動的トラフィック制御システムの一検討

平成 19 年度電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会
講演番号：94
動的トラフィック制御システムの一検討
B－ ７
A Study on A Dynamic Traffic Control System
岡崎 直紀 小河 祐輔 三田 和弘 矢部 正行
Naoki Okazaki Yusuke Ogawa Kazuhiro Mita Masayuki Yabe
日本工業大学
Nippon Institute of Technology
１．はじめに
IntServ や DiffServ のようなトラフィック制御による QoS システム
では，映像のような対象トラフィックのセッションを通して CBQ や
PQ などのキューイング方式を静的に実行するので，他のトラフィッ
クのための帯域利用の公平性を実現するには柔軟とは言えない．
今回我々は、その課題を解決することを目的として、動的なトラフ
ィック制御による QoS システムを検討し，その動作および有効性を
実験により検証した．
２．動的トラフィック制御のメカニズム
本システムの基本的な考えは，帯域制御により対象トラフィックの
QoS を保証すると同時に，それを動的に実行（動的モード）すること
図 1 動的トラフィック制御のメカニズム
により，他のトラフィックが利用可能な余剰帯域を発生させることで
ある．図１に動的トラフィック制御のメカニズムを示す．まず，他の
トラフィック(Other traffics)の増加により対象リンク(Object link)の総
スループット(Total throughput)が上がり，映像スループット(Video
throughput)が下がり始める．その後総スループットが閾値 1(Threshold
1)に達した時，キューイング方式(QS: Queuing System)が実行され，そ
の結果映像データのための帯域が完全に確保される．その後総スルー
プットが下がり，閾値 2(Threshold2)に達した時に QS は解除される．
またこのように動的に QS を実行することにより，総スループットが
閾値 1 に達するまでに，静的な実行（静的モード）に比べて他のトラ
図２ 実験ネットワーク
フィックのための余剰帯域が発生する．
３．評価結果
図２に実験ネットワークを示す．
ルータおよび端末はすべて PC で，
OSはFreeBSD5.4である．
また伝送路はFast-Ethernetの全二重であり，
最大スループットは約 95Mbps であった．使用した QS は CBQ_defaut
である．評価用トラフィックは転送速度 20Mbps の映像データおよび
他のトラフィックとしての外部負荷(External load)である．図３に映像
データのスループットを示す．左半分が動的トラフィック制御時を示
し、右半分は非制御時を示す．動的トラフィック制御時には映像スル
ープットが完全に保証された．図４に他のトラフィックのための余剰
帯域(Excess BW)を示す．余剰帯域とは，動的モード時の外部負荷の
スループットと静的モード時のそれとの差である．この場合 120 秒の
図３ 映像データのスループット
時点で CBQ が実行され．約 3Mbps の余剰帯域が発生した．
100
Max video rate: 20Mbps
Allocated bandwidth: 23.7Mbps
４．まとめ
実験により，受信映像品質を完全に保証すると共に、他のトラフィッ
クのための余剰帯域を発生させることを確認した．
参考文献
[1] Y.Guo, K. Suh, J. Kurose and D. Towsley, “A Peer-to-Peer On-Demand
Streaming Service and Its Performance Evaluation”, Proceedings of
IEEE International Conference of Multimedia and Expo 2003
(ICME’03), pp.649-652, vol.2, 2003.
[2] Paul Ferguson、Geoff Huston 著 インターネット QoS オーム社
Throughput (Mbps)
今回，映像配信のための動的トラフィック制御システムを検討し，
Total
Dynamic
Static
90
80
Excess BW
Ext. load
70
60
0
40
80
120
160
200
240
280
Time (sec)
図４ 他のトラフィックのための余剰帯域
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