Dergiler / İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik / 2010 / Cilt: 9 - Sayı: 5
WDM ağlarda gecikme ve hizmet süresi gözeten kullanılabilirliği garantili bağlantı kurulumu
- Sayfa
- 27–38
- DOI
- —
Özet
Optik dalga boyu bölmeli çoğullama (Wavelength Division Multiplexing- WDM) ağlarında, yeniteknolojilerdeki ilerleme, yüksek bant genişliği isteyen uygulamalara yüksek kapasite sağlamak üze- re kiralanabilir devrelerin dinamik ve kısa vadeli olarak kurulup serbest bırakılmasına olanak sağ- lamaktadır. Yüksek hızlı optik bağlantının kesilmesi, büyük veri kaybına neden olduğundan, bu bağ- lantıların arızalara karşı korunması gerekmektedir. Diğer yandan, veri, ses ve video gibi verilerinfarklı trafik tiplerinin hızla artması, kullanılabilirliği garantili bant genişliğinin yanı sıra farklılaş- tırılmış hizmetler gerektirmektedir. Bu nedenle, ilerideki ağ taşıyıcılarının, HDA (Hizmet DüzeyiAnlaşması) (Service Level Agreement- SLA) ilkelerini karşılaması ve böylece belli bir hizmet düzeyigarantilemesi ve verimli kaynak kullanımı sağlaması gerekmektedir. Bu amaçla bu çalışmada farklısürdürülebilir yol kurulum teknikleri bağlantı isteklerinin düzeyine göre tercih edilmektedir. Hizmetkalitesine bağlı olarak korunmasız, yol paylaşımlı korumalı ve yol atamalı korumalı bağlantı kuru- lumunun tercihli kullanımı sonucunda, isteklerin farklılaşmış kullanılabilirlik gereklilikleri karşı- lanmaktadır. Bu çalışmada yedek kapasite kullanım oranının ve bloke olma olasılığının düşürülmesiamacıyla farklı iki teknik tanıtılmıştır. Birinci teknik, yeni gelen isteğin bağlantısını kurmadan öncesistemde önceden kurulmuş bağlantıların hizmet sürelerinden yararlanarak paylaşımı artırma esa- sına dayanmaktadır. İkinci yöntem ise bloke olma olasılığını düşürmek amacıyla kullanıcı tarafın- dan belirlenen zaman toleransı parametresinden yararlanmaktadır. Bu iki yöntem önceki benzeramaca yönelik algoritmalarla karşılaştırılmaktadır. Sonuç olarak önerilen algoritmaların kaynakkullanımını azalttığı, bloke olma oranını ise yeni kaynak eklenmesine gerek duyulmaksızın düşürdü- ğü gözlemlenmiştir.
Abstract
With the development of agile optical switches, dy- namic optical circuit switching has become possible and connections are set up and torn down on- de- mand basis. The explosive growth of different traffic types such as data, voice and video requires thesupport of differentiated services in terms of surviv- ability measures and timing requirements. In orderto guarantee a specific level of survivability, availa- bility-guaranteed bandwidth provisioning is consid- ered. On the other hand, connections are set up and released for specific time durations, with sliding orfixed set-up times. Connection requests arrive to the network provider with specified holding times, delay tolerances and availability requirements which need to be satisfied. Delay tolerance is defined as themaximum time which a request can tolerate beforethe connection is set up.Future network carriers need to meet strict SLA(Service Level Agreement) guidelines, thus guaran- teeing a level of service, as well as achieving effi- cient resource utilization.Connection availability is an important metric tomeasure the quality of service (QoS) in a survivablenetwork. It is defined as the probability that a con- nection will be found in the operating state at a ran- dom time in the future (Clouqueur et al., 2002). It isaffected by many factors such as network componentfailure probabilities, failure repair times, etc. Usual- ly, the availability target for a connection is speci- fied in a Service Level Agreement (SLA), which is acontract between a service provider (e.g., a networkoperator) and one of its customers (e.g., a large in- stitutional user of bandwidth). An SLA violation mayresult in a penalty to be paid by the network opera- tor to the customer according to the contract(Grover, 1999).In order to provide the appropriate level of availa- bility stated in the SLAs, different recovery mecha- nisms can be used to provision different connectionrequests. In this study, we consider unprotected,shared-path protected and dedicated-path protecteddifferent QoS requirements in a dynamic manner.Previous studies, while maximizing sharability byrouting backup paths in a dynamic traffic environ- ment, do not make any estimation on future sharabil- ity of resources. They take the current link states in- to consideration to choose sharable links. Reference(Tornatore et al., 2005a,b) shows that resourceoverbuild (RO) in shared-path protection can be de- creased by exploiting the holding-time informationof connections which have already been provisionedin the network. Since holding times of incoming traf- fic demands may be known in advance for a varietyof applications, this information about the futurestates of the links makes the route decision more in- telligent by allowing the choice of more sharablepaths.In this paper, unprotected, shared-path, and dedi- cated-path protection techniques are used to meetthe differentiated availability requirements. Recent- ly, among the other Service Level Specifications(SLSs), many new applications are identified byknown-in-advance holding-time and delay tolerance.So, in this paper, for dynamic provisioning of avail- ability-guaranteed connections in an optical meshnetwork, we propose two new algorithms which ex- ploit 1-the knowledge of connection holding times toaccomplish minimum backup capacity allocation ascompared to the previous holding-time-unaware ap- proach and 2- the knowledge of delay tolerances todegrease the blocking probability in the conditionsthat the system resources are not available to satisfythe SLS demands of connection requests. Here wealso propose a new routing mechanism for backuppaths optimizing backup resources considering thefuture departure time of existing connections. In order to show the performance gain; the firstproposal, AGSDP_HT (Holding-time aware Availa- bility-Guaranteed Service-Differentiated Provision- ing) is compared by a base line algorithm AGSDP.The second proposal ADT (Availability-guaranteed,service differentiated provisioning with Delay Tol- erance) is compared by a base line approach whichdoes not consider delay tolerance. For the secondproposal, both algorithms dedicated protection isnot used as a choice, since blocking is decreased bydelay tolerance.