The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Packet scheduling algorithm for guaranteed bound and firewall property of delay performance

지연의 상한 보장과 안정성을 고려한 패킷 스케쥴링 알고리즘

  • 정대인 (한국외국어대학교 정보산업공과대학)
  • Published : 2002.05.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, a novel packet scheduling algorithm, so-called the CSL algorithm is discussed, whereby the firewall property as well as the deterministic delay bound guarantee are supported in session level. Lots of simulation studies validate those properties of the CSL algorithm. The CSL algorithm is distingushable from the well- known EDD scheme in terms of the firewall property. Regarding the implementation complexity, the CSL algorithm turns out to be of 0(1) besides the sorting overhead. Owing to the maintained generic fair queueing structure in the CSL algorithm, a various fair queueing schemes can be applied with minor modification. For the TCP/IP network which is vulnerable to the misbehaving traffic sources, the firewall property of the CSL algorithm is quite useful for the advanced quality of services.

본 논문에서는, 세션별 결정적 지연품질의 보장이 주어짐과 동시에, 세션간 서비스품질의 안정성이 지원되는 패킷 스케쥴링 알고리즘인 "클래스별 서비스 차등제공" (CSL: Class level Service Lagging) 알고리즘[6]에 대하여, 시뮬레이션을 통한 기능 검증과, 실질적 구현에 관련된 이슈를 분석하였다. 서비스품질의 안정성 면에서 CSL알고리즘과 EDD(Earliest Due Date) 방식과의 차별성을 확인하였다. 구현의 복잡성에 대한 검토에서, CSL알고리즘은 sorting을 제외하고는, 0(1)의 복잡성을 갖도록 구현될 수 있음을 보였다. 공평큐잉의 기본 골격이 유지됨으로써, 다양한 형태의 공평큐잉 구현에 쉽게 적용될 수 있는 점은 CSL알고리즘이 갖는 주요 특징이다. TCP/IP 네트워크에서와 같이, 사용자의 의지에 의존하는 TCP 혼잡제어의 환경에서, 세션간 서비스품질의 안정성 보장은 필수적이며, 이러한 측면에서 CSL알고리즘이 갖는 적합성을 확인하였다.합성을 확인하였다.

Keywords

References

  1. S. Blake, D. Black, M. Carlson, E. Davies, Z. Wang, and W. Weiss, 'Architecture for Differentiated Services', RFC 2475, IETF, Dec. 1998
  2. L. Zhang, 'Virtual Clock: A new traffic Control algorithm for packet switching', ACM Transactions on Computer Systems, vol. 9, no. 2, pp. 101-124, May 1991 https://doi.org/10.1145/103720.103721
  3. A. K. Parekh and R. G. Gallager, 'A Generalized Processor Sharing Approach to Flow Control in Integrated Services Networks: The Single Node Case,' ACM/IEEE Trans. Networldng, vol. 1, no. 3, pp. 344-357, June 1993
  4. H. M. Goldberg, 'Analysis of the earliest due date scheduling rule in queueing systems', Math. Oper. Res., vol. 2, no. 2, 1977
  5. Jorg Liebeherr, D. W. Wrege and D. Ferrari, 'Exact admission control for networks with a bounded delay service', IEEE Trans. Networking, vol. 4, no. 6, pp. 885-901, Dec. 1996 https://doi.org/10.1109/90.556345
  6. 정대인, '클래스별 서비스 차등제공을 통한 패킷 지연 제어', 한국통신학회논문지, 제26권, 제6A호, pp. 1008-1018, June, 2001
  7. R. L. Cruz, 'A Calculus for Network Delay, Part I: Network Elements in Isolation,' IEEE Trans. Information Theory, vol. 37, no. 1, pp. 114-131, Jan. 1991 https://doi.org/10.1109/18.61109
  8. N. Figueira and J. Pasquale, 'An Upper Bound on Delay for the Virtual Clock Service Discipline,' ACM/IEEE Trans. Networking, vol. 3, no. 4, pp. 399-408, Aug. 1995 https://doi.org/10.1109/90.413214
  9. S. J. Golestani, 'A self-clocked fair queueing scheme for broadband applications,' in Proc. IEEE INFOCOM'94, Toronto, Canada, June 1994
  10. J. Bennet and H. Zhang, '$WF^2Q$ : Worst-case fair weighted fair queueing,' in Proc. IEEE INFOCOM'96, pp. 120-128, April 1996
  11. D. Stiliadis and A. Varma, 'Latency-rate servers:A general model for analysis of traffic scheduling algorithms,' in Proc. IEEE INFOCOM '96, pp. 111-119, April 1996
  12. H. Sariowan, R. L. Cruz, and G. C. Polyzos, 'SCED:A generalized scheduling policy for guaranteeing quality-of-service', ACM/IEEE Trans. Networking, vol. 7, no. 5, pp. 669-684, Oct. 1999 https://doi.org/10.1109/90.803382