Paramètres de la file d’attente

La fileREDque nous utilisons dans nos simulations comporte quatre paramètres princi- paux : la taille de file q, le seuil minimal de la file mT h, le seuil maximal de la file M T h (les deux seuils sont exprimés en pourcentage de la taille q), et la probabilité maximale de mar-

Figure 2.11 – L’iniquité pour CUBIC and Compound

quage pmax. Dans cette section, nous allons étudier l’influence de chacun de ces paramètres

sur le comportement de ConEx, et tenter de quantifier leur impact sur l’iniquité.

Dans notre évaluation des performances de ConEx, la file RED marque les paquets lorsque la taille moyenne de la file d’attente dépasse le seuil minimal mT h, et les paquets n’y sont perdus que lorsque la file déborde. Le marquageECNproduit deux effets qui vont influencer la réduction de la charge de trafic sur le réseau. Premièrement, il invite la source du trafic marqué à réduire son débit d’émission, de la même manière que lors de la détection d’une perte. Deuxièmement, il invite la source de trafic à envoyer un signal Re-Echo-ECN

qui consommera des jetons dans le policer de congestion, augmentant la probabilité que ce dernier réagisse.

Taille de la file

Nous faisons varier la taille de la file qui va contenir de 10ms à 200ms de trafic transitant par le goulot d’étranglement (cf. tableau 2.2). Une petite file d’attente se remplit très vite et déborde rapidement, ce qui aboutit à un nombre important de paquets perdus. Avec une fileRED, comme la probabilité de marquage augmente avec la taille moyenne de la file, la

Figure 2.12 – L’iniquité pour différentes valeurs de taille de la file

fraction de paquets marqués augmente rapidement dans le cas d’une file de petite taille. Donc plus la taille de file est réduite, plus des signaux Re-Echo-ECNet Re-Echo-Loss sont émis par les heavy users. Le policer qui réagit en conséquence les force à réduire leur débit, et comme nous le montre la figure2.12, l’iniquité décroît significativement avec la taille de la file d’attente.

Le policer qui agit à l’entrée du réseau en limitant le trafic des heavy users permet aux light users d’avoir un plus grand débit dans le goulot d’étranglement, mais cela conduit également à une réduction de délai dans la file d’attente. Plus le taux de remplissage diminue, rendant le policer plus sévère, plus le délai moyen d’un paquet dans la file diminue comme nous le montre la figure 2.12.

Pour un taux de remplissage donné, le délai présente de grandes variations, ce qui est naturel puisque les files d’attente ont des tailles différentes, mais comparé à l’impact très réduit de la taille de la file sur l’iniquité autour du filling rate optimum, son impact sur le délai est plus significatif. Si le délai dans la file d’attente n’est pas la contribution principale au RTT d’un flux, on peut considérer que l’influence de la taille de la file d’attente sur le comportement de ConEx, autour du taux de remplissage optimum qui nous intéresse, est moins important que sur le délai en lui-même.

Seuil minimal

Figure 2.13 – L’iniquité pour différentes valeurs du seuil minimal mTh

Le seuil minimal de marquage mT h détermine dans la file RED le moment où les paquets commenceront à être marqués. On peut s’attendre à ce que plus tôt débutera le marquage, plus de signaux Re-Echo-ECN seront envoyés par les utilisateurs, et donc plus sévère sera le policer. Sur la figure 2.13, l’iniquité diminue bien avec la diminution de la valeur seuil minimal. Toutefois, la diminution est très minime par rapport aux variations du seuil minimal de marquage, particulièrement pour les valeurs du taux de remplissage autour de la valeur optimale. Ceci rendConExassez insensible aux variations du seuil minimal de marquage, surtout autour du taux de remplissage optimum. Cela peut s’expliquer aussi par le fait que, comme le seuil maximal et la probabilité maximale de marquage sont inchangés, la variation du seuil minimal de marquage aboutit à un marquage plus réactif mais en même temps moins agressif.

En revanche, le délai est grandement influencé par la variation du seuil minimal de marquage (cf. figure 2.13), comme nous l’avons observé précédemment dans le cas de la taille de la file d’attente. Ceci est tout à fait naturel puisqu’une des motivations initiales de l’introduction de l’algorithme deREDest celui de contrôler le délai dans la file d’attente. Ici

encore une fois, nous pouvons conclure que le paramétrage du seuil minimal de marquage, qui a peu d’influence directe sur ConEx lorsque le délai dans la file d’attente n’est pas la contribution principale auRTT, devrait avoir pour objectif principal de contrôler le délai.

Seuil maximal

Figure 2.14 – L’iniquité pour différentes valeurs du seuil maximal MTh

Lorsque la taille moyenne de la file dépasse le seuil maximal, tous les paquets dans la file sont marqués. Par conséquent, plus le seuil maximal sera bas, plus nous aurons un grand nombre de signaux Re-Echo-ECN émis par les heavy users, ce qui conduira à une plus grande sévérité du policer de congestion. Sur la figure 2.14, nous observons que l’iniquité diminue quand on réduit le seuil maximal de marquage à cause du nombre plus élevé de paquets marqués dans la file. Cependant, nous pouvons voir que l’iniquité est peu affectée par la variation du seuil maximal de marquage autour de la valeur optimale du taux de remplissage. Le délai diminue également avec la diminution du seuil maximal, et comme pour le seuil minimal, l’impact de ce dernier sur le délai est très important. À partir de ces résultats, nous pouvons dire que ConEx est peu sensible à la configuration du seuil maximal de marquage de la file d’attente.

Probabilité maximale de marquage

Figure 2.15 – L’iniquité pour différentes valeurs de la probabilité maximale de marquage La probabilité maximale de marquage est atteinte lorsque la taille moyenne de la file est égale au seuil maximal de marquage. Plus la probabilité maximale est élevée, plus les paquets sont marqués et mènent à plus de signaux Re-Echo-ECNde la part des heavy users, rendant le policer plus sévère face à leur trafic. Comme représenté sur la figure 2.15, une forte probabilité de marquage réduit l’iniquité mais les différences sont quasiment nulles autour de la valeur optimale du taux de remplissage.

Pour un taux de remplissage du policer bas (p.ex. pour r < 20paquets/s), la tolérance du policer aux signaux Re-Echo est si basse que la probabilité maximale de marquage affecte très peu la diminution de l’iniquité. Nous pouvons observer sur la figure 2.15 que pour un taux de remplissage r supérieur à 90 paquets/s et une probabilité maximale de marquage pmax inférieure à 0.25, l’iniquité n’est quasiment pas diminuée car, avec un marquage léger,

le débit des signaux Re-Echo est rapidement égal au taux de remplissage du policer, ce qui aboutit à des heavy users quasiment pas touchés par le policer.

Le délai dans la file d’attente est très influencé par la variation de la probabilité de marquage. Avec une faible probabilité de marquage, les utilisateurs subissent très peu de

limitation de débit pour un taux de remplissage assez élevé, et peuvent occuper une grande partie de la file d’attente (p.ex. avec pmax = 0.25), ou même l’occuper entièrement (p.ex.

avec p_max = 0.1), menant à un grand délai dans la file d’attente. Lorsque la probabilité de marquage augmente, la limitation des heavy users par le policer est plus importante, ce qui mène à une file d’attente moins remplie donc à un délai réduit. Pour des taux de remplissage faibles, le policer de congestion est encore plus sévère, et la réduction du délai est encore plus nette.

Conclusion sur les paramètres de la file d’attente

De l’étude que nous avons menée sur les paramètres de la fileRED, une tendance peut être observée : il y a certainement un impact des paramètres de la file sur l’amélioration de l’équité entre les utilisateurs produite par l’utilisation de ConEx, mais cet impact est bien plus significatif sur le délai dans la file d’attente. Nous pouvons conclure que le paramétrage de la fileREDdevrait avoir pour objectif premier le contrôle du délai dans la file plutôt que son influence sur ConEx. De plus, quel que soit le paramétrage de la file RED, le policer de congestion conduit toujours à une diminution du délai dans la file grâce à la réduction de la charge de trafic en entrée de réseau.