Le Scheduling

Le scheduling définit la manière dont les files d’attente sont servies. Les types d’algo- rithmes évoqués par Babiarz et al. [43] sont Priority Queueing (PQ) (aussi appelé PRIO) et Rate Queuing dont on mentionne Weighted Fair Queueing (WFQ) et Weighted Round- Robin (WRR). L’algorithme PRIO consiste à servir en premier les files configurées avec la priorité la plus forte ; tant qu’il y a des paquets dans cette file aucune des autres n’est servie.

Figure 2.19 – Filtre srTCM (inspiré de Menoncin [76])

(a) Drop Tail (b) RED

Figure 2.21 – Méthodes de gestion des files d’attente Drop Tail et RED

Cet algorithme est utile si l’on souhaite qu’un type de trafic passe avant tous les autres, même si celui-ci risque de s’approprier toute la bande passante. En effet, il existe un risque de « famine » des files de basses priorités. Dans un environnement d’entreprise ou dans le cas de structures plus grandes, ce risque n’est pas envisageable6_{. C’est pourquoi ce type de file} est associé à un limiteur de bande passante (Rate Limiter) [104].

Pour décrire l’algorithme WFQ comme expliqué par Vega Garcia et Huitema [98] il est plus judicieux d’expliquer le fonctionnement de Round-Robin (RR) et WRR en premier. L’algorithme basique RR consiste à servir successivement les files d’attente les unes après les autres. Par « servir » nous entendons prendre un paquet et l’envoyer sur le lien. Cet algorithme pose problème lorsque deux files ont des paquets de tailles moyennes différentes, la file ayant les paquets les plus grands se verra attribuer une plus grande partie de la bande passante. Pour remédier à cela il existe l’algorithme WRR associant à chaque file un poids que nous appellerons P . Lorsqu’une file est servit elle envoie P paquets sur le lien. De cette façon on peut associer un poids plus important aux files dont on sait que la taille moyenne des paquets est petite.

L’algorithme le plus équitable en terme de partage de bande passante est le bit-by-bit Round-Robin (BBRR), il s’apparente au RR dans le sens où il sert tour à tour chaque file. Cependant, au lieu d’envoyer un paquet à chaque « service » il n’envoie qu’un bit du paquet. Cet algorithme est bien sûr impossible à réaliser étant donné qu’il fragmente chaque paquet en blocs de un bit. Weighted bit-by-bit Round-Robin (WBBRR) est une variante de BBRR où chaque file possède un poids P et chaque service correspond à l’envoi de P bits sur le lien. Il permet de conserver l’équité du BBRR toute en distribuant de façon non égale la bande passante aux différentes files. Il n’est pas réalisable en pratique de part la fragmentation des paquets qu’il implique.

Le but de l’algorithme WFQ décrit par Vega Garcia et Huitema [98] et développé par

Cisco, est de simuler l’algorithme WBBRR ; il n’envoie pas des bits, mais des paquets. À

chaque paquet est associé un nombre, l’envoi se faisant dans un ordre croissant en fonction de cette valeur. Ce nombre représente le numéro du tour (nombre de tours effectués depuis le lancement de l’algorithme) au cours duquel serait servi le paquet si l’algorithme WBBRR avait été utilisé.

Lorsqu’un paquet arrive dans une file, on détermine son nombre associé Ni en fonction

du poids de la file α, de la taille du paquet Pi, du nombre Ni−1 associé au paquet suivant dans la file et R le nombre de tour qu’aurait fait l’algorithme WBBRR (s’il avait été utilisé) au moment où le paquet est arrivé. La formule adaptée à partir de la formule de l’algorithme 6. Excepté dans le cas de trafic relatif à la sécurité, par exemple : une communication téléphonique vers le 911.

Fair Queueing (FQ) de Vega Garcia et Huitema [98], est la suivante :

Ni = max (Ni−1, R) + αP (2.1)

Cependant, même si cet algorithme permet de répartir la bande passante de façon équi- table entre les différentes files d’attente, il ne permet pas de garantir un délai maximum comme il est demandé pour le PHB EF. Pour cette raison Cisco a développé une autre caractéristique de file appelée Low Latency Queueing (LLQ), celle-ci s’apparente à une file prioritaire de l’algorithme PRIO [42], mais comporte une limite de bande passante permet- tant d’éviter la « famine » des autres files [51, 50, 57, 75]. Les7 _{files LLQ s’utilisent dans un} environnement WFQ.

L’algorithme Deficit Round-Robin (DRR) décrit par Shreedhar et Varghese [95] permet lui aussi de faire du partage équitable de ressources. Il s’apparente à un RR dans le sens où les files sont servies tour à tour, mais « servir » signifie cette fois l’attribution d’un certain quantum de bits. Les files possèdent une variable égale à la somme des bits servis depuis l’envoi du dernier paquet. Lorsque cette valeur devient supérieure à la taille du premier paquet de cette file alors celui-ci est envoyé et l’algorithme est arrêté jusqu’à ce que le paquet ait été transmis sur le lien. Il est possible d’associé un quantum de un bit aux files de façon à simuler le BBRR, mais cela demande l’exécution d’un nombre important de tours ce qui implique une forte charge CPU. Nous avons appelé Deficit Weighted bit-by-bit Round- Robin (DWBBRR) une variante de DRR dans laquelle toutes les files possèdent un poids P (généralement inférieur à dix) et où le quantum DRR associé à une file est égal à P bits (voir section 4.2.7 pour plus de détails).