M ECANISMOS DE D ESCARTE

Control de Admisión WRED.

El objetivo principal de WRED se centra en identificar el momento cuando el tráfico que circula sobre una red comienza a exceder los umbrales de tráfico establecido, pero mucho antes de que

comiencen los niveles de congestión. Por lo tanto evita que la red llegue a este punto. Como se había explicado anteriormente, este mecanismo trabaja igual que el mecanismo RED, pero a diferencia de este, WRED puede manejar diferentes flujos de tráfico, los cuales atenderá en base a una repartición de ancho de banda. De este modo se pueden tener diferentes colas con distintos valores de umbral y que comparten el uso del ancho de banda en distintos porcentaje.

El mecanismo WRED requiere de cuatro parámetros de configuración, que son: el mínimo valor de umbral (mín_thr), el máximo valor de umbral (máx_thr), la máxima probabilidad de descarte y el peso de la cola (figura 15).

Cuando un paquete de longitud B llega al mecanismo WRED se hace el cálculo del tamaño promedio de la cola (AQS), el cual esta dado por el tamaño anterior de la cola mas la longitud del paquete B que arribo. Una vez calculado el AQS actual pueden ocurrir cualquiera de los siguientes tres estados:

Si el tamaño promedio de la cola AQS < Mín_thr, el paquete que arribo es encolado para posteriormente poder ser transmitido.

Si el tamaño promedio de la cola se encuentra entre el valor mínimo y el valor máximo de umbral (Máx_thr > AQS > Mín_thr), el paquete no es ni encolado, ni descartado de inmediato, sino que se procede al cálculo de una probabilidad de descarte y en base a esta el paquete será encolado o descartado.

Y si el tamaño promedio de la cola AQS > Máx_thr, el paquete será descartado automáticamente. Clasifica y Descarta T Trrááffiiccooddeeeennttrraaddaa T Trrááffiiccooddeessaalliiddaa D Deessccaarrttaaddoo SSeerrvviicciioo p poorr ppeessooss M Miinn__tthhrr M Maaxx__tthhrr M Maaxx__tthhrr MMiinn__tthhrr M Miinn__tthhrr M Maaxx__tthhrr

Figura 15.- Mecanismo WRED.

La probabilidad de descarte depende de un valor mínimo de umbral, un valor máximo de umbral, un valor límite de probabilidad de descarte y el tamaño actual de la cola. Cuando AQS esta por arriba del Mín_thr, WRED comienza a descartar paquetes de acuerdo a está probabilidad. La tasa de paquetes descartados aumenta de manera lineal conforme AQS aumenta, hasta que el AQS alcanza el valor Máx_thr. La probabilidad de descarte se encuentra dada por la siguiente expresión:       ∗ = Min_Thr - Max_thr Min_thr - AQS P P_{descarte max} (3)

El mínimo valor de umbral debe ser lo suficientemente grande como para maximizar la utilización del enlace. Si este valor de umbral es muy pequeño, se descartarán paquetes innecesariamente y el enlace no será aprovechado al máximo.

La diferencia entre el máximo valor de umbral y el mínimo valor de umbral debe ser suficientemente grande como para contrarrestar la sincronización global, que se refiere a la perdida del mismo paquete varias veces. Ya que como se recordara los datos manejan el protocolo TCP, el cual manda acuse de recibo cuando no se recibe un paquete que ya fue enviado, lo que trae como consecuencia el reenvío del mismo paquete.

Estas características hacen a WRED ideal para la implementarlo en la etapa subsiguiente a la marcación y medición, ya que el trTCM maneja tres flujos con diferentes prioridades, y con la finalidad de mantener estas prioridades, mediante WRED se puede variar la probabilidad de descarte conforme la prioridad del flujo y a la vez evita llegar a niveles de congestionamiento.

Calendarizador PWFQ.

Uno de los sistemas más usados para la calendarización de tráfico es el sistema de prioridades PQ, donde a cada flujo de paquetes se les asigna una cierta prioridad y dependiendo de esta, los paquetes serán atendidos una vez que el enlace esté libre. Al asignar una prioridad a

un flujo determinado se debe tomar en cuenta el retardo que va a sufrir dicho tráfico, por lo tanto este mecanismo de calendarización presenta el inconveniente de que para flujos de tráfico con la prioridad más baja se tienen grandes retardos.

WFQ trabaja mediante un tiempo virtual final que es procesado para cada paquete en cada cola y el paquete con el menor tiempo virtual final se selecciona primero para ser transmitido. El tiempo virtual final de cada paquete depende de la fracción de ancho de banda reservada para el flujo al que corresponde el paquete. Para aplicaciones que requieren retardos pequeños es necesario reservar una fracción mayor de tiempo compartido. Por este motivo para aplicaciones donde el volumen de tráfico es pequeño y el retardo debe ser mínimo se tiene un desaprovechamiento en el uso del enlace.

WFQ es necesario cuando se tienen diferentes clases de servicio, las cuales requieren de un mínimo uso del enlace de salida, con la opción de usar más y PQ es necesario cuando se requiere que alguna clase de servicio sea tratada con mayor prioridad que el resto.

Tomando las ventajas de ambos mecanismos se hace una combinación de estos obteniendo un mecanismo llamado PWFQ. Por lo tanto, PWFQ incrementa la flexibilidad de construir diferentes PHB’s por medio de múltiples colas con diferentes niveles de prioridad, y cada uno con diferente peso (tiempos diferentes sobre el uso del enlace). Esta flexibilidad otorga una mayor granularidad sobre los servicios [Richard Forbeng y Tim Hale, 2001].

PWFQ se basa en la idea de cambiar la granularidad del tiempo virtual para todos los paquetes con tiempos similares, los cuales serán calendarizados de acuerdo a sus prioridades. Para ello se introduce el mecanismo de ventana deslizante.

La ventana define un intervalo de tiempo virtual en el cual los paquetes con tiempos virtuales que caigan dentro de esta ventana se consideran que tienen tiempos virtuales similares, estos paquetes serán atendidos de acuerdo a la prioridad con la que fueron marcados anteriormente, así

como lo muestra la figura 16. El tiempo de ventana siempre comenzará a partir del tiempo actual y la duración será de un valor fijo.

Ajustando la prioridad de una sesión se habilita la opción de que paquetes serán enviados primero y ajustando el tamaño de la ventana deslizante se puede determinar que tan grande es la granularidad a la que se puede garantizar una tasa de servicio para cada sesión [Song Wang et al., 2000].

Figura 16.- Calendarizador PWFQ.