Implementation and performance analysis of a delay based packet scheduling algorithm for an embedded open source router
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2007
Major/Subject
Networking technology
Tietoverkkotekniikka
Tietoverkkotekniikka
Mcode
S-38
Degree programme
Elektroniikan ja sähkötekniikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
ix, 80
Series
Abstract
Tietoverkkojen hallinnassa ja liikenteen ohjauksessa käytettävät laitteet ovat alkaneet muistuttaa toiminnallisuudeltaan yhä enenevässä määrin yleiskäyttöisiä tietokoneita. Uudet, markkinoille tulevat laitteet pohjautuvat usein valmiisiin komponentteihin ja avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmään, joiden päälle on koottu räätälöityjä ohjaussovelluksia. Kattavan laitteistotuen ja avoimen lähdekoodinsa ansiosta Linux-käyttöjärjestelmä on valittu usean sulautetun verkkolaitteiston pohjaksi. Tämän työn tarkoitus on toteuttaa viiverajallinen suhteutettua hybridiviivettä käyttävä pakettiaikataulutin sulautetussa ympäristössä suoritettavaan Linux-käyttöjärjestelmäytimeen. Pakettiaikatauluttimen toiminnallisuus varmennetaan vertailemalla sitä kolmeen muuhun pakettiaikatauluttimeen: yksinkertaiseen jonoon, prioriteettijonoihin ja luokkapohjaiseen jonotukseen. Aikatauluttimen toteutus käyttöjärjestelmäytimeen noudattaa valmiita rajapintoja ja ytimessä käytettävää ohjelmointitapaa. Toiminnallisuuden varmentamisessa käytetään sekä teoreettisia että käytännön suorituskykyä mittaavia menetelmiä. Työn tuloksena todetaan avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmien soveltuvan tämän kaltaisiin kehitysprojekteihin erittäin hyvin. Lisäksi todetaan, että suhteutettua hybridiviivettä käyttävä aikataulutusalgoritmi ei kuormita laitteistoa sen enempää kuin mikään muukaan testattu aikataulutusalgoritmi. Lisäksi todetaan standardoidun laitteiston ja ajantasaisten avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmien soveltuvuus käytettäväksi myös tulevissa aiheeseen liittyvissä tutkimusprojekteissa.Appliances used to control and convey network traffic are staring to resemble more and more full grown computer systems. Many of the new appliances start as a combination of standardized parts running custom software on an freely available embedded operating system. Linux operating system has gained a foothold in embedded systems market. Its extensive hardware support and availability of the source code have made it a natural choice amongst multiple networking hardware vendors. The purpose of this thesis is to implement a delay-bounded hybrid proportional delay packet scheduler for Linux kernel in an embedded environment, and to validate the scheduler's functionality against a selection of other packet schedulers. The implementation is created as an extension to the Linux traffic control system. The new code uses already existing application programming interfaces and is written following the community established kernel programming guidelines. The validation is done by comparing both theoretical and practical performance of the new scheduler against first-in, first-out, priority queuing and class based queuing schedulers. The major conclusions drawn from this work are that the open source operating systems like Linux are suitable for embedded development projects, and that the hybrid proportional delay packet scheduling algorithm does not put any more strain on the hardware than the other packet schedulers tested. Any future work on subject can be performed on standard hardware with current versions of available open source operating systems.Description
Supervisor
Kantola, Raimo; Prof.Thesis advisor
Luoma, Marko; TkLKeywords
hybrid proportional delay, Linux traffic control, scheduling, scheduling algorithms, aikataulutus, aikataulutusalgoritmit, liikenteen kontrollointi Linuxissa, suhteutettu hybridiviive