Scheduling and Quality Differentiation in Differentiated Services

Abstract

During the last decade the Internet has developed into a public multi service network that should be able to support heterogeneous applications and customers with diverse requirements. For this reason, quality of service (QoS) provisioning in the Internet has gained increasing attention.General service architectures have been proposed in the literature for providing QoS. At the moment, the Dierentiated Services (DiServ) architecture seems to be the most promising solution due to its scalability. In DiServ, common resources are allocated among service classes. The mechanism that is primarily responsible for the allocation is packet scheduling.The DiServ architecture sets certain limits to the services that can be oered to customers. However, a lot of freedom is still left for the operators. For example, the operators can choose what kind of dierentiation models they will use and how these models will be implemented.This thesis studies issues related to quality dierentiation and scheduling in Dierentiated Services networks. The rst part of the thesis provides a literature survey about QoS guarantees, architectures and mechanisms, with the focus on scheduling disciplines.In the second part of the thesis possible service approaches and dierentiation models for an operator are examined and schedulers for implementing these models are proposed based on a qualitative analysis. Some of the proposed dierentiation models and schedulers are evaluated with simulations. The simulations study both at aggregate and session/ow level what kind of service the schedulers provide and how well they are able to support the dierentiation model that they are designed for. In addition, the simulations give insight into the eect of trac mapping on the dierentiation. Palvelun laadun mahdollistamiseksi on ehdotettu erilaisia palveluarkkitehtuureja. Täl-lä hetkellä eriytettyjen palveluiden (DiServ) arkkitehtuuri vaikuttaa lupaavimmalta ratkaisulta skaalautuvuutensa ansiosta. DiServ-arkkitehtuurissa yhteiset resurssit jaetaan palveluluokkien kesken. Mekanismi, joka pääasiassa vastaa resurssien allokoinnista, on pakettien skeduloija.DiServ arkkitehtuuri asettaa tietyt rajoitukset asiakkaille tarjottaville palveluille. Operaattoreille jää kuitenkin runsaasti vapausasteita. Operaattorit voivat esimerkiksi päät-tää, millaisia eriyttämismalleja käytetään ja miten mallit toteutetaan.Tässä työssä tutkitaan laadun eriyttämistä ja skedulointia DiServ-verkoissa. Työn ensimmäinen osa on kirjallisuustutkimus palvelunlaatutakuista, arkkitehtuureista sekä mekanismeista pääpainon ollessa skeduloinnissa.Työn toisessa osassa analysoidaan kvalitatiivisella tasolla operaattorin mahdollisia palvelutapoja ja eriyttämismalleja sekä ehdotetaan erilaisia skedulointimenetelmiä mallien toteuttamiseksi. Malleja ja skedulereita arvioidaan myös simulaatioiden avulla. Simulaatioissa tutkitaan sekä aggregaatti-että sessio/vuotasolla, millaista palvelua eri skedulerit pystyvät tarjoamaan ja miten hyvin ne tukevat valittua eriyttämismallia. Lisäksi tarkastellaan liikenteen ...

Differentiation of traffic on access networks

“…Our previous studies [6], [7], [8], concentrated on finding out the best combinations on traffic groupings from QoS perspective. These simulations have shown that the right amount of traffic classes is three or four.…”