Link-level, congestion avoiding flow control solution for IP networks

• Autorzy: Karbowańczyk M.

Warianty tytułu

PL

Sterowanie przepływem danych w sieciach IP zapobiegające przeciązniom

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper a complete flow control solution for IP networks is presented. The mechanism consists of feedback loop and quantity-based control algorithm that utilises the Smith predictor and dead-beat control. In contrast to several proposals where flow-level control using bottleneck node approach is performed, in our solution the feedback loop is established between two neighbour nodes, what is called link-level control. The results of experiments performed in real IP network show that it is possible to completely avoid node congestion and increase throughput utilisation in the network area where the proposed solution is applied.

PL

W artykule przedstawiono kompletny mechanizm sterowania przepływem danych w sieciach IP. Mechanizm ten składa się z pętli zwrotnej oraz algorytmu sterowania wykorzystującego predyktor Smitha i regulator typu dead-beat.Zastosowano sterowanie na poziomie łącz, w którym pętla zwrotna jest zestawiona pomiędzy sąsiednimi węzłami sieci. Mechanizm został poddany weryfikacji eksperymentalnej w rzeczywistej sieci IP, zaś uzyskane wyniki potwierdziły jego skuteczność w zakresie eliminowania przeciążeń sieci i poprawy efektywności wykorzystania jej zasobów.

Słowa kluczowe

EN

IP networks; congestion control; queue discipline; electrical technology; electrical power engineering

PL

sieci IP; kontrola przeciążeń; dyscyplina kolejkowania; elektrotechnika; elektroenergetyka

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 87, nr 12a
• Strony: 225--230
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il., tabl., wykr.

Twórcy

autor

Karbowańczyk M.

• Institute of Information Technology, Technical University of Łódź,

Bibliografia

• [1] Cisco Public Information, Cisco Visual Networking Index: Usage, 2010
• [2] Cisco Public Information, Cisco Visual Networking Index: Forecast and methodology 2009–2014, 2010
• [3] Nagle J., RFC 896: Congestion control in IP/TCP internetworks, 1984
• [4] Welzl M., Network congestion control: managing internet traffic. Wiley, 2005
• [5] Jacobson V., Braden R., RFC 1072: TCP extensions for longdelay paths, 1988
• [6] Mathis M. et al., RFC 2018: TCP selective acknowledgment options, 1996.
• [7] Allman M., Paxson V., Stevens W., RFC 2581: TCP congestion control, 1999
• [8] Kelly T., Scalable TCP: improving performance in highspeed wide area networks. Computer Communications Review, 32 (2003), No. 2
• [9] Floyd S., RFC 3649: HighSpeed TCP for large congestion windows, 2003
• [10] Leith D., Shorten R., H-TCP: TCP for high-speed and longdistance networks. Proceedings of 2nd PFLDnet workshop, Argonne, 2004
• [11] Qureshi B., Othman M., Hamid N.A.W., Progress in various TCP variants. 2nd International Conference on Computer, Control and Communication, Karachi, 2009
• [12] Chatranon G., Labrador M. A., Banerjee S., A survey of TCPfriendly router-based AQM schemes. Computer Communications, Volume 27 (2004), No. 15
• [13] Grzech A., Sterowanie ruchem w sieciach teleinformatycznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2002
• [14] Mascolo S. , Congestion control in high-speed communication networks using the Smith principle, Automatica, 35 (1996), No. 12, 1921-1935
• [15] Mascolo S. , Smith’s principle for congestion control in highspeed data networks, IEEE Transactions on Automatic Control, 45 (2000), No. 2, 358-364
• [16] Mascolo S. , Dead-time and feed-forward disturbance compensation for congestion control in data networks, International Journal of Systems Science, 34 (2003), No. 10-11, 627-639
• [17] Bar tos zewi cz A., Mol ik T. , ABR traffic control over multisource single-bottleneck ATM networks, Journal of Applied Mathematics and Computer Science, 14 (2004), No. 1, 43-51
• [18] Karbowańczyk M., Bartoszewicz A., Flow control in a single connection ATM network with a limited source capability. Journal of Applied Computer Science, 13 (2005)
• [19] Bar tos zewi cz A., Nonlinear flow control strategies for connection oriented communication networks, Proceedings of the IET Part D: Control Theory and Applications, 153 (2006), No. 1, 21-28
• [20] Gómez -Stern F., Fornés J .M., Rubio F.R., Dead-time compensation for ABR traffic control over ATM networks, Control Engineering Practice, 10 (2002), No. 5, 481-491
• [21] Piet rabi ssa A., Del l i Pr iscol i F., F iaschet t i A., Di Paolo F., A robust adaptive congestion control for communication networks with time-varying delays, Proceedings of the IEEE International Conference on Control Applications, German, 2006, 2093-2098
• [22] Karbowań c z yk M. , Zapobieganie przeciążeniom w sieciach IP z zastosowaniem sprzężenia zwrotnego oraz predyktora Smitha i regulatora dead-beat, rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, Instytut Informatyki, 2011
• [23] The Linux kernel project, http://www.kernel.org/
• [24] Tcpdump packet analyzer, http://www.tcpdump.org/
• [25] Wireshark network protocol analyzer, http://www.wireshark.org/