Credit-Based Round Robin for High Speed Networks

A scheduling scheme for high speed networks requires a low time complexity to schedule packets in a packet transmission time. High speed networks support a number of connections, different rates for each connection and variable packet length. Conventional round robin algorithms have a time complexity of O(1), but their short time fairness, latency and burstiness depend on the quantum of a connection due to serving several packets for a backlogged connection once a round. To improve these properties, we propose in this paper an efficient packet scheduling scheme which is based on the credits of a connection and has a time complexity of O(1). We also analyzed its performance in terms of short time fairness, latency and burstiness. The analysis results show that the proposed scheme can improve the performance compared with traditional round robin schemes. The proposed scheme can be easily utilized in high speed packet networks.

고속 통신망을 위한 크레딧 기반 라운드 로빈

본 논문은 고속통신망에서 고속으로 패킷을 스케줄링하기 위하여 시간 복잡도가 O(1)인 크레딧 기반 라운드 로빈을 제안한다. 고속통신망을 위한 스케줄러는 연결 수가 많고 연결들의 속도가 다양하며 다양한 크기의 패킷에 대하여 고속으로 스케줄링하여야 한다. 기존의 라운드 로빈 방법은 O(1)의 시간 복잡도를 갖지만 백로그된 연결에 대하여 한 라운드에서 한번씩 할당된 크기의 패킷을 연속해서 서비스하므로 단시간 공평성과 latency가 저하되고 출력 패킷들이 버스티하게 되는 문제점이 있다. 제안된 방법은 이러한 문제점을 개선하기 위하여 연결 속도에 비례하는 크레딧을 할당하고, 패킷이 도착되면 도착된 패킷의 크기에 해당하는 크레딧을 사용하며 서비스가 완료되면 크레딧을 반환한다. 패킷 도착시 크레딧이 없는 연결은 필요한 크레딧을 기다려서 서비스 받을 수 있다. 본 논문은 제안된 스케줄러의 성능을 분석하였으며, 분석결과 이 방법은 기존의 라운드 로빈 방법에 비하여 단시간 공평성, latency 및 burstiness를 개선할 수 있다.