کنترل ترافیک برای تضمین کیفیت سرویس (qos) در شبکه های با سرویس متمایز

پدیده تراکم یکی از مشکلات مهم پیش روی طراحان شبکه های کامپیوتری است و در سالهای گذشته باعث کاهش کارائی شبکه ها شده است. این کاهش کارائی به خصوص در دوره فعلی که بایستی کیفیت سرویس برای برخی مشتریان تضمین شود نمود بیشتری دارد. تاکنون روش های مختلفی به منظور پیشگیری و کنترل این پدیده پیشنهاد شده اند که بیشتر روش هایی شهودی هستند. در کنار این روش ها، از اواخر دهه 1990 میلادی، ایده به کارگیری مفاهیم نظریه کنترل در حل مسائل کنترل ازدحام مطرح شده که هدف آن استفاده از ابزارهای مهندسی کنترل در تحلیل و طراحی کنترلگرهای تراکم مناسب برای شبکه ها به عنوان سیستم های حلقه بسته است. با نگرش سیستمی و استفاده از نظریه کنترل می توان ساختار حلقه بسته فرایند انتقال داد ه ها در شبکه های کامپیوتری را بدین صورت در نظر گرفت که در آن کنترلگر به منظور پیاده سازی در مسیریاب های شبکه طراحی شده و بقیه شبکه از دید مسیریاب، به عنوان سیستم هدف کنترل تعریف شود. این پایان نامه پس از طرح مسئله کنترل ازدحام در شبکه های با سرویس متمایز، به طراحی کنترلگر مقاوم برای ترافیک شبکه با سرویس متمایز با در نظر گرفتن تاخیر زمانی می پردازد. در این پایان نامه با طراحی کنترلگر مقاوم برای کنترل ازدحام در شبکه های با سرویس متمایز، از مزایای کنترلگر مقاوم مانند حساسیت کم به تغییرات پارامترهای شبکه و همچنین تضعیف اغتشاش اعمالی به شبکه استفاده شده است که این دو مساله به خصوص با توجه به اینکه پارامترهای شبکه پیوسته در حال تغییر بوده و در عمل بسیاری از جریان های داده از منطق کنترل تراکم یکسانی پیروی نمیکنند و در عمل مانند اغتشاش عمل می کنند، بسیار مهم است. برای سرویس های با کیفیت بالا یک کنترلگر و برای سرویس های معمولی نیز دو کنترلگر پیشنهاد شده است که کارائی آنها طی سناریوهای متعددی ارزیابی شده است. جهت طراحی برخی کنترلگرها از نامساوی های ماتریسی خطی استفاده شده است تا حل مسائل پیچیده امکان پذیر باشد. با توجه به نیاز شبکه های نسل آینده به استفاده از فیدبک غیر صریح در سرویس های معمولی و پیشنهاد بیشتر تحقیقات مشابه گذشته به این امر، دو نوع کنترلگر، کنترلگر مقاوم زمان گسسته (rdtc) و کنترلگر مقاوم مبتنی بر تاخیر (rdbc) با فیدبک غیر صریح جهت سرویس های معمولی طراحی شده است. همچنین در این پایان نامه با در نظر گرفتن تاخیر انتقال در شبکه، کنترلگر برای دینامیک شبکه با وجود تاخیر طراحی شد. شبیه سازی های متعدد در شبیه ساز شبکه ns2 نشان داد که کنترلگرهای طراحی شده برای فیدبک غیر صریح از نظر مقاومت در برابر تغییرات تاخیر شبکه، تعقیب طول صف مرجع، استفاده حداکثر از پهنای باند، کاهش تاخیر انتها به انتها و بهره شبکه از کنترلگرهای کنونی و متداول بهتر عمل می کنند.