Алгоритмы конвейерного интервального анализа трафика

Виктор Игоревич Моисеев, Борис Яковлевич Лихтциндер

Аннотация


Рассматривается модель участка доступа мультисервисной сети оператора связи от магистральной линии до порта абонента. Рассматривается трафик мультисервисной сети на данном участке. Сформулированы проблемы, возникающие при анализе свойств очередей IP-TV видеотрафика стандарта H.264 в реальном времени. Приводится описание интервального метода анализа трафика и предлагается ряд алгоритмов, расширяющих и дополняющих этот метод. Интервальный метод дополняется возможностью анализа реальных потоков трафика заявок произвольной длины. Рассматривается вопрос выбора единицы квантизации длины заявки. За единицу времени обработки заявки в интервальном методе принимается время обработки исходящим каналом 1 КБ данных. Подтверждена справедливость формул интервального метода для расчета дифференциальной интенсивности событий и дифференциального коэффициента загрузки. Рассматривается работа интервального метода с поддержкой пакетов произвольной длины в режиме конвейера реального времени с непрерывно поступающими заявками. Предлагается алгоритм конвейеризации в виде «скользящего окна». Вводится понятие скользящего окна на пространстве временных меток заявок. Рассматривается возможность независимой эволюции границ окна. Алгоритм предусматривает расчет количества заявок на интервалах обслуживания и определение размеров очередей при заданных коэффициентах загрузки. Предложен способ получения указанных величин в аналогичном скользящем окне в зависимости от интервалов обслуживания. В результате приводится алгоритм обратного асинхронного расчета очереди для параллельной обработки скользящего окна с разными значениями коэффициента загрузки. Демонстрируются результаты реализации данных алгоритмов в рамках с работы системы конвейерного интервального анализа трафика на тестовом стенде.


Ключевые слова


мультисервисные сети связи; сеть доступа; обслуживание очередей; IP-телевидение; H.264; качество обслуживания; пакетный буфер; алгоритмы потоковой обработки

Полный текст:

PDF

Литература


Arista LANZ Overview. – https://people.ucsc.edu/~warner/Bufs/Arista_LANZ_Overview_TechBulletin_0213.pdf (дата обращения: 26.10.2018).

Building an Open Source Data Center Monitoring Tool Using Broadcom BroadView™ Instrumentation Software. – https:// people.ucsc.edu/~warner/Bufs/BroadView-TB201-RDS.pdf (дата обращения: 26.10.2018).

Лихтциндер, Б.Я. Интервальный метод анализа трафика мультисервисных сетей доступа / Б.Я. Лихтциндер. – Самара: ПГУТИ, 2015. – 121 с.

Paxson, V. Why we don't know how to simulate the Internet / V. Paxson, S. Floyd. – http://www.cs.ucsb.edu/~almeroth/classes/F02.276/papers/paxson-97.pdf (дата обращения: 26.10.2018).

Paxson, V. Wide area traffic: the failure of poisson modeling / V. Paxson, S. Floyd // IEEE/ACM Trans. Netw. – 1995. – 3 (3). – P. 226–244. DOI: 10.1109/90.392383

Лихтциндер, Б.Я. Интервальный метода анализа очередей в системах массового обслуживания с пачечными потоками заявок / Б.Я. Лихтциндер // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. – 2017. – Т. II, № 3. – С. 17–23.

End-to-End QoS Network Design: Quality of Service for Rich-Media & Cloud Networks / T. Szigeti, C. Hattingh, R. Barton, K. Briley. – 2nd Edition. – Cisco Press, 2012. – 1040 p.

Bradner, S. RFC-2544. Benchmarking Methodology for Network Interconnect Devices / S. Bradner, J. McQuaid. –https:// www.ietf.org/rfc/rfc2544.txt (дата обращения: 26.10.2018).

Intel Ethernet Switch Family Memory Efficiency Non-blocking Fabric Architecture. – https://people.ucsc.edu/~warner/Bufs/intel-memory-efficiency-paper.pdf (дата обращения: 26.10.2018).

Understanding Data Center Traffic Characteristics / T. Benson, A. Anand, A. Akella, and M. Zhang // ACM SIGCOMM Computer Communication Review. – 2010. – 40 (1). – P. 92–99.

Timekeeping in VMware Virtual Machines. – https://www.vmware.com/files/pdf/techpaper/Timekeeping-In-VirtualMachines.pdf (дата обращения: 26.10.2018). DOI: 10.1145/1672308.1672325

PCAP-TSTAMP – packet time stamps in libpcap. – https://www.tcpdump.org/manpages/pcaptstamp.7.txt (дата обращения: 26.10.2018).

Transport of MPEG-2 TS Based DVB Services over IP Based Networks ETSI TS 102 034 V2.1.1. – European Broadcasting Union, France, 2016. – 331 p.

Advanced video coding for generic audiovisual services, Recommendation ITU-T H.264. – International Telecommunication Union, Geneve, Switzerland, 2016 – 807 p.

Jae-Beom Lee, Hari Kalva The VC-1 and H.264 Video Compression Standards for Broadband Video Services // Springer Science+Business Media, LLC. – New York, USA, 2008. – 515 p. DOI: 10.1007/978-0-387-71043-3




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/ctcr190105

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.