Combaterea congestiei cu algoritmul adaptive red
Download
1 / 19

Combaterea congestiei cu algoritmul Adaptive RED - PowerPoint PPT Presentation


  • 90 Views
  • Uploaded on

Coordonator ş tiinţific : Conf. Dr. Ing. Ştefan Stăncescu. Absolvent: Truică Marius. Facultatea de Electronică,Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei Universitatea “POLITEHNICA” din Bucureşti. Combaterea congestiei cu algoritmul Adaptive RED. Cuprins. Introducere

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Combaterea congestiei cu algoritmul Adaptive RED' - rossa


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Combaterea congestiei cu algoritmul adaptive red

Coordonator ştiinţific:

Conf. Dr. Ing. Ştefan Stăncescu

Absolvent:

Truică Marius

Facultatea de Electronică,Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei

Universitatea “POLITEHNICA” din Bucureşti

Combaterea congestiei cu algoritmul Adaptive RED


Cuprins
Cuprins

  • Introducere

  • Congestia in reţelele de comunicaţie

  • Combaterea congestiei

  • Metode de prevenire a congestiei

  • Algoritmul RED (Random Early Detection)

  • Algoritmul Adaptive RED

  • Rezultatele simulărilor si interpretări

  • Concluzii


Introducere
Introducere

  • Ce este o “reţea de calculatoare”?

    -o “reţea de calculatoare” este o colecţie de calculatoare autonome interconectate folosind o singură tehnologie. Spunem despre 2 calculatoare că sunt interconectate dacă sunt capabile să schimbe informaţie între ele. Reţelele pot fi de dimensiuni,tipuri şi forme diferite.

  • Clasificarea retelelor in functie de tehnologia de transmisia folosita

    1. Reţele cu fir

    2. Reţele wireless

  • Clasificarea retelelor in functie de dimensiune

    1. Reţea locala

    2. Reţea metropolitana

    3. Reţea larg raspandita geografic

  • Clasificarea retelelor dupa topologia fizica

    1. Reţele de tip magistrala

    2. Reţele de tip stea

    3. Reţele de tip inel

    4. Reţele de tip arbore


Congestia in re elele de comunica ii
Congestia in reţelele de comunicaţii

  • Congestiaapare odată cu supraîncărcarea reţelelor, definiţiile congestiei se concentrează asupra comportamentului reţelelor la încărcări mari sau foarte mari.Supraîncărcarea resurselor apare atunci când pe o legătura se doreşte a fi transmis un volum de date mai mare decât capacitatea sa. În prezent congestia este semnalată pe reţele prin detecţia pierderilor de pachete ca rezultat al aşteptării în coada ce depăşeşte o anumită limită.

  • Odata cu aparitia congestiei apar 3 fenomene:

    - întârzierea datorata cozilor de aşteptare

    - pierderea de pachete

    - Traficul este dominat de retransmisii care duc la scăderi ale lăţimii de bandă

În cadrul unei reţele congestionate pe masură ce numarul de pachete care ajunge in coada gateway-ul creşte, creşte şi numărul de pachete aruncate.


Combaterea congestiei
Combaterea congestiei

Congestia în reţelele de calculatoare trebuie descoperită si combătută încă dintr-o fază incipientă , pentru a nu avea o coadă supraîncărcată la ieşire, lucru care ar duce pană la urma la blocarea întregii reţele. Obiectivele pe care trebuie să le avem în cazul în care ne confruntăm cu o reţea congestionată sunt :

  • Un nivel al cozii medii cât mai mic

  • Întârzieri cât mai mici în reţea

  • Viteza de transmisie a informaţiei mare

  • Obtinerea unei rate de transfer cât mai mare

  • Evitarea sincronizarii globale care duce la nefolosirea eficientă a laţimii de bandă


Metode de prevenire a congestiei
Metode de prevenire a congestiei

  • TCP este orientat spre o strategie de control a congestiei, contrar unei alte variante posibile, şi anume: de evitare a congestiei. Altfel spus, TCP are nevoie, pentru a determina lărgimea de bandă disponibilă pentru conexiune, să creeze pierderi de pachete valide care ulterior vor fi retransmise.

  • Mecanismul de evitare a congestiei constă din modalităţi de "prezicere" a momentului în care se poate produce congestia şi apoi folosirea unor mecanisme de reducere a ratei de transmitere a pachetelor. Si toate acestea inainte să înceapă eliminarea (pierderea) pachetelor de date.

  • Algoritmi de prevenire a congestiei:

    • Algoritmul DECbit

    • Algoritmul RED (Random Early Detection)


Algoritmul red
Algoritmul RED

  • Algoritmul RED mai este cunoscut şi sub denumirea de Random Early Discard sau Random Early Drop. Acest algoritm funcţionează la nivelul router-ului.

  • Ideea de bază a algoritmului RED ( Random Early Detection ) este de a anunţa sursele de o congestie prin marcarea şi aruncarea unor pachete înainte ca fenomenul de congestie să apară. Pentru aceasta, RED se bazează pe controlarea dimensiunii medii a cozii, incadrând-o intre două praguri: minth si maxth.

  • Dimensiunea medie a cozii se calculează cu următoarea formula:

    • avg=(1-wq)*avg+wq*q


Algoritmul red1
Algoritmul RED

  • Algoritmul RED generalizat este prezentat mai jos:

Pentru fiecare pachet primit

se calculează dimensiunea medie a cozii avg

daca minth ≤ avg < maxth

se calculează probabilitatea pa

cu probabilitatea pa:

marcheaza pachetul primit

altfel daca maxth ≤ avg

marcheaza pachetul primit

pb ← maxp(avg-minth)/(maxth-minth)

pa ← pb/(1-cont*pb)


Algoritmul adaptive red
Algoritmul Adaptive RED

  • Algoritmul RED are câteva puncte slabe cum ar fi:

    • RED nu funcţionează bine atunci când dimensiunea medie a cozii depăşeşte pragul maxth rezultând o scadere a ratei de transfer şi o rată mare de aruncare a pachetelor.

    • Dimensiunea medie a cozii variază în funcţie de nivelul de congestie şi poate ajunge foarte aprope de minth sau maxth.

  • Scopul nostru este de a rezolva aceste probleme cu un minim de modificări asupra algoritmului RED.

  • Această propunere păstrează structura de bază a algoritmului RED şi reglează doar parametrul maxp pentru a menţine dimensiunea cozii între pragurile minth şi maxth.

  • Varianta propusă are o serie de îmbunătăţiri faţă de RED fără a renunţa la alte beneficii ale acestuia. Astfel Adaptive RED reduce rata de aruncare a pachetelor şi intârzierile datorate cozii de asteptare.


  • Algoritmul adaptive red1
    Algoritmul Adaptive RED

    • Algoritmul Adaptive RED este prezentat mai jos:

      La fiecare interval de secunde:

      if (avg>target and maxp≤0.5)

      incrementăm maxp :

      maxp←maxp+α;

      elseif (avg<target and maxp≥0.01)

      decrementăm maxp:

      maxp←maxp*β

      Variabile:

      Avg:dimensiunea medie a cozii

      Parametri fixaţi:

      interval:0.5 sec

      target: acest parametru este pentru avg

      [minth+0.4*(maxth-minth),minth+0.6*(maxth-minth)].

      α:factor de incrementare

      β:factor de decrementare


    Network simulator
    Network Simulator

    • Network Simulator 2 (NS) a aparut in anul 1989,ca o variantă a simulatorului de retele REAL (simulator conceput initial in scopul analizei comportamentului dinamic al fluxurilor şi al schemelor de control al congestiei).

    • NS 2 este disponibil pentru diferite platforme cum ar fi: Linux, Solaris, FreeBSD.

    • Este un simulator orientat pe obiecte,scris in C++,cu o interfată făcută de un interpretor OTcl.

    • NS foloseşte 2 limbaje de programare:

      • C++

      • Otcl

  • Topologia utilizata:


  • Rezultatele simul rilor
    Rezultatele simulărilor

    RED cu creşterea congestiei


    Rezultatele simul rilor1
    Rezultatele simulărilor

    Adaptive RED cu creşterea congestiei


    Rezultatele simul rilor2
    Rezultatele simulărilor

    Pana in secunda 25

    Dupa secunda 25


    Rezultatele simul rilor3
    Rezultatele simulărilor

    RED cu scăderea congestiei


    Rezultate simulari
    Rezultate simulari

    Adaptive RED cu scăderea congestiei


    Rezultatele simul rilor4
    Rezultatele simulărilor

    Pană in secunda 25

    Dupa secunda 25


    Concluzii
    Concluzii

    • Detecția aleatoare timpurie (RED) reprezintă un mecanism eficient pentru evitarea congestiei la nivelul gateway-ului, în colaborare cu protocolul de transport din rețea.

    • Această variantă propusă are o serie de îmbunătăţiri faţă de RED fără a renunţa la alte beneficii ale acestuia. Acest lucru nu duce doar la o întârziere medie predictibilă a cozii, dar minimizează de asemenea posibilitatea depăşirii pragului maxth , reduce rata de pierderi a pachetelor si întârzierile datorate cozii de aşteptare.

    • Acest algoritm pare promiţător,dar nu facem nicio afirmaţie cum că acest algoritm este singurul sau cel mai bun însă ar putea fi utilizat în condţii de siguranţă în implementări RED în Internet.



    ad