Exemplo da aplicação do algoritmo Deficit-Round-Robin

Como anteriomente dito, o algoritmo Deficit – Round – Robin pretende distribuir uniformemente a largura de banda disponível utilizando um processo independente do comprimento dos pacotes.

Para comprovar este facto, propõe-se analisar o exemplo que se segue. Neste exemplo, considera-se uma ligação entre dois pontos com 64Kbps de capacidade. No primeiro caso considera-se que os dois fluxos de pacotes tenham comprimentos diferentes e na segunda situação que os pacotes tenham comprimentos iguais. O limiar de uma das filas é duas vezes maior do que da outra.

Com estas condições e outras apresentadas na rotina parameters abaixo, conclui-se que através do algoritmo Deficit – Round – Robin, pode-se distribuir uniformemente a largura de banda disponível utilizando um processo independente do comprimento dos pacotes, pois o número de Bits/segundo transmitidos do fluxo pertencente à fila cujo limiar e duas vezes maior e também em média duas vezes maior tanto para o caso em que os pacotes tenha mtodos o mesmo tamanho como para o caso de terem tamanhos diferentes. Rotina parameters: Topology=[0 1; 0 0]; %Links numLinks=1;

LinkCapacity=[64000]; %Link capacities, in bits/sec

LinkQueuingPolicy=[2]; %Link queuing policy can be 1 - single queue or %2 - per flow

LinkSchedulingAlgorithm=[2]; %Link scheduling algorithm can be 1 - %fifo or 2 - deficit round-robin.

Flows={[2,1/48,1000],[1];[2,1/48,2000],[1]}; %Flows is a cell array %that stores for each flow the source tipy, the mean interarrival time %(in seconds), the mean packet length (in bits)and the route.

% %Scheduler parameters

DRRThreshold=[2000,1000]; %Matrix with the threshold of each queue in %each link; links are rows; queues are columns; no queue in a given %link means zero threshold

DRRCredit=[0,0]; %Matrix with the credit of each queue in each link; %links are rows; queues are columns; no queue in a given link means %Inf credit

% %End time of simulation endTime=1000*(1/48);

A Tabela 6.1 mostra os resultados encontrados através da simulação em MATLAB usando o algoritmo DRR.

Tabela 6. 1- Resultados do exemplo do escalonador DRR

Fluxo Nº ligações Capacidade da ligação Limiar Fila Bits/segundo transmitidos Relação de bits/s transmitidos Comprimentodos pacotes 1 1 64kbis/s 2000 1 4,2189×104 bits/s do fluxo 1 → 2×btis/s do fluxo 2 Diferentes 2 1000 2 2,1022×104 1 1 64kbis/s 2000 1 4,2517×10 4 bits/s do fluxo 1 → 2×btis/s do fluxo 2 Iguais 2 1000 2 2.1259×104

CONCLUSÃO

Diante do exposto ao longo de todo este trabalho, pode-se tirar as seguintes conclusões:

 A Internet é baseada em comutação de pacotes. Neste tipo de redes de

comunicações o desenvolvimento de modelos para análise de desempenho requer o conhecimento da estrutura da rede e do tráfego oferecido;

 O estudo analítico das redes é normalmente baseado em modelos desenvolvidos a

partir da teoria de filas de espera;

 O modelo de uma ligação ponto-a-ponto é um processo de nascimento e morte, mas

apenas no caso de tempo de serviço exponencialmente distribuído;

 Uma ligação ponto-a-ponto com capacidade μ pacotes /s onde chegam pacotes a uma taxa de Poisson λ pacotes/s é um sistema M/G/1. Se o comprimento dos pacotes for exponencialmente distribuído degenera num sistema M/M/1. Se o comprimento dos pacotes for fixo degenera num sistema M/D/1;

 A partir dos dados apresentados nas Tabelas 2.1 e 2.3 pode-se concluir que em geral, quando o comprimento dos pacotes for fixo, os valores correspondentes a: número médio de pacotes no sistema, atraso médio no sistema, atraso médio na fila de espera, e ao número médio de pacotes na fila de espera são menores do que quanto o tamanho dos pacotes tem uma distribuição exponencial. No entanto, o factor de utilização do servidor permanece constante;

 Normalmente quando uma ligação é partilhada por fluxos de pacotes de dois ou mais utilizadores, há possibilidade de se utilizar um modelo que permita a atribuição de prioridades aos fluxos de acordo com a conveniência do sistema.

Neste contexto, alguns dos fluxos terão um atraso no sistema inferior aquele que teriam os fluxos de ambos os utilizadores se fossem misturados num mesmo buffer e servidos de acordo com uma disciplina FIFO;

 A comunicação entre dois terminais pode ser estabelecida por encaminhamento fixo

ou dinâmico;

 A aproximação de Kleinrock, é um método de muita valia na avaliação do desempenho das redes de comunicações com encaminhamento fixo, mas é uma aproximação e como tal, tem limitações, principalmente quando se usam ligações em cascata, para um sistema cujo tráfego é elevado (ver a Tabela 2.5);

 A diferenciação da qualidade de serviço é um requisito importante das futuras redes de comunicações de dados, nomeadamente da Internet;

 A diferenciação da qualidade de serviço só é possível se a rede tiver um conjunto de mecanismos, incluindo algoritmos de escalonamento de pacotes;

 Existem vantagens e inconveniente entre os vários algoritmos de escalonamento, e

o uso de um ou outro mecanismo depende da conveniência do sistema e do desempenho que se pretenda conseguir. O escalonador FIFO é um dos mais elementares, mas muito utilizado em redes de comunicações;

 O algoritmo Deficit – Round – Robin, permite distribuir uniformemente a largura de banda disponível utilizando um processo independente do comprimento dos pacotes;

 Para além dos mecanismos referenciados ao longo deste trabalho, existem outros de muita importância para redes com diferenciação da qualidade de serviço, tais como: Round-Robin (RR), Weighted Round-Robin (WRR), Generalized Processor Sharing (GPS), Weighted Fair Queuing (WFQ), assuntos de interesse que poderão ser objectos de futuras investigações.

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