. Para cada conexão i é atribuído um peso φ

Transcrição

1 Escalonador WF 2 Q O escalonador WF 2 Q [3] é uma aproxmação baseada em pacoes do GP, que em por obevo emular ese escalonador fluído o mas próxmo possível De acordo com Groux e Gan [1], o escalonador WF 2 Q é classfcado como um escalonador com dvsão usa e conservava (wor-conservng far-share scheduler) Porano, sempre que houver células aguardando para serem servdas, no mínmo uma célula será servda a cada slo de servço do escalonador Em ouras palavras, o escalonador nunca é deslgado enquano exsrem células aguardando para serem servdas Consderemos um conuno de conexões B sendo servdas smulaneamene em um escalonador GP no nsane Para cada conexão é arbuído um peso, que deermna a fração de servço que a conexão receberá Como no GP cada conexão em exaamene um pacoe sendo servdo, a axa de servço nsanânea para a conexão é dada por onde r = B r, B é o número de conexões sendo servdas smulaneamene no escalonador no nsane, é o peso da conexão no escalonador GP, é o peso da conexão no escalonador GP e r é a axa oal dsponível no escalonador O funconameno do escalonador WF 2 Q é basane semelhane ao do escalonador PGP (ou WFQ), porém com uma dferença na forma em que os pacoes a serem servdos são seleconados Quando um escalonador PGP escolhe um pacoe para ser servdo no nsane s, ele selecona, enre odos os pacoes presenes no servdor, o pacoe que ermnara servço prmero no GP Já o escalonador WF 2 Q, ao nvés de escolher o pacoe que ermnara servço prmero no GP denre odos os pacoes presenes no servdor, escolhe somene enre os pacoes que á eram ncado servço no GP (pacoes elegíves) Ou sea, no escalonador WF 2 Q, o (1) Anôno M Alber 2004

2 pacoe escolhdo para ser servdo no nsane s é o pacoe que ermnara servço prmero no GP e que á era começado a ser servdo pelo GP no nsane s Tano o PGP quano o WF 2 Q ulzam o conceo de empos vruas [2] para emular o funconameno do GP e a parr daí escolher a ordem de servço dos pacoes presenes no escalonador Consderemos a chegada de um pacoe da conexão no nsane com amanho gual a L bs No momeno da chegada dese pacoe, um empo vrual geral V é ncremenado de acordo com a expressão V ( ) 1 = V + 1, B onde V é o empo vrual geral no nsane 1 1 e B é o número de conexões sendo servdas smulaneamene no escalonador no nsane Uma vez aualzado o empo vrual geral, é necessáro calcular enão os empos vruas de nco de servço ( ) e de fnal de servço ( F ) dese pacoe no GP emulado O empo vrual de nco de servço { F V } é calculado de acordo com a expressão = max,, (3) 1 (2) onde F 1 é o empo vrual de fnal de servço aneror Feo sso calcula-se o empo vrual de fnal de servço F do pacoe F L = + Tano no escalonador PGP quano no escalonador WF 2 Q, a ordem de servço dos pacoes é deermnada em função dos empos vruas e (4) F uponhamos que ambos os escalonadores queram escolher no nsane s um pacoe para ser servdo Como vmos, no Anôno M Alber 2004

3 PGP é servdo prmero o pacoe que ermnara servço prmero no GP, ou sea o pacoe que ver o menor empo vrual F, ndependene do nsane de empo s Já no escalonador WF 2 Q, é servdo prmero o pacoe elegível que ermnara servço prmero no GP Ou sea, é servdo prmero o pacoe com menor empo vrual F, cuo sea menor que o nsane de empo s Porano, o escalonador WF 2 Q, ao nvés de ulzar uma dscplna de seleção de pacoes menor empo vrual de fnal de servço prmero (FF malles vrual Fnsh me Frs), ulza uma dscplna menor empo vrual de fnal de servço elegível prmero (EFF malles Elgble vrual Fnsh me Frs) Ou sea, o escalonador WF 2 Q escolhe enre odos os pacoes elegíves, o pacoe que em o menor empo vrual de fnal de servço Como vmos, o WF 2 Q serve prmero o pacoe com menor empo vrual F cuo sea menor que o nsane de empo de servço real s Para mplemenarmos esa dscplna de seleção de pacoes, ulzamos esruuras de dados do po flas com prordades [4] Tas flas possuem desempenho ómo de nserção e de rerada de obeos, e foram mplemenadas ulzando árvores bnáras balanceadas [4] Duas flas com prordades foram ulzadas: fla com prordades para o F e fla com prordades para o F emporára Uma vez que nosso modelo de escalonador WF 2 Q fo desenvolvdo volado para a smulação de redes ATM, ambas as flas com prordades são ulzadas para ordenar células ATM conforme os seus empos vruas de fnal de servço F A Fgura 1 mosra a esruura do modelo desenvolvdo As células são armazenadas na fla com prordades por F onde aguardam para serem servdas No momeno em que uma célula é servda, é verfcado se a célula no opo da fla é elegível e a célula escolhda for elegível, ela é servda Caso conráro, ela é armazenada na fla com prordades por F emporára, e uma nova célula é verfcada O processo prossegue aé que uma célula elegível sea escolhda ou aé que a fla com prordades fque vaza Após uma célula er sdo escolhda, as células não elegíves que se enconram na fla emporára são reornadas à fla prncpal Anôno M Alber 2004

4 Escalonador WF 2 Q Fla com prordades p/ o F Transme célula elegível com o menor F s não elegíves Fla com prordades p/ o (emporára) F Fgura 1 Esruura do modelo do escalonador WF 2 Q O modelo desenvolvdo para o escalonador WF 2 Q possu dos algormos prncpas: algormo de armazenameno de células ATM e algormo de servço de células ATM Algormo de Armazenameno de s ATM A Fgura 2 mosra o fluxograma do algormo de armazenameno de células ATM Quando uma célula ATM é recebda (nsane de empo 1 ), o modelo do escalonador verfca se o empo de chegada da célula aneror ( 1 ) é gual a zero e esa varável for gual a zero, ela é confgurada com o valor de Uma varável chamada BT (Begn Tme) é ulzada para marcar o nsane de empo em que pelo menos uma conexão esá presene no escalonador Em ouras palavras, o BT marca o nco de um período de avdade e 1 for gual a zero, a varável BT ambém é confgurada com o valor de 1 Quando a prmera célula ATM é recebda =1, F 0 =0, 0 =0 e V 0 =0 Anôno M Alber 2004

5 Anda na Fgura 2, o modelo do escalonador WF 2 Q busca o valor dos pesos para as conexões do conuno B Feo sso, é verfcado se a varável é maor que a varável 1 e esa condção for verdadera, o somaóro dos pesos de odas as conexões avas é recalculado Caso conráro, o mesmo valor obdo anerormene é ulzado Em seguda é aualzado o valor do empo vrual do ssema ( V ) Também é ldo o valor do empo vrual de fnal de servço ( F 1 ) para a conexão no nsane 1 e o empo vrual V for maor que o F 1, o valor do empo vrual de nco de servço ( ) para a conexão é omado como sendo gual ao V Caso conráro, o valor do empo vrual de nco de servço para a conexão é omado como sendo gual ao F 1 Enão, o F é aualzado para o valor do acrescdo de 1 A célula é enão armazenada na fla com prordades para o F, onde aguarda pelo servço Anôno M Alber 2004

6 Recebe uma célula 1 = 0? m 1 = BT = Busca B V = V > ( 1 ) B m Calcula B Busca F 1 = F 1 V > F 1 F = + 1 m = V Armazena célula na fla com prordades para of Inca servço no nco do próxmo FP Fm - Tempo de chegada da célula aual 1 - Tempo de chegada da célula aneror - Peso para a conexão V 1 - Tempo vrual para o nsane 1 V - Tempo vrual para o nsane B - Conuno de conexões avas em F 1 F - Tempo vrual de fnal de servço para a conexão em - Tempo vrual de fnal de servço para a conexão em - Tempo vrual de nco de servço para a conexão em FP - Período de um frame de servço BT - Inco de um período de avdade no escalonador 1 Fgura 2 Algormo de armazenameno de células ATM Anôno M Alber 2004

7 Algormo de ervço de s ATM A Fgura 3 mosra o fluxograma do algormo de servço de células ATM Quando uma prmera célula ATM é armazenada na fla com prordades para o F, auomacamene o modelo do escalonador é lgado e o servço de células começa no nco do próxmo slo de servço Uma únca célula é servda no período de um slo de servço (FP Frame Perod) Consderemos o caso em que uma célula ATM será servda no nsane Incalmene, é execuado um laço na fla com prordades para o F O obevo dese laço é enconrar a célula elegível com menor F Para verfcar a elegbldade de uma célula, fo necessáro desenvolver uma expressão que permsse comparar o seu empo vrual de nco de servço no ssema GP com o empo real de servço A segune expressão fo desenvolvda para possblar al comparação FP + BT (5) Uma vez que o equaconameno do escalonador WF 2 Q fo desenvolvdo consderando-se uma axa de servço normalzada de 1 célula por segundo, a mulplcação do empo vrual de nco de servço pelo período de um slo de servço ATM orna ese empo vrual compaível com a axa de servço FP do modelo do escalonador WF 2 Q O acréscmo do empo BT é necessáro para reausar o escalonador após um período de navdade Porano, a cada eração do laço, o empo vrual da célula que se enconra no opo da fla com prordades para o F é ldo e a expressão (5) é ulzada para verfcar a elegbldade desa célula e a expressão (5) for verdadera, a célula é consderada elegível, sendo, porano, removda da fla F e servda Nese caso a execução do laço acaba Enreano, se a expressão (5) não for verdadera, a célula é consderada nelegível, sendo porano removda da fla F e Anôno M Alber 2004

8 armazenada na fla para o F emporára, onde aguarda para ser re-nserda na fla F prncpal Nese caso, o laço prossegue verfcando a elegbldade das demas células armazenadas na fla F prncpal aé que uma célula elegível sea enconrada ou aé que esa fla prncpal fque vaza Como vmos, o escalonador WF 2 Q é um escalonador com dvsão usa e conservava Porano, se nenhuma célula da fla com prordades F prncpal for elegível para ser servda no nsane, o escalonador deverá escolher gual uma célula para ser servda Nese caso será servda a célula com menor F que se enconra na fla com prordade emporára erve uma célula Enquano a fla com prordades para o F não esver vaza e vaza Remove célula da fla com prordades para o F emporára - Tempo de chegada da célula aual 1 - Tempo de chegada da célula aneror - Peso para a conexão V 1 - Tempo vrual para o nsane 1 V - Tempo vrual para o nsane B - Conuno de conexões avas em F 1 F - Tempo vrual de fnal de servço para a conexão em - Tempo vrual de fnal de servço para a conexão em - Tempo vrual de nco de servço para a conexão em FP - Período de um frame de servço BT - Inco de um período de avdade no escalonador 1 F Busca e para a célula com menor F erve célula Ambas as flas fcaram vazas? m = 1 V = 0 1 = 0 F B = 0 1 Pára servço FP + BT m Remove célula da fla com prordades para o F prncpal erve próxma célula no nsane + FP Enquano a fla para o F emporara não esver vaza e vaza End Remove célula da fla com prordades para o F Remove célula da fla para o emporára F Armazena célula na fla para o emporára F Armazena célula na fla para o prncpal F Fm do laço Fm do laço Fgura 3 Algormo de servço de células ATM Anôno M Alber 2004

9 Depos de escolhda a célula a ser servda, é verfcado se resaram células nas flas com prordades prncpal e emporára e ambas as flas fcaram vazas, as varáves, 1, V e B F 1 são rencalzadas e o escalonador é deslgado Caso conráro, é agendando o servço de uma próxma célula ATM no nsane + FP Nese pono ouro laço é execuado O obevo é reornar as células nelegíves não servdas de vola para a fla prncpal [1] GIROUX, N, GANTI,, Qualy of ervce n ATM Newors: ae-of-ar Traffc Managemen, Prence Hall, 1998 [2] PAREKH, A K, A Generalzed Processor harng Approach o Flow Conrol n Inegraed ervces Newors: The ngle-node Case, IEEE/ACM Transacons on Neworng, Vol 1 No 3 Junho de 1993 [3] BENNETT, J, ZHANG, H, WF2Q: Wors-case Far Weghed Far Queueng, IEEE Infocom 1996 [4] BUDD, T, Classc Daa rucures n C++, Addson Wesley, 1994 [5] ALBERTI, A M Desenvolvmeno de Modelos de mulação para a Análse de Qualdade de ervço em Redes ATM, Tese de Douorado, 2003 Dsponível em hp://lbdguncampbr/documen/?code=vls Anôno M Alber 2004