Admission Regions for DiffServ Network

Dans le monde d'aujourd'hui, le concept de contrôle d'admission sur connections (CAC) pour réseaux DiffServ a été appliqué sur la transmission de données en complément aux réseaux IP (IPv4, IPv6), aux réseaux sans fil (IEEE 802.11) et aux réseaux ATM. De plus en plus d'applications en temps réel s'introduisent aux réseaux internet chaque jour, et la demande de haute qualité de service (QoS) croît exponentiellement. Le contrôle d'admission joue un rôle très important pour garantir la QoS. Le but de cette recherche est de décider rapidement d'accepter ou de rejeter un nouveau trafic à l'arrivée, donc de trouver une façon de faire le contrôle d'admission sur les réseaux avec DiffServ. Les recherches précédentes indiquent que l'approximation linéaire est suffisante surtout pour la région typique d'opération sans service différentiel (DiffServ). DiffServ garantit la QoS pour chaque application individuellement, selon la notion de priorité. Dans notre recherche, on applique la notion de la bande passante effective sur les réseaux IP qui a inclue DiffServ, pour étudier le contrôle d'admission sur réseaux avec DiffServ à l'aide de graphique sur région d'admission. La majorité de travail porte sur l'étude de la région d'admission à l'aide de simulations utilisant les logiciels de caractérisation de trafics. En général, la première étape est de programmer un logiciel capable de simuler un lien sur réseaux IP avec DiffServ et de le valider à l'aide de tests, la deuxième étape est d'introduire 2 ou 3 types de trafics à ce lien, et de tracer la région d'admission. On peut varier les paramètres tels que le type de trafic, la priorité, la discipline de files d'attente, etc. La troisième étape est d'essayer d'appliquer l'approximation linéaire. Pour tracer la région d'admission, il faut répéter une procédure. Pour chaque nombre de trafic (type 1), quel est le maximum nombre de trafic (type 2) en garantissant la QoS. L'ensemble de ces points va définir la région d'admission finale.

Abstract

This research attempts to determine the possibility of finding "simple" approximated rule(s) to control new incoming traffic flows (accept/reject) while satisfying the Quality-of-Service of all traffic by means of connection admission control (CAC) under differential service (DiffServ) Networks. The study is done in statistical simulations based on a queuing process simulator called CAC_SIM. The current program is only able to simulate quality of service (QoS) of single link network with different traffic sources, capable of supporting DiffServ, and export data for admission region plots. In general, for every possible number of one type of traffic source, we ask the question of what is the maximum number of a second type of traffic source that would still satisfy the QoS agreement (using CAC_SIM). By connecting these points, we obtain the admission region curve, and the admission region is the area under the curve. The resulting admission regions are often linear or trapezoidal, and the linear approximations would be conservative. When the higher priority QoS agreements are better than the lower priority QoS agreements, priority queuing (PQ) has larger admission region than round robin (RR). If both have similar QoS agreements and similar traffic characteristics, RR would have larger admission region than PQ. Weighted round robin (WRR) always lies in between PQ and WRR. For the traffic characteristics, the admission region size is directly proportional to the packet size, the packet inter-arrival time, the server capacity, etc. For the QoS agreements, looser QoS agreements would often increase the admission region size (not directly proportional). However, the jitter behaves differently when there are fewer number of traffic sources in the network. An increase of the number of traffic flows may improve the jitter performance.