Лебеденко Тетяна Миколаївна, Головешко Микола Володимирович, Северілов Андрій Володимирович

Результати експериментального дослідження методу активного управління чергами на інтерфейсах телекомунікаційних мереж

У роботі представлено результати експериментального дослідження методу активного управління чергами на інтерфейсах телекомунікаційних мереж. Експериментальне дослідження адекватності та оцінка ефективності методу з точки зору основних показників якості обслуговування проводилося на базі лабораторії компанії Cisco Systems. Як пакет навантажувального тестування для генерування та подальшого аналізування мережного трафіка використовувався пакет D-ITG. Для перевірки отриманих у ході застосування методу рішень щодо розподілу пропускної здатності інтерфейсу проводилося їхнє порівняння з механізмами планування WFQ за середньою затримкою пакетів, а рішень щодо активного управління чергами – порівняння з механізмами AQM WRED за ймовірністю втрат пакетів. Результати проведеного дослідження підтвердили ефективність методу активного управління чергами з точки зору покращення середньої затримки пакетів – від 12-17% до 22-25% для високопріоритетних потоків (EF, AF41-43) та від 8-12% до 16-19% – для низькопріоритетних потоків (AF11-13). Використання методу активного управління чергами дозволило знизити ймовірність втрат пакетів на 7-12% для високопріоритетних потоків (EF, AF41-43) та на 10-17% – для низькопріоритетних потоків (AF11-13). Установлено, що рекомендована область практичного застосування пропонованих моделей управління чергами та пропускною здатністю – області високої завантаженості (більше 80-85%) та перевантаження інтерфейсів маршрутизаторів ТКМ, особливо в умовах підвищеної динаміки зміни їхнього стану.

Ключові слова: експеримент, черга, потік, пакет, інтерфейс, управління, маршрутизатор

Tetiana Lebedenko, Mykola Goloveshko, Andriy Severilov

The results of the experimental study of the Active Queue Management method at the interfaces of telecommunication networks

The paper presents the results of an experimental study of the active queue management method at the interfaces of telecommunication networks. Experimental adequacy and assessment of the effectiveness of the method from the point of view of the main quality of services indicators were carried out at the base of the Cisco Systems laboratory. As a load testing package, the D-ITG package was used to generate and further analyze network traffic. In order to verify the interface bandwidth allocation solutions obtained during the application of the method, they were compared with the WFQ scheduling mechanisms for the average packet delay. To verify the obtained solutions using the active queue management method, they were compared with the AQM WRED mechanisms according to the probability of packet loss. The results of the investigation confirmed the effectiveness of the active queue management method in terms of improving the average packet delay — from 12-17% to 22-25% for high-priority flows (EF, AF41-43) and from 8-12% to 16-19% for low priority flows (AF11-13). Using the active queue management method reduced the probability of packet loss by 7-12% for high-priority flows (EF, AF41-43) and by 10-17% for low-priority flows (AF11-13). It has been established that the recommended area of the practical application of the proposed models for queuing and bandwidth management is the areas of high congestion (more than 80-85%) and congestion of interfaces of telecommunication networks routers, especially in conditions of increased dynamics of their state change.

Keywords: experiment, queue, flow, package, interface, management, router