Λουκάς Ελευθέριος eloukas05@aueb.gr
Σκοπός Δ. Εργασίας
Πορεία προς τη Λύση Multi Service Link Layer (MSLL) MSLL Πρωτόκολλα Πλήρους Ανάκαμψης MSLL Πρωτόκολλα Περιορισμένης Ανάκαμψης Σενάρια Προσομοίωσης Αποτελέσματα Συμπεράσματα
Multi Service Link Layer (MSLL) Αρχιτεκτονική πολλαπλών υπηρεσιών επιπέδου γραμμής Καθολική λύση στη μειωμένη απόδοση του Internet πάνω από Wireless δίκτυα Επιτρέπει την πολυπλεξία διαφορετικών πρωτοκόλλων στοίδιοφυσικόμέσο Ανεξάρτητο : τοπολογία, τύπο κίνησης, κατεύθυνση κίνησης
MSLL Αρχιτεκτονική (1/2) Classifier: Δρομολογεί πακέτα στα πρωτόκολλα επιπέδου γραμμής (Services) Ελέγχει το IP για αποφυγή congestion Services: Εκτελεί το πρωτόκολλο Scheduler: Προσθέτει τον αριθμό υπηρεσίας Αποφασίζει ποιό πακέτο θα μεταδοθεί
MSLL Αρχιτεκτονική (2/2) Demultiplexer: Λαμβάνει πακέτα από το υπάρχον επίπεδο γραμμής Διαβάζει επικεφαλίδες και προωθεί πακέτα στις κατάλληλες υπηρεσίες Multiplexer: Προωθεί πακέτα από τα Services στο επίπεδο δικτύου
MSLL Full Recovery Services Selective Repeat Protocol (SR) Selective Repeat Multiple NACKs (per Window) Protocol (SR/M1) Selective Repeat Multiple NACKs (per Packet) Protocol (SR/M2)
SR Protocol Επιτρέπει n αριθμό ανεπιβεβαίωτων πακέτων (n = Window Size) Επαναλαμβάνει επιλεγμένες μεταδόσεις Μη εμπρόθεσμες μεταδόσεις (TIMEOUT) Λήψη αρνητικής επιβεβαίωσης (NACK) Ένα NACK για το 1 ο πακέτο εκτός σειράς (OOS) Κάθε NACK επιβεβαιώνει τα πακέτα που προηγήθηκαν
Στιγμιότυπο Μετάδοσης SR Ο αποστολέας αντιλαμβάνεται τη λάθος μετάδοση με τη λήξη του TIMEOUT Καταστροφή διπλότυπων πακέτων Αθροιστική επιβεβαίωση
Διάγραμμα Καταστάσεων SR Αποστολέας Παραλήπτης
SR/M1 Protocol Ένα NACK για κάθε πακέτο εκτός σειράς (OOS) Κάθε πακέτο επιβεβαιώνεται ανεξάρτητα Υψηλότερη απόδοση από SR Ελέγχει τα πακέτα που λαμβάνει και μόλις πάρει πακέτο OOS στέλνει NACKs γιαταενδεχόμενακενάπου προηγούνται στη μνήμη του
Δ. Καταστάσεων Παραλήπτη SR/Μ1
SR/M2 Protocol Πολλαπλά NACKs για κάθε πακέτο εκτός σειράς (OOS) Κάθε πακέτο επιβεβαιώνεται ανεξάρτητα NACKs σε γύρους με αύξουσα σειρά
Δ. Καταστάσεων Παραλήπτη SR/Μ2
MSLL Limit Recovery Services Selective Repeat Limit Recovery (SRLR) Selective Repeat Limit Recovery Multiple NACKs (per Window) Protocol (SRLR/Μ1) Selective Repeat Limit Recovery Multiple NACKs (per Packet) Protocol (SRLR/M2)
SRLR Protocol Κληρονομεί τα χαρακτηριστικά των πρωτοκόλλων SR Υλοποιεί μηχανισμό ελέγχου Ελέγχει το πλήθος των αναμεταδόσεων Καταστρέφει πακέτα που αδυνατούν να παραδοθούν μετά από ορισμένο πλήθος αποστολών Ακατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν απόλυτη αξιοπιστία Retransmit Threshold σχεδιαστική παράμετρος του SRLR
Στιγμιότυπο Μετάδοσης SRLR Όπως το SR, αντιλαμβάνεται το λάθος με τη λήξη του TIMEOUT
SRLR Deadlock Ο αποστολέας αποφασίζει να αγνοήσει ένα πακέτο και να προχωρήσει στο επόμενο. Ο παραλήπτης το αναμένει ώστε να παραδώσει αυτό και όσα το ακολουθούν. Αν ο παραλήπτης δε λάβει ποτέ το πακέτο, οδηγείται σε αδιέξοδο και το SRLR δεν τερματίζει ποτέ. Να ενημερωθεί ο παραλήπτης ότι το συγκεκριμένο πακέτο δε θα το στείλει και να σταματήσει να το αναμένει.
Συγχρονισμός
Συγχρονισμός Κρατάει το κάτω όριο του παραθύρου του αποστολέα Ενημερώθηκαν όλοι οι τύποι πακέτων (ACK, NACK, DATA)
Κατάσταση Μνήμης Μεταβλητές n_ oldseqno_ sseqno_ rseqno_ rxedge_ win_lim_ Χρήση Μεταβλητών Ορίζει το μέγεθος του παραθύρου Δείκτης στο πρώτο ανεπιβεβαίωτο πακέτο του αποστολέα Δείκτης στο επόμενο (ακολουθιακά) προς αποστολή πακέτο Δείκτης στο επόμενο (ακολουθιακά) προς παραλαβή πακέτο Δείκτης στο άνω όριο της μνήμης του παραλήπτη Δείκτης στο πρώτο ανεπιβεβαίωτο πακέτο του αποστολέα
Διάγραμμα Καταστάσεων SRLR
Σενάρια Προσομοίωσης FTP FTP & CBR HTTP HTTP & CBR Cellular / PCS LAN / WAN Παράμετροι Cellular & PCS Bandwidth Delay Packet Size 64 Kbps 50 ms 250 bytes Παράμετροι FTP & HTTP Link Type Transfer Size Packet Size Number of Packets Cellular 10 Mbytes 250 bytes 40.000 PCS 10 Mbytes 250 bytes 40.000
Τοπολογία Ασύρματη ζεύξη Cellular ή PCS Ενσύρματη ζεύξη LAN ή WAN Κατεύθυνση κίνησης: Ενσύρματος κόμβος Ασύρματος κόμβος
Απόδοση FTP SR vs. SRLR Cellular/LAN SR/Μ1vs.SRLR/Μ1 Ελάχιστη βελτίωση SRLR για υψηλό Error Rate Εξαλείφονται οι διαφορές στα Multi NACKs Περιττός ο μηχανισμός για Cellular σε (LAN ή WAN) με FTP
Απόδοση FTP SR vs. SRLR PCS/LAN SR/Μ1vs.SRLR/Μ1 Βελτίωση SRLR και SRLR/M1 για υψηλό Error Rate Μειωμένη απόδοση WAN έναντι LAN Περιττός ο μηχανισμός για PCS σε (LAN ή WAN) με FTP
Απόδοση FTP PCS/LAN Mix Traffic για SR και SRLR Αύξηση απόδοσης 30% με SRLR Βελτίωση λόγω contention της γραμμής (επιβεβαίωση από RTT) Λιγότερες αναμεταδόσεις, μικρότερες ουρές αναμονής
Απόδοση FTP PCS/LAN Mix Traffic για SR/M1 και SRLR/M1 Σημαντική βελτίωση και στα Multi NACKs (30%) σε WAN (20%) Απαραίτητη η παρουσία των SRLR πρωτοκόλλων για MIX κίνηση σε PCS ζεύξη
Απόδοση FTP Cellular/LAN Mix Traffic για SRLR και SRLR/M1 Βελτίωση απόδοσης για SRLR και SRLR/M1 Στο SRLR για υψηλό Error Rate οι αποδόσεις συγκλίνουν Αποδοτικός ο μηχανισμός υπό προϋποθέσεις
Απόδοση CBR Mix Traffic (& FTP) σε PCS/LAN για Multi NACKs Τεράστια βελτίωση στην καθυστέρηση των πακέτων 50% για τα SRLR σε υψηλό Error Rate Απαραίτητα τα SRLR για CBR κίνηση σε MIX σενάριο
Απόδοση HTTP SR vs. SRLR Cellular/LAN SR/Μ1vs.SRLR/Μ1 Μηδενική βελτίωση απόδοσης Ταύτιση απόδοσης στα Multi NACKs Καμία βελτίωση WAN έναντι LAN Μηδενική βελτίωση σε PCS Περιττός ο μηχανισμός για καθαρή HTTP κίνηση
Απόδοση HTTP SR vs. SRLR PCS/LAN (Mix Traffic) SR/Μ2 vs. SRLR/Μ2 Βελτίωση απόδοσης στο SRLR Ταύτιση απόδοσης στα Multi NACKs Καμία βελτίωση σε WAN και Cellular Περιττός ο μηχανισμός για MIX HTTP κίνηση
Απόδοση CBR Cellular/LAN Mix Traffic PCS/LAN Τεράστια βελτίωση στην καθυστέρηση των πακέτων 50% για τα SRLR σε υψηλό Error Rate Απαραίτητα τα SRLR για CBR κίνηση σε MIX σενάριο
Συμπεράσματα FTP Μηδενική βελτίωση για pure FTP κίνηση Σημαντική βελτίωση για Mix κίνηση σε PCS γραμμή HTTP Μηδενική έως ελάχιστη βελτίωση της απόδοσης, περιττός ο μηχανισμός ελέγχου CBR Σημαντική αύξηση απόδοσης Απαραίτητος ο μηχανισμός ελέγχου