Domain-interne Verteilung von QoS- Ressourcen durch einen Bandwidth-Broker in einem DiffServ-Szenario

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1 Einleitungsvortrag zur Diplomarbeit Domain-interne Verteilung von QoS- Ressourcen durch einen Bandwidth-Broker in einem DiffServ-Szenario von Jan Selzer

2 Gliederung Einleitung und Motivation Bandwidth-Broker-Konzept CORAL-Konzept Aufgaben und Ziele der Diplomarbeit Szenario-Design Algorithmus für den Bandwidth-Broker-Ansatz Algorithmus für die Kommunikation zwischen dem CORAL- Server und dem Bandwidth-Broker mögliche Ansätze für die Aufgaben Zeitplan und Vorgehensweise 2

3 Motivation Realistisches Szenario: weitere Server außer dem CORAL-Server Aufteilung der Bandbreite nötig dafür ein zentrales Modul einsetzen Lösung: Der Bandwidth-Broker-Ansatz CORAL -Server Bandwidth Broker- Modul lokale Domain Daten-Ströme Border Router (mit SLA) andere Domains Andere Server 3

4 Bandwidth-Broker-Ansatz inter-domain B.B. B.B. B.B. - Bandwidth Broker intra-domain - Border Router Server Daten-Strom SLA SLA Client ISP1 ISP2 ISP3 Aufgaben eines Bandwidth-Brokers [1] Verteilung der QoS-Ressourcen in der lokalen Domain Admission Control für Server(Anmeldung, Abmeldung) Admission Control von QoS-Ressourcen auf dem ganzen Weg der Pakete In dieser Arbeit relevanter Bereich: Verwaltung der Bandbreite aus dem SLA unter allen lokalen Servern Ausnutzung der Eigenschaften des CORAL-Servers 4

5 CORAL-Server CORAL-Server (COmmunication Protocols for Realtime Access to digital Libraries) [2] Übertragung von Multimediadaten von einem Server an mehrere Clients Unterstützung von DiffServ Skalierungsmöglichkeit und damit Verschicken der gelayerten Ströme Der Ansatz soll mit den Techniken: apriori und online Berechnung des Reservierungsschedules kompatibel sein [3],[4] Jeder Client besitzt Min- und Max- Bandbreite&Kosten- Klasse, die abhängig von seiner Priorität sind Bandbreite&Kosten-Klasse Priorität ist z.b. von der Bezahlung abhängig Admission Control bei der Anmeldung jedes Clients 5

6 Auswahl der Server Netz-Szenario Kriterium: Entwicklung eines generischen Algorithmus (auf unterschiedliche Szenarios erweiterbar) Verteilungs-Algorithmus des Bandwidth-Brokers abhängig vom SLA Bandwidth- Broker Abbildung: das SLA vom Border-Router auf das SLA vom Bandwidth Broker Coral-Server Algorithmus für die Zuordnung der freien Bandbreiten den Clients EF AF BE EF AF BE Client-1 Client-N Variable Gesamtbandbreite: Ströme Border- Router mit dem SLA und Policing andere Domains weitere Server EF AF BE Server können die Dauer der Verbindung optional angeben lokales Netz 6

7 Bandwidth-Broker-Algorithmus Anmeldung und Abmeldungskontrolle Lokale Domain Bandwidth Broker Aufteilung der Ressourcen durch den Administrator (fließende Grenzen) Server-Typ 1 Server-Typ 2 Abbildung der Ressourcen-Verteilung Border Router andere Domains QoS-Ressourcen Verteilung der Bandbreiten-Ressource: Abbildung: Border-Router-SLA auf Bandwidth-Broker-SLA Dabei Abweichungen bei B.B.-SLA für die Flexibilität erlaubt Admission Control: Anmeldung, Abmeldung ständige Aktualisierung der Ressourcen-Lage als Optimierung: Buchführung über Verbindungen der Server 7

8 CORAL-Server-Algorithmus Aufteilung eigenes SLAs unter Clients mit Max- Bandbreite&Kosten-Klasse abhängig von den Prioritäten ggf. Möglichkeit zur Skalierung innerhalb der eigenen SLA-Bandbreite ausnutzen Problem: Algorithmus für die Aufteilung der freien Bandbreite des Bandwidth-Brokers bei der Anmeldung eines neuen Clients beim Versuch die Qualität der Clients zu steigern 8

9 Idee für die Kommunikation zwischen dem CORAL- Server und dem Bandwidth Broker Fall: CORAL-Server will über seinen SLA-Anteil von QoS-Ressourcen schicken ein neuer Client kommt ja Ausreichend Bandbreite beim Bandwidth- Broker? nein Anmeldung und Aufnahme ja Zeitlicher Hinweis vom Bandwidth- Broker für die Anmeldung? nein ggf. warten und sich neu anmelden Ablehnung des Clients 9

10 Die möglichen Eigenschaften der weiteren Servern Server-Typen Echtzeit-Server: ja Ausreichend Bandbreite für verschiedene DS-Klassen? nein Nicht-Echtzeit-Server: senden abmelden Daten-Ströme ja Ausreichend Bandbreite für die billigeren DS- Klassen? nein Audio- und Video-Ströme Traces für Multimedia-Daten senden Kleinere Bandbreite anfordern Wenn ausreicht: senden Wenn nicht ausreicht:abmelden 10

11 Zusammenfassung der Ziele Effiziente Verwaltung der QoS-Ressourcen in lokaler Domain durch einen generischen Algorithmus Bedienung der in lokaler Domain befindenden Servern bessere Auslastung des Netzes durch Bandwidth-Broker Optimierung der Verteilung der QoS-Ressourcen im CORAL-Server verbesserte Bedienung der Clients durch die von anderen Servern freigegebene Bandbreite 11

12 Aufgabe Zeitplan und Vorgehensweise Szenario- Design Entwurf und Implementierung des Bandwidth-Broker-Alg. Adaption des CORAL-Server- Alg. auf die Kommunikation mit dem Bandwidth-Broker; Implementierung anderer Server. Messungen, Bewertung Ausformulierung der Diplomarbeit Okt Nov Dec Jan Feb Mar Apr Zeit Einleitungsvortrag, Anmeldung Zwischenvortrag Abschlussvortrag, Abgabe 12

13 Literatur [1] Rob Neilson, Jeff Wheeler, A Discussion of Bandwidth Broker Requirements for Internet2 Qbone Deployment, 1999 [2] Albrecht/Köster/Martini/Frank, End-to-End QoS Management for Delay-sensitive Scalable Multimedia Streams over DiffServ 2000 [3] Thomas Dreibholz, Konzeptpapier zu Diplomarbeit: Management of Layered Variable Bitrate Multimedia Streams over DiffServ with Apriori Knowledge, 2000 [4] Simon Vey, Konzeptpapier zu Diplomarbeit: Entwurf eines QoS- Managements für gelayerte und skalierbare Multimedia-Ströme mit variabler Datenrate über DiffServ.,

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