Προσαρμοστικά πρωτόκολλα προσπέλασης για τοπικά δίκτυα

 
δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
κοινοποιήστε το τεκμήριο




2009 (EL)
Adaptive protocols for local area networks
Προσαρμοστικά πρωτόκολλα προσπέλασης για τοπικά δίκτυα

Πάλλας, Γεώργιος Δ.

In this thesis, various new techniques using adaptive algorithms on the MAC sublayer are presented, for managing the available bandwidth in broadcast networks. The traffic created in computer networks shows statistical properties that make protocols which statically distribute bandwidth of a shared medium highly inefficient. For that reason, protocols are needed which are able to dynamically distribute bandwidth and control the access of the stations to the common medium whether it is wireless or wired. This dynamical distribution should occur according to the highly diverse traffic behaviors of stations, so that their ever changing bandwidth needs are satisfied as much as possible. The protocols presented in this thesis aim to the maximum ellimination of the lost timeslots phenomenon, so that even under high and unequaly distributed traffic, a high medium usage along with low delay times can be achieved. On the first group of protocols that were designed, the time scheduling algorithms which control the access of the stations to the shared medium use learning automata in order for the protocol to adapt to the station's changing needs for bandwidth. On the second group of protocols, various traffic shaping techniques along with the learning automata are used in order for the optimal shared medium usage to be achieved, as well as make all stations have the same opportunities for access on the medium. In this thesis, real traffic traces were used in order for the protocols presented to be compared to others through the simulations. It is commonly referred to in the bibliography that traffic created in computer networks does not conform to any known traffic modeling protocol. So, except for the simulation results obtained through modeling our protocols, in the thesis there are also simulations where the data fed to the simulators were real traffic data gathered from computer local area networks. In general, this thesis contributes to the key issue of distributing the available bandwidth in shared medium broadcast networks by using adaptive algorithms in medium access control protocols in order to achieve optimal medium usage, high throughput and low delay times, under high, bursty and changing network load. As well as that, the presented protocols give solutions for environments where groups of critical stations on a network need to have guaranteed access and priority to the shared medium, regardless of the use that the rest of the stations make of the network.
Στην παρούσα διατριβή, εξετάζονται διεξοδικά προσεγγίσεις διαχείρισης του διαθέσιμου εύρους ζώνης σε επίπεδο ελέγχου προσπέλασης διαύλου (MAC sublayer) σε τοπικά δίκτυα εκπομπής με τη χρήση προσαρμοστικών αλγορίθμων. Η κίνηση που παράγεται σε δίκτυα υπολογιστών εμφανίζει στατιστικές ιδιότητες οι οποίες καθιστούν οποιοδήποτε πρωτόκολλο στατικής απόδοσης του εύρους ζώνης του διαμοιραζόμενου διαύλου εξαιρετικά αναποτελεσματικό. Για το λόγο αυτό απαιτούνται πρωτόκολλα τα οποία να μπορούν να κατανείμουν το διαθέσιμο εύρος ζώνης δυναμικά, σύμφωνα με τις πραγματικές και διαρκώς μεταβαλλόμενες ανάγκες των σταθμών του δικτύου. Τα πρωτόκολλα τα οποία προτείνονται στα πλαίσια αυτής της διδακτορικής διατριβής στοχεύουν στην όσο το δυνατόν μεγαλύτερη εξάλειψη του φαινομένου των χαμένων χρονοθυρίδων, ώστε να μπορεί να επιτυγχάνεται ακόμα και κάτω από συνθήκες υψηλού και ανομοιόμορφου φόρτου υψηλή ρυθμαπόδοση του διαύλου κοινής προσπέλασης με ταυτόχρονη χαμηλή καθυστέρηση των πακέτων των σταθμών. Στην παρούσα διατριβή χρησιμοποιείται ο νεωτερισμός της χρήσης πραγματικής καταγεγραμμένης κίνησης δικτύου (real traffic traces) ως πειραματικά δεδομένα για τη λειτουργία των προσομοιωτών που αναπτύχθηκαν για τη μελέτη των προτεινόμενων πρωτοκόλλων. Είναι γνωστό από την βιβλιογραφία, αλλά δείχνεται και ξεκάθαρα στα εισαγωγικά κεφάλαια το ότι η κίνηση που παράγεται σε δίκτυα υπολογιστών δεν περιγράφεται με ακρίβεια και αξιοπιστία από κανένα υπάρχον μοντέλο κίνησης. Έτσι, πέραν της χρήσης γνωστών μοντέλων κίνησης όπως το Poisson, στις προσομοιώσεις υπάρχει και ενότητα όπου παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των συγκρίσεων με χρήση πραγματικής κίνησης. Συνοψίζοντας, η συνεισφορά της παρούσας διατριβής εντοπίζεται κυρίως στο δυναμικό διαμοιρασμό του εύρους ζώνης, με χρήση προσαρμοστικών αλγορίθμων σε πρωτόκολλα πρόσβασης στο μέσο, προκειμένου να επιτυγχάνεται βέλτιστη χρήση του διαύλου υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες φόρτου. Ακόμα, τα προτεινόμενα πρωτόκολλα που αναπτύχθηκαν, δίνουν λύσεις για περιβάλλοντα όπου απαιτούνται αυστηρές και ελεγχόμενες συνθήκες πρόσβασης ορισμένων σταθμών κρίσιμης σημασίας, εξασφαλίζοντας χαμηλή καθυστέρηση και υψηλή ρυθμαπόδοση, ανεξάρτητα από τη συμπεριφορά των υπολοίπων σταθμών του δικτύου

PhD Thesis / Διδακτορική Διατριβή
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis

Traffic shaping
Local area networks (Computer networks)
Προσαρμοζόμενα πρωτόκολλα
Μανθάνοντα αυτόματα
Learning automata
Adaptive protocols
Πρωτόκολα δικτύων ηλεκτρονικών υπολογιστών
Medium access control
Computer network protocols
Τοπικά δίκτυα (Δίκτυα Η/Υ)
Προτόκολλα προσπέλασης μέσου
Μορφοποίηση κίνησης

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)

Ελληνική γλώσσα
Αγγλική γλώσσα

2009
2009-11-27T06:49:52Z


Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Σχολή Θετικών Επιστημών, Τμήμα Πληροφορικής

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at http://ikee.lib.auth.gr. Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.
info:eu-repo/semantics/openAccess



*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.