Institut für Kommunikationsnetze und Rechnersysteme - Universität ...

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Damit garantiert GPS eine vom jeweiligen Gewichtungsfaktor abhängige Mindestbedienrate
für jede der K Warteschlangen:
R i
() t
φ i
≥ -------------- ⋅
K – 1
C
φ j
∑
j = 0
(3.3)
Aufgrund dieser Eigenschaft eignet sich GPS besonders zur Differenzierung hinsichtlich des
Durchsatzes bei der Anwendung auf einzelne Verkehrsflüsse.
Wie im Falle von PS handelt es sich allerdings auch bei GPS um ein theoretisches Modell, das
sich angesichts der Tatsache, dass zu jedem Zeitpunkt nur eine Warteschlange bedient werden
kann und die Bedienung von Paketen nicht unterbrochen werden kann, nicht exakt implementieren
lässt. Jedoch wurde im Laufe der Zeit eine Vielzahl von Verfahren entwickelt, die eine
mehr oder weniger genaue Nachbildung der Funktionsweise von GPS unter realen Bedingungen
erlauben. Als bekanntester Vertreter ist dabei Weighted Fair Queueing (WFQ) 3 zu nennen
[84]. Bei WFQ wird unter den wartenden Paketen dasjenige als nächstes ausgewählt, dessen
Bedienung im entsprechenden GPS-System zuerst abgeschlossen wäre, falls nach dem Beginn
der Bedienung keine anderen Pakete mehr ankommen würden [279]. Andere bekannte Verfahren,
die sich entweder durch eine genauere Nachbildung des GPS-Modells oder durch einfache
Implementierbarkeit auszeichnen, sind z. B. WF 2 Q(worst case fair weighted fair queueing)
[25], SCFQ (self-clocked fair queueing) [115], VC (virtual clock) [280], WRR (weighted
round robin) [152] und DRR (deficit round robin) [253].
Fristenbasierte Verfahren
Im Gegensatz zu FQ-Verfahren zielen fristenbasierte Mechanismen nicht auf eine garantierte
Mindestbandbreite, sondern auf eine Begrenzung der Paketverzögerung ab und eignen sich
dadurch besonders für die differenzierte Behandlung von echtzeitkritischem Verkehr. Bei der
in [141, 179] vorgeschlagenen und in vielen Anwendungsbereichen eingesetzen Strategie Earliest
Deadline First (EDF), auch als Earliest Due Date (EDD) bezeichnet, können für jede
Klasse unterschiedliche maximale Verzögerungen (delay bounds)
angegeben werden. Bei
Ankunft wird jedem Paket ein Zeitstempel (tag) zugeordnet, der eine Frist (deadline, due date)
beinhaltet. Diese entspricht der Summe von Ankunftszeit und maximaler Verzögerung. Der
Scheduling-Mechanismus versucht nun, eine Überschreitung der maximalen Verzögerung zu
verhindern, indem die Pakete in der Reihenfolge steigender Fristen abgearbeitet werden.
In [113] wird gezeigt, dass EDD die optimale Strategie darstellt, wenn es um das Scheduling
einzelner Verkehrsflüsse geht, deren Verkehrsparameter durch einen Quellflusskontrollmecha-
δ i
3 Weitere in der Literatur vorzufindende Bezeichnungen für WFQ sind PGPS (packet-by-packet generalized
processor sharing) [217] sowie PFQ (packet-by-packet fair queueing) [115].