Performance Analysis of Fair Packet Schedulers in Bandwidth Utilization

대역폭 이용도 측면에서 공정 패킷 스케줄러의 성능 분석

When the latency of a flow in a fair packet scheduler, which is determined by its rate, violates its required delay bound, the scheduler should reduce the latency with even raising the rate being reserved for the flow. The excessively reserved rate win enforce some outgoing link bandwidth be lost. This loss can not be, unfortunately, evaluated by the three metrics of latency, fairness and implementation complexity used in previous works. This paper is aimed to first introduce the metric of bandwidth utilization to investigate the bandwidth loss in a scheduler and then evaluate the timestamp based schedulers in terms of the bandwidth and payload utilizations. The results show that the bandwidth utilization increases with loosing the required delay bound and, in particular, schedulers with the latency property of WFQ have much better payload utilization by up to 50% than that in the SCFQ one.

공정 패킷 스케줄러에서 트래픽 흐름의 속도에 의해 결정되는 최대전달지연이 그 흐름의 요구 지연규격을 위반할 경우 예약속도를 높여서 이를 줄여야 한다. 이러한 과잉예약의 결과로 전송대역폭이 손실되나, 이전연구에서 사용되었던 레이턴시, 공정성 및 구현복잡성의 세가지 성능지표로는 손실대역폭을 평가할 수 없다. 본 논문에서는 스케줄링 서버 자원의 손실특성을 평가할 수 있는 대역폭 이용도 지표를 제안하고, 대역폭 및 페이로드(payload) 이용도 측면에서 공정 패킷 스케줄러의 성능을 분석 및 평가하였다. 평가결과 요구 지연규격이 느슨할수록 높은 페이로드 이용도를 얻을 수 있었고, 특히 WFQ급 레이턴시를 갖는 스케줄러의 페이로드 이용도가 SCFQ에 비해 50%까지 개선됨을 발견할 수 있었다.