다수 지연규격을 지원하는 시작시각 기반 공정패킷 스케줄러

A Start-Time Based Fair Packet Scheduler Supporting Multiple Delay Bounds

실시간 멀티미디어 응용의 서비스 품질을 보장하는 공정 패킷 스케줄링 알고리즘은 타임스탬프 계산시 사용되는 패킷의 기준시각 측면에서 종료시각 방식과 시작시각 방식으로 나된다. 전자는 트래픽 흐름의 속도에 반비례하는 레이턴시 특성으로 인해 트래픽 흐름의 예약속도 조정으로 다양한 지연규격을 지원할 수 있어 대부분의 스케줄러에 적용되고 있으나 과잉예약에 따른 대역폭 손실이 발생한다. 반면 후자는 과잉예약에 따른 대역폭 손실은 없으나 흐름의 수에 종속되는 레이턴시 특성으로 인해 다수의 지연규격을 수용하기 어려운 문제점이 있다. 본 논문에서는 다수 지연규격(multiple delay bounds)을 효과적으로 지원할 수 있는 시작시각 기반 공정 패킷 스케줄러를 제안하고, 제안된 스케줄러의 성능특성을 분석한다. 분석결과 종료시각 기반 스케줄러보다 최대 30% 높은 이용도 특성을 보였다.

Fair packet scheduling algorithms supporting quality-of-services of real-time multimedia applications can be classified into the following two schemes in terms of the reference time used in calculating the timestamp of arriving packet; the Finish-Time (FT) and Start-Time (ST) schemes. The FT scheme, used in most schedulers, that has the property of an inversely rate-proportional latency is suitable to support various delay bounds because it can adjust the latency of a flow with raising the flow's reserved rate. However, the scheme may incur some bandwidth loss due to excess rate reservation. Meanwhile, although the ST scheme does not suffer from the bandwidth loss, it is hard to support multiple delay bounds because of its latency property relying on the number of flows. This paper is devoted to propose a ST scheme based scheduler to effectively support multiple delay bounds and analyze its performance comparing to the FT scheme based scheduler. The comparison results show that the proposed scheduler gives better utilization by up to 50%.