Rezumat teza - Facultatea de Electronica, Telecomunicatii si ...

Managementul rutării în viitorul Internet UTCN
4.3 Detec¸tia congestiei prin evaluarea ratei de transfer
disponibile
De¸si congestia apare din cauza eliminării pachetelor din cozile routerului, fără a le trimite la destina¸tie,
efectul se manifestă pe legăturile re¸telei. Din acest motiv, cel mai important indicator al
apari¸tiei congestiei pe o anumită legătură este evolu¸tia ratei de transfer disponibile (ATR – Available
Transfer Rate). Aceasta poate fi măsurată la substratul MAC (Media Access Control), la stratul
re¸tea, la stratul transport sau la stratul aplica¸tie.
4.3.1 Indicatori statistici SMA ¸si SD
Indicatorii statistici folosi¸ti pentru detec¸tia congestiei în cadrul acestei lucrări sunt media mobilă
simplă (SMA – Simple Moving Average) ¸si devia¸tia standard (SD – Standard Deviation) a datelor
măsurate, ambele calculate pentru un interval de timp prestabilit. Ace¸stia sunt necesari în vederea
eliminării efectelor fluctua¸tiei valorilor măsurate: măsurătorile care oscilează în jurul unui prag
stabilit pot genera alarme false pozitive ¸si negative.
Prin media mobilă simplă SMA se calculează la fiecare interval de timp media aritmetică a
ultimelor N intervale de timp, fiecare valoarea fiind considerată cu aceea¸si pondere:
SMA(t) = 1
N−1
x(t − i) . (4.4)
N
Celălalt indicator statistic care poate fi folosit este devia¸tia standard. Prin intermediul acesteia
se poate detecta varia¸tia ratei disponibile, cauzată de modificarea caracteristicilor transmisiei,
respectiv apari¸tia sau terminarea unor fluxuri:
σ(t) =
V ar(X) = 1
N
i=0
N−1
i=0
(x(t − i) − SMA(t)) 2 . (4.5)
Se consideră că legătura este congestionată dacă media mobilă simplă a parametrului ATR
scade sub un anumit prag fix sau variabil.Pe baza experimentelor s-a constatat că un prag fixat la
5% din valoarea maximă disponibilă pe legătură permite o detec¸tie rapidă a congestiei.
4.3.2 Ilustrarea detec¸tiei congestiei prin evaluarea ATR
Figurea 4.5 arată scenariul prin care se demonstrează detec¸tia congestiei prin evaluarea indicatorilor
statistici aferen¸ti ratei de transfer disponibile. Intervalul pentru care se calculează indicatorii
statistici este de 10 secunde, iar valorile ATR sunt măsurate la nivelul substratului MAC.
În Figura 4.6 se prezintă evolu¸tia mediei mobile ¸si a devia¸tiei standard pentru parametrul
ATR, măsurat pe legătura R2–R3. Se poate identifica nu numai congestia, ci ¸si schimbările în condi¸tiile
de trafic (pornirea/oprirea diferitelor transmisii). Pornirea fiecărui nou flux este indicată de
devia¸tia standard care prezintă un vârf, iar media mobilă a ATR se reduce. Figura arată ¸si evolu¸tia
indicatorilor statistici a întârzierii. Observăm că ¸si acest parametru poate oferi informa¸tii utile referitoare
la congestia de pe legătură. În cazul în care rata trimisă pe legătura R2–R3 se apropie de
rata maximă posibilă (după momentul 1’40"), întârzierea de pe legătură începe să crească. După
ce apare supraîncărcarea legăturii, laten¸ta cre¸ste semnificativ, ajungând la 6 ms.
16