CƠ CHẾ QUẢN lý HÀNG đợi FRED

Trong bài tiểu luận này chúng tôi sẽ trình bày Flow Random Early Drop (FRED) một biến thể của RED. Mục đích của nó là làm giảm những tác động không công bằng tại hàng đợi RED. Thay vì việc loại bỏ các gói tin một cách ngẫu nhiên trong hàng đợi, FRED tạo ra các phản hồi có chọn lọc để lọc ra những kết nối mà có một số lượng lớn các gói tin đang ở trong hàng đợi. Trong phạm vi của bài tiểu luận, chúng tôi sẽ trình bày lại ý tưởng và giải thuật của hàng đợi RED, những hạn chế của nó và những cải tiến trong hàng đợi FRED. Chúng tôi cũng sẽ sử dụng NS2 để mô phỏng cơ chế của nó.

CƠ CHẾ QUẢN LÝ HÀNG ĐỢI FRED

Nội dung

 Giới thiệu RED

 Cơ chế quản lý hàng đợi FRED

 Mô phỏng

 Kết luận

Cơ chế quản lý hàng đợi RED

p

1

maxp

minth maxth















<

≤

≤

−

−

<

≤

=

avg

avg avg

avg

th th

p th

th

max

,

1

max min

, min

max

max )

min (

min 0

,

0

th th

Xác suất rơi gói tin được xác định theo các cách khác nhau tùy theo kích thước hàng đợi trung bình

avg

:

Cơ chế quản lý hàng đợi RED

p

1

maxp

minth maxth

 Hạn chế:

 Rơi toàn bộ nếu vượt quá

maxth

 Rơi ngẫu nhiên không phụ

thuộc vào luồng mạnh hay

yếu

Cơ chế quản lý hàng đợi FRED

 Mục đích: giảm thiểu những tác động không công bằng tại hàng đợi RED

 Ý tưởng:

 Áp dụng RED trên từng luồng

 Luồng có nhiều gói tin trên hàng đợi hơn sẽ có xác suất rơi cao hơn

Cơ chế quản lý hàng đợi FRED

 Giải thích các tham số:

 minq và maxq đặt 2 ngưỡng nhỏ nhất và lớn nhất cho các luồng

 qleni để đếm số gói tin của luồng i trên hàng đợi

 avgcq để tính số lượng gói tin trung bình của mỗi luồng trên hàng đợi

 strikei để đếm số lần mà luồng i có số lượng vượt quá ngưỡng cho phép trên hàng đợi

Cơ chế quản lý hàng đợi FRED

 Cơ chế hoạt động

 Nếu avg>=maxth thì maxq = 2

 Các gói tin của luồng i sẽ bị đánh rơi nếu:

 qleni>=maxq

 Hoặc (avg>=maxth) and (qleni>2*avgcq)

 Hoặc (qleni>=avgcq) and (strikei>1)

 Gói tin luồng i rơi ngẫu nhiên theo xác suất p nếu

 minth<=avg<=maxth và (qleni >= MAX(minq, avgcq))

 Nếu avg<minth: Không rơi

Mô phỏng 1

Hệ thống có 4 nút gửi theo giao thức TCP

Các đường truyền từ nút 1, 2,3,4 đến 5 có băng thông

100mbps, độ trễ 1ms

Đường truyền từ 5 đến 6 có băng thông 2mbps, độ trễ 2ms

Kết quả: Mô phỏng 1

Bảng 1 – Bảng so sánh số gói tin rơi và số gói tin mất của FRED và RED với 4 nút gửi, giao thức truyền TCP với các kích cở hàng đợi

khác nhau

Kích cở hàng đợi

Số gói tin được gửi

Số gói tin mất

Số gói tin rơi

Tỷ lệ % gói tin

rơi

Kết quả: Mô phỏng 1

Với kết quả mô phỏng trong trường hợp trên, ta

nhận thấy với giao thức TCP trong trường hợp chỉ có ít nút gửi, và thay đổi kích thước hàng đợi lên 16/32/64 thì cơ chế quản lý hàng đợi FRED không có cải thiện đáng kể về tỉ lệ rơi gói tin so với cơ chế quản lý hàng đợi RED

.

Mô phỏng 2

Hệ thống gồm 8 nút gửi theo giao thức TCP, 8 nút gửi theo giao thức UDP

Mỗi nút gửi đến nút 17 đề có băng thông là 10mbps, độ trễ là 2ms

Từ nút 17 đến nút 18, ta thiết lập băng thông 8mbps, độ trễ 10ms

Từ nút 18 đến các nút 19.20.21 22 đều được thiết lập với băng thông 10mbps, độ trễ 2ms

Kết quả: Mô phỏng 2

Số gói tin được gửi Số gói tin mất tin rơi Số gói Tỷ lệ % gói tin rơi

Bảng 3 – Bảng so sánh số gói tin rơi và số gói tin mất của FRED và RED

với giao thức truyền TCP, UDP với kích cở hàng đợi là 16 gói tin

=<

Tỷ lệ gói tin rơi của FRED thấp hơn so với RED

Kết quả: Mô phỏng 2

=< Thông lượng chung của RED cao hơn FRED

Kết quả: Mô phỏng 2

=< Thông lượng gói tin rơi của RED cao hơn FRED

Kết quả: Mô phỏng 2

=<

Bằng cơ chế FRED thì số gói tin rơi ở các nút khá đồng

đều nhau và thấp hơn hẳn so với số gói tin rơi ở cơ chế RED

Kết luận

+

FRED thực sự tốt hơn RED đối với các hệ thống có

nhiều nút gửi

.

+

Với mô hình này, sử dụng FRED sẽ giảm được số gói tin rơi và tỷ lệ các gói tin rơi ở các luồng là tương

đối đồng đều nhau

XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN

!