Qos, Classification et Contrôle d'admission des flux TCP

par Rana Khanafer

Thèse de doctorat en Informatique et réseaux

Sous la direction de Daniel Kofman et de Samir Thomé.

Soutenue en 2005

à Paris, ENST .

mots clés

• Qualité de service
• Contrôle d'admission
• Pcp
• Ps
• Pq
• Red
• Wfq
• Rtt
• Internet
• Qualité de service

Résumé

Le travail effectué porte sur l'évaluation et l'amélioration des performances des flux élastiques. Plus exactement, nos études mettent en avant l'importance d'assurer une bonne qualité de service à ce type de trafic. Deux architectures de QoS ont été proposées. La première architecture est basée sur la classification et le contrôle d'admission appliqués sur les deux types de flux TCP : courts et longs. La classification des flux nous permet d'avoir un système plus prévisible et plus facile à dimensionner puisque les flux d'un agrégat parviennent à partager équitablement la bande passante qui leur est allouée au sein d'une même classe. Le contrôle d'admission prend en compte la caractérisation en flux longs et flux courts ainsi que les contraintes de QoS propres à chaque type de flux. Un modèle analytique ainsi que des simulations ont été réalisés afin d'évaluer les avantages de l'architecture proposée et d'analyser l'impact des seuils d'admission. La deuxième architecture est basée sur le traitement préférentiel. Ce dernier est appliqué aux premiers paquets de chaque connexion favorisant ainsi les connexions courtes. Nous comptons sur l'architecture DiffServ pour classifier les flux aux bordures d'un réseau. Au coeur du réseau, nous utilisons la politique de gestion de file d'attente RED avec des seuils différents pour les deux types de classes. Ceci nous permet de réduire le taux de pertes éprouvé par les paquets des flux courts. Nous montrons, à travers des analyses et des simulations que notre modèle peut réaliser une meilleure équité et un temps de réponse plus petit pour les flux courts que les modèles sans traitement préférentiel

Titre traduit

QoS, Classification and Admission control of TCP flows

Résumé

The carried out work concerns the evaluation and the improvement of the performance of elastic flows. More exactly, our studies put the accent on the importance of ensuring a good quality of service to this type of traffic. Two architectures of QoS were proposed. The first architecture is based on the classification and admission control applied to the two types of TCP flows: short flows and long flows. The classification of flows enables us to have a system more predictable and easier to dimension since flows of an aggregate manage to share fairly the bandwidth which is allocated to them within the same class. The admission control takes into account the characterization into long flows and short flows as well as the specific QoS constraints of each type of flow. Simulations were carried out and corroborated by an analytical model in order to evaluate the advantages of the suggested architecture and to analyse the impact of the admission thresholds. The second architecture is based on preferential treatment that was proposed for short connections inside the bottleneck queue, so that short connections experience less packet drop rate than long connections. This was achieved by employing the RED queue management policy which uses different drop functions for different classes of traffic. We also rely on the Differentiated Services (Diffserv) architecture to classify flows into short and long flows at the edge of the network. Through extensive simulations, we confirmed that our proposed scheme can achieve a better fairness and response time for short flows than schemes without preferential treatment