Multimedia-Technik: Network-Queueing-Algorithmen

(Prof. Dr. C. Vogt, Nachrichtentechnik, FH Köln)

Die Animation der Network-Queueing-Algorithmen stammt aus dem Softwarepraktikum des Studiengangs Technische Informatik (Information Engineering) im Sommersemester 2008.
Sie wurde von den Studenten Youness Ait Bella, Abdo El Hage, Sven Elbrandt und Michael Nobrega angefertigt.

Zweck der Algorithmen

In verteilten Multimediasystemen werden Audio- und Videoströme über Datennetze übertragen. Auf einem Rechnerknoten, der mehrere Datenströme ins Netz schickt, gibt es für jeden Strom eine eigene Warteschlange (Queue), in dem seine Pakete auf ihre Übertragung warten. Oft warten in mehreren Schlangen Pakete, so dass jeweils entschieden werden muss, welcher Strom als nächster bedient wird. Diese Entscheidung trifft ein Scheduler anhand eines Queueing-Algorithmus. Die wichtigsten Queueing-Algorithmen sind prioritätengesteuertes Queueing, Fair Queueing und Weighted Fair Queueing.

Prioritätengesteuertes Queueing

Beim prioritätengesteuerten Queueing ist jedem Strom eine feste Priorität zugeordnet. Warten bei mehreren Strömen Pakete auf ihre Übertragung, so wird jeweils der Strom mit der höchsten Priorität bedient. Die Prioritäten sind alle unterschiedlich, und sie sind fest, ändern sich also nicht.

Fair Queueing

Beim Fair Queueing (FQ) werden die Ströme (wie bei Round Robin) zyklisch bedient, wobei pro Strom jeweils ein Paket verschickt wird.

Weighted Fair Queueing

Beim Weighted Fair Queueing (WFQ) wird jedem Strom i eine positive ganze Zahl W_i als Gewicht zugeordnet. Die Ströme werden dann, wie bei Fair Queueing, zyklisch bedient, wobei aber für einen Strom jeweils so viele Pakete verschickt werden, wie sein Gewicht angibt.

Die Animation

Ein Java-Applet animiert die Funktionsweise der Algorithmen. Seine Bedienung ist im Benutzerhandbuch beschrieben.