사용자 기반 상대적 차별화를 위한 계층적 결손 보완 라운드-로빈 스케줄링 알고리즘

A Hierarchical Deficit Round-Robin Packet Scheduling Algorithm for User-Oriented Relative Differentiated Services

  • 편기현 (전북대학교 전자정보공학부) ;
  • 이종열 (전북대학교 전자정보공학부) ;
  • 조성익 (전북대학교 전자정보공학부)
  • 발행 : 2005.12.01

초록

네트워크 제공자들뿐만 아니라 인터넷 사용자들도 최선 서비스(best-effort service)를 뛰어 넘어 사용자들 간에 서로 다른 서비스 품질을 받기를 열망하고 있다. 이 논문은 사용자 세션 단위로 차별화 서비스를 제공할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘을 기반으로 확장한 계층적 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘이다. 이 알고리즘의 주 장점은 응용의 타입을 별도로 구분하지 않으면서도 FTP와 같이 대역폭에 민감한 응용뿐만 아니라 VoIP와 같이 지연에 민감한 응용의 품질 차별화를 제공할 수 있다는 점이다. 품질 차별화 서비스를 제공함에 있어서 네트워크 제공자 측면에서 중요한 점은 예측성과 제어성이다. 우리는 수학적 분석과 모의실험 실험을 통해서 제안하는 알고리즘이 예측성과 제어성이 기존의 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘보다 월등히 뛰어남을 보인다. 그럼에도 불구하고 계층적 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘의 구현 복잡도는 O(1)이다.

The Internet users as well as network providers are eager to have different qualities of service among users beyond the best-effort. In this paper, we propose a scheduling algorithm that provides a differentiated service in the granularity of user sessions. The proposed algorithm is a Hierarchical Deficit Round-Robin (H-DRR) algorithm that is an extension of an existing DRR algorithm. A main advantage is that H-DRR provides service differentiation for throughput-intensive applications such as FTP as well as delay-sensitive applications such as telnet or VoIP without distinguishing the types of applications. The most importance in providing a service differentiation in term of network providers is to have controllability and predictability. We show that H-DRR is superior to DRR in terms of controllability and predictability through both mathematical analysis and simulation experiments. Nevertheless, H-DRR requires O(1) complexity for implementation.

키워드

참고문헌

  1. M. Shreedhar and G. Varghese, 'Efficient fair queueing using deficit round robin', IEEE/ACM Trans. Networking, pp.375-385, June, 1996 https://doi.org/10.1109/90.502236
  2. C. Dovrolis, D. Stiliadis, and P. Ramanathan. Proportional Differentiated Services: Delay Differentiation and Packet Scheduling. In ACM SIGCOMM, pp. 109-120, 1999 https://doi.org/10.1145/316194.316211
  3. S.Blake, D. Black, M. Carlson, E. Davies, Z. Wang, and W. Weiss. An Architecture for Differentiated Services, December 1998. RFC 2475
  4. B. Davie, A. Charny, J.C.R. Bennett, K. Benson, J,Y. Le Boudec, W. Courtney, S. Davari, V. Firoiu, and D. Stiliadis. An Expedited Forwarding PHB, March 2002. RFC 3246
  5. J. Heinanen, F. Baker, W. Weiss, and J. Wroclawski. Assured Forwarding PHB Group, June 1999. RFC 2597
  6. Ion Stoica, Hui Zhang, and T. S. Eugene Ng. A Hierarchical Fair Service Curve Algorithm for Link-Sharing, Real-Time and Priority Services. IEEE/ACM Tran. Networking, 8(2):185-199, 2000 https://doi.org/10.1109/90.842141
  7. J.C.R. Bennett and H. Zhang. Hierarchical Packet Fair Queueing Algorithms. IEEE/ACM Tran. Networking, 5(5):675-689, October 1997 https://doi.org/10.1109/90.649568
  8. S. Golestani. A Self-Clocked Fair Queueing Scheme for Broadband Applications. In INFOCOM, pp. 636-646, 1994 https://doi.org/10.1109/INFCOM.1994.337677
  9. http://www.isi.edu/nsnam/ns/