A Probabilistic Network Calculus Approach to Measurement-based Bandwidth Estimation

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Markus Fidler
• Subject Area: Theoretical Computer Science
• Term: from 2008 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 77698748

Die Abschätzung der verfügbaren Bandbreite eines Netzwerkpfads aus Messungen auf Endsystemen geht zurück auf das Konzept der Paketpaare und die TCP-Staukontrolle. Die Bandbreitenabschätzung spielt eine wichtige Rolle für das Internet mit Anwendungen in den Bereichen Netzwerküberwachung, Verkehrsleitung und Dienstgüte. Obwohl eine Vielzahl von Messmethoden existiert, sind die Grundlagen der Bandbreitenabschätzung nach wie vor nicht gut verstanden. Die meisten Messmethoden basieren auf einem einfachen Netzwerkmodell, welches sich auf eine einzelne Leitung beschränkt und Querverkehr als Fluid mit konstanter Rate annimmt. Im Fall mehrerer Leitungen und variablem Querverkehr treten nennenswerte Messfehlerauf. Diese Fehler können mit heutigen Theorien nicht erklärt werden. Ziel des Projekts ist es, eine Methodik zur messungsbasierten Bandbreitenabschätzung für Netzwerke von stochastischen Systemen, z.B. Scheduler mit variablem Querverkehr oder drahtlose Leitungen, mit dem Netzwerkkalkül zu entwickeln. Wir erwarten, dass eine Formulierung im stochastischen Netzwerkkalkül das Potential hat, wichtige, neue Einsichten, z.B. bezüglich der Optimalität von Messverfahren, zu liefern, die zu besseren Schätzmethoden führen können. Die Verknüpfung mit dem Netzwerkkalkül erlaubt eine experimentelle Verifikation bekannter Theorien und ermöglicht die Erforschung von Aspekten, die über den Wissensstand aktueller Theorien hinausgehen, wie z.B. das Scheduling von Querverkehr mit unendlicher Varianz.

• DFG Programme: Research Grants