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Fair Bandwidth Allocation in Core-Stateless Networks

Core-Stateless망에서의 공정한 대역폭 할당 방식

  • 김문경 (부경대학교 대학원) ;
  • 박승섭 (부경대학교 전자컴퓨터정보통신공학부)
  • Published : 2005.10.01

Abstract

To provide the fair rate and achieve the fair bandwidth allocation, many per-flow scheduling algorithms have been proposed such as fair queueing algorithm for congestion control. But these algorithms need to maintain the state, manage buffer and schedule packets on a per-flow basis; the complexity of these functions may prevent them from being cost-effectively implemented. In this paper, therefore, to acquire cost-effectively for implementation, we propose a CS-FNE(Core Stateless FNE) algorithm that is based on FM(Flow Number Estimation), and evaluated CS-FNE scheme together with CSFQ(Core Stateless Fair Queueing), FRED(Fair Random Early Detection), RED(Random Early Detection), and DRR(Dynamic Round Robin) in several different configurations and traffic sources. Through the simulation results, we showed that CS-FNE algorithm can allocate fair bandwidth approximately than other algorithms, and CS-FNE is simpler than many per-flow basis queueing mechanisms and it can be easily implemented.

공정한 전송률을 보장하고 지연을 줄이기 위해 인터넷상에서 많은 흐름단위 스케줄링 알고리즘이 제안되어졌으며, 효율성이 필요한 공정한 대역폭 할당을 위한 공정큐잉 알고리즘이 설계되었다. 그러나 흐름단위 처리를 기본으로 하는 알고리즘은 전송률 상태, 버퍼 관리, 패킷 스케줄링 등의 기능을 필요로 하며, 이와 같은 복잡성으로 인해 구현하는데 비용이 많이 드는 문제점이 있다. 따라서 본 연구는 효율적인 비용으로 라우터를 구현하기 위해, FM(Flow Number Estimation)를 기반으로 한 CS-FNE(Core Stateless FNE) 알고리즘을 제안하며, 다양한 네트웍 환경과 트래픽 소스를 사용해서 CSFQ(Core Stateless Fair Queueing), FRED(Fair Random Early Detection), RED(Random Early Detection), DRR(Dynamic Round Robin) 등과 같은 알고리즘을 CS-FNE와 함께 평가하였다. 모의 실험 결과로, 본 연구에서 제안된 방식이 다른 알고리즘보다 적절히 공정한 대역폭 할당을 나타내었으며, 흐름단위 기반 큐잉 메커니즘보다 더 단순하고, 쉽게 구현될 수 있음을 보였다.

Keywords

References

  1. Ion Stoica, Scott Shenker, and Hui Zhang, 'Core-Stateless Fair Queueing: Achieving Approximately Fair BAndwidth Allocation in High Speed Networks', in Proceeding of SIGCOMM'98, Oct., 1997 https://doi.org/10.1145/285243.285273
  2. A. Demers, S. Keshav, and S. Shenker ,'Analysis and simulation of a fair queueing algorithm', J. Internetw. Res. Experience, pp.3-26, Oct., 1990
  3. Parekh, A. A generalized processor sharing approach to flow control
  4. D. Lin andR. Morris, 'Dynamics of random early detection', in Proc. ACM SIGCOMM, Cannes, France, Oct.,1997, pp,1427-137 https://doi.org/10.1145/263105.263154
  5. Z. Cao, Z Wang, E. Zegura, 'Rainbow fair queueing: fair bandwidth sharing without per-flow state', Proceedings INFOCOM. March,2000, pp.922-931 https://doi.org/10.1109/INFCOM.2000.832267
  6. Jung-Shian Li and Ming-Shiann Leu, 'Fair bandwidth share using flow number estimation,' Communications, 2002. ICC 2002. IEEE International Conference on, Vol.2, pp.1274-1278, May, 2002 https://doi.org/10.1109/ICC.2002.997054
  7. D.D. Clark and W. Fang, 'Explicit allocation of best-effort packet delivery service', IEEE Trans (1998), 362-373 https://doi.org/10.1109/90.720870
  8. L Zhang, 'Virtual clock: a new traffic control algori- thm for packet switching networks', in Proc. ACM, SIGCOMM 90, 1990, pp.19-29 https://doi.org/10.1145/99508.99525
  9. S. Floyd and V. Jacobson, 'Random early detection for congestion avoidance', IEEE/ACM Trans. Networking, Vol.1, pp.397-413, July, 1993 https://doi.org/10.1109/90.251892
  10. NS simulator, available from http://www.isi.edu/nsnam/ns
  11. 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
  12. 김화숙, 김상하, 김영부, '대역 공평성 보장을 위한 Core-Stateless 기법 연구', 한국통신학회 논문지, Vol.28, No.4C, 2003. 04
  13. 서경현, 김문경, 육동철, 박승섭, ' Core-Statless 망에서의 공정한 대역? 할당에 관한 연구', 제11회 한국정보과학회 영남지부 학술발표대회, pp.53-59, 2003. 12