UNIVERZITET U SARAJEVU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET U SARAJEVU PROJEKAT: -Aktivno uravljanje redovima- -Praktični dio - Kvaliteta usluge u telekomunikacijskim mrežama
Topologija koja se koristi u radu za opis (RED, GREEN, BLUE, REM
i PI) mahanizama aktivnog upravljanja redovima ekanja data je na
slici 1.
Slika1. Klasina dumbbell topologija
Topologija sa prethodne slike predstavlja klasinu dumbbell
topologiju [3]. Ovo je primjer tipinog scenarija gdje razliiti
tipovi saobraaja dijele usko grlo (na slici 1. link G-G).Dvije
glavne metrike u simulacijama su propusnosti veliina reda
.Propusnost svakog toka se koristi za ilustraciju pravednosti
(fairness) meu razliitim tokovim, a ukupna propusnost se koristi za
usporedbu bandwitha uskog grla kao pokazatelja koritenosti resursa.
Veliina reda ekanja je direktni pokazatelj iskoritenosti resursa
rutera. Prosjena veliina redasvakog toka ilustrira pravednost
raspodjele sredstava na ruteru. Veliki problem prilikom izvoenja
simulacija predstavlja podeavanje parametara, koji su specifini za
svaki mehanizam. Cilj simulacije je pokazati najbolje performanse
svakog algoritma. Sdrugestrane,idealanalgoritamuvijek trebapostii
najboljeperformanseusvim moguimpostavkama, bezljudske
intervencije.Podeavanje razliitih paramatera algoritama e utjecati
nanjihovuizvedbuna razliitenaine .
Izvrena je simulacija [1] 200 poiljatelj/primatelj parova koji
koristite link uskog grla od 155 Mbps.IDMaps je postavljen na 0
(procjena se temelji na ugraivanju RTT-a u zaglavlju).Na slici 2
prikazana je topologija za 10 posiljatelj/primatelj parova, radi
boljeg pregleda, a takoer na slici 3. prikazan je izgled simulacije
nakon njenog pokretanja.
Slika 2. Topologija za 10 posiljatelj/primatelj parova
Slika 3. Topologija za 10 posiljatelj/primatelj parova nakon
pokretanja simulacije
Nakon simulacije, pojavljuju se dvije datoteke, npr. za Green se
pojavljuju sljedee datoteke: statsGreen200.out i
tcp_sentGreen200.out. Prvadatotekadaje ukupnu statistiku za
gubitke, veliinu reda ekanja, pravednosti i slino. Druga datoteka
prikazuja pakete koji alje svaki TCP tok. Na narednim slikama (sl.4
- sl.9) prikazati emo statistike rezultete za mehanizme DropTail,
Green, RED, Pi, REM i Blue.
Slika 4. Prikaz statistikih rezultata za DropTail mehanizam
Slika 5. Prikaz statistikih rezultata za GREEN mehanizam
Slika 6. Prikaz statistikih rezultata za RED mehanizam
Slika 7. Prikaz statistikih rezultata za PI mehanizam
Slika 8. Prikaz statistikih rezultata za REM mehanizam
Slika 9.Prikaz statistikih rezultata za BLUE mehanizam.
Kao to moemo vidjeti iz priloenih datotekaGreen osigurava znaajno
bolju pravednost od drugih AQM mehanizama dok Drop Tail daje
najmanju pravednost zbog pojave Lock-Outa koji nastaje usljed
sihronizacije na TCP predajniku (Tabela 1).
AQM
mehanizmi:Pravednost:Green0.995098PI0.67348458REM0.66743916BlUE0.67513137RED0.6529087Drop
Tail0.672013
Tabela 1. Prikaz pravednosti AQM mehanizama
Gubitakpaketana linku je najmanji za Pi mehanizam dok iskoristivost
je najvea za Green mehanizam. Vee propusnosti i manjiudio odbaenih
paketa samo su neke od prednosti REM-a nad RED-om. REM i Greensu
izloeni niskim kanjenjima u redu ekanja pri svim optereenjima. To
je rezultiralo da gotovo nema gubitaka paketa pri koritenju ovih
AQM algoritama. [2]
Na narednim slikama prikazati emo QoS-parametre (kanjenje, gubici,
jitter i rtt) za svaki od mehanizama prema navedenom scenariju.
Svaka skripta je pokrenuta uzimajui parametre 10Mbps za optereenje
linka i 4 poiljatelj/prijemnik para.
33339502540
329120514833603291205264160
3386455-4445
34340804762534340801228725
3261995-4445
355790528511514605170815
3557905335280
33769303062605
128905178435
33337567310
Analizom rezultata na prethodnim slikama izvedeni su sljedei
zakljuci:
Gubici su najmanji za REM mehanizam tomu daje veliku prednost u
odnosu na ostale mehanizme. REM i Greensu izloeni niskim kanjenjima
u redu ekanja pri svim optereenjima. To je rezultiralo da gotovo
nema gubitaka paketa pri koritenju ovih AQM algoritama. Upotreba
RED algoritma je pokazala da se poveanjem razlike kanjenja smanjuje
broj odbaenih paketa. To je u skladu sa injenicom da konekcije sa
duim RTT intervalom sporije dobijaju obavetenja o zaguenosti,ime se
smanjuje njihova agresivnost. Mehanizmi sa najveim RTT ovom radu su
REM i DropTail mehanizam. Takoer, awk skripte su pokazale da je
kanjenje malo za RED i PI mehanizme, dok za druge mehanizme je jako
visoko za poetne trenutke.
Ukoliko promijenimo broj vorova za RED mehanizam [4], tanije sa
prijanja 4 vora na 8 vorova, dobivamo sljedee rezultate za
pravednost:
128905253365
I za gubitke:
RED mehanizam pokazuje ovisnost o broju aktivnih tokova, za razliku
od npr. REM mehanizma koji ne pokazuje toliku ovisnost.
Sloenost implementacije kao i brojnost parametara koje je potrebno
definisati da bi se koristio odreeni mehanizam, implicira da je
teko odluiti i uz rezultate simulacije, koji je algoritam bolji.
Ono to je zasigurno je da je bilo koji AQM mehanizam bolji od
DropTail-a. to nam je ve ranije pokazano za pravednost i
gubitke:
Pokazalo se da koritenje bilo kojeg AQM mehanizma znaajno
smanjuje udio odbaenih paketa i kanjenje na ruterima u odnosu na
Drop Tail tehniku dok pritom ne dolazi do veeg smanjenja
iskoritenosti kanala.Meutim, jo uvijek je teko rei koji algoritam
je bolji u svim aspektimaod drugih, posebno s obziromnasloenost
implementacije. Svi ovi algoritmi imaju visoku upotrebljivost veze,
a pravednost se postie razliitim metodama. Jedan od loginih
nastavaka ovog rada je poreenje ispitanih tehnika na veim
topologijama sa bogatijim mjeavinama saobraaja. Idealno bi bilo da
se takva ispitivanja obave na realnoj mrei, to bi zahtjevalo
angaovanje veeg broja ljudi i sredstava. Takoe bi bilo zanimljivo
ispitati opte stanje mree koja koristi mehanizme koji pomau AQM
tehnikama, kao to su bolje tehnike rasporeivanja, npr. fair
queuing, generalized processor sharing, virtual queues.
AQM
klasifikacijaFairness(Pravednost)GreenPravedanPINepravedanREMPravedanBlUEPravedanREDNepravedan,
svi tokovi imaju mogunosti odbacivanjaDrop TailNepravedan
LITERATURA
[1] https://www.cs.indiana.edu/~kapadia/green/
[2] BLUE: Active Queue Management, CS756 Project Report, Sunitha
BurriMay 5, 2004
[3]Evaluation of Queue Management Algorithms- Course Project Report
for 15-744 Computer Networks-
[4]Stanislav Miskovic-SIMULACIONO ISPITIVANJE PERFORMANSI TCP
TEHNIKA KONTROLE ZAGUENJA U SLOJU TRANSPORTA