Thuật tốn hàng đợi cân bằng cĩ trọng số là một thuật tốn nằm trong họ các thuật tốn hàng đợi cân bằng (FQ). Kĩ thuật này cĩ thể được xem là sự phối hợp của hai kĩ thuật hàng đợi cân bằng và hàng đợi ưu tiên. Tất cả các hàng đợi đều được phục
vụ do đĩ cĩ thể tránh được tình trạng bỏđĩi hàng đợi, tuy nhiên sẽ cĩ một số hàng đợi được ưu tiên phục vụ nhiều hơn. Một trọng số sẽđược gán cho một số hàng đợi đểấn định chỉ sốưu tiên cao hơn cho chúng.
Hình 3.5 : Hoạt động của hàng đợi WFQ
Ví dụ: cĩ một hàng đợi sẽ chiếm một nửa băng thơng khả dụng, nửa băng thơng cịn lại sẽ chia cho các hàng đợi cịn lại. Lưu lượng cĩ thểđược ưu tiên tuỳ theo các gĩi được đánh dấu, địa chỉ IP đích, địa chỉ IP nguồn hay số cổng, thơng tin trong trường TOS của phần tiêu đề gĩi tin IP. WFQ đánh các trọng số cho các luồng lưu lượng do đĩ các lưu lượng cĩ mức băng thơng thấp sẽđạt được các mức ưu tiên bằng nhau. Nếu các hàng đợi cĩ mức ưu tiên cao khơng được sử dụng thì các lưu lượng cĩ mức ưu tiên thấp sẽ sử dụng các hàng đợi đĩ. Điều này ngăn cản các lưu lượng cĩ băng thơng cao giành lấy các tài nguyên đã được chia sẻ. Tính năng quan trọng của kĩ thuật này là việc di chuyển các lưu lượng tương thích thời gian thực lên trước hàng đợi và chia sẻ một cách cơng bằng băng thơng cịn lại với các hàng đợi khác.
Khi các gĩi đến nĩ sẽđược phân loại bởi bộ phân loại và được ấn định tới một cửa. Cửa này là một thực thể của hàng đợi mà cùng với các cửa khác được sắp xếp theo trật tự của thuật tốn round robin cĩ trọng số. Chỉ theo cách này thì dịch vụ mới thực sự được đối sử cơng bằng cho mỗi hàng đợi. Chìa khố của sự phân loại là đàm thoại, điều này cĩ nghĩa là việc thể hiện trọng sốđể phân loại phụ thuộc vào thơng tin nằm trong phần tiêu đề gĩi tin (địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, giao thức cổng nguồn, IP precedence). Bởi vì trong thực tế khơng thể áp dụng một hàng đợi cho một cuộc đàm thoại, WFQ sẽ sử dụng thuật tốn Băm để chia cắt luồng lưu lượng ra thành các luồng nhỏ rồi đưa vào một số gới hạn các hàng đợi được lựa chọn bởi người sử dụng hay
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 3: Quản lý hàng đợi và các thuật tốn
được cốđịnh bởi mặc định. Cách này làm tăng số lượng lớn nhất cĩ thể của các hàng đợi, thể hiện sự cân bằng của thuật tốn. Điều này cĩ nghĩa là ta cĩ thể cĩ rất nhiều luồng cùng chia sẻ trong cùng một hàng đợi (được thể hiện dựa trên màu sắc khác nhau của các gĩi trong hàng đợi). Khi các gĩi đến, bộ phân loại sẽ kiểm tra thơng tin trong phần header của gĩi tin và sử dụng các thơng tin này, tính tốn số lượng nằm giữa 1 và số hàng đợi. Sau đĩ lắp đặt các gĩi này vào các hàng đợi định nghĩa bởi các số này. WFQ tách các gĩi cĩ độưu tiên cao hơn được đánh dấu các bit IP Precedence bởi các router và cĩ thể lập lịch nhanh hơn. Theo cách này thì với các precedence cao thì WFQ được cấp băng thơng nhiều hơn cho các luồng này hơn các luồng các khác. WFQ được sử dụng như các hàng đợi mặc định trong các giao diện nối tiếp của các router của cisco được cấu hình tại tốc độ nhỏ hơn hoặc bằng tốc độ luồng E1(2.048
Mb/s). Ngồi các bit precedence thì WFQ cĩ thể phân loại lưu lượng thành các luồng
khác nhau (hàng đợi) dựa trên cơ sở mạng đích, mạng nguồn hoặc địa chỉ MAC, cổng nguồn, cổng đích, giao thức, số ổ cắm của khe, giá trị nhận dạng kết nối liên kết chuyển tiếp khung (DLCI) và giá trị TOS. Cĩ loại xử lý luồng : các phiên làm việc cĩ băng thơng cao và các phiên làm viêcj cĩ băng thơng thấp. Lưu lượng băng thơng thấp cĩ độưu tiên hiệu quả hơn so với lưu lượng yêu cầu băng thơng lớn và các lưu lượng băng thơng lớn chia sẻ dịch vụ truyền dẫn tương ứng theo các trọng số được ấn định. Các luồng lưu lượng băng thơng thấp bao gồm các phần chính của lưu lượng, dịch vụ ưu đãi nhận, cho phép tồn bộ tải cung cấp được gửi trong trong một khuơn mẫu mang tính thời gian. Các luồng lưu lượng băng thơng cao chia sẻ băng thơng cịn lại. Các bản tin mới đối với các luồng yêu cầu băng thơng cao bị loại bỏ sau khi bắt gặp mức ngưỡng bản tin tắc nghẽn. Tuy nhiên các luồng băng thơng thấp bao gồm bản tin điều khiển sẽ tiếp tục xếp hàng lại. Kết quả là hàng đợi cân bằng thỉnh thoảng sẽ chứa nhiều bản tin hơn là được phân loại bởi số mức ngưỡng. Ngồi ra WFQ cĩ thể làm việc với RSVP (giao thức đặt trước tài nguyên) để xây dựng nên các cấu trúc dịch vụ tích hợp (kiến trúc được thiết kế để đảm bảo băng thơng mạng từ đầu cuối đến đầu cuối trong mạng IP), hay liên kết với các lược đồ thơng báo tắc nghẽn Frame Relay bằng việc chỉnh sửa các trọng số của hàng đợi để đáp ứng cho các thơng báo tắc nghẽn thuận(FECN) và thơng báo tắc nghẽn ngược (BECN), và một chút để xây dựng kiến trúc dịch vụ phân biệt sử dụng các bít IP Precedence.
WFQ cung cấp sự quản lý ưu tiên lưu lượng động theo từng loại lưu lượng bên trong các gĩi. WFQ cĩ thể quản lý các luồng dữ liệu duplex, ví dụ như giữa các cặp ứng dụng, và các luồng dữ liệu đơn giản như thoại và thoại và video. WFQ cung cấp giải pháp cho các trường hợp yêu cầu thời gian nhất quán cho các người sử dụng mạng cĩ tải nặng và nhẹ giống như là khơng cung cấp thêm băng thơng thừa. WFQ tựđộng tương thích để thay đổi các điều kiện lưu lượng của mạng
3.1.6 So sánh các kĩ thuật hàng đợi Bảng 3.2 : So sánh các loại hàng đợi