Megkülönböztetett kiszolgáló routerek az

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Megkülönböztetett kiszolgáló routerek az"

Regina Mészárosné
6 évvel ezelőtt
Látták:

1 Megkülönböztetett kiszolgáló routerek az Interneten Megkülönböztetett kiszolgálás A kiszolgáló architektúrák minősége az Interneten: Integrált kiszolgálás (IntServ) Megkülönböztetett kiszolgálás (DiffServ) DiffServ: Különböző csomagfeldolgozás az IP-fejléc csomagjelölése alapján (DS-mező) A komplexitást kivinni a külső routerekhez és a feldolgozást a központi routereknél, amennyire lehet, leegyszerűsíteni Csomagjelölés és megjegyzés végrehajtása: külső routereknél (előfizetők között), határ routereknél (szolgáltatói tartományok között) és alkalmazásoknál.1

2 Arányos megkülönböztetett kiszolgálás: A kiszolgálás megkülönböztetésének két megközelítése: Abszolut megkülönböztetett kiszolgálás: garanciát és statisztikai biztosítékokat nyújt a hatékonyságjellemzőkre, pl.: E2E delay Relatív megkülönböztetett kiszolgálás: forgalmi osztályok rendezése a csomagtovábbító viselkedésük alapján Arányos megkülönböztetett kiszolgálás: a relatív megkülönböztetett kiszolgálás további finomítása meghatározza a forgalmi osztályok közötti távolságokat Lehetséges megkülönböztetési szempontok: áteresztőképesség késleltetés zaj veszteségi ráta.2

3 Arányos késleltetési megkülönböztetés: N forgalmi osztály definiált Megkülönböztetési szempont: sorbanállási késleltetés Definíció az egymást követő osztályok átlagos késleltetésének arányaira: i E[W ] ] = ffi i : ffi j j E[W Osztálymegkülönböztető paraméterek (késleltetési megkülönböztető paraméterek/delay differentiation parameters: DDP) δ 1 > δ 2 >... > δ Ν hogy a magasabb osztályok "jobbak" legyenek az alacsonyabb osztályoknál.3

4 Dinamikus ütemező modell Prioritásfüggvény Priority q r (t) q r (t) q r (t) =(t t 0 ) b r 0 b 1 b 2... b r t 0 t 0 t A sorbanállási rendszerben egy r-osztályú csomag prioritása lineárisan nő az idő előrehaladtával, b r arányban.4

5 Átlagos várakozási idő: W r = W 0 1 ρ r 1 i=1 1 R i=r+1 ρ i W i ( 1 b i ρ i ( 1 b r b i b r ) ) Kiterjesztett prioritásfüggvény: függ a mindenkori ρ i terheléstől függ a késleltetési megkülönböztető paraméterektől (DDP-k) δ i qr(t) = (t t 0 )br(ρ 1 ;:::;ρr;ffi 1 ;:::;ffir); 1» r» R.5

6 Dinamikus prioritásos ütemezési architektúra.6

7 g i E[W i ]! min Megkülönböztetett kiszolgáló routerek az Interneten Optimalizációs probléma: R forgalmi osztály Adott DDP-k: δ 1 > δ 2 >... > δ R Mért osztály kihasználtságok: ρ 1 > ρ 2 >... > ρ R Ideálisan: X R 1 ] E[Wi i+1 ] ffi i ffi i+1 2 E[W = 0; Vagy: i=1 X R 1 E[W i+1 ] ffi i ffi i+1 2 i=1.7

8 b1 b2 1 1 ffi = (1 2 ρ ρ > 1 ffi 2 ffi 1 ffi1 Megkülönböztetett kiszolgáló routerek az Interneten Példa két forgalmi osztályra: Pontos alak a prioritásfüggvények meredekségeinek kiszámolására: b1 = 1 ) Megvalósíthatóság: Határ: Ahogy a terhelés közeledik a 100%-hoz, az ütemezési paraméterek aránya: b 1 /b 2 a DDP-k reciprokához tart: δ 2 /δ 1.8

9 Optimalizálás genetikai algoritmusok használatával A Genetikai Algoritmusok (GA) optimalizáló és keresési eljárások, melyek létrejöttét a genetika és a természetes kiválasztódás folyamata ösztönözte A genetikai algoritmusok struktúrája Egyedek populációjának véletlenszerű generálása (bitfüzér). Minden egyed dekódolása és alkalmasságának kiértékelése. Új populáció generálása a legalkalmasabb egyedekből részben klónozással, részben kombinálással és részben mutációval. A 2-es és 3-as lépések ismétlése egy megállási feltétel teljesüléséig..9

10 Példa: 4 forgalmi osztály, szükséges késleltetési arány: 2 Ütemezési Paraméterek: b 1, b 2, b 3, b 4 ρ [in %] b1 b2 b3 b4 70% % % % % % %

11 ρ E[W1] E[W2] E[W3] E[W4] [%] [msec] [msec] [msec] [msec] E[W1] E[W2] E[W2] E[W3] E[W3] E[W4] Megkülönböztetett kiszolgáló routerek az Interneten Átlagos késleltetések és késleltetési arányok 70% % % % % % %

12 Implementáció Az ütemezési paraméterek offline számolása Dinamikus utánállítás a router futási idő alatti műveletei során Utánállítás: Referenciatáblák: a kihasználtsági értékek intervallumai számára előre meghatározott értékek halmaza --> diszkretizációs hiba Egyszerű interpolációs függvények használata Utánállítás indítása: Periodikusan Meghatározott eseményekkor: egy vagy több forgalmi osztály esetén felmerülő jelentős kihasználtság-változásnál.12

13 Más prioritásfüggvények kipróbálása Motiváció Hatékonyságvizsgálat az alacsony kihasználtságok (főleg 70% körüli) esetén más prioritásfüggvények használatával Kezdeti prioritások használata jobban teljesítheti az arányos megkülönböztetés követelményeit, mivel a beérkező csomagok kezdetben meghatározott prioritása nagyobb mint nulla Prioritásfüggvény kezdeti prioritásokkal Nagyobb optimalizálási hiba (részben az approximációs formulák következtében) Négyzetes prioritásfüggvények Nincs számottevő javulás lineáris prioritásfüggvényekkel összehasonlítva.13

14 Befejezés Befejezés A Dinamikus prioritásos ütemezés megközelítése Nagy és közepes terhelési feltételek esetén is jól alkalmazható Az ütemezési paraméterek offline meghatározása és referenciatáblák vagy egyszerű interpolációs függvények a futási időben Genetikai algoritmusok használata az optimalizálásra A jelenlegi kutatás: Szimuláció a kapott eredmények helyességének bizonyítására A végtelen puffer approximáció és exponenciális eloszlás hatása Új Internet forgalommodellező módszerek további meggondolása (Önhasonló forgalom, Pareto eloszlás) Optimalizálás nemexponenciális eloszlások szimulációjával.14

Hasonló dokumentumok

Számítógép-rendszerek fontos jellemzői (Hardver és Szoftver):

B Motiváció B Motiváció Számítógép-rendszerek fontos jellemzői (Hardver és Szoftver): Helyesség Felhasználóbarátság Hatékonyság Modern számítógép-rendszerek: Egyértelmű hatékonyság (például hálózati hatékonyság)