Μελέτη Μηχανισμών Ελέγχου Αποδοχής Ροών Βασισμένων Σε Μετρήσεις

Abstract

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη του μηχανισμού ελέγχου αποδοχής ροών (Measurement Based Admission Control), η εφαρμογή του οποίου γίνεται στον κεντρικό δρομολογητή ενός δικτύου (core router). Ο μηχανισμός αυτός έχει ως στόχο να βελτιώσει την χρησιμοποίηση των γραμμών του δικτύου (link utilization), να μειώσει τον ρυθμό απωλειών πακέτων (packet loss rate) και να δώσει τη δυνατότητα για παροχή εγγυήσεων σε ροές που το επιζητούν, σχετικά με το χρησιμοποιούμενο εύρος ζώνης (bandwidth) και την καθυστέρηση (delay).Συγκεκριμένα, από τη μελέτη των υπαρχόντων αλγορίθμων ελέγχου αποδοχής ροών, διαπιστώθηκε ότι δεν παρουσιάζονται σημαντικές διαφορές ως προς τα αποτελέσματα για τα χαρακτηριστικά της κίνησης που αναφέραμε προηγουμένως. Επομένως προχωρήσαμε στην πρόταση ενός νέου αλγόριθμου, ο οποίος βασίζεται στον χρωματισμό των πακέτων πριν αυτά εισέλθουν στο δίκτυο (ανάλογα με την εκάστοτε κατάσταση των γραμμών του δικτύου) και στην αποδοχή ή απόρριψη των νέων ροών από τον κεντρικό δρομολογητή (core router), με βάση τον χρωματισμό των πακέτων.Αναλυτικότερα, στο 1ο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή σχετικά με το τι είναι Ποιότητα Υπηρεσίας, γιατί είναι αναγκαία, ποιες είναι οι Αρχιτεκτονικές που έχουν αναπτυχθεί για παροχή Ποιότητας Υπηρεσίας, καθώς και ποια είναι η συνεισφορά της εργασίας μας. Στο 2ο κεφάλαιο, αναφέρονται τα κύρια χαρακτηριστικά που θα πρέπει κάποιος να λάβει υπόψη του, κατά τον σχεδιασμό της Αρχιτεκτονικής παροχής Ποιότητας Υπηρεσίας. Στο 3ο κεφάλαιο, εξετάζονται η Αρχιτεκτονική Ενοποιημένων Υπηρεσιών, το Πρωτόκολλο Δέσμευσης Πόρων, η Αρχιτεκτονική Διαφοροποιημένων Υπηρεσιών, οι Υπηρεσίες που παρέχονται από αυτή και γίνεται μία σύγκριση μεταξύ των δύο Αρχιτεκτονικών που αναφέρθηκαν προηγουμένως. Στο 4ο κεφάλαιο εξετάζονται οι μηχανισμοί ταξινόμησης, ελέγχου κίνησης, διαχείρισης ουρών, χρονοδρομολόγησης και oι μηχανισμοί ελέγχου αποδοχής ροών. Για τους τελευταίους αναπτύσσονται και αλγόριθμοι που τους υλοποιούν. Στο 5ο κεφάλαιο περιγράφεται το πρόβλημα που αντιμετωπίστηκε, η τοπολογία του δικτύου που αναπτύχθηκε, και τα χαρακτηριστικά των πηγών κίνησης που χρησιμοποιήθηκαν. Τέλος, Στο 6ο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που πήραμε από τις προσομοιώσεις και τα συμπεράσματα που βγάλαμε.Για τη διερεύνηση των παραπάνω αναπτύχθηκαν μοντέλα προσομοίωσης με τη χρήση του εργαλείου προσομοίωσης NS (Network Simulator). Η σχεδίαση και παραμετροποίηση των πειραμάτων επιδιώχθηκε να είναι όσο το δυνατόν πιο αντιπροσωπευτική για υπάρχοντα IP δίκτυα.