS erişim gecikme süresi açısından NSFNET topolojisinde halka topolojisinden daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Düşük trafik yoğunluğunda SOPS her iki topoloji için de SOBS’den daha düşük erişim gecikme sürelerine sahiptir. Trafik yoğunluğu arttıkça SOPS’nin halka topolojisi üzerindeki erişim gecikme süresi SOBS’nin her iki topolojisi için olan erişim gecikme süresinden fazla olmaktadır. Buna ek olarak SOPS’nin NSFNET topolojisi üzerindeki erişim gecikme süresi tüm trafik yoğunluklarında en düşüktür. Yani SOPS’nin erişim gecikme süreleri halka topolojisinde daha fazladır. Simülasyon sonuçlarında SOBS ve SOPS’nin uçtan uca gecikme sürelerinin halka topolojisinde daha az olduğu görülmektedir. SOPS’nin uçtan uca gecikme süresi NSFNET topolojisinde daha azdır. Halka topolojisinde ise düşük trafik yoğunluğunda SOPS’nin uçtan uca gecikme süresi daha az iken yüksek yoğunluklarda SOBS’ninki daha azdır.
Bu tez çalışmasında SOBS ve SOPS tekniklerinin hangisinin kullanılması gerekliliğinin ağın trafik yoğunluğuna ve topolojilere bağlı olarak değiştiği gösterilmiştir. Son olarak bu çalışmanın ileriki aşamalarında neler yapılabileceği konusunda bilgiler verilmiştir.
