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Presentazione in Power Point della Tesi
POLITECNICO DI BARI I Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Tesi di Laurea MODELLO FLUIDO DELL’ “EXPLICIT CONTROL PROTOCOL” UTILIZZANDO SIMULINK/STATEFLOW Relatore: Chiar.mo Prof. Ing. Saverio MASCOLO Correlatore: Dott. Ing. Luca DECICCO Laureando: Giuseppe BRUSCELLA ANNO ACCADEMICO 2004/2005 Obiettivi: Analisi del protocollo XCP (eXplicit Control Protocol) Modellazione XCP dell’algoritmo Osservazione degli variabili del sistema di controllo andamenti delle Verifica di instabilità al crescere del ritardo Cos’è XCP? E’ un protocollo di controllo di congestione delle reti internet ideato da Dina Katabi nel 2003 Si basa su un meccanismo di retroazione E’ window-based e best effort La rete informa esplicitamente lo stato di congestione al sender il quale modifica proporzionalmente la sua congestion window (cwnd) Ruolo importante assunto dal router La struttura Nuovo livello protocollare di 20 bytes tra IP header e TCP header Livello del protocollo successivo Grandezza del pacchetto Versione XCP Formato RTT cwnd Round trip time Throughput desiderato dal sender Valore del Delta_Th ricevuto dal receiver Congestion header Idea di base: Separazione tra controllo di efficienza e controllo di fairness Utilizzazione elevata; Piccole code; Poche perdite; Allocazione di banda imparziale Come avviene la separazione dei controllori Controllo di efficienza:utilizza una politica MIMD in cui si incrementa/decrementa il rate del traffico proporzionalmente alla banda disponibile Controllo di fairness:utilizza una politica AIMD in cui si incrementa linearmente e si decrementa in maniera drastica Funzionalità di XCP Round Trip Time Round Trip Time Congestion Congestion WindowWindow Feedback Feedback= Feedback + 0.1 packet Congestion Header Funzionalità XCP Round Trip Time Congestion Window Feedback == 0.3 packet +- 0.1 Funzionalità Congestion Window = Congestion Window + Feedback XCP completa ECN (Explicit Congestion Notification) I routers calcolano il feedback che verrà distribuito dal controllore di fairness proporzionalmente al throughput dei vari flussi Come avviene il calcolo del feedback da parte del router XCP Controllore di Efficienza Controllore di Fairness Obiettivo: massimizzare l’utilizzo del link Obiettivo: Ripartire Φ su ogni pacchetto per raggiungere la fairness Osserva lo stato del flusso tramite la Congestion AIMD Header Algoritmo: Se Φ > 0 Ripartire Φ in maniera omogenea sui flussi Se Φ < 0 Ripartire Φ proporzionalmente al throughput di ogni flusso Si basa solo su traffico aggregato MIMD Algoritmo: L’allocazione del feedback dipende da Φ Φ ~ Banda Disponibile Φ ~ -Livello di Accodamento Φ = davg Spare - Queue Modellazione dell’algoritmo XCP Per la modellazione è stato utilizzato il software Matlab con gli applicativi Simulik e Stateflow Modelli realizzati: Singola connessione Doppia connessione Tripla connessione Schema a singola connessione min u t , B qt 0 d t B qt 0 Schema a singola connessione 0 qt C qt C u t d t ot u t d t qt C u t d t Doppia e Tripla connessione Simulazioni singola connessione(1) Banda data costante Rtt=200ms Con RTT=500ms si hanno perdite di circa 5400 pacchetti Andamento a regime dopo più di 60s Rtt=500ms Simulzioni singola connessione(2) Banda data variabile Rtt=200ms Perdite totali di circa 7400 pacchetti Rtt=500ms Simulazioni doppia connessione Banda costante Banda variabile RTT1=200ms RTT1=200ms RTT2=100ms RTT2=100ms RTT1=600ms Perdita di 3300 pacchetti Oscillazioni più accentuate RTT1=400ms RTT2=200ms RTT2=300ms Simulazioni tripla connessione Banda costante Banda variabile RTT3=300ms RTT3=300ms RTT2=200ms RTT2=200ms RTT1=100ms RTT1=100ms RTT3=600ms RTT3=600ms Oscillazioni molto accentuate Perdita di 260 pacchetti RTT2=400ms RTT2=400ms RTT1=200ms RTT1=200ms Conclusioni Sono state effettuate diverse simulazioni variando banda e ritardi di propagazione All’aumentare del ritardo crescono le instabilità del sistema Aumentando il numero di flussi il sistema va a regime più lentamente L’ instabilità porta a perdite di pacchetti più accentuate