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

Capitolul 7 Melinda BARABÁS
Capitolul 7
Managementul congestiei prin rutare
QoS-aware
7.1 Motiva¸tie
Ini¸tial se credea că protocoalele adaptive de rutare, precum OSPF (Open Shortest Path First), pot
reac¸tiona la congestie. Ingineria eficientă a traficului nu este posibilă dacă protocolul de rutare nu
ia în considerare condi¸tiile de trafic în timp real [Med07].
În cazul OSPF conectivitatea legăturilor se verifică prin mesaje "Hello", dar această metodă
nu garantează identificarea congestiei. Dacă mesajele lipsesc din cauza congestiei, rutele prin acel
nod nu vor mai fi folosite. În plus, dacă un link oscilează în mod constant din cauza congestiei,
dar din 4 mesaje "Hello" cel pu¸tin unul ajunge la vecin, OSPF nu detectează că legătura este
congestionată ¸si apar pierderi.
În literatura se deosebesc două metode de control al congestiei: abordarea preventivă (se
bazează pe rezervarea resurselor) sau abordarea reactivă (presupune eliminarea pachetelor din cozi
sau reducerea ratei). Din punct de vedere al utilizatorului final, niciuna dintre solu¸tii nu este
optimală, afectând în special calitatea percepută (QoE) a transmisiilor multimedia. Nici modelele
tradi¸tionale de QoS precum IntServ (Integrated Services) sau DiffServ (Differentiated Services)
nu pot garanta QoS nici într-o re¸tea mai pu¸tin încărcată [Lip10]. Schemele de control al congestiei
bazate pe indicatori ai încărcării s-au dovedit a îmbunătă¸ti performan¸ta re¸telelor, în ceea ce prive¸ste
gradul de utilizare, rata de pachete pierdute ¸si întârzierea [Qaz11].
Se propune folosirea unui sistem de management pentru a îmbunătă¸ti eficien¸ta rutării. Ideea
este de a trata problema congestiei la stratul re¸tea într-un mod simplu ¸si eficient, prin rerutarea pachetelor.
În [Rus10b] a fost simulată în OMNeT++ o versiune modificată a algoritmului Dijkstra,
¸tinând cont de parametrii ATR, OWD ¸si BER (Bit Error Rate) măsura¸ti în timp real. În [Rus10c]
se compară rutarea virtuală QoS-aware folosind Vyatta cu protocolul de rutare RIP (Routing Information
Protocol), demonstrând avantajele oferite de utilizarea măsurătorilor de trafic pentru
luarea deciziilor de rutare. Rezultatele ob¸tinute în [Rus10b] ¸si [Rus10c] ne-au motivat să mergem
mai departe ¸si să folosim sistemul de management con¸stient de starea re¸telei pentru a comanda
recalcularea rutelor de către un algoritm de rutare cu metrică dinamică.
Scopul urmărit este echilibrarea încărcării re¸telei ¸si controlul congestiei prin redirijarea transmisiilor
în condi¸tii nefavorabile de trafic, evitând căile congestionate prin aplicarea rutării QoSaware.
Rutare QoS-aware înseamnă că nu se calculează doar căile cele mai scurte, ci se ¸tine cont
¸si de traficul de pe căile respective. Rutele sunt alese astfel încât să prezinte cea mai mare rată de
transfer disponibilă, fiind în acela¸si timp cele mai scurte (din punct de vedere al întârzierii, ¸si nu
din punct de vedere al numărului de hopuri). Punctele forte ¸si limitările rutării QoS-aware sunt
evaluate prin implementare practică într-o topologie de re¸tea reală.
Teză de doctorat, 2011 29