STEROWANIE RUCHEM METODĄ OKNA – SIEĆ PAKIETOWA Zdzisław PAPIR Katedra Telekomunikacji

WINDOW FLOW CONTROL packets ack’ed packets sent, not ack’ed packets to be sent SENDER RECEIVER packets sent window, credit CRD.RCV SENDER RECEIVER Mechanizm okna (kredytu) pozwala odbiorcy informacji dostosowywać tempo nadawania pakietów przez nadajnik do aktualnych możliwości przetwarzania nadawanych pakietów. Mechanizm okna ma też właściwości przeciwdziałania przeciążeniom sieci, gdyż ogranicza liczbę pakietów znajdujących się w sieci. © Zdzisław Papir

WINDOW FLOW CONTROL SENDER RECEIVER packets ack’s, credit PACKET NETWORK Zwracane potwierdzenia (ack’s) oraz szerokość okna (credit, window size) można traktować jak bufor przepustek. Pakiet może zostać wysłany tylko wtedy, gdy w buforze jest (wolna) przepustka. Liczba zgromadzonych przepustek powiększona o liczbę wysłanych, a jeszcze niepotwierdzonych pakietów jest równa aktualnej szerokości okna. SENDER RECEIVER packets PACKET NETWORK TOKEN BUFFOR © Zdzisław Papir

ZAMKNIĘTE SIECI KOLEJEK GORDON & NEWELL 1967 jn jN j3 j2 µN = ? © Zdzisław Papir

MODEL KOLEJKOWY M/M/1/K - otwarty bufor kanał j < K j = K j ? © Zdzisław Papir

MODEL KOLEJKOWY M/M/1/K - zamknięty bufor kanał j < K j ? j = K j  K j bufor pakietów γ γ j + i = K bufor przepustek i © Zdzisław Papir

Globalne równanie równowagi KOLEJKA M/M/1/K - otwarta  zamknięta Globalne równanie równowagi j i j + i = K γ = ? γ = ? © Zdzisław Papir

MODEL KOLEJKOWY M/M/1/K - zamknięty j + i = K γ = ? γ = ? © Zdzisław Papir

ZAMKNIĘTE SIECI KOLEJEK GORDON & NEWELL 1967 jn jN j3 j2 λ1 λ1 λ3 λ3 λn λn λN λN © Zdzisław Papir

ZAMKNIĘTE SIECI KOLEJEK GORDON & NEWELL 1967 Ruting Wektor ruchu Bilans ruchu Sieć zamknięta Rozkład prawdopodobieństwa (postać iloczynowa) © Zdzisław Papir

ZAMKNIĘTE SIECI KOLEJEK STAŁA NORMALIZUJĄCA © Zdzisław Papir

ALGORYTMY SPLOTOWE © Zdzisław Papir Stała normalizująca Złożoność obliczeniowa algorytmu bezpośredniego sumowania w przestrzeni stanów Złożoność obliczeniowa algorytmu splotowego © Zdzisław Papir

ALGORYTMY SPLOTOWE STAŁA NORMALIZUJĄCA © Zdzisław Papir

ALGORYTMY SPLOTOWE STAŁA NORMALIZUJĄCA © Zdzisław Papir

ALGORYTMY SPLOTOWE STAŁA NORMALIZUJĄCA Wartości początkowe: k pakietów jest zgromadzonych w jednym buforze (n = 1) k = 0 pakietów jest rozproszonych pomiędzy n buforów © Zdzisław Papir

ALGORYTMY SPLOTOWE ROZPŁYW STRUMIENI Wektor ruchu Brak jednoznacznego rozwiązania; układ równań bilansu ruchu (rozpływu strumieni) jest układem równań liniowo zależnych. Bilans ruchu Rzeczywisty rozpływ strumieni © Zdzisław Papir

WINDOW FLOW CONTROL DOBÓR SZEROKOŚCI OKNA ACK ACK © Zdzisław Papir

WINDOW FLOW CONTROL DOBÓR SZEROKOŚCI OKNA W (opóźnienie tranzytowe) ACK Zadanie optymalizacyjne Założenia („jednorodne” połączenie wirtualne): © Zdzisław Papir

WINDOW FLOW CONTROL DOBÓR SZEROKOŚCI OKNA W (opóźnienie tranzytowe) ACK Obserwacja: Każdy bufor jednorodnego połączenia wirtualnego zawiera w stanie stacjonarnym tę samą średnią liczbę pakietów/potwierdzeń Ln: © Zdzisław Papir

WINDOW FLOW CONTROL DOBÓR SZEROKOŚCI OKNA W (opóźnienie tranzytowe) ACK Twierdzenie Little’a Przepustowość © Zdzisław Papir

WINDOW FLOW CONTROL DOBÓR SZEROKOŚCI OKNA W (opóźnienie tranzytowe) ACK 1 2 N N+1  K Liczba R(K, N) rozmieszczeń K przedmiotów w N pojemnikach © Zdzisław Papir

WINDOW FLOW CONTROL DOBÓR SZEROKOŚCI OKNA ACK Przepustowość © Zdzisław Papir

WINDOW FLOW CONTROL DOBÓR SZEROKOŚCI OKNA Przepustowość Opóźnienie tranzytowe Power coefficient W jednorodnym połączeniu wirtualnym szerokość okna powinna być równa liczbie kanałów wchodzących w połączenie. © Zdzisław Papir

PODSUMOWANIE Zamknięte sieci kolejek służą do modelowania łączy wirtualnych w sieci pakietowej z mechanizmem okna. W najprostszym przypadku (jednorodne łącze wirtualne) szerokość okna powinna być równa liczbie kanałów transmisyjnych tworzących połączenie wirtualne. Dla zamkniętych sieci kolejek obowiązuje (podobnie jak dla sieci otwartych) iloczynowa postać rozkładu prawdopodobieństwa stanów. Określenie rozkładu prawdopodobieństwa stanów wymaga znajomości stałej normalizacyjnej rozkładu oraz rozpływu ruchu. W przypadku sieci złożonych stałą normalizacyjną oraz rozpływ ruchu wyznacza się za pomocą algorytmu splotowego redukującego liczbę obliczeń. © Zdzisław Papir