Institut für Kommunikationsnetze und Rechnersysteme - Universität ...

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Scheduler
Ausgangslink
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Koppelnetz
Eingangsmodule
Ausgangsmodule
Ausgangspuffer
Bild 3.1: Betrachtete Ressourcen in einem Vermittlungsknoten
in denen jeweils Pakete der gleichen Dienstgüteklasse gespeichert werden. Der Scheduler
muss dann entscheiden, aus welcher dieser Warteschlangen er das nächste Paket entnimmt. Ist
das Koppelnetz des Knotens nicht blockierungsfrei, können auch – je nach Architektur – innerhalb
des Koppelnetzes oder in den Eingangsmodulen Engpässe auftreten. In diesem Zusammenhang
kommen ebenfalls Scheduling-Verfahren zum Einsatz [192], deren Funktionalität
aber über die der hier vorgestellten hinausgeht und die im Weiteren nicht behandelt werden.
Manche der aus anderen Anwendungsfeldern des Scheduling bekannten Bedienstrategien
(service disciplines) kommen auch im hier betrachteten Fall der Zuteilung von Bandbreite zum
Einsatz. Da es hier jedoch um die Zuteilung von Verarbeitungskapazität an einzelne Pakete
geht, deren Ankunftszeitpunkte im System im Allgemeinen vorher unbekannt sind und meist
nur mit Hilfe stochastischer Modelle beschrieben werden können, fallen etliche der klassischen
Modelle wie etwa statische Rechenpläne bei der Betrachtung weg. Eine weitere Einschränkung
besteht darin, dass Pakete in der Regel nur als Ganzes auf der Ausgangsleitung
gesendet werden können, sodass Systeme mit unterbrechender Bedienung (preemptive service)
nicht eingesetzt werden können.
Scheduling-Verfahren können grundsätzlich in arbeitserhaltende (work-conserving) und nicht
arbeitserhaltende (non-work-conserving) unterteilt werden. Die arbeitserhaltenden Mechanismen,
zu denen die überwiegende Mehrheit der nachfolgend vorstellten Verfahren gehört,
garantieren eine Belegung, solange Pakete zur Bedienung anstehen. Bei nicht arbeitserhaltenden
Systemen kann es vorkommen, dass mit der Belegung gewartet wird, bis bestimmte Bedingungen
erfüllt sind, auch wenn dann die Linkkapazität zeitweise ungenutzt bleibt. Im verkehrstheoretischen
Sinn bedeutet das eine Erhöhung der zu verrichtenden Arbeit. Dies kann für spezielle
Anwendungen sinnvoll sein, führt jedoch grundsätzlich zu einer geringeren Effizienz.
Die einfachste und am weitesten verbreitete Strategie ist die Abarbeitung der Pakete entsprechend
ihrer Ankunftsreihenfolge (first in first out, FIFO, auch first come first serve, FCFS).