Alle enheter som skal sende datapakker fra forskjellige strømmer inn på samme link må forholde seg til hvordan strømmene skal prioriteres.

Transkript

1 Kø-disipliner Kødisipliner -1 Håndtering av køer Alle enheter som skal sende datapakker fra forskjellige strømmer inn på samme link må forholde seg til hvordan strømmene skal prioriteres. En endemaskin som sender både en ftp-strøm, en chatstrøm og e-post støm. En ruter (eller svitsj) som mottar datapakker fra flere inputlinker som alle skal ut på samme outputlink. Krav som kan stilles er Rettferdighet mellom strømmene alle får sendt like mye Alle får sendt i henhold til avgitte garantier om transmisjonskvalitet. Kødisipliner -2

2 Lik fordeling av kapasitet Første tilnærming: First-In-First-Out (FIFO) Behandler alle trafikkilder på samme måte Vil kunne føre til at en svært aktiv strøm struper de andre strømmene. Andre tilnærming: Alle strømmer får sende en pakke før noen andre får sende pakke nummer to, osv Men pakkene kan ha forskjellig lengde Dessuten, hva om en strøm plutselig tar en pause? Kødisipliner -3 Fair Queuing Fair Queuing (FQ) deler opp trafikken i forskjellige flyter. Sikrer at ingen flyt får mer en sin andel av kapasitet eksempel: weighted fair queuing (WFQ) Flyt 1 Flyt 2 Flyt 3 Round - robin service Flyt 4 Kødisipliner -4

3 Fair Queuing forts. Problem: pakker kan ha forskjellig lengde vi ønsker egentlig round robin bit for bit ikke mulig å interleave bit (skedulering på pakkenivå) simulerer bit-interleaving ved å regne ut når pakken ville ha vært ferdig sendt dersom den strømmen den tilhører var den eneste som trengte output-linken. Tilstreber at hver strøm har kommet omtrent like langt ved at den neste pakken som blir sendt er den som har det tidligste beregnede tidspunktet for ferdig sendt. Kødisipliner -5 Fair queuing forts. For en enkelt flyt anta at klokken tikker hver gang en bit blir sendt la P i bety lengden av pakke i la S i bety tidspunktet når pakke i begynner å sendes la F i bety tidspunktet når pakke i er ferdig sendt F i = S i + P i Kødisipliner -6

4 Fair queuing forts. Når skal ruteren begynne å sende pakke i? Hvis før den er ferdig med i-1 fra denne flyten, så umiddelbart etter siste bit i i-1 (F i-1 ) Hvis det ikke er noen pakker fra denne flyten inne, så send med en gang (la dette tidspunktet være Ai) Altså: F i = MAX(F i-1, A i ) + P i For flere flyter Regn ut F i for hver pakke som kommer inn i en flyt behandle alle F i ene som datostempling den neste pakken som skal sendes er den med lavest datostempel Kødisipliner -7 Ikke perfekt: kan ikke passere en pakke som akkurat nå blir sendt Eksempel Flow 1 Flow 2 Output Flow 1 (arriving) Flow 2 (transmitting) Output F = 8 F = 10 F = 5 F = 2 F = 10 (a) (b) Kødisipliner -8

5 Virtual Clock Metode for å håndtere forskjellige prioriteter mellom forskjellige pakkestrømmer. Tar utgangspunkt i at det er reservert ressurser til hver enkelt strøm Pakker per sekund Tidsintervall som er tilstrekkelig for å beregne gjennomsnittlig antall pakker per sekund. Dette siste er nødvendig for at ingen strømmer skal kunne spare opp kapasitet. Kødisipliner -9 Virtual Clock Forskjellig tilnærming fra TCP benytter reservasjon i stedet for feedback rate-basert i stedet for vindu-basert ruter-sentrisk i stedet for endemaskin-sentrisk Ide modellert etter time-division multiplexing (TDM) statistisk multipleksing for å håndtere bursty trafikk benytter logisk (i stedet for virkelig) tid Kødisipliner -10

6 Definisjon av Ratekontroll Eksplisitt setup av flyt kilden forteller hva den trenger nettverket sier ja eller nei til forespørselen Ressursbehov som kan inngå gjennomsnittlig rate (AR) gjennomsnittlig intervall (AI) eksempel: AR = 10 pakker pr sekund og AI = 100ms 1/AR AI total varighet av flyt datagramtrafikk får sin egen flyt -- med en gitt kapasitet Kødisipliner -11 Virtual Clock som kø-disiplin Ligner på weighted fair queuing Ruter variable VClock i for hver flyt i klokketick (VTick i ) for flyt i VTick i = 1/AR i (antar at alle pakker i i har samme størrelse) eksempel: flyt i har AR = 200 pakker per sekund, da er VTick i = 5ms Kødisipliner -12

7 Ruter algoritme første pakke: VClock i = RealTime hver pakke deretter: VClock i += VTicki Timestamp hver pakke med VClock i pakker blir køet og behandlet i henhold til timestamp når bufferet er fullt blir den pakken med høyest timestamp droppet. Kødisipliner -13 Virtual Clock som flyt-meter Merk vi har foreløpig ikke benyttet AI det er mulig for en flyt å spare opp pakker for å sende en stor burst. Tilleggsmekanisme når vi setter opp flyt i, regn ut AIR i = AR i x AI i når AIR i er mottatt på flyt i... dersom VClock i - RealTime > Threshold, så send beskjed til kilden dersom VClock i < RealTime, så reset VClock i til RealTime kilden får ikke lov til å akkumulere ubrukt tid i et AI for så å benytte den i et senere AI Kødisipliner -14

8 Siste detaljer kilden kan akkumulere kreditt innenfor en AI problem: bruker en variabel (VClock) til både å kontrollere køorden og flyt monitoring løsning: introdusere en kopi til av VClock ved hvert pakkemottak... AuxVClock i = MAX(RealTime, AuxVClock i ) VClock i = VClock i + VTick i AuxVClock i = AuxVClock i + VTick i Stamp packet with current value of AuxVClock i Altså VClock i synkronisert med sann tid for hver AIR i bytes med data fra flyt i AuxVClock i synkronisert med sann tid for hver pakke fra flyt i Kødisipliner -15