RETI TELEMATICHE Lucidi delle Lezioni Capitolo VII

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1 Prof. Guseppe F. Ross E-mal: Homepage: UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PAVIA Facoltà d Ingegnera A.A. 2011/12 - I Semestre - Sede PV RETI TELEMATICHE Lucd delle Lezon Captolo VII Dscplne d schedulng per nod a commutazone d pacchetto Struttura del captolo Dscplne work-conservng e non-work-conservng Fla d'attesa unca con dscplna FCFS Prortà secca GPS WRR WFQ (PGPS) Captolo VII 1-2/11 Copyrght Ing. Guseppe F. Ross,

2 Algortm d schedulng Il concetto d base Gl algortm d schedulng determnano l'ordne d servzo de pacchett n un sstema a coda Ordne d processng, da parte della CPU, de pacchett n ngresso Ordne d trasmssone de pacchett commutat su un'nterfacca d'uscta In base al grado d sofstcazone del nodo, gl algortm d schedulng possono utlzzare sstem a coda con una o pù fle d'attesa Per esempo, una dscplna che utlzza code con k (k>1) fle d'attesa è utle gestre n modo dfferenzato traffc con k dvers lvell d prortà (questa tematca verrà rpresa n dettaglo quando s tratterà la problematca della Qualty of Servce (QoS) nelle ret a pacchetto) Scheduler Servente Esempo d scheduler operante con un sstema a coda a 3 fle d'attesa Algortm d schedulng Una classfcazone Gl algortm d schedulng possono essere classfcat secondo var crter: qu se ne rporta uno Dscplne work-conservng Caso pù frequente Il servente è nattvo solo se non v sono pacchett che rchedono l servzo (= tutte le fle d'attesa che utlzzano tale servente sono vuote) Dscplne non-work-conservng Poco mplementate Il servente può essere nattvo anche se v sono pacchett n attesa del servzo Possono fornre mglor garanze rguardo al tter del rtardo Captolo VII 3-4/11 Copyrght Ing. Guseppe F. Ross,

3 Sstema a coda con 1 fla d'attesa Dscplna FCFS Lo scheduler prevede un sstema a coda composto da 1 sola fla d'attesa servta con dscplna FCFS (Frst-Come-Frst-Served) Dscplna d tpo work-conservng Nessuna possbltà d dfferenzazone tra fluss: tutt sono "alla par" Non garantsce la farness tra dvers fluss d pacchett, n quanto ch genera pù traffco tende a monopolzzare l servente (prema fluss "aggressv") Dscplna a prortà secca Lo scheduler prevede un sstema a coda formato da k (con k>1) fle d'attesa (cascuna con gestone FCFS), servto con dscplna a prortà secca A cascuna fla d'attesa è assocato un dverso lvello d prortà S serve sempre la fla d'attesa non vuota a prortà maggore Dscplna d tpo work-conservng facle da realzzare Rscho d starvaton delle fle d'attesa a prortà basse pacchetto Captolo VII 5-6/11 Copyrght Ing. Guseppe F. Ross,

4 Dscplna GPS Lo scheduler prevede un sstema a coda formato da k (con k>1) fle d'attesa (cascuna con gestone FCFS), servto con dscplna GPS (Generalzed Processor Sharng) S tratta d una dscplna work-conservng deale non realzzable n pratca, utlzzata come rfermento per defnre dscplne real che (pù o meno fedelmente) la approssmano Le lunghezze delle k fle d'attesa sono espresse da varabl contnue (appartengono a R + ): dalla -esma fla d'attesa (a rotazone, con = 1, 2,..., k, 1, 2,..., k, 1, 2,... ) vene prelevata una quanttà nfntesma pesata (con peso assocato alla -esma fla d'attesa) Se una o pù fle d'attesa sono vuote, la loro "quota d servzo" vene redstrbuta tra le altre fle non vuote secondo l rspettvo peso quanttà nfntesme (pesate) Dscplna GPS Defnzone formale d dscplna GPS r = tasso d servzo (costante) del servente r = tasso d servzo spermentato dall'-esmo flusso = peso assocato alla -esma fla d'attesa, con Σ = 1 S (t 0, t) = traffco del flusso (fla d'attesa) -esmo servto nell'ntervallo ]t 0, t] B = sottonseme d fluss le cu code non sono ma vuote nell'ntervallo ]t 0, t] Premessa : Detto un qualunque flusso d B, al fne d redstrbure l servzo non utlzzato da fluss nattv, è necessaro calcolare le quote d rpartzone (pes) rferte al solo nseme B α = 1 S defnsce Defnzone : qund α = sstema B 1 1 dal servente n un ntervallo nfntesmo a coda con dscplna GPS B. Cò s ottene moltplcando pes per un coeffcente α tale che : dt, B un sstema s ha che : n cu, detto = B la quanttà totale nfntesma d traffco servta Captolo VII 7-8/11 Copyrght Ing. Guseppe F. Ross,

5 Dscplna GPS Propretà della dscplna GPS Qualunque sa l'ntervallo d tempo fnto d osservazone, una fla d'attesa non vuota vene servta almeno una volta Ad ogn flusso vene garantta una capactà mnma r (vedas qu sotto) Propretà d GPS : Per defnzone d dscplna GPS s ha che : = Dvdendo per dt ambo membr : dt = dt B B B r = r r B Nel caso n cu tutt k fluss fossero attv, coè Card[B] = k, s ha che : B = 1 r = r Dscplna WRR Lo scheduler prevede un sstema a coda formato da k (n genere con k>1) fle d'attesa (cascuna con gestone FCFS), servte con dscplna WRR (Weghted Round Robn) Le k fle d'attesa sono servte a rotazone n proporzone al propro peso, prelevando da cascuna 1 pacchetto alla volta S tratta d una (grossolana) approssmazone d GPS, n cu le quanttà elementar prelevate dalle code non sono nfntesme, bensì fnte ( pacchett) Problema: pacchett rchedent un tempo d servzo lungo (pacchett lungh) tendono a quas-monopolzzare l servente (vene nfcata la farness) pacchetto Captolo VII 9-10/11 Copyrght Ing. Guseppe F. Ross,

6 Dscplna WFQ Lo scheduler prevede un sstema a coda formato da k (n genere con k>1) fle d'attesa (cascuna con gestone FCFS), servte con dscplna WFQ (Weghted Far Queueng) o PGPS (Packetzed GPS) Buona approssmazone d GPS (a tutt gl effett ne è una emulazone), che supera l problema d WRR nnescato da pacchett con alto tempo d servzo Ad ogn pacchetto vene assocato un fnsh tme (= tempo d completamento del servzo nel caso n cu tale pacchetto vensse servto da un servente puro GPS). A tal punto vengono servt pacchett secondo l'ordne de fnsh tme crescent a partre dal pù basso pacchetto Captolo VII 11-12/11 Copyrght Ing. Guseppe F. Ross,