Leaky Bucket, Token Bucket y Virtual Scheduling - SciELO Colombia

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e-creaciones2.1 Variaciones del algoritmo Leaky BucketEn la sección anterior se describió el algoritmoLeaky Bucket convencional. Sin embargo, en laliteratura se encuentran algunas variaciones alalgoritmo.Para abordar el problema del control de congestióndebido a las ráfagas naturales de las diferentesfuentes de trá co en redes ATM, los parámetrosUPC/NPC (user parameter control/networkparameter control) han sido ampliamente estudiados.El algoritmo DRLB (Dynamic RateLeaky Bucket) en el cual la tasa de generaciónde señal cambia dinámicamente de acuerdo conlos estados de las fuentes de datos y a la ocupacióndel buffer, es un buen ejemplo de los parámetrosUPC/NPC. Sin embargo, el algoritmoDRLB presenta varias desventajas como la bajae ciencia y difícil aplicación en tiempo real parafuentes de trá co con ráfagas, debido a que ladeterminación de la tasa de generación de señalen el algoritmo se basa en el estado actual de lared. Por tanto, en [31] se propone un algoritmode control de congestión más e caz mediante lacombinación del algoritmo DRLB y la predicciónde las redes neuronales para remediar losinconvenientes del algoritmo DRLB.En [10] se presenta una variación al algoritmodonde la tasa de generación de trá co varía deacuerdo con el estado de una fuente de datos onoff.El algoritmo propuesto requiere buffers máspequeños que el algoritmo de tipo estático parasatisfacer la misma calidad de servicio (QoS).En [32] se proponen dos algoritmos Leaky Bucketinteligentes para el control de trá co en redesATM. Uno de ellos es el algoritmo LeakyBucket Difuso, en el cual un controlador de incrementodifuso (FIC) es incorporado al algoritmoLeaky Bucket convencional; el otro es elalgoritmo Leaky Bucket Neuro Difuso, dondeun controlador incremental neuro difuso (NFIC)Fig. 2. Respuesta del algoritmo Leaky Bucket convencional,el algoritmos Leaky Bucket difuso y elalgoritmo Leaky Bucket neuro difuso sobre: (a)fuentes de tráfico MMDP;(b) fuentes de tráficoMMBP; y (c) fuentes de tráfico de video MPEG(tomado de [30]).es adherido al algoritmo Leaky Bucket convencional.Tanto en FIC como el NFIC, eligen apropiadamentela tasa media de celdas a largo plazoy la tasa media de celdas a corto plazo comovariables de entrada para determinar de formainteligente el valor de incremento. En la Fig. 2se observan los resultados de simulación, loscuales superan el algoritmo convencional. Demanera similar, en [33] se propone un esquemaadaptable de control difuso de trá co basado enalgoritmos de gestión de tráfico: leaky bucket, token bucket y virtual schedulingGINA KATHERÍN SIERRA PÁEZ / JUDY CAROLINA GUEVARA AMAYA79
e-creacionesel algoritmo Leaky Bucket con el n de resolverel problema de la congestión del trá co en lasredes inalámbricas.En [12] se propone el algoritmo Token-BankLeaky Bucket, para grupos de conexiones en redesATM. El mecanismo explora la multiplexaciónestadística de conexiones múltiples en elgrupo y permite compartir el ancho de banda noutilizado por las conexiones que lo necesitan.Adicionalmente, establece un límite de celdasde datos excesivos que una fuente puede enviar,con el n de proteger las fuentes de buen comportamientofrente a las fuentes maliciosas.3. EL ALGORITMO TOKEN BUCKETEl algoritmo Token Bucket, también encontradoen la literatura como TBF (Token Bucket Filter)[34], [35], es una disciplina de colas sencilla quepermite el paso de paquetes que no exceden unatasa de transferencia límite impuesta administrativamente,pero acepta ráfagas cortas que excedandicha tasa. Su operación, como lo ilustra laFig.3 se basa en la emisión de tokens generadospor un reloj cada T segundos, de manera quesi llega un paquete de longitud l (bytes) y hay almenos l tokens en el buffer, el paquete es enviadoy se eliminan l tokens.Fig. 3. Algoritmo TBF (tomado de [36]).La Fig. 4(a) ilustra tanto el buffer de entrada dedatos como el buffer de tokens, los cuales se realimentanmutuamente con el n de ofrecer a lasalida la misma tasa, tanto para los tokens comopara los paquetes en dependencia de los estadosde ambas colas.La Fig. 4(b), muestra los eventos de llegaday partida de paquetes, así como la llegada detokens, representada por los círculos grises. Deacuerdo con la tasa de llegadas y el estado deocupación del buffer de tokens, se pueden presentarlos siguientes casos en la implementaciónde este algoritmo [30]:Fig. 4. El algoritmo Token Bucket suaviza el tráficoentrante con tasas variables almacenándolo yregulando la tasa máxima de salida de tráficodel buffer. (a) Buffer de paquetes; (b) Llegaday salida de paquetes (tomado de [30]).80Tecnura Vol. 15 No.29 Edición Especial 2011
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