Performance evaluation of the rate-based flow control mechanism for ABR service

In this paper we investigate the performances of the EFCI-based (Explicit Forward Congestion Indication) and ER-based (Explicit Rate) algorithms for the rate-based flow control of the ABR (Available Bit Rate) traffic in an ATM network. We consider the case of two switches in tandem. We present several definitions of bottleneck, and provide conditions that determine whether the first, the second or both queues are bottleneck. We show that it is not necessarily the queue with the slowest transmission rate that is " responsible " for a bottleneck. We derive analytic formulas for the maximum queue length. We compare our results to those obtained by approximating a network by a simpler one, containing only the bottleneck switch. We show that the maximum queue lengths under the approximating approach may largely underestimate the ones obtained in the real network. Résumé : Dans ce présent travail, nous e ´valuons les performances des algorithmes de contrôle de flux (i) basés sur l'indication de congestion EFCI (Explicit Forward Congestion Indication based algorithm) et (ii) ceux basés sur le débit explicite (Explicit Rate based algorithm) pour le trafic ABR (Available Bit Rate) dans un réseau ATM. Nous considérons le cas de deux commutateurs en tandem. Nous présentons deux définitions du goulot d'e ´tranglement (bottleneck) et les conditions qui déter-minent lequel des deux commutateurs est le goulot d'e ´tranglement. Nous montrons que ce n'est pas nécessairement celui dont le débit disponible est le plus faible qui est « responsable » du goulot d'e ´tranglement. Nous obtenons des formules analy-tiques pour la taille maximale de la file d'attente dans les deux commutateurs. Nous comparons les résultats ainsi obtenus, a ` ceux obtenus en approchant le réseau par un réseau simple contenant un seul goulot d'e ´tranglement. Nous montrons que la taille maximale de la file d'attente dans ce dernier cas peut largement sous-estimer les tailles obtenues dans un réseau réel.