JP5036743B2 - フロー制御方法とシステムおよびプログラム - Google Patents
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Description
then f(Q)=0
then f(Q)=(Q−Q_th_min)/(Q_th_max−Q_th_min)×γ
then f(Q)=1
「max{T_k(m,x)−max{α1×AR0’L,α2×AR0’},0}×Re_k(m,x)/T_k(m,x)」、として計算する。
Claims (8)
- 通信網の入口にある境界ノードにおいてユーザフロー毎にトラヒックを監視し、該監視の結果に応じてパケットヘッダにタギングをし、通信網の内部に位置する各内部ノードは、タギングの有無とそのときの輻輳状況に応じてパケットの選択廃棄・優先制御を実施して、各フローのパケット転送レートを制御することでフロー制御を行う際に、
上記境界ノードは、各フローに対して許可レートを与え、該許可レートを超えて転送されているパケットにタギングをし、各フローの許可レートをフローの持続時間およびパケット転送量に応じて減少させ、
上記内部ノードは、網が輻輳した場合にはタギングされたパケットを優先的に廃棄すると共に、通信網でのトラヒック情報を測定して、接続された管理サーバに送信し、
該管理サーバは、上記内部ノードからトラヒック情報を収集し、収集したトラヒック情報を用いて、上記境界ノードが通信開始時に用いる許可レートの初期値を動的に変更するフロー制御方法であって、
上記初期レートをAR0とし、フローiの許可レートAR_iをAR_i←AR0_iに設定し、
上記境界ノードは、フローからのパケット転送量がN[byte]を越えるたびに、予め定められた係数α(0<α<1)を用いてフローiの許可レートAR_iを、AR_i←max{α1×AR_i,α2×AR0}により減少させ、
フローiからのパケットが到着したときにそのときの許可レートAR_iを超えて転送されていると判定すると該パケットをタギングし、
上記内部ノードは、リンクへの出力待ちバッファにおいてバッファ内キュー長Qを監視し、タギングされたパケットが到着すると、確率f(Q)(0<=f(Q)<=1)で該パケットを廃棄すると共に、
自身の内部ノードiに接続されるリンクjのk番目の測定区間におけるリンク使用率rho_k(I,j)を一定周期毎に測定し、
かつ、リンクjへのk番目の測定周期において、リンクjへ到着するタギングされたパケット(タグ付パケット)の到着レートt_k(I,j)[bps]を測定し、
自身の内部ノードiに接続するリンクjのリンク容量C(I,j)を用いて、タグ付割合r_k(I,j)を、r_k(I,j)=t_k(I,j)/C(I,j)により計算し、
該タグ付割合r_k(I,j)の計算結果と上記リンク使用率rho_k(I,j)の測定結果を上記管理サーバへ送信し、
上記管理サーバは、各入り側−出側エッジノードペアmを流れるフローに対する、次のk+1番目の周期に用いる初期レートAR0_k+1(m)を、下記の第1の手順で更新する
ことを特徴とするフロー制御方法。
第1の手順
エッジノードペアmの経路上に存在するリンクの集合S_k(m)を用いて、j_k(m)=argmaxj∈S_k(m)rho_k(I,j)により、当該リンクの集合S_k(m)に属するリンクのうち、最もリンク使用率の高いリンクj_k(m)を求め、求めたリンクj_k(m)と、リンク使用率に対する閾値rho_th、および、タグ付割合に対する閾値r_th1,r_th2(r_th1<r_th2)と、予め定められたパラメータβ,γ(0<β<1,γ>1)、ならびに目標タグ付割合r * (0<r * <1)を用いて、
rho_k(I,j_k(m))>rho_thで、かつ、r_k(I,j_k(m))<r_th1であれば、AR0_k+1(m)=AR0_k(m)×min{β,(1−r * )/(1−r_k(I,j_k(m)))}により、AR0_k+1(m)を更新し、
rho_k(I,j_k(m))>rho_thで、かつ、r_k(I,j_k(m))>r_th2であれば、AR0_k+1(m)=AR0_k(m)×min{γ,(1−r * )/(1−r_k(I,j_k(m)))により、AR0_k+1(m)を更新する。 - 通信網の入口にある境界ノードにおいてユーザフロー毎にトラヒックを監視し、該監視の結果に応じてパケットヘッダにタギングをし、通信網の内部に位置する各内部ノードは、タギングの有無とそのときの輻輳状況に応じてパケットの選択廃棄・優先制御を実施して、各フローのパケット転送レートを制御することでフロー制御を行う際に、
上記境界ノードは、各フローに対して許可レートを与え、該許可レートを超えて転送されているパケットにタギングをし、各フローの許可レートをフローの持続時間およびパケット転送量に応じて減少させ、
上記内部ノードは、網が輻輳した場合にはタギングされたパケットを優先的に廃棄すると共に、通信網でのトラヒック情報を測定して、接続された管理サーバに送信し、
該管理サーバは、上記内部ノードからトラヒック情報を収集し、収集したトラヒック情報を用いて、上記境界ノードが通信開始時に用いる許可レートの初期値を動的に変更するフロー制御方法であって、
上記初期レートをAR0とし、フローiの許可レートAR_iをAR_i←AR0_iに設定し、
上記境界ノードは、フローからのパケット転送量がN[byte]を越えるたびに、予め定められた係数α(0<α<1)を用いてフローiの許可レートAR_iを、AR_i←max{α1×AR_i,α2×AR0}により減少させ、
フローiからのパケットが到着したときにそのときの許可レートAR_iを超えて転送されていると判定すると該パケットをタギングし、
上記内部ノードは、リンクへの出力待ちバッファにおいてバッファ内キュー長Qを監視し、タギングされたパケットが到着すると、確率f(Q)(0<=f(Q)<=1)で該パケットを廃棄すると共に、
自身の内部ノードiに接続されるリンクjのk番目の測定区間におけるリンク使用率rho_k(I,j)を一定周期毎に測定し、
かつ、リンクjへのk番目の測定周期において、リンクjへ到着するタギングされたパケット(タグ付パケット)の到着レートt_k(I,j)[bps]を測定し、
自身の内部ノードiに接続するリンクjのリンク容量C(I,j)を用いて、タグ付割合r_k(I,j)を、r_k(I,j)=t_k(I,j)/C(I,j)により計算し、
該タグ付割合r_k(I,j)の計算結果と上記リンク使用率rho_k(I,j)の測定結果を上記管理サーバへ送信し、
上記管理サーバは、各入り側−出側エッジノードペアmを流れるフローに対する、次のk+1番目の周期に用いる初期レートAR0_k+1(m)を、下記の第2の手順で更新する
ことを特徴とするフロー制御方法。
第2の手順
エッジノードペアmの経路上に存在するリンクの集合S_k(m)を用いて、j_k(m)=argmaxj∈S_k(m)rho_k(I,j)により、当該リンクの集合S_k(m)に属するリンクのうち、最もリンク使用率の高いリンクj_k(m)を求め、求めたリンクj_k(m)と、リンク使用率に対する閾値rho_th、および、タグ付割合に対する閾値r_th1,r_th2(r_th1<r_th2)と、予め定められたパラメータβ,γ(0<β<1,γ>1)、ならびに目標タグ付割合r * (0<r * <1)を用いて、
rho_k(I,j_k(m))>rho_thで、かつ、r_k(I,j_k(m))<r_th1であれば、AR0_k+1(m)=AR0_k(m)×min{β,r_k(I,j_k(m)/r * ))}により、AR0_k+1(m)を更新し、
rho_k(I,j_k(m))>rho_thで、かつ、r_k(I,j_k(m))>r_th2であれば、AR0_k+1(m)=AR0_k(m)×min{γ,r_k(I,j_k(m))/r * }により、AR0_k+1(m)を更新する。 - 通信網の入口にある境界ノードにおいてユーザフロー毎にトラヒックを監視し、該監視の結果に応じてパケットヘッダにタギングをし、通信網の内部に位置する各内部ノードは、タギングの有無とそのときの輻輳状況に応じてパケットの選択廃棄・優先制御を実施して、各フローのパケット転送レートを制御することでフロー制御を行う方法において、
上記境界ノードは、各フローに対して許可レートを与え、該許可レートを超えて転送されているパケットにタギングをし、各フローの許可レートをフローの持続時間およびパケット転送量に応じて減少させると共に、
通信開始時に用いる許可レートの初期値を、下記の第3の手順で動的に変更する
ことを特徴とするフロー制御方法。
第3の手順
各入り側−出側エッジノードペアmを通過する各フローの発生時刻、終了時刻、およびその間に転送されたバイト数を測定し、
各フローのスループットを「転送バイト数/(終了時刻−発生時刻)」により算出し、
k番目の測定周期内に終了したフロー全てに対してフロースループットを求めて、平均値T_k(m)を算出し、
k−1番目の周期に用いる初期レートAR0_(k−1)(m)が現在の初期レートAR0_k(m)より小さい状態で(AR0_(k−1)(m)<AR0_k(m))、
かつ、
k−1番目の測定周期内の平均値T_(k−1)(m)が上記k番目の測定周期内の平均値T_k(m)より大きければ(T_(k−1)(m)>T_k(m))、次のk+1番目の初期レートAR0_(k+1)(m)を上記現在の初期レートAR0_k(m)よりも大きくし、
k−1番目の周期に用いる初期レートAR0_(k−1)(m)が現在の初期レートAR0_k(m)より小さい状態で(AR0_(k−1)(m)<AR0_k(m))、
かつ、
k−1番目の測定周期内の平均値T_(k−1)(m)が上記k番目の測定周期内の平均値T_k(m)より小さければ(T_(k−1)(m)<T_k(m))、次のk+1番目の初期レートAR0_(k+1)(m)を上記現在の初期レートAR0_k(m)よりも小さくし、
上記次のk+1番目の初期レートAR0_(k+1)(m)を調整する
ことを特徴とするフロー制御方法。 - 通信網の入口にある境界ノードにおいてユーザフロー毎にトラヒックを監視し、該監視の結果に応じてパケットヘッダにタギングをし、通信網の内部に位置する各内部ノードは、タギングの有無とそのときの輻輳状況に応じてパケットの選択廃棄・優先制御を実施して、各フローのパケット転送レートを制御することでフロー制御を行う方法において、
上記境界ノードは、各フローに対して許可レートを与え、該許可レートを超えて転送されているパケットにタギングをし、各フローの許可レートをフローの持続時間およびパケット転送量に応じて減少させると共に、
通信開始時に用いる許可レートの初期値を、下記の第4の手順で動的に変更する
ことを特徴とするフロー制御方法。
第4の手順
(1)各入り側−出側エッジノードペアmを通過する各フローの発生時刻、終了時刻、およびその間に転送されたバイト数を測定し、
(2)各フローのスループットを「スループット=転送バイト数/(終了時刻−発生時刻)」により算出し、
(3)k番目の測定周期内に測定したフローx全てに対してフロースループットT_k(m,x)、およびフローサイズSIZE_k(m,x)を求め、
(4)予め定められたパケット転送量N毎にx番目のフローのフローサイズSIZE_k(m,x)を上記Nで割って商Quo_k(m,x)と余りRe_k(m,x)を求め、
(5)予め定められた許可レートの初期値AR0’を用いた、L番目のN[byte]においてタグ付きで転送されたバイト数の算出(「max{T_k(m,x)−max{α1×AR0’L−1,α2×AR0’},0}×N/T_k(m,x)」)を、L=Quo_k(m,x)となるまで繰り返し(α1,2:予め定められた係数、0<α1<1,0<α2<1)、
(6)その後、Re_k(m,x)[byte]についてタグ付きで転送されたバイト数を、「max{T_k(m,x)−max{α1×AR0’L,α2×AR0’},0}×Re_k(m,x)/T_k(m,x)」により算出し、
(7)上記(5)と(6)でのタグ付きで転送されたバイト数の算出を、全フローに対して実行して、タグ付きで転送されたバイト数として計算された値の総和Sum_tag_k(m)を算出し、
(8)算出した総和Sum_tag_k(m)を測定周期で割ることで、エッジノードペアmにおける仮想タグ付きレートV_k(m,AR0’)を算出し、
(9)上記(1)〜(8)での処理を全てのエッジノードペアについて実行して、内部ノードIに接続されるリンクjを通過するエッジノードペアmの仮想レートV_k(m)の和を求め、求めた和を、内部ノードIのリンクjでの仮想レートV_k(j,AR0’)として算出し、
(10)一定周期毎に測定する内部ノードIに接続されるリンクJのk番目の測定区間におけるリンク使用率rho_k(I,j_k(m))と予め定められたリンク使用率に対する閾値rho_thとを比較し、
(11)「rho_k(I,j_k(m))>rho_th」であれば、「V_k(j,AR0’)/C(I,j)」と予め定められた目標タグ付割合r*(0<r*<1)を比較し、
(12)「V_k(j,AR0’)/C(I,j)>(1+ε)r*」であれば(ε:予め定められたパラメータ、0<ε<1)、AR0’を減少させた後、上記(4)〜(9)を繰り返し、
(13)「V_k(j,AR0’)/C(I,j)<(1−ε)r*」であれば、AR0’を増加させた後、上記(4)〜(9)を繰り返し、
(14)上記(12)と上記(13)の処理を、「(1−ε)r*<V_k(j,AR0’)/C(I,j)<(1+ε)r*」となるまで繰り返し、その結果得られたAR0’の値を、次周期(k+1番目の周期)での初期レートとする。 - 通信網の入口にある境界ノードにおいてユーザフロー毎にトラヒックを監視し、該監視の結果に応じてパケットヘッダにタギングをし、通信網の内部に位置する各内部ノードは、タギングの有無とそのときの輻輳状況に応じてパケットの選択廃棄・優先制御を実施して、各フローのパケット転送レートを制御することでフロー制御を行うシステムであって、
請求項1または請求項2記載のフロー制御方法における各処理を行う境界ノードと内部ノードおよび管理サーバを具備し、
該管理サーバにより、次のk+1番目の周期に用いる初期レートAR0_k+1(m)を更新することを特徴とするフロー制御システム。 - 通信網の入口にある境界ノードにおいてユーザフロー毎にトラヒックを監視し、該監視の結果に応じてパケットヘッダにタギングをし、通信網の内部に位置する各内部ノードは、タギングの有無とそのときの輻輳状況に応じてパケットの選択廃棄・優先制御を実施して、各フローのパケット転送レートを制御することでフロー制御を行うシステムであって、
請求項3または請求項4記載のフロー制御方法における処理を実行する境界ノードと内部ノードを具備し、該境界ノードにより、次のk+1番目の周期に用いる初期レートAR0_k+1(m)を更新することを特徴とするフロー制御システム。 - コンピュータに、請求項1または請求項2記載のフロー制御方法における境界ノードの処理と内部ノードの処理および管理サーバの処理を実行させるためのプログラム。
- コンピュータに、請求項3または請求項4記載のフロー制御方法における境界ノードの処理および内部ノードの処理を実行させるためのプログラム。
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