Sino psis

PRESTASI RANGKAIAN GELANG YANG BERPRIORITI DAN YANG T AK-BERPRIORITI

Jamaludin Ibrahim lnstitut Sains Komputer

Universiti Teknologi Malaysia dan

Md. Yazid Mobd. Saman*

Di dalam penyelidikan ini, satu kajian dilaksanakan ke atas rekabentuk Rangkaian Gelang yang meng­gunakan kaedah Protokol Capaian Saluran Laluan Token (Token Passing Channel Access Protocol). Institute of Electrical, Electronics and Engineering (IEEE) telah mencadangkan protokol Laluan Token di atas sebagai Protokol Piawai 802.5 untuk Rangkaian Gelang. Satu penilaian prestasi dija/ankan ke alas Rangkaian Gelang ini dengan menggunakan kaedah pemodelan simulasi secara diskrit.

Kajian dijalankan dengan membina satu model asas untuk rangkaian di atas. Apabila model asas ini didapati tepat dan hasil simu/asinya sejajar dengan hast/ penyelidikan yang lain, kajian dilanjutkan untuk meneliti model-model rangkaian dengan penghantaran tak-habisan (non-exhaustive transmission) dan pengh(mtaran habisan (exhaustive transmission) dan model sistem berprioriti (prioritized system). Makalah ini memberikan ana/isis dan perbandingan di antara model dengan penghantaran tak-habisan dan habisan serta model tak-berprioriti serta sistem rangkaian yang berprioriti.

Kata kunci: Rangkaian Gelang, Token , Prestasi, Simulasi, Rangkaian berprioriti, Penghantaran Tak­Habisan dan Habisan.

Pengenalan

Rangkaian komputer ialah satu sistem yang menghubungkan satu sistem komputer dengan sistem kom­puter yang lain. Sistem komputer ini mempunyai otonomi sendiri untuk bergerak dan memproses data . Rangkaian menyelaraskan cara berhubung di antara mereka [Clark eta/ (1978), Stallings (1984a), Tanen­baum (1981)]. Dengan adanya rangkaian komputer ini, sebarang rujukan dapat dijalankan melalui media salurannya. Perkongsian sumber maklumat dapat dijalankan di mana maklumat tidak perlu berada di dalarn semua komputer. Ia juga akan mengurangkan masalah yang timbul jika terdapat sebarang kerosakan di mana-mana komputer.

Penggunaan komputer untuk menolong manusia di dalam perancangan sesuatu rangkaian telah banyak memudahkan pihak-pihak yang berkenaan untuk meramal, merancang, mengendali dan menyelenggarakan rangkaian-.rangkaian komputer. Komputer digunakan untuk mendapatkan satu struktur yang terbaik sebelum terbinanya sesuatu rangkaian. Prestasi sesuatu rangkaian yang akan dibina dapat diteliti dan dinilai dengan menjalankan ujian-ujian di komputer mel a lui proses pemodelan simulasi [Schoemaker ( 1978)]. Pemodelan simulasi ini ialah salah satu kaedah yang boleh memodelkan sesuatu rangkaian di komputer dan perlakuan model ini diteliti. Penyelidikan-penyelidikan berkenaan penilaian prestasi berbagai sistem rangkaian telah ban yak dibincangkan seperti Bux [Bux (1981)]. Bux dan Rudin [Bux & Rudin (1984)], Liu, Hila! dan Groomes [Liu et a/ (1982)], Okada [Okada (1984)] dan Stallings [Stallings (1984b)].

Simulasi yang dijalankan memberikan satu perbandingan bagi penghantaran tak-habisan dan habisan serta model sistem tak-berprioriti dan yang berprioriti. Rangkaian Gelang yang diuji adalah rangkaiai] yang mengikut format yang telah dicadangkan oleh IEEE di dalam Piawai 80.2.5 [Andrews & Schultz (1982), Berntsen eta/ (1985), Myers (1982) dan Stallings (1986)]. Format ini juga merupakan cadangan yang telah dimajukan oleh International Business M~chine Corporation (IBM) sebagai format rangkaian kawasan se­tempat bagi Rangkaian Gelang.

Rangkaian Gelang dengan Laluan Token

Rangkaian Gelang n1erupakan salah satu topologi rangkaian kawasan setempat (Local Area Networks). Ia mengatur komputer-komputer serta perkakasannya di dalam satu topologi bulatan seperti di dalam gambarajah 1.

• Pensyarah di Jabatan Matematik, UPM Serdang, Selangor.

10

nod

/~ +---+ +---+

+-+-+ +-+-+ · Token · : ! !

~--~=~======~~::::::::~::--7 ' ' : : <-- saluran satu hala

+-~--------------------+

+----+------------------+----+

+-+-+ +--+-+

+---+ +---+

Gambarajah 1 Topologi Rangkaian Gelang dengan 4 nod

Komputer-komputer ini disambungkan kepada saluran melalui satu antaramuka. Komputer dan antara­mukanya (atau nod-nod) disambung di antara satu sama lain dengan menggunakan satu media saluran fizikal seperti wayar kabel sepaksi (coaxial cable), wayar pasangan terpiuh (twisted wire pairs), optik fiber, gelombang mikro atau lain-lain media. Beberapa Rangkaian Gelang telah dibina seperti gelang Newhail, gelang Pierce, gelang Hafner, gelang DLCN dan DDLCN, gelang Tornet, gelang Cambridge, gelang Primenet, gelang Burroughs, gelang IBM Zurich dan gelang DCS [Dallas & Spratt (1984}, Tropper (1981)].

Di dalam Rangkaian Gelang ini, capaian ke atas saluran (channel access) yang dikongsi diselaraskan dengan menggunakan kaedah protokollaluan token, iaitu hanya nod yang telah memperolehi token sahaja yang dibenarkan menghantar maklumat. Token ini sentiasa mengelilingi Rangkaian Gelang, berpindah dari satu nod ke nod lain mengikut susunan logiknya, apabila saluran tidak digunakan.

Apabila sesuatu nod ingin menghantar maklumat atau peket mesej, ia mestilah terlebih dahulu merebut token (atau token-bebas). Jika ia telah dapat merebut token tersebut, ia akan menukar corak bitnya untuk menjadi bukan-token. Kemudian barulah maklumat diletakkan di dalam saluran bersama dengan alamat nod penerima. Selagi token ini berstatus bukan-token, nod-nod lain tidak boleh merebutnya. Ketika saluran tidak digunakan, token adalah bebas. Jika token melalui mana-mana nod yang tidak ingin menghantar maklumat, token tersebut akan terus berpindah ke nod lain. Gambarajah 2 menunjukkan pergerakan token sebelum dan selepas nod I menghantar peket ke nod 3.

+---+ +---+ • : 1 : : 2:

+-+-+ +-+-+

+----+------------------+----+ +----------------------+ : : : <-- saluran satu hala

t +---------~------------+ I ~----+----~-LL'ILL _______ .,. ____ ~ : r :

+-+-+ Token +-+-+ •• : 3 : : 4 :

+---+ +---+

* nod penghantar ** nod penerima

A. Token-Bebas mengelilingi saluran rangkaian +---+ +---+ : 1 : : 2 : +-+-+ Token +-+-+

: 1.::.,/' : +--- -----------------+----+

+ - -------------------+ : <-- s3.luran satu hala

+--------------- - - -- -~ ­+----+-- --------------+----+

+-+ "' +-•- .... : 3 : : 4 : +---+ +---+

B. Nod 1 merebut token dan menghantar peket ke nod 3

11

+---+ +---~

: 2 : : 1 : Token +-+-+ +--+- ...

~ ;----+--------~~-~------+----; I +---------- ----------+ t

: < -- saluran satu hala +----------------------+ +----+------------------+----+ ... _ .. _.,. +-+-+ : 3 : : 4 : +---+ +---+

C. Token-Bebas yang baru dijana

Gamba rajah 2 Pergerakan token sebelum dan selepas nod. I merebut token

Kaedah penghantaran maklumat boleh dijalankan secara tak-habisan atau habisan. Di dalam peng­hantaran tak-habisan, nod yang telah merebut token hanya boleh menghantar satu peket sahaja dan token bebas akan dipindahkan ke nod lain. Di dalam penghantaran habisan pula, kesemua peket yang menunggu di dalam giliran akan G!ihantar oleh nod yang telah memperolehi token.

Bagi sistem rangkaian berprioriti pula, peket yang dihantar oleh nod dan token diberikan nombor prioriti. Hanya nod yang mempunyai peket berprioriti yang lebih tinggi atau sama dengan prioriti token yang bebas sahaja dibenarkan merebutnya. Jika saluran sedang digunakan (iaitu penghantaran peket sedang dijalankan), nod-nod lain boleh membuat tempahan untuk membolehkannya merebut token tersebut sebaik saja penghan­taran yang sedang berjalan tamat.

Di dalam Rangkaian Gelang ini, masa kelambatan di dalam penghantaran peket terdiri daripada dua komponen iaitu masa kelambatan rambatan (channel propagation delay ) dan kelambatan bit (bit delay). Pencapaian sistem rangkaian selalunya diukur dari segi masa sambutan (atau masa kelambatan) dan peng­gunaan saluran [Bux (1981), Bux & Rudin (1984), Sethi & Saydam (1985), Stallings (1984b)]. Masa sam­butan (response time) ialah jangka masa dari mana bit pertama maklumat sedia dihantar sehingga masa bit terakhir diterima. Ia terdiri daripada komponen seperti masa menunggu di dalam giliran dan masa penghantaran peket. Penggunaan saluran pula ialah pecahan masa dalam satu jangka masa panjang bila media saluran digunakan untuk penghantaran data dengan baik.

Penilaian prestasi ke atas Rangkaiai't Gelang ini dilaksanakan dengan satu proses simulasi. Simulasi ini dijalankan secara diskrit, iaitu masanya berubah mengikut satu set masa perubahan kejadian [A veri// & Kelton (1982)]. Di dalam proses ini, terdapat satu pembolehubah yang mewakili masa simulasi yang ber­mula daripada sifar di awal perlaksanaan. Nilai masa simulasi ini berubah mengikut masa kejadian-kejadian dalam rangkaian ini, seperti masa kedatangan peket, proses tamat penghantaran dan proses tamat simulasi. Masa antara ketibaan bagi peket yang baru dijana oleh nod-nod ditentukan secara taburan eksponen. Bilangan bit dalam peket juga ditentukan secara taburan eksponen, manakala nod penghantar dan nod penerima ditentukan secara rawak.

Di dalam simulasi ini beberapa andaian telah dibuat. Di permulaan perlaksanaan aturcara, token berada di nod yang pertama di dalam rangkaian. Model ini tidak mempunyai nod penyelia. Setelah tamat sesuatu penghantaran, satu peket yang lain akan dijana atau tiba ke dalam sistem. Prestasi rangkaian ini dikaji di dalam penghantaran 1000 peket maklumat. Statistik untuk 200 peket permulaannya diabaikan. Jni adalah untuk menstabilkan proses simulasi sebelum memulakan pengumpulan statistik. Lilitan Rangkaian Gelang ialah sejauh 1000 meter dan kelambatan rambatan ialah Ius/200m. Jarak di antara mana-mana dua nod adalah sama. Model ini tidak mempunyai apa-apa masalah atau ralat seperti kehilangan token, peket rosak yang perlu dihantar semula dan kerosakan saluran.

Perbandingan di antara penghantaran Tak-Habisan dan Habisan

Penilaian prestasi Rangkaian Gelang ini telah dijalankan bagi model yang mengamalkan kaedah penghan­taran habisan untuk melihat perbezaannya dengan kaedah penghantaran tak-habisan. Di dalam kaedah penghantaran habisan ini, nod-nod yang telah dapat merebut token boleh menghantar kesemua peket yang menunggu di dalam gilirannya. Setelah tamat penghantaran semua peket, barulah token-bebas dijana dan dipindahkan ke nod lain. Nilai kadar penghantaran saluran yang diuji ialah lMbps, dengan 10 nod di dalam rangkaian serta purata bilangan ketibaan peket bernilai 1000 pkt/ saat. Perbezaan dilihat bagi dua bentuk model:

a. Perbezaan di antara penghantaran habisan dan tak-habisan bagi sistem tak-berprioriti.

12

b. Perbezaan di antara penghantaran habisan dan tak-habisan bagi sistem berprioriti dengan 5 peringkat prioriti.

Gambarajah 3 menunjukkan perbezaan prestasi penghantaran tak-habisan dengan penghantaran habisan bagi model rangkaian yang tidak mempunyai prioriti. Ia menunjukkan perubahan masa sambutan berbanding dengan perubahan penggunaan saluran. Rangkaian dengan penghantaran habisan menunjukkan prestasi yang lebih baik daripada sistem dengan penghantaran tak-habisan. Ketika penggunaan saluran rendah, prestasi kedua-dua kaedah penghantaran adalah agak sama. Ketika penggunaan saluran tinggi, masa sam­butan bagi penghantaran tak-habisan adalah lebih tinggi dari penghantaran habisan. Ini adalah kerana di dalam penghantaran habisan, nod-nod berupaya untuk menghantar kesemua peketnya yang sedang menanti. Bagi penghantaran tak-habisab, nod-nod terpaksa menunggu untuk merebut token untuk meng­hantar lain-lain peket yang ada di dalam gilirannya.

PERBAND!NGAN PRESTASI DI ANTARA PENGHANTARAN HABISAN (I) DAN TAK-HABISAN (0)

UNTUK SISTEM TAK-BERPR!ORITl

O.Oll z O.OIO RANGKAIAN TAK-BERPRIORITI J g 0.009 Penghantaran Tak-Habisan ----+--.;: ~ 0.008 ! <t:

0_007

Penghantaran Habisan , Cll •

~ 0.006 •

~ 0.005 j 1 ~ ~::li ~ s 0.002 ..... - ..... -·"; 0. 0 001 .------------.. - --.. . -+'_.... .. .. o:ooo ·. --~"'-~'::-.:::".-:: :·::::~~---""~~ ·--·-·

0.85 0.87 0.89 0.91 0.93 0.95 0.97 0.99 1.00

PENGGUNAAN SALURAN

Gambarajah 3 Masa sambutan/ Penggunaan saluran (di antara penghantaran habisan & tak-habisan untuk sistem tak-berpriorili)

Di dalam graf pada gambarajah 4 pula, ditunjukkan perubahan masa sambutan her banding dengan peng­gunaan saluran untuk rangkaian berprioriti. la jelas menunjukkan bahawa sistem dengan penghantaran habisan mempunyai prestasi yang lebih baik. Walau bagaimanapun, jika graf ini dibanding dengan graf pada gambarajah 3 di atas, terdapat sedikit perbezaan. Sistem berprioriti ini menunjukkan penggunaan saluran yang lebih rendah daripada sistem tak-berprioriri sebelum nilai masa sambutannya meningkat tanpa had. Bagi sistem tak-berprioriti, nilai penggunaan saluran ini adalah lebih kurang 0.990 (bagi penghan-

z ~ ::::> .0 ::E <t: Cll

<t: Cll <t: ::E <t: r < .,: ::::> 0.

PERBANDINGAN PRESTASI Dl ANTARA PENGHANTARAN HABISAN (EXH I) DAN TAK-HABISAN (EXH 0)

UNTUK SISTEM BERPRIORITI 0.012

0.011 0.010 0.009 0.008 0.007

0.006 0.005 0.004

0.003 0.002

0.001 0.000

0.81

RANGKAlAN BERPRIORITJ f

Penghantaran Habisan -----!--. Penghantaran Tak-Habisan

. . . t

+ ~

-•-· •••-••• -- *~~....----::::-_:r.:NL-:::;~,;!t':.:::::-.-~··•--••,

0.83 0.85 0.87 0.89 0.91 0.93 0.95 0.97 0.98 PENGGUNAANSALURAN

Gambarajah 4 Masa sambutan/ Penggunaan saluran (di antara penghantaran habisan & tak-habisan untuk sistem berprioriti)

13

taran habisan) dan 0.995 (bagi penghantaran tak-habisan). Bagi sistem berprioriti pula, ialah 0.970 (penghan­taran habisan) dan 0.975 (penghantaran tak-habisan).

Di dalam penghantaran tak-habisan bagi rangkaian tak-berprioriti, bilangan peket menunggu di dalam giliran pula adalah lebih tinggi daripada penghantaran habisan. Ini digambarkan di dalam gambarajah 5 yang menunjukkan perbezaan bilangan peket yang menunggu di dalam giliran nod, berbandi.ng dengan kenaikan penggunaan saluran bagi kedua-dua jenis kaedah penghantaran. Ketika penggunaan saluran ini rendah, perbezaannya adalah sedikit tetapi ia bertambah ketika penggunaan mencapai tahap maksima.

9

PERBANDINGAN PRESTASI DI ANTARA PENGHANTARAN HABISAN (1) DAN TAK-HABISAN (0)

UNTUK SISTEM TAK-BERPRIORITI

RANGKAIAN TAK-BERPRIORITI

Penghantaran Habisan 1 -----1---4~

r Penghantaran Tak-Habisan t>

~ _,/ ;

.;

--------------~ 3 ~--------

"" 0.. 2 ...... ~ t _______ ........

0.85 0.87 0.89 0.91 o.93 0.95 I 0.97 o.99 1.00 PENGGUNAANSALURAN

Gambarajah 5 Bilangan pekel dalam giliran/Penggunaan saluran (di antara penghanlara habisan & tak-habisan untuk sistem tak-berprioriti)

Graf di dalam gambarajah 6 juga menunjukkan perbezaan yang sama seperti gambarajah 5. Gamba­rajah ini adalah untuk rangkaian berprioriti pula dan bilangan peket yang menunggu di dalam giliran nod­nod dibandingkan dengan penggunaan saluran. Ia menunjukkan prestasi penghantaran habisan yang lebih baik terutamanya apabila penggunaan saluran tinggi.

PERBANDINGAN PREST ASI Dl ANT ARA PENGHANTARAN HABISAN (EXH I) DAN TAK-HABISAN (EXH 0)

UNTUK SISTEM BERPRIORITI

9 RANGKAIAN BERPRIORITI

~ 8

q

Penghantaran Habisan ~

::::1 7 ~ Penghantaran Tak-Habisan

6 6

\. ::E ~ -< 5 .4 ....:! -< 4 .... ~ ............ 0 _/ ~ E-< ;.-· -•' ~ 3 -···-···----· .a -·"'--=::.=::-.: -:.::~-- --····· 0.. 2

0.81 0.83 0.85 0.87 0.89 0.91 0.93 0.95 0.97 0.98 PENGGUNAANSALURAN

Gambarajah 6 Bilangan peket dalam giliran/Penggunaan saluran (di antara penghantaran habisan & tak-habisan untuk sistem berprioriti)

Garnbarajah 7 pula menunjukkan perbezaan masa menunggu dalam giliran yang lebih rendah bagi kedua­dua kaedah penghantaran bagi rangkaian tak-berprioriti. Di dalam penghantaran tak-habisan, peket ter­paksa menunggu lebih lama lagi dan ini menambahkan purata bilangan peket di dalam giliran serta masa

14

menunggunya. Garnbarajah 8 rnenunjukkan masa menunggu di dalam giliran bagi istem yang mempunyai prioriti.

z ;2 :J 0 :;E ~ -1 ~ 0 ~ (/)

~ ~

z ~ IX :J 0 :;E ~ -1 <( 0 ~ (/)

<( :;E

0. 10

0.09

Q.08

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

0.00

PERBANDINGAN PRESTASI Dl ANTARA PENGHANTARA HABISAN (I) DAN TAK-IIABISAN (0)

U NTUK I TEM TAK-BERPRIORITI

RANGKAIAN TAK-BERPRIORIT!

' Penghantaran Habi;an ------t- ~

Penghantaran Tak-Habisan '

'

0.85 0.87 0.89 0.91 0.93 0.95 0.97 0.99 1.00 PENGGUNAANSALURAN

Gambarajah 7 Masa menunggu dalam giliran / Penggunaan saluran (di antara penghantaran habisan & tak habi an untuk sistem tak-berprioriti)

PERBANDINGAN PRESTAS! D! ANTARA PENGHANTARAN HAB!SAN (EXH I) DAN TAK-HABISAN (EXH 0)

UNTUK Sl TEM BERPRIORITI

0. 10 ~ 0.09 RANGKAIAN BERPRIORITI

0.08

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

0.00

Penghantaran Habisan ----~¥.

' ' '

~: i t

-·~ -o------" ----....:.-:.:.·· ::.:- · ~--____.........-~--..--

0.81 0.83 0.85 0.87 0.98 0.91 0.93 0 .95 0.97 0.98 PENGGUNAANSALURAN

Gambarajah 8 Masa menunggu dalam giliran / Penggunaan saluran (di antara penghantaran habisan & tak-habisan untuk istem berprioriti)

PERBANDINGAN PRE TA I DI ANTARA PENGHANTARAN HABISAN (I) DAN TAK-HABISAN (0)

UNTUK SISTEM TAK-BERPRlORITl 1.00 , 0.99 ," ·

~ H! f ····v ······ ·v········ -o.. RANGKAIAN TAK-BERPRIORITI

- -··-~~----... ,_ ....

-1 0.95 1 ~ 0.94 z 0.93 <( 0.92 ~ 0.91 ::::> 0.90 0 0.89 ~ 0.88 UJ 0.87 0.. 0.86

0.85

Penghantaran Habisan / """"'· \\

Penghantaran Tak-Habisan

2 3 4 5 6 7 8 KADAR PENGHANTARAN SALURAN

9

Gambarajab 9 Penggunaan saluran/ Kadar penghantaran saluran

10

(di antara penghantaran habisan & tak-habisan untuk sistem tak-berprioriti)

15

PERBANDINGAN PREST ASI D1 ANT ARA PENGHANTARAN HABISAN (EXH 1) DAN TA.K-HABISAN (EXH 0)

UNTUK SISTEM BERPRJORITI

8:~~ ~•-------- v ··· -- ·v-------- <> ·---- ---.... _ RANGKAIAN BERPRIORITI

~ H1· ... - -~ ----- ---- ------ ~<---~---- --------::J 0.93 Penghantaran Habisan / ""---...__--... ···a ...J 0.92 ./' ---- -. ;;j 0.91 Penghantaran Tak-Habisan/ "--, \ z 0.90 ~ -< 0.89 \ \ -< Q~ \ z 0.87 \ \ ::J 0.86 "t, . 8 0.85 \ \ ~ 0.84 '-. \ .... 0.83 ·-. \ p.. 0.82 -.

0.81 •.-.......------.-~- --.-~-,-~-.--~-.----.--.--..--,--~-,.-~--.-

z -< !-::J IXl

~ Ul

-< Ul

-< ~ -< !-

~ ::J p..

2 3 4 5 6 7 8 9 KADARPENGHANTARANSALURAN

Gambarajah 10 Penggunaan saluran/ Kadar penghantaran saluran (di antara penghantaran habisan & tak-habisan

untuk sistem berprioriti)

PERBANDINGAN DI ANTARA SISTEM BERPRIORITI (PRT S) DAN TA.K-BERPRIORITI (PRT 0)

0.012 0.011 0.010 0.009 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001

0.000

DENGAN PENGHANTARAN TAK-HABISAN

PENGHANTARAN TAK-HABISAN r Rangkaian Berprioriti -----Pi'

Rangkaian Tak-Berpriorfti -------'.~-•1

' . ' . t f

__ ___ ,1 •·-·----·----- ~----,;;:;;. t • --··-·---~--

0.81 0.83 0.85 0.87 0.89 0.91 0.93 0.95 0.97 0.99 PENGGUNAANSALURAN

Gambarajah 11 Masa sambutan/ Penggunaan saluran (di antara sistem berprioriti & tak-berprioriti dengan penghantaran tak-habisan)

10

Penggunaan saluran bagi penghantaran habisan pula adalah 1 peratus lebih baik (secara kasarnya) daripada penghantaran tak-habisan seperti yang ditunjukkan di dalam gambarajah 9. Gambarajah tersebut mem­bandingkan penggunaan saluran dengan perubahan kadar penghantaran saluran bagi kedua-dua kaedah penghantaran bagi rangkaian tak-berprioriti.

Gambarajah 10 pula menunjukkan bahawa pretasi rangkaian yang berprioriti. Jika dibandingkan dengan gambarajah 9 (prestasi rangkaian tak-berprioriti), perbezaannya hanyalah di dalam penggunaan saluran. Sistem berprioriti ini menunjukkan penggunaan saluran yang lebih rendah . Ini adalah kerana nod-nod yang berprioriti rendah terpaksa menunggu dengan lebih lama untuk mendapatkan token. Masa banyak terbuang di dalam perpindahan token dari nod ke nod. Di dalam kedua-dua gambarajah, prestasi kaedah penghantaran tak-habisan adalah lebih rendah dari penghantaran habisan.

Perbandiogan bagi Model Tak-Berprioriti dan Berprioriti

Bagi model ini,- sistem rangkaian mempunyai prioriti, Hutu token dan peket mempunyai peringkat prioritinya. Nilai prioriti yang diuji ialah di antara 0 (untuk prioriti terendah) hingga 5 (untuk paling ter­tinggi). Hanya nod-nod dengan peket yang mempunyai prioriti yang lebih tinggi atau sama dengan prioriti token boleh merebutnya. Bagi saluran yang sedang digunakan, nod-nod yang berprioriti tinggi atau sama dengan prioriti token boleh membuat tempahan. Perbandingan dua model yang dijalankan ialah:

a. Perbandingan di antara sistem tak-berprioriti dengan yang berprioriti dengan penghantaran tak-habisan.

16

b. Perbandingan di antara sistem tak-berprioriti dengan yang berprioriti dengan penghantaran habisan.

Gambarajah 11 menunjukkan perbezaan masa sambutan berbanding dengan penggunaan saluran untuk sistem berprioriti dan sistem tak-berprioriti. Kaedah penghantaran peket di dalam model ini ialah tak-habisan. Ia menunjukkan bahawa sistem berprioriti memberikan masa sambutan yang lebih tinggi dari sistem tak­berprioriti. Ketika penggunaan saluran rendah, prestasi kedua-dua sistem adalah sama. Ini adalah kerana nod yang berprioriti lebih rendah terpaksa menunggu dengan lebih lama lagi untuk mendapatkan token .

Gambarajah 12 pula menunjukkan perubahan penggunaan sa/uran berbanding dengan kadar penghan­taran sa/uran bagi model dengan penghantaran tak-habisan. La menunjukkan bahawa penggunaan saluran bagi sistem berprioriti lebih rendah dari sistem tak-berprioriti, terutamanya ketika kadar ini bernilai di antara I hingga 8 Mbps. Apabila kadar penghantaran meningkat menjadi 9 dan 10 f\1bps , penggunaan saluran mereka adalah agak sama.

PERBAND!NGAN DI ANTARA S!STEM BERPRIORITI (PRT 5) DAN TAK-BERPRIORITT (PRT 0)

DENGAN PENGHANTARAN TAK-HABISAN

0.98 ------ ..... -- PENGHANTARAN TAK-HABISAN 0.99f z 0.97 ~ 0.96 _______ .,. _______ -<>·--------..-- ------~ 0.95 " ·-. ;::::> 0.94 R k . B .. - ~---. ~ 0.93 ang ruan erpnontJ ~,._

~ 8:§~ ~ Rangkaian Tak-Berprioriti ·-•••••• _

~ 8:~~ l .... __ _ z 0.88 ;::::> 0.87 0 0.86 ~ 0.85 u:l 0.84 j Cl. 0.83

0.82 0.81

2 3 4 5 6 7 8

KADAR PENGHANT ARAN SALURAN

9

Gambarajah 12 Penggunaan saluran/ Kadar penghantaran saluran

10

(di antara sistem berprioriti & tak-berprioriti dengan penghantaran tak-habisan)

Peket-peket di dalam giliran juga didapati terpaksa menunggu dengan lebih lama lagi di dalam sistem berprioriti ini seperti yang digambarkan di dalam gambarajah 13 dan gambarajah 14. Peket-peket yang berada di dalam giliran nod yang mempunyai prioriti yang rendah terpaksa menunggu lebih lama untuk merebut token yang sama atau lebih rendah prioritinya. Tempahan juga tidak dapat dijalankan jika peket mempunyai nombor prioriti yang lebih tinggi.

PERBANDINGAN Dl ANTARA SISTEM BERPRIORJTI (PRT 5) DAN T AK-BERPRIORJTI (PRT 0)

DENGAN PENGHANTARAN TAK-HABISAN

PENGHANTARAN TAK-HABISAN 9!

~ 8 r d 7 ~ 0 Rangkaian Berprioriti ~f

~ : .,.,,,;., T•k-ll<cp\;,; /j

~ : 1~ ... ----\-;::;·--z . .L-----' g : ··-·--·-----·-~,-

~-.~-,r-~.-~--~--~.-~-r

0.81 0.83 0.85 0.87 0.89 0.91 0.93 0.95 0.97 0.99

PENGGUNAAN SALURAN

Gambarajah J3 Bilangan peket dalam giliran/ Penggunaan saluran (di antara sistem berprioriti & tak-berprioriti dengan penghantaran tak-habisan)

17

1.00 0.99 0.98

z 0.97 <( 0.96 tx: 0.95 ;::J 0.94

Vl~ 0.93 0.92

z 0.91 ~ 0.90 z 0.89 ;::J 0.88 8 0.87 z 0.86 tl.l 0.85 0... 0.84

0.83 0.82 0.81

~ ~

:J 0 :2 <( ....l <( Q <(

~ :2

PERBANDINGAN 01 ANTARA SISTEM BERPRIORIT1 (PRT 5) DAN TAK-BERPRIOR1Tl (PRT 0)

0.10.

0.09

0.08

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

0.00

DENGAN PENGHANTARAN TAK-HABISAN

PENGHANTARAN TAK-HAB1SAN

~\ Rangkaian Berprioriti -----~.\

R'"gk•i'" T•k-B«pdO'i<i ~

' i ! ... ~,.-~~

<.-----·-····-- ;-1!. •.• ••• ;-,__...~=""'"'-:t:::..~---

0.81 0.83 0.85 0.87 0.89 0.91 0.93 0.95 0.97 0 99 PENGGUNA SALURAN

Gambarajah 14 Masa menunggu da1am giliran/Penggunaan saluran (di antara sistem berprioriti & tak-berprioriti dengan penghaotaran tak-habisan)

PERBANDINGAN Dl ANTARA SISTEM BERPRIORJT1 (PRT 5) DAN TAK-BERPRJORITI (PRT 0)

DENGAN PENGHANTARAN HABISAN

2 3 4 5 6 7 8 KADARPENGHANTARANSALURAN

Gambarajah 15 Penggunaan saluran/Kadar penghanlaran saluran (di antara sistem berprioriti & tak-berprioriti dengan

penghantaran habisan)

9 10

Gambarajah 15 pula menunjukkan prestasi rangkaian bagi perubahan penggunaan aluran model rangkaian yang dibandingkan dengan kadar penghantaran saluran. la membuktikan bahawa sistem tak­berprioriti adalah lebih baik dari sistem berprioriti di dalam penggunaan salurannya. Dengan bertambahnya keupayaan saluran, maka berkurangan penggunaan saluran.

Kesimpulan

Penyelidikan yang dijalankan telah mengkaji prestasi Rangkaian Gelang yang menggunakan protokol Laluan Token sebagai kaedah penyclarasan saluran yang dikongsi. Protokol untuk model di dalam penyelidikan ini adalah protokol yang mengikut format yang Lelah clicadangkan oleh IEEE sebagai format piawai 802.5 bagi Rangkaian Gelang.

Kajian dilaksanakan dengan menjalankan proses pemodelan imulasi secara diskrit. Penilaian ini diukur di dalam bentuk perubahan masa sambutan dan penggunaan saluran serta bilangan pcket dan masa menunggunya di dalam giliran nod. Perbandingan dilakukan di antara penghantaran tak-habisan dan peng­hantaran habisan serta sistem tak-berprioriti dan yang be1prioriri.

Penyelidikan ini mendapati bahawa prestasi Rangkaian Gelang dengan Laluan Token yang mengamalkan kaedah penghantaran habisan adalah lebih baik daripada penghantaran !ak-habisan ketika penggunaan

18

saluran tinggi. Hasil di dalam gambarajah 3 hingga gambarajah 10 telah membuktikan pendapat ini. Ketika perrnintaan untuk menggunakan saluran ini rendah, prestasi kedua-dua jenis penghantaran adalah agak sama.

Rangkaian tak-berprioriti pula menunjukkan prestasinya yang Iebih baik daripada sistem yang mengamalkan prioriti. Jni adalah jelas ketika penggunaan saluran mencapai tahap yang tinggi. Walau bagaimanapun, sistem berprioriti adalah perlu terutamanya bagi nod yang telah ditentukan sebagai nod penyelia rangkaian. Penghantaran maklumat yang mustahak memerlukan layanan yang berprioriti lebih tinggi.

Penghargaan

Penghargaan ditujukan kepada En. Norbik Bas.hah ldris dan En. Musa Mohd Lazim dari Institut Sains Komputer, Universiti Teknologi Malaysia kerana telah memberikan pandangan berkenaan hasil penyelidikan ini.

Rujukan

ANDREWS, D.W., and SCHULTZ, G.D.: A-token-ring Architecture for Local-area Networks: An Update, Proc. of COMPCON Fall 82 Con f., 1982.

AVERILL, M.L. and KELTON, W.O.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 1982.

BERNTSEN, J., DAVIN, J.R., PITT D.A and SULLIVAN, N.: MAC Layer Interconnection of IEEE 802 Local Area Network, Computer Networks and ISDN Systems 10, 1985.

BUX, W.: Local-Area Subnetwork: A Performance Comparison, IEEE Trans. on Communication, Vol. 29, No. 10, October 1981.

BUX, W. and RUDIN, H.: Performance of Computer Communication Systems, IFIP, North-Holland, 1984.

CLARK, D.D., POGRAM, K.T. and REED, D.P. An Introduction fo Local Area networks, Proc. of the IEEE, Vol. 66, No. 11, Nov., 1978.

DALLAS, LN. and SPRATT, E.B. (Editors): Ring Technology Local Area Networks, IFIP, North-Holland, 1984.

LIU, M.T., HILAL, W. and GROOMES, B.H.: Performance Evaluation of Channel Access Protocols for Local Computer Networks. Proc. of the COMPCON Fall 82 Conf., 1982.

MYERS, W.: Towards a Local Network Standard, IEEE Micro, Aug. 1982.

OKADA, H., NOMURA, Y., YAMAMOTO, T. and NAKANISHI, Y.: Comparative Evaluation of Token­Ring and CSMA!CD Medium-Access Control Protocols in LAN Configurations, IEEE, 1984.

SCHOEMAKER, S. (Editor): Computer Networks and Simulation, North-Holland, 1978.

SETHI, A.S. and SAYDAM, T.: Performance Analysis of Token Ring Local Area Networks, Computer Networks and ISDN Systems, 1985.

STALLING, W. (1984a): Local Networks: An Introduction, Macmillan 1984.

STALLINGS, W. (1984b): Local Networks Performance, IEEE Communication Magazine, No. 2, Vol. 22, Feb. 1984.

STALLINGS, W.: The IEEE 802 Local Network Standards, Telecommunication, March, 1986.

TANENBAUM, A.S.: Computer Networks, Prentice-Hall, 1981.

· TROPPER, C.: Local Computer Network Technologies, Academic Press, 1981.

19