Transcript 研究の背景、概要

M2論文ゼミ
Diffservにおける
絶対的な品質保証法
著者：玉城 彰吾
発表：石井 勇弥
研究の背景、概要
従来通りの最善努力型(Best Effort)では、IP電話の普及など
により今後ますます増えるであろうリアルタイムアプリケー
ションの品質(Quality of Service)を保証できない。
Diffserv技術に注目
-Diffservによるリアルタイムパケットの相対保証による品質
劣化問題を指摘
-Diffservによる絶対保証の方法を提案
Diffserv技術
DSCP (DS Code Point) - トラフィック制御
PHB (Per Hop Behavior) - ノードの動作に関する規則
EF PHB
AF PHB
Default PHB
DSドメイン - DS対応ノードから構成される領域
AF PHB の動作
４つのクラスと３つのレベルを設け、それぞれに
DSCPを割り当てる
ex : AF11・・・AF43
各クラスに最低保証帯域を割り当てる
各クラス、レベルにパケット破棄率を設定する
ネットワーク輻輳時にはクラス間での相対的な保
証を実現
レベル１のパケットを確実に伝送する(絶対保証)
キューイング方式
パケットの割り振り、送出などの管理はキューイングという
方法により実現されている
CBQ (Class-Based Queuing)
クラスごとに独立したキューをつくり、ラウンドロビンにより送出
パケットの送出間隔を測定、管理することで使用帯域を計測する
使用量超過が検出されたらスケジューラによりそのクラスからの送出が
スキップされることでトラフィックを抑えている
実験１，２で利用
HFSC (Hierarchical Fair Service Curve)
２つのサービスカーブ（サービス量と時間の傾き）を持つ
遅延と帯域割り当てを同時に保証するサービスカーブと、超過な帯域分
配をするサービスカーブを持つ（輻輳時、非輻輳時で帯域を動的に変更
可）
実験３で利用
相対保証の問題指摘
 実験１
AF11クラスにリアルタイムパケットを、AF21クラスに他のパ
ケットを流す
意図的にネットワークを輻輳させる仕組みにする
－最低保証帯域はAF11：AF21＝１：２
 結果
スループットは大幅に低下し、遅延は非常に大きくなった
数値に注目すると、スループットは１：２、遅延時間は２：１
輻輳状態下においては相対的な保証しかできていないことを
確認
リアルタイムパケットの特性上、絶対的な保証が必要
絶対的な品質保証法の提案
AFクラスでは最低保証帯域を越えるとクラス間での
相対的な保証しかできないが、最低保証帯域内では
絶対的に保証される
最低保証帯域から溢れたリアルタイムパケットを、他
のレベル１クラスに流すという手法で絶対的な保証を
実現
絶対的な品質保証法の提案
実験２
AF11クラスにリアルタイムパケットを、AF22クラスに他の
パケットを流す
リアルタイムパケットがAF11クラスの最低保証帯域を溢れ
たらAF21クラスに流れるように設定
結果
スループット(本実験ではAF11クラスとAF21クラスに流れ
たパケットを合わせたもの)は輻輳時でもほとんど低下しな
かった
遅延は大幅に改善された
絶対的な品質保証法の提案
実験３
条件、方法は実験２と同じ
クラス分けキューイング方式にCBQの代わりにHFSCを
用いる
結果
スループットは実験２と同じ結果が得られた
帯域やクラスを動的に変えたことにより起こったと思われ
る揺らぎは見られた
遅延は実験２よりさらに改善された
まとめ
提案した手法はスループット、遅延ともに大きな効果を
表し、絶対的な保証が確認できた
CBQに比べ、HFSCでは品質は良くなったが、動的なク
ラス、帯域の変更の際に乱れの生じる問題を抱えてい
る
課題としては、より多くのクラスを使った実験などをする
必要がある
UDPだけでなく、TCPに関しても行い、より大規模なネッ
トワークでの実験も必要である