Comparison of active queue management techniques to be used in IntServ implementation
IntServ uygulamalarında kullanılabilir aktif kuyruk yönetimi tekniklerinin karşılaştırılması
- Tez No: 151282
- Danışmanlar: DOÇ.DR. SEMA OKTUĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
INTSERV UYGULAMALARINDA KULLANILABİLİR AKTİF KUYRUK YÖNETİMİ TEKNİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI ÖZET İnternet üzerinde gözlenen tıkanıklık, paket kayıp oranlarını ve gecikmeleri arttırır. Yüksek paket kayıp oranı, kaçınılması gereken bir durumdur çünkü paket varışa ulaşmadan düşürüldüğü takdirde o ana kadar harcanan değerli kaynaklar boşa harcanmış olur. Bu durum nihayetinde tıkanıklık çöküşü (congestion collapse) olarak tanımlanan bir duruma dönüşebilir. Aynı İP ağ hatlarını kullanan bağlantıların iletim hızlarını kontrol etmek amacıyla, TCP' de akış ve tıkanıklık kontrol mekanizmaları kullanıldı. Ancak çok geçmeden sondan düşürmeli paket düşürme yöntemi kullanan bu mekanizmaların bazı zaafları görüldü. Akışların eşzamanlaştırılması, akışlar arası eşit olmayan paket düşürme oranları, ağ kaynaklarının yetersiz kullanımı bu zaaflardan bazılarıdır. Dolayısı ile, uç sistemler TCP tıkanıklık denetimi mekanizmaları ile donatılsa dahi, sondan düşürmeli kuyruk kullanan ağlarda başarım hala tatmin edici değildir. Sondan düşürmeli kuyruk yapısı üzerinde calişan, TCP tıkanıklık denetimi algoritmalarının en ciddi problemi, kaynaklar yayım hızlarını ancak kuyruk taşması nedeni ile olan paket kaybını sezince düşürürler. Paketin yönlendirici tarafından düşürülüşü ve kaynak tarafından bunun sezilmesi arasında ciddi bir süre geçebilir. Bu süre içinde, kaynaklar ağın kaldıramayacağı yükse hızla paket göndermeye devam ederken, çok sayıda paket kayıbı olabilir. TCP'nin sondan düşürmeli kuyruklar üzerinde yukarıda bahsedilen başarım kısıtlarının gidermek üzere Internet Engineering Task Force (IETF) aktif kuyruk yönetimi modelini önerdi. Aktif kuyruk yönetimi algoritmaları, kuyruk taşmadan, paket kayıpları henüz olmadan, TCP uçlarını erken uyarma fikri üzerine kuruludur. Flow Random Early Drop, Green, Stochastic Fair Blue, Stabilized RED, akış bazlı aktif kuyruk yönetimi algoritmalarındandır. Flow Random Early Drop (FRED), RED algoritmasının adil olmayan yapısını azaltmak amacı ile önerilmiştir. FRED, rastgele seçilen bağlantılara oranlı olarak paket düşürerek tıkanıklık uyarısı yapmak yerine, filtre edilmiş bir gurup bağlantıya seçici geribesleme gönderir. Stabilized Random Early Detection (SRED), kaynakların eşit kullanımını ve yüksek başarılı iletim hızını hedefler. Yüke bağlı bir olasılıkla paketleri düşürmekle birlikte, SRED kuyruk boyunu aktif bağlantı sayısından bağımsız olarak bir değere sabitlemeye çalışır. Akışlar hakkında bilgi toplamak ve analiz etmek için istatistiki bir yöntem kullanır. Stochastic Fair Blue (SFB), TCP akışlarını, tepkisiz akışlardan koruma amaçlı önerilen ve BLUE algoritmasını temel alan bir algoritmadır.Tezin ana amacı, NS benzetim aracını kullanarak, FRED, GREEN, SFB, ve SRED algoritmalarının karşılaştırmalı bir başarım analizini sunmaktır. Farklı ağ ve trafik kurguları kullanarak, ortalama kuyruk boyu, kaynakların eşit kullanımı, iletim hızı, ve paket kayıp oranı bazında detaylı başarım analizleri yapıldı. Bu denli karşılaştırmalı bir çalışmanın, TCP/IP tıkanıklık denetimi için kullanılan akış bazlı aktif kuyruk yönetimi tekniklerinin daha iyi anlaşımasını sağlayacağını, ve farklı durumlarda doğru algoritma seçimine yardımcı olacağını düşünüyoruz. XI
Özet (Çeviri)
COMPARISON OF ACTIVE QUEUE MANAGEMENT TECHNIQUES TO BE USED IN INTSERV IMPLEMENTATON SUMMARY Congestion in the Internet increases packet loss rates, and delays. High packet loss rate is an issue to be avoided because valuable resources that are used in transit are wasted if a packet is dropped before it reaches its destination. In extreme cases, this situation can lead to congestion collapse. To control the rates of individual connections sharing IP network links, flow and congestion control mechanisms of TCP have been used. However, the performance of the TCP congestion control mechanism in networks that implement drop-tail packet discard has some drawbacks, such as synchronization of flows, inequitable distribution of packet loss among flows, and low utilization of network resources. Therefore, even with end systems equipped with important algorithms such as the TCP congestion avoidance, slow start, fast retransmit, and fast recovery mechanisms, the performance of the TCP congestion control algorithms over current drop-tail networks can still be unsatisfactory. One of the major problems with TCP's congestion control algorithm over drop-tail queues is that the sources reduce their transmission rates only after detecting packet loss due to queue overflow. Since considerable amount of time may elapse between the packet drop at the router and its detection at the source, a large number of packets may be dropped as the senders continue transmission at a rate that the network cannot support. Internet Engineering Task Force (IETF) has recommended active queue management mechanisms to overcome the above stated performance limitations of TCP over drop-tail networks. Active queue management algorithms are built based on the idea to convey congestion notification early to the TCP endpoints so that they can reduce their transmission rates before queue overflow and sustained packet loss occur. Flow Random Early Drop, Green, Stochastic Fair Blue, Stabilized RED are active queue management algorithms which are flow-based in nature. Flow Random Early Drop (FRED) is proposed to reduce the unfairness in RED. FRED generates selective feedback to a filtered set of connections which have a large number of packets queued, instead of indicating congestion to randomly chosen connections by dropping packets proportionally as done by RED. Stabilized RED (SRED) aims to improve throughput and fairness. Besides discarding packets preemptively with a load-dependent probability, SRED tries to stabilize its buffer occupation at a level independent of the number active connections. It uses a statistical mechanism to collect state information of the misbehaving flows and analyzing the information. XIIStochastic Fair Blue (SFB), is introduced to protect TCP flows against non- responsive flows using the BLUE algorithm. The main objective of this thesis is to present a comparative analysis of the performance of the FRED, GREEN, SFB, and SRED algorithms using the NS Network Simulator. This simulation tool is utilized to conduct comprehensive analysis on the performance of the algorithms in terms of average queue size, fairness, utilization and packet loss rate under different network topologies and traffic patterns. We believe a comparative study of this kind can provide a better understanding of these flow-based active queue management techniques proposed for TCP/IP congestion control and makes the life easier in deciding the appropriate algorithm to deploy. XIII
Benzer Tezler
- Simulation and comparison of a new network protocol
Yeni bir ağ protokolünün simülasyonu ve karşılaştırması
BAYISA KUNE MAMADE
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDokuz Eylül ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. MALİK KEMAL ŞİŞ
- TCP congestion control and active queue management mechanisms
TCP mekanizmalarında sıkışıklık denetimi ve aktif kuyruk yönetim mekanizmaları
ARSUN ARTEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MURAT ZEREN
- Farklı tekerrür periyodlarının maliyet üzerine etkisinin CBS ortamında incelenmesi
Başlık çevirisi yok
İBRAHİM YİĞİT
- Kurşun çekirdekli kauçuk deprem yalıtım biriminin tamamen yerli tasarımının yapılarak üretilmesi
Design and production of lead rubber bearings as completely domestic
KEREM ERDEM DEMİRHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN ENGİN BAL
- Metro istasyonlarında yolcu sirkülasyonunun değerlendirilmesi için bir uzman sistem önerisi
An expert system proposal for the evaluation of pedestrian circulation at underground stations
A.GÜLAY PEKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLEN ÇAĞDAŞ