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Bandwidth Utilization in Latency-Optimized Fair Queuing Algorithm

최적 레이턴시 기반 공정 큐잉 알고리즘의 대역폭 이용도

  • 김태준 (공주대학교 정보통신공학부)
  • Published : 2007.04.30
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Abstract

WFQ (Weighted Fair Queuing) is the most popular fair queuing algorithm, but it had the inherent drawback of a poor bandwidth utilization, particularly under the traffic requiring a low rate but tight delay bound such as internet phone, It was recently identified that the poor utilization is mainly due to non optimized latency of a flow and then LOFQ(Latency-Optimized Fair Queuing) to overcome the drawback was introduced, LOFQ was also improved through introducing an occupied resource optimization function and the implementation complexity of recursive resource transformation was reduced with revising the transformation scheme. However, the performance of LOFQ has been evaluated by means of simulation, so that there are some difficulties in evaluating the performance in the terms of the accuracy and evaluation time, In this paper, we develop how to analytically compute the bandwidth utilization in LOFQ.

널리 이용되고 있는 공정 큐잉 방식인 WFQ(Weighted Fair Queoing)는 특히 인터넷 전화와 같이 저속이지만 엄격한 지연한계를 요구하는 서비스에 대해 대역폭 이용도가 저하되는 고질적인 문제점을 갖고 있었다. 이러한 WFQ의 문제점은 흐름의 레이턴시가 최적화 되지 않았기 때문으로 최근에 밝혀졌고, 이어서 최적 레이턴시 기반 공정 큐잉 방식인 LOFQ(Latency-Optimized Fair Queuing)가 도입되었다. 그리고 LOFQ에 점유자원 최적화 기능을 추가하여 대역폭 이용도를 개선하고, 반복적으로 수행되던 자원변환 알고리즘을 개선하여 수행 복잡성을 줄이는 등 LOFQ의 성능특성이 향상되었다. 하지만 여전 시뮬레이션에 의해 성능을 평가하고 있어 평가의 정확성과 소요시간 측면에서 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 LOFQ의 대역폭 이용도를 수학적으로 계산하는 방법을 연구하고자 한다.

Keywords

References

  1. X. Xiao and L. M. Ni, 'Internet QoS: A Big Picture,' IEEE Network, Vol.13, No.2, pp.8-18, 1999 https://doi.org/10.1109/65.768484
  2. A.K. Parekh, 'A Generalized Processor Sharing Approach to Flow Control in Integrated Services Networks.' PhD dissertation, Massachusetts Institute of Technology, Feb., 1992
  3. A. Demer, S. Keshav, and S. Shenker, 'Design and analysis of a fair queuing algorithm,' Proc. ACM SIGCOMM'89, pp.1-12, 1989 https://doi.org/10.1145/75246.75248
  4. S. Keshav, 'An Engineering Approach to Computer Networking,' Addison Wesley professional computing series, 1997
  5. S. Shenker, C. Partridge, and R. Guerin, Specification of Guaranteed Quality of Service, RFC 2212, IETE, 1997
  6. M. Baldi and F. Risso,'Efficiency of Packet Voice with Deterministic Delay,' IEEE Comm. Mag, 2000. pp.170-177 https://doi.org/10.1109/35.841843
  7. A. Francini and F.M.Chiussi, 'A Weighted Fair Queuing Scheduler with Decoupled Bandwidth and Delay Guarantees for the Support of Voice Traffic,' Proc. GLOBECOM, Vol.3, 2001 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.2001.965890
  8. Do Sung Jun, Jinwoo Choe and Alberto Leon Garcia, 'Credit based Processor Sharing for Decoupled Delay and Bandwidth Allocation', IEEE Comm. Letters, Vol.5, No. 4, pp.178-180, 2001 https://doi.org/10.1109/4234.917106
  9. Jens Schmitt, 'Optimal Network Service Curves under Bandwidth Delay Decoupling,' IEE Electronics Letters, Vol.38, No.6, pp.297-299, 2002 https://doi.org/10.1049/el:20020204
  10. 김태준, 김황래, '공평 패킷 스케줄러의 대역폭 이용 효율 개선에 관한 연구', 정보처리학회논문지 제 13권 C 제3호, pp.331-338, 2006 https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2006.13C.3.331
  11. 김태준, '최적 레이턴시 기반 공정 큐잉 알고리즘 개선에 관한 연구', 멀티미디어학회 논문지, 제 10권 1호, pp.83-93, 2007
  12. Hani ElGebaly, 'Characterization of Multimedia Streams of an H.323 Terminal,' Intel Technology Journal, Vol.2 Issue 2,1998
  13. T. J. Kim, 'Bandwidth Utilization in Sorted Priority Schedulers,' LNCS, Vol.3936, 2006.,pp.1080-1085 https://doi.org/10.1007/11753810_90
  14. ITU T Recommendation G.114: One way transmission time, 2003
  15. M. H. MacDougall, Simulating Computer Systems, Techniques and Tolls, MIT Press, 1987