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Improving Competitive Ratios of Online Buffer Management for Shared-Memory Switches

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Academic year: 2021

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(1)

Title

共有メモリ型スイッチにおけるオンラインバッファ管理

アルゴリズムの競合比の改良

Author(s)

小林, 浩二; 宮崎, 修一; 岡部, 寿男

Citation

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report :

信学技報 (2005), 105(144): 17-22

Issue Date

2005-06-17

URL

http://hdl.handle.net/2433/227132

Right

© 2005 電子情報通信学会(IEICE)

Type

Research Paper

Textversion

publisher

(2)

社団法人電子情報通信学会

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6

)

共有メモリ型スイッチにおけるオンラインバッファ管理アルゴ、リズムの

競合比の改良

小 林 浩 二

T

宮 崎 修 一 什

関部

美子男什

↑京都大学情報学研究科

〒 606-8501

京都府京都市左京露吉田本町 ??京都大学学術情報メディアセンター 干

606-8501

京都市左京区吉田本町

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あらまし オンラインパツブア管理関題は,近年のネツトワ一ク運用における主要な論点となつている

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)保証実現のための,スイッチなどのキュー管理をオンライン問題として定式化した問題であり,様々なモ デノレが考案されている.本論文ではその中の

1

つである共有メモジ型スイッチを扱ったモデノレを取り上げる.我々は, アルゴリズム

L

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(LQD)

の競合比の既知の上限を

2-1/N

に改良した.ここで,

N

はスイッチの 出力ポート数である. キーワード オンラインアルゴリズム,競合比解析,共有メモリ型スイッチ,パップァ管理開題

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は じ め に

現行のネットワークのトラフィックの主要なボトルネックの l つに,ネットワークの接続点であるルータやスイッチのキュー 管理を挙げることが出来る.それらルータやスイッチなどにお いては,複数の入力ポートから同時に到着するパケットを同一 の出力ポートへ転送しなければならない場合,マシンの処理能 力や帯域制限などのため,直ちに転送出来ない状況が発生する. このような状況で,パケットロスが発生する. そこで,通常ルータやスイッチにはパップアを設け,パケッ トを一時的にパップァに蓄えておき,転送可能になった時に処 理するという手段が取られている.しかし,ネットワークのト ラフィックはパースト的に到着する傾向があり,バッファはパ ケットロスを緩和するものの,完全になくすことはできない. 近年のネットワークにおいては,

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)保 証の考えが重要になってきており,優先度の高いパケットのロ スをできるだけ少なくすることが課題である.そのため,到着 するパケットの優先度に応じて,パケットをバッファに受理す るか,もしくは,将来到着するであろう吏に優先度の高いパ ケットのために破棄するかを決定する,いわゆるパップア管理 問題が重要となってくる. 近年,これらの問題をオンライン開題として定式化し,それ に対するオンラインアルゴリズムの研究が盛んに行われている. これには種々のモデルがあるが,基本的な問題設定は以下の還 りである.各パケットは何らかの価値を持っており,スイッチ は有限サイズのパップアを持っている.スイッチは,到着する パケットを,パップアのサイズ分だけパップァ内に格納してお くことができる.スイッチは一定時刻ごとにパケιツトを送出す

(3)

ることができ,バッファ内のパケットが 1個送られるべ通常, バッファはFIFOキューで実現されており,キューの先頭にあ るパケットが送出される.)オンラインアノレゴリズムのポリシー は,将来到着するパケットの情報を知らずに,現在のパケット を受理するか破棄するかである.また,既にバッファ内に取り 込んでいるパケットを破棄することが許されているモデルもあ る.これをプジエンプションと言う. 問題の自的はスイッチが送信するパケットの価値の総和を最 大化することであり,アルゴリズムの性能評価には競合比解 析(8],(17]が用いられる.競合比解析においては,オンライン アノレゴジズムの得た価値を,入力が全て分かっている場合の, 最適なオフラインアルゴリズム(これを以下ではOPTと審 く)の得る価値と比較する.任意の入力に対して,オンライン アルゴヲズムが得る価値が, OPTの得る価値の1/c倍以上で ある場合に,そのオンラインアルゴリズムの競合比はcである と誉う. 本研究の結果 本稿では, Aielloらが問題を提起し考案した一番最初のモデ ル[1]から派生した, Hahneらの共有メモリ型モデル[11]にお ける既存の結果を改良した.このHahneらのモデノレでは,全て のパケットのサイズがlで,価値もlである.スイッチはl偲 の入力ポートとN個の出力ポートを持ち,各パケットには目的 の出力ポートがある.各出力ポートはバッファ(FIFOキュー) を持ち,その長さは可変長であるが, N偶のキューのサイズの 総和は一定髄M iこ限定される.すなわち,目的ポートに関係 なく,全部でM儒のパケットを保持しておくことが出来る.パ ケットが到着すると,オンラインアルゴリズムはそのパケット を受理して対~する民的ポートのキューに入れるか,受理せず に破棄するかを決定する.また,パケットのプリエンプション も許されている.パケットの送信は一定持~Jごとに可能であり, 送出の可能な時刻には,全ての出力ポートから,そのキューの 先頭にあるパケットが 1個送出される. Hahneらは(11]において,競合比の下限4/3を示した.また, オンラインアルゴリズムLonges七QueueDrop Policy(LQD) の競合比の上限 2を示した.我々はこのモデルにおいて, LQD の競合比の上践を2-1/Nに改良する.Hahneらは, OPTが 余分に送脅するパケットをLQDの送信するパケットと l対 l マッチングさせ,そのパケット数の上設を見積もったが,我々 は,そのマッチングを 1対 法

τ

で構成可能なことを示し,上 限を改良した. 弱連研究 オンラインバッファ管理問題は, Aiell9ら[1]を皮切りに多く のモデルが考案され,研究されている.[1]においてパップア管理 の対象となるのは,プジエンプションを許さないlつのFIFO キューである.パケットの持つ錨値は 2種類( 1とα孟1)で ある.このモデノレの下限として2…とを得ている.α Andelman ら[4]は,(1]のモデルの上下離が 2ーまで一致することを示した. パケットの錨値が 2種類ではなく[1,α]の範囲の連続値とする 表1プヲエンプションを許さないFIFOキューモデノレに対する競合 比の上下限

Lower Bound Upper Bound 2 Values

I

2 -

i

[l] J 2鴨志 [4] Multiple V山 es

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l中)十1 [4]

I

1n(α)十 2 十 0(吟~) [3] 表2プリエンプションを許すFIFOキューモデルに対する競合比の 上下限 , G

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4 0 一 1 一 μ い B

i

立 一 O Z 勺 ぱ 凡 一 q d 一 , U F 醐 : − p ⋮ ー で − U

表3 Bouded Delayモデノレに対する競合比の上下限

Lower Bound Upper Bound 2国uniform <let. 1.377 [10] 1.377[10] rand. 1.172司[ 1.377[10] 2・variable <let. 1.618 [12] 1.618 [13] rand. 1.25 [9] 1.25 [7] k-uniform <let. 1 1.838[10] わvariable. <let. 1,618 [12] 1.939 [l司 rand. 1 1.582 [7] 表4単一鏑値Multi伽FIFOモデルに対する綾合比の上下限

' Lower Bound

.

j

Upper Bound 1 det. 1 1.582 [21

I

1.89 [21 rand.

I

1必 [5J

I

1.532 [5J モデルに対しては,競合誌の上離In(α)+2+0(ln2(α/B) ) [3] および下限In(α)十1[4]が知られている.これらの結果を表 1に示す.また,上記のモデルで,アルゴリズムにプジエンブ ションを許す場合の競合比の上下限を表2に示す. また,別の代表的なモヂノレとして,パケットが有効期限を 持つモデルが考案されている[4],[13].このそデノレのキューは FIFOキューではなく,パケットの到着j槙序に関わりなく任意 の順序で送信することが可能であるが,各パケットが持つ期限 以内に送倍することが出来なければ,そのパケットの錨鑑を得 ることが出来ない.パケットの鏑穫は任意の

f

疫をとる.このそ デノレに対する決定性アノレゴリズムと確率的アルゴリズムの,現 在知られている最良の競合比を表3に示す.ただし, 2-uniform は全てのパケットの有効期限が2のそデノレであり,込variable は,有効期限(2以下)がパケットによって異なって良いモデ ルである.また, k-uniformおよびk-variableは, 2よりも大 きいたに対して,同様に有効期限を定義されたそデノレである. 表4に,複数のFIFOキューをもっモデルの結果を示す.こ のモデルでは,各キューに到着するパケットの受理・破棄の他 に,毎時~J どのキューからパケットを送信するかという判断も ポリシーの振る舞いに含まれている. また,本研究で取り扱うそデルについて,各パケットの持つ 価値が単一でない場合や,プリエンプションを許さないモデル についても研究されている[11],[14].

(4)

-18-2

.

オンラインバッファ管理問題

本節では,本研究で取り扱う Hahneらによるパップア管理 問題[11]の定義と, LQDポリシーの定義を与える. 2.1 問題の定義 ヌドモデルにおける入力は,スイッチに到着する有限傭のパ ケット列で与えられる.全てのパケットの値値は1である.各 パケットには,送出されるべき出力ポートの番号(1

N)が記 されている.バケツ、トは,向一時刻に2倍以上到着しないもの とする. オンラインアルゴリズムは,到着したパケットを受理するか 破棄するかを,次のパケットが到着する前に決定する.ただし, 送出ポート7.lljにキューが用意されており,保持されているパ ケットは該~する出カキューに納められるものとする.スイッ チのパップアサイズは M であるためE同時に M 個までしかパ ケットを保持できない.また,任意の時刻に,既にバッファに 格納されているパケットを破棄することができる.これをプリ エンプションという. 一定時間ごとに各出カポートから1つずつ,キューの先頭に あるパケットが送出される.即ち,同一時刻に最大で N 倒の パケットが送出される.出力ポートから送出したパケット数の 総和が,入力に対するアノレゴジズムの価値と定義される. アノレゴヲズムAが入力σに対して得る価値の総和をVA(σ) と審く.オンラインアルゴリズムAが任意の入力 σに対して VA(iσ)註VoPT(

σ

/cを満たすとき, Aの競合比は cであると) 言う. 2. 2 Longest Queue・ Drop(LQD)ポリシー LQDポリシーは以下のようなオンラインポリシーである.パ ケットが到着したとき,バッファに空きがあればそのパケット を受理する.もしパップァが満杯であれば,到著したパケット を受理したと仮定したときに,最も多くのパケットを保持する キューの,最も後ろにあるパケットをプリエンプションにより 破棄してパップァにパケット 1個分の空きを作り,到著したパ ケットを受理する.特に,空きを作るためにブヲエンプション されるキューが,警jl著したパケットの目的キューと同一であれ ば,到着したパケットが単に破棄されることになる.プリエン プションの候補となるキューが接数ある場合は,任意のキュー を濯ぷ.以下では LQDポリシーを LQDと表記する.

3

.

LQDポ

)'

シーの競合比の改良

解析にあたって,いくつか定義を行う.パケットの到着と送 信を,まとめてイベントと呼ぶ.イベントの起こる時亥jl

t

に対 して, tーで,時刻tのイベントが起こる宜前で,その 1つ前の イベントが起こった後の時期jを表す.開様にt十で,時刻tの イベントが起こった直後で,その lつ後のイベントが起こる前 の時刻を表す. スイッチの保持するた番目のキューをQ(k()工系たさ

L

N)と 表記する.また,時亥

ut

における,ポリシー AのQ(k)の保持

するパケット数を, h~)(t) で表す.引数となる時刻は,イベン

トの起こった時刻tに対して, tーや

t+

を取る. 3.1 解析の概要 [定義リ OPTがパケットを送信する時に, LQDは詞じキュー からはパケットを送信しなかったとする.この時, OPTが送 信したパケットを extraパケットと呼ぶ. exもraパケットの総数をE Xとすると,任意の入力 σに対し でも匂P T(σ)孟予L Q D(σ)十E Xが成り立つ.以下ではE Xの 値の上限を見積もることにより,競合比の上限を与える.その 方針を以下に述べる. 入力が全て終了した時点で, OPTにより送告されたパケッ トと, LQDにより送告されたパケットのみを考える. OPT の送信した extraパケット 1個に対して, LQDの送信した パケット

d

百個(CHGは後で定義する)をマッチングさせ る(ただし,

d

δ

は整数であるとは隈らない).このマッチ ングを,以下に出てくるマッチングと区別してドマッチング (Final−マッチングの賂)と呼ぶことにする. 3.2節と 3.3節に おいて, F−マッチングが構成可能であることを証明する(補題 1, 2)・従って, E X話 ヰ 立 l仏Q D(りとなり,上記の考察よ り 均PT(σ)孟( 1十 ヰ 立)VLQD(σ)である.また, 3.4節で, CHG豆与土M を示す(補題 3).これにより,以下の定理を 得ることが出来る. [定理1〕 LQDの競合比は2-1/N以下である. 3.2 T”マッチング 上記のドマッチングを保証するために,任意の時刻において, マッチング( Temporary−嗣マッチング, T−マッチングと書く)を 構成する.以下,その具体的方法について述べる. [定義 2] A を任意のポジシーとし,tをイベンJトの起こらな い持刻とする.時刻tにパケット pが,ポリシー Aのキューの 先頭からj番自に位置するとき,む(p,t)=jと書く.便宜上, pが時刻tに既に送信携であれば,む(p,

t

)口 Oとする. [定義 3] tをイベントの起らない時刻とする.

) -

htbv(t)

が成立するキュー Q(j)において, htbv(t)

+

1 ~fLQD(P, t)

hg

T(t) を満たす OPTのパケット pを,時刻 tにおける chargeパケッ トと呼ぶ. chargeパケットは, OPTの方が LQDよりも多くパケット を保有しているキューにおいて, OPTがキューの後方に余分に 持っているパケットである.定義より,時刻tがパケットの送 信時刻ならば,持刻 tーに OPTのキューの先頭にある charge パケットは, extraパケットとなる, T−マッチングは,以下のタイプ(a)のパケットとタイプ(b) のパケットとの簡のマッチングである. タイプ(a) (a-1)現在 OPTのキューの中にある chargeパケット (a-2) OPTが既に送信した exもraパケット タイプ(b) (ト1)現在 LQDのキューの中にあるパケット (かめ LQDが既に送信したパケット

(5)

ただし,マッチングの条件は,以下の通りである. 条件 1:タイプ(a)のパケット 1備に対してタイプ(b)のパ ケット

r

.

i

i

a

個をマッチさせる. 条件 2:時刻 tのマッチングで,タイプ(a-1)の chargeパケッ トp

i

こタイプ(b)のLQDのパケット qがマッチさせられると する.このとき, foPT(P,

t

)孟fLQD(q,t)が成立している. 条件2は,マッチング可能性の証明を容易にするための条件 である. アルゴリズムが終了した時点では,タイプ(a-1)や(b-1)の パケットは存在しない.すなわち,その時点のT鵬マッチングは 払マッチングの条件を瀧たしている.従って,以下の補題が成 り立つ. 〔補題 1] 任意の時刻に下マッチングが構成可能であれば, l マッチングが構成可能である. 3.3 T”マッチング可能性の証暁 ここでは,任意の時刻に下マッチングが構成可能であること を示す.それに先立ち,いくつか定義を行う. [定義心 時刻tに chargeパケットの存在するキューの番号集 合を Q(t)とする.即ち, Q(t)

=

{j

I

hg

T(t)-hnv(t)

>

0, 1話j妥 N} である. [定義 5] chargeパケット数が最大となる時刻の chargeパケッ ト数を C H Gとする.

f

i

P

ち, CHG=m:.x{

(hg

T(t)-h~bv(t))} jEQ(t) である. [補題 2] 任意の入力に対し,任意の時刻に T−マッチングが構 成可能である. 証明. 時刻による帰納法で証明する.初期状態

i

こおいては,ど ちらのアルゴリズムもパケットを保持していないので, T−マッ チングは成立している.イベントの起こる任意の時刻をtとす る.時刻tーで下マッチングが構成されていると依定し,時刻 t+におけるT鵬マッチングの具体的な構成方法を示すことによ り,補題を証明する.その捺,時刻

÷

t

におけるマッチングで は,タイプ(a-2)のパケットに対しては時刻tーの時のマッチ ングをそのまま適用させる.これは,条件 2より,タイプ(a-2) のパケットにマッチされているパケットはタイプ(b-2)のパケッ トであち, LQDのプリエンプションによりなくなることはな いので可能である.そこで,タイプ(a-2)のパケットの t+で のマッチングについては,以後述べないことにする. 時亥

u

tーに下マッチングが構成されていると仮定する.時刻 tのイベントとして考えることが出来るのは,パケットの送信 かパケットの到着である. 持亥

u

tのイベントがパケットの送信であった場合,新たな chargeパケットは生じない.従って,時刻tーのマッチングを そのまま時刻 t+のマッチングとすれば,全ての条件は満たさ れ る 次に, Z寺刻tのイベントがパケットの到着である場合を考え る.この時のOPTの動作としては,パケットの受理と非受理 が考えられる.(一般性を失うことなく, OPTはプリエンプショ ンをしないと仮定して良い.もしもプリエンプションを行い, 既にキュー内にあるパケットを破棄するなら,前もってそのパ ケットを受理しなければ良いj また, LQDの動作としては, 受理,非受理,プリエンプション後の受理(この動作は,今後 単にプリエンプションと呼ぶ)が考えられる.以下, 6つの場 合について見ていく.一般性を失うことなく,到着するパケッ トは目的ポートがQ(2)であるとし, LQDがプリエンプション を行う場合は,パケットをQ(l)から破棄することにする. 場合L

OPT

:受理,

LQD

:受理 このとき,

2

Q(t−)であれば,パケット受理の前後で charge パケットは変化しない.従って,待刻tーのマッチングをその まま時刻t十のマッチングとすれば良い. 2 E Q(t一)であれば,パケットを受理した襟, OPTの キューでh

D(糾)の位震のパケット(これを pとする) が chargeパケットでなくなり,新しく到着して受理した hg

T(t+)

=

hg~T(t-) 十 l の位置のパケット(これを q と する)が新たに chargeバケットとなる.即ち,受理の前後で chargeパケット数は変化しないが, chargeパケットは変化して いる.そこで,時刻tーにパケット pが構成していたマッチング を,時刻

÷

t

ではパケット qと構成させる.f.(p,t十)

<

f.(q,t+) であり,時刻tーで piこ対するマッチングが条件2を溝たして いたことから,時~Jt+ で q についても条件 2 が満たされるこ とが分かる.また,条件1が満たされていることは明らかであ る.p以外のタイプ(a)のパケットについては,時刻

t

の時と 開じマッチングを与えれば良い. 場合 2.

OPT

:受理,

LQD

:非受理 hfbv(叫 − hg

T(t-)

>

0ならば,時刻件での chargeパ ケットは時刻tーでの chargeパケットと同一である.よって, 時実jt十のマッチングは持亥

u

tーのマッチングと同ーのものに すれば長い. 一方,ほん(t−)一九九v(t−)詮 0である場合,時刻tーか ら時刻t十への変化で chargeパケットが新たに 1個増える(p とする).それ以外の chargeパケットは持亥

U

t

−の時と変わら ない.従って, pを新たにマッチさせ, p以外の chargeパケッ トのマッチングは変更しないことにする. まず, p

i

こ条件 lを構たす数のパケットをマッチさせるため に,時刻 t+においてLQDのパケットが十分にあることを示 す.LQDは弼着したパケットを受理しなかったので,時刻 t+ でバッファは一杯(

I

:

f

=

l

ρ(叫)

=

M)であり,時刻 t+で の chargeパケットの数は定義より高々CHG個である.故に, 時刻t十において, LQDのバッファ内には,マッチングを構成 するのに十分な数のパケットが存在している.一 次に条件2について考える.p以外のパケットは,時刻 tーと 同一のマッチングであるため,条件2を満たしている.LQD

(6)

-20-は pを非受理としているので, LQDの定義より, f

v(朴)孟

h

n

v

(件) (1孟j豆N) が成立している.また,場合分けの条件より h~tT(t-)

-h

n

v

(

t

−) み0であり, OPTは pを受理し, LQDは非受 理としていることから,

h

g

t

r

(件)

>

h~6v (朴)である.これ ら2つの関係式より,

h

g

t

r

(件)

>

h

n

v

(朴) (1孟j話N) が成立している.よって, LQDの任意のパケット qに対して f(p,t+)

>

f(q,t+)が成立する.従って, pに対するマッチング は条件2を満たす. 場合 3.OPT:受理, LQD:プリエンブション

t

十におけるマッチングの構成法は, Q(2)のパケットにつ いては, OPT, LQDが共にパケットを受理した場合1と 関様に考えれば良い.よって,プリエンプションの認こった Q(l)について考える.Q(l)では, OPTのキューの中身は変 化なく, LQDはパケットを l個捨てている.そのため,もし h~6v (叫>

h

g

t

r

(叫であったなら, chargeパケットは変 わらないので,

t

のマッチングをそのまま採用してやれば良 い.次

i

こ,

h

6

v

(川 孟

h

g

t

r

(

t

−)の場合を考える.LQDは プリエンプションしているので,定義より,時期

i

t十において LQDのパップアは満杯である.また,プリエンプションによ りLQDはQ(l)のパケットを破棄したので, Q(l)がLQDに おいて最も多くパケットを保持しているキューである.このこ とから,場合2と問様の議論を行うことができ,全ての条件を 満たすマッチングが,時期jt十においても構成可能であること が分かる. 場合 4.OPT:非受理, LQD:受理または非受理 時刻tーからt÷にかけて,新しい chargeパケットは生じな い.従って, t÷のマッチングはtーのマッチングと向ーにすれ ば良い. 場合 5.OPT:非受理, LQD:プリエンブション 場合3と同様に考えることが可能である.すなわち,新たに マッチングを考えなければならないのは, Q(l)でLQDがパ ケットを 1儲破棄したことにより生じる可能性のある charge パケットであるが, LQDがQ(l)からパケットを破棄したとい う事実から,その chargeパケットをマッチさせることが可能 である. 以上より,時刻 t+においてもす胸マッチングが構成可能であ ることが示された.

3.4 CHGの評舗 最後に本節で, CHGの値の上限を証明する. [補題 3] 任意の入力に対し, CHG話 午M が成立する. 証明. 時刻に関する帰納法で示す. 初期状態においては, OPTもLQDもパケットを保持して いないので,明らかに条件は成立している.イベントの起こる 時刻をtとする.tーで CHG豆与よMが成立していると仮定 し, t−トでも成立することを示す. まず,時刻tのイベントがパケットの送信である場合を考え る.パケットの送信では, chargeパケット数は増加しないので, 仮定より CHG話与よMが時刻 t+でも成立している. 次に,時刻tのイベントがパケットの到着である場合を考え る.補題2と同様l,こ OPTとLQDの動作に応じて場合分け する.また補題2と同様に,到着するパケットの自的ポートは Q(2)であり, LQDがプリエンプションを行う場合は,パケッ トをQ(l)から破棄することにする. 場合 1.OPT:受理, LQD:受理 キュー内の chargeパケット数は,時実

l

t

tのイベントの前後で 変化しないので, CHG妥 今l Mが成立している. 場合 2.OPT:受理, LQD:非受理 まず, hgtr (叫孟 h~6v (叫の場合を考える. LQDは新 しく到着したパケットを非受理としたので,その方針から,時 亥

t

l

t

+

においてパップアは満杯であり, Q(2)が最長のキューで ある.よって,

h~6v (件)孟か

が成り立つ.また,仮定より hgtr(叫孟 h~6v (叫であり, OPTは新しくパケットを受理したので, OPTは今ュ− Q(2) に, LQDより多くパケットを持っていることになる.すなわ ち, chargeパケットでないパケットを会M 鱒以上保持してい る.OPTの保持できるパケット数は高々Mなので,時亥

t

t+ で CHG妥 与l Mが成立している. 次に,

h

g

t

r

(叫 < 九 九

v

(

t

−)の場合を考える.このとき,時 刻tにQ(2)に到着したパケットをOPTが受理しても, charge パケットの数は増加しない.よって,時刻tーでの仮定から, CHG孟 ヰl Mが成立している. 場合 3.OPT:受理, LQD:プリエンプション まず, Q(2)について見ると, OPTもLQDも到著するパケッ トを受理するので, Q(2)の chargeパケット数は変化しない. 続いてLQDによるプリエンプションの発生する Q(l)につ いて考える.最初に,

h

g

t

r

(

t

−)孟f

v(t−)の場合を考える. LQD l立時刻tーに保持していたパケットを lつ破棄しており, その方針から,

ル(

t

+

M である.hgtr(t-) 丞 h~6v(t-) なので,時刻 t十に Q(l)にあ るパケット数はOPTの方がLQDよりも多い.場合2と同様 に考えることにより, CHG孟 与l Mが成立する.

h

g

t

r

(

t

)

<

h~6v(t) の場合も,場合 2 と詞様に考えること ができる.すなわち, LQDがQ(l)からパケットを破棄しても Q(l)の chargeパケット数は増加しない.よって,時刻 tーで の仮定から, CHG孟与よMが成り立つ. 場合 4.OPT:非受理, LQD:受理または非受理

(7)

場合1と同様に,キュー内のchargeパケット数は,パケッ トの到着の前後で変化しないので, CHG話与よMが成立し ている. 場合5.

OPT

:;非受理,

LQD

:プリエンプション この場合は, OPTが受理し, LQDがプリエンプションする 場合3と同様に考えることができる. 上記の議論より,

t

+

においても, CHG孟与!.M が成立し ており,帰納的に,任意の時刻においてCHG話与よMが成 立していることが蓄えた.

4

.

お わ り に

本論文では,共有メモリ裂のパップア管理オンライン問題に 対して,既存の競合比の上援を改良した.今後は,上下摂を一 致させることが重要な諜麓である.また,このモデルに対する 他の設定(錨催を複数認めるモデルやプリエンプションを許さ ないモデル)についての競合比の改良も行いたい. 文 献 [1] W. Aiello, Y. Mansour, S. Rajagopolan, 悶d A. Rosen,

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