Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.lib.uom.gr/handle/2159/382
Author: Μπακλαβάς, Γρηγόρης
Title: Αλγόριθμοι χρονοδρομολόγησης για δρομολογητές υψηλών επιδόσεων
Alternative Titles: Scheduling algorithms for high-speed relays
Date Issued: Apr-2005
Department: Πανεπιστήμιο Μακεδονίας Οικονομικών και Κοινωνικών Επιστημών. Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής. (ΕΠ)
Supervisor: Ρουμελιώτης, Μάνος
Abstract: This dissertation deals with the design of scheduling algorithms for high-speed switches. The analysis focuses on the Input-Queue Cell-Switch architecture, which is the most promising in terms of scalability for speed and number of router ports. After describing the main problems in the design of such devices and the critical role that the scheduling algorithm plays, it is proven that the scheduling problem is a problem of finding a matching in a bipartite graph. Also, the main tools of the analysis, simulations and stochastic modelling, are presented. So far, the algorithms in the area were either simple in their implementation, but with poor results, or too complex with better performance. The dissertation presents a series of new algorithms based on the study scheme that, while being less complex, they maintain very high performance levels. The main ideas used were the observation of previous matchings, randomization, observation of arrivals and parallel processing. In today's Internet, data comes in the form of variable sized packets, while the switch would have better performance if fixed sized cells were to be used. The dissertation proposes the use of scheduling algorithms for cell- switches, with some modifications, in packet-switches. It is proven that these algorithms, although they are designed for cell-switches, operate without problems as far as throughput and delay are concerned in a packet-switching environment.
Η διατριβή ασχολείται με τον σχεδιασμό αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης για δρομολογητές υψηλών ταχυτήτων. Η ανάλυση επικεντρώνεται στην αρχιτεκτονική ουρών εισόδου, η οποία χαρακτηρίζεται ως η πιο ελπιδοφόρα σε ό,τι αφορά την επεκτασιμότητα σε ταχύτητα και αριθμό θυρών. Στη συνέχεια, περιγράφονται τα κύρια προβλήματα στον σχεδιασμό δρομολογητών υψηλών επιδόσεων, αποδεικνύεται ο καίριος ρόλος του αλγορίθμου χρονοδρομολόγησης στον τομέα αυτό και ότι το πρόβλημα της χρονοδρομολόγησης είναι ένα πρόβλημα εύρεσης μιας αντιστοίχισης. Ακόμη, παρουσιάζονται τα εργαλεία της ανάλυσης, δηλαδή οι προσομοιώσεις και η στοχαστική μοντελοποίηση, μέσω των οποίων εκτιμήθηκαν οι αποδόσεις των αλγορίθμων. Μέχρι τώρα, οι αλγόριθμοι που υπήρχαν στη βιβλιογραφία ήταν είτε πολύ απλοί στην εφαρμογή τους και με χαμηλές επιδόσεις, είτε πολύ περίπλοκοι με υψηλές επιδόσεις. Η διατριβή προτείνει την εφαρμογή μιας σειράς νέων αλγορίθμων στο χώρο, οι οποίοι βασίζονται στη διαδικασία εκμάθησης και παρουσιάζουν πολύ καλές αποδόσεις και σχετικά μικρή πολυπλοκότητα στην εφαρμογή τους. Οι κύριες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται είναι η διατήρηση των προηγούμενων επιλογών των αλγορίθμων, η τυχαιοποίηση, η παρακολούθηση των νέων αφίξεων στο σύστημα και η παράλληλη επεξεργασία. Σχεδόν πάντα, οι πληροφορίες σε ένα δρομολογητή υψηλών ταχυτήτων έρχονται σε μορφή πακέτων μεταβλητού μεγέθους, ενώ το εσωτερικό της συσκευής λειτουργεί καλύτερα όταν οι αφίξεις γίνονται με κελλιά σταθερού μήκους. Η διατριβή προτείνει την χρήση αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης για κελλιά, με κάποιες τροποποιήσεις, σε δρομολογητές πακέτων. Αποδεικνύεται ότι οι αλγόριθμοι, παρ' ότι σχεδιάστηκαν για συσκευές κελλιών, λειτουργούν χωρίς μεγάλα προβλήματα και έχουν καλές επιδόσεις σε ό,τι αφορά τη ρυθμοαπόδοση και την καθυστέρηση ακόμα και σε περιβάλλον αφίξεων πακέτων μεταβλητού μήκους.
Keywords: Χρονοδρομολόγηση
Αλγόριθμοι
Δρομολογητές
Προσομοίωση
Μοντελοποίηση
Πολυπλοκότητα
Scheduling
Algorithms
Relays
Simulation
Modelling
Complexity
Information: Η βιβλιοθήκη διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή.
Διατριβή (Διδακτορική)--Πανεπιστήμιο Μακεδονίας, Θεσσαλονίκη, 2005.
Περιλαμβάνει βιβλιογραφικές αναφορές (σ.157-164).
006/2005
Rights: Το ηλεκτρονικό αντίτυπο της διατριβής δεν έχει αποδεσμευτεί.
Appears in Collections:Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής (Δ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
baklavas.pdf1.76 MBAdobe PDFView/Open


Items in Psepheda are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.