DiffServにおけるクラスの新しい
設定方法の提案
G99P088‐1 田中 寿岳
後藤研究室
(G98P104‐8 水野 宏樹)
DiffServによるQoS保障

QoS(Quality of Service)保証とは?
・あるトラフィックに対して低遅延、低ジッタ
、低損失率を保証することである。
・DiffServ(Differ-entiated Services)では、
IPヘッダ内のTOSフィールドを利用してQoS保証
を行うが、絶対的なQoSではなく、相対的なQoS
を保証する。
研究の目的


DiffServ環境において最優先のEF(Expedited
Forwarding)クラスを設定する際に、どのような
設定がEFクラスにとって好ましいのかを提案する。
EFクラス以外のクラスを設定することで、トラ
フィックにどのような影響がでるのか、測定を行
い解析する。そしてEFクラスに求められる条件に
応じたクラスの設定方法を提案する。
PHB(Per Hop Behavior)
PHBとは?
DS対応ノードの動作に関する規則を記述
したもの
-EF PHB(Expedited Forwarding PHB)
-AF PHB(Assured Forwarding PHB)
 標準では4つのクラスと、3つの破棄優先
度を組み合わせて12種類のサービスを提
供できる。

EFクラス以外の帯域の設定方法
によるEFクラスへの影響

測定環境

4台の計算機を使用






中央の計算機(ns)・・・ルータ
他の2台の計算機(s1,s2)・・・パケット送信
残りの1台の計算機(r1)・・・パケット受信
nsとr1の間の帯域を2Mbpsに制限
キューイング方式にはCBQ(Class Based
Queueing)を使用。
実験ではトラフィックをフロー単位で扱う。
表1:実験用計算機の構成(上)と
図1:実験用ネットワークのトポロジ(下)
実験1-1
(優先クラスをEFのみ設定した場合)
実験1-2
(優先クラスにAFクラスを加えた場合)
測定の結果(実験1-1)
測定の結果(実験1-2)
測定の解析(実験1-1,1-2)
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

図の横軸:パケットのシーケンス番号
図の縦軸:パケットの到着間隔
実験1-1において


実験1-2において


EFフローの到着間隔の揺らぎは1230パケット
目付近まで(約18ms~約31msの間の値)
EFフローの到着間隔の揺らぎは4217パケット
目付近まで(約12ms~約37msの間の値)
送出させるキューの数が増えるため間隔が広が
る
実験1-3
(2本のBEフローを流した場合)
測定の結果(実験1-3)
測定の解析(実験1-3)
EFフローの到着間隔の揺らぎは4228パケット目
付近までは18ms~31msの間の値を取る。→実
験1-1とほぼ同じ値
 実験1-2と比較しても、揺らぎの幅が小さいことが
わかる。
→つまりEFフローの到着間隔の揺らぎの増大の
原因はクラスを増やしたことによるもので、流れ
ているフローの数が原因ではない。

AFクラスを多く設定した時のEFクラスのトラ
フィックの到着間隔の揺らぎへの影響

実験の目的

EF以外のクラスを増やした場合のEFクラスへ
の影響を解析する。




AFクラスを2クラス設定した場合(実験2-1)
AFクラスを3クラス設定した場合(実験2-2)
AFクラスを4クラス設定した場合(実験2-3)
上記の場合のEFフローの到着間隔の揺らぎ
への影響を解析する。
実験2-1
(AFクラスを2クラス設定した実験)
実験2-2
(AFクラスを3クラス設定した実験)
実験2-3
(AFクラスを4クラス設定した実験)
測定の結果と解析

今までのようなグラフの概形からの解析で
はなく、揺らぎの幅のヒストグラムを作る。


そして、数値的に解析する
結果


AFクラスを多く設定すると、データが取る階級
の幅が広がっていくのがわかる。
数値的にも、EFフローの到着間隔の揺らぎが
大きくなっている。
EFフローの到着間隔の揺らぎの
ヒストグラム
実験2-1のヒストグラム
実験2-2のヒストグラム
実験2-3のヒストグラム
まとめ(結論)


DiffServ環境下において、輻輳時にEFクラ
スのトラフィックの通信速度は保証される。
DiffServ環境下において、クラスを多く設
定すると、EFクラスのトラフィックの到着間
隔の揺らぎが大きくなる。
今後の課題

今回の実験



4つのAFクラスを使用
3つの破棄優先度は未使用
今後は…

3つの破棄優先度を含めた様々なトラフィック
が流れている状況で実験の行なう必要がある。
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