Khi gói tin được phân loại và được đặt vào hàng đợi, bộ lập lịch tính toán và gán một thời gian kết thúc cho gói tin. Khi lập lịch, WFQ chọn các gói tin có thời gian kết thúc sớm nhất để truyền tiếp. Ví dụ, nếu WFQ xác định gói A có thời gian kết thúc 30, gói B là 70, gói C là 135, tức là gói A sẽ được truyền trước gói B và gói C là được truyền cuối cùng.
51
- Ưu điểm:
Bảo đảm sự độc lập của băng thông đầu ra của lớp dịch vụ này với lớp dịch vụ khác.
Khi kết hợp nhiều lưu lượng của các phần khác nhau của một mạng, WFQ đảm bảo sự công bằng trọng số của băng thông đầu ra cho mỗi lớp dịch vụ với độ chậm trễ giới hạn.
- Nhược điểm:
Tốc độ xử lý chậm, do phải xử lý theo từng byte.
WFQ được thực hiện trong phần mềm, hạn chế trong việc áp dụng WFQ tại giao diện tốc độ thấp tại các phần của mạng.
Các lớp dịch vụ tổng hợp cao có thể ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của các luồng khác trong cùng lớp dịch vụ.
WFQ thực hiện thuật toán phức tạp WFQ yêu cầu một lượng lớn trạng thái lớp dịch vụ và quét lặp đi lặp lại trạng thái trên mỗi gói tin đến và đi.
Độ phức tạp tính toán tác động tới khả năng mở rộng của WFQ, khi cố gắng hỗ trợ một số lượng lớn các lớp dịch vụ giao diện tốc độ cao.
Tại các giao diện tốc độ cao, giảm thiểu sự chậm trễ của truyền gói tin đơn lẻ có thể không có giá trị khi tính toán chi phí nếu số lượng xem xét không đáng kể trong mạng kết nối tốc độ cao và các yêu cầu tính toán thấp hơn các hàng đợi khác.
Mặc dù giới hạn về độ trễ được đảm bảo bởi WFQ có thể tốt hơn cho các hàng đợi, các giới hạn độ trễ vẫn là vấn đề khá lớn.
Cải tiến của WFQ: nhiều biến thể của WFQ đã được phát triển với mục đích thương mại khác nhau để cân bằng phức tạp, độ chính xác, và hiệu suất. Đặc biệt là 4 cải tiến:
- Dựa trên lớp WFQ gán các gói tin vào các hàng đợi dựa trên các tiêu chí phân loại gói tin do người dùng định nghĩa. Ví dụ, các gói dữ liệu có thể được gán cho một hàng đợi đặc biệt nào đó dựa trên các thiết lập của các bit ưu tiên IP. Sau khi gói tin được gán cho hàng đợi nào, gói tin có thể nhận được dịch vụ ưu tiên dựa trên trọng số người sử dụng cấu hình cho hàng đợi đó.
- Hàng đợi công bằng tự khóa (Self-clocking Fair Queuing - SCFQ) là nâng cao của WFQ nhằm đơn giản hóa sự phức tạp của việc tính toán thời gian hoàn thành của hệ thống GPS tương ứng. Sự giảm độ phức tạp dẫn đến độ trễ xấu hơn và tăng độ trễ với một số lượng các lớp dịch vụ.
52
- WF2Q - Worst-case Fair Weighted Fair Queuing là nâng cao của WFQ sử dụng cả thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc của gói tin để đạt được mô phỏng chính xác hơn về hệ thống GPS.
- WFQ+ - Worst-case Fair Weighted Fair Queuing+ là nâng cao của WFQ để thực hiện một chức năng thời gian ảo cho kết quả về độ phức tạp thấp hơn với độ chính xác cao hơn.
2.2.8 Deficit Weighted Round Robin
Thuật toán Deficit Weighted Round Robin, thuật toán lập lịch vòng dựa vào trọng số. Ưu điểm chính của thuật toán này là có thể xử lý các gói tin có kích thước thay đổi mà không cần biết trước kích thước trung bình của các gói tin. Dựa trên nguyên tắc tối đa kích thước gói tin, một số gói tin có kích thước lớn bị giảm chiều dài gói tin và các gói tin vượt quá con số đó phải chờ đến lượt tiếp theo của lịch trình.
Thuật toán DWRR chỉ phục vụ hàng đợi không rỗng, trong khi thuật toán DRR phục vụ các gói tin đầu hàng đợi không phải là các gói tin rỗng. Một số deficit được tính toán, nếu hàng đợi có số deficit lớn hơn sẽ được phục vụ, nếu hàng đợi có số deficit nhỏ hơn sẽ bị bỏ qua và số đó được tăng thêm một số giá trị nhất định gọi là lượng tử (quantum). Biến quantum là số byte mỗi hàng đợi có thể truyền trong mỗi lượt. Biến đếm deficit được sử dụng để theo dõi tính khả dụng của hàng đợi. Nếu kích thước gói tin lớn hơn số quantum thì gói tin sẽ bị bỏ qua, không được phục vụ.
Cách thực hiện: Bộ lập lịch Deficit Weighted Round Robin kết hợp một hạn ngạch cố định Qi (quantum) và một bộ đếm DCi (deficit counter) vào mỗi luồng dịch vụ i. Khi bắt đầu một vòng mới, mỗi luồng dịch vụ i được tăng thêm vào DCi một lượng bằng Qi.
Ví dụ: có 3 queue có độ dài của các gói tin như trong hình, queue 1 được phân bổ 50% băng thông và quantum = 1000, queue 2 và queue 3 được phân bổ 25% băng thông và quantum = 500. Quá trình truyền các gói tin diễn ra như sau: tại mỗi lượt, giá trị quantum được cộng thêm vào biến đếm DeficitCounter