Performance analysis of rate control scheme considering queue dynamics

Abstract

In high-speed networks with a large bandwidth-delay product, it is very important to effectively control outstanding packets at the source to avoid network breakdown due to buffer overflows. We propose a new rate-based flow control scheme that aims at control of best-effort traffic instead of guaranteed traffic. Our scheme directly controls the rate at which the source can send packets based on feedback information determined by both the average queue length and queue dynamics (queue increase or decrease). We show through analysis and simulation that the rate and queue fluctuations of the proposed scheme can be made much smaller than those of the conventional scheme, based on binary feedback determined by the average queue length. Therefore, efficient network resource utilization and better throughput/delay performance can be easily achieved.

Résumé

Dans les réseaux à haut débit ayant une grande valeur du produit de la largeur de bande par le temps de transfert, il est très important de réguler efficacement à la source, le nombre de paquets en cours pour éviter une panne du réseau par débordement des mémoires tampons. L’article propose une nouvelle méthode de commande de flux qui vise à réguler le trafic élastique plutôt que le trafic garanti. Celle-ci régule directement le débit auquel la source peut émettre les paquets à partir d’informations renvoyées par le réseau qui tiennent compte à la fois de la longueur moyenne des files d’attente et de leur dynamique (augmentation ou diminution de longueur). L’analyse et la simulation montrent que les fluctuations du débit et des files d’attente peuvent être rendues beaucoup plus petites qu ’avec la méthode classique basée sur une information binaire déterminée par la longueur moyenne des files d’attente. En conséquence, une utilisation efficace des ressources du réseau et une meilleure qualité combinée en débit et retard peuvent être obtenues aisément.