Bandbreedte voor internetverkeer kan effectiever gebruikt worden door wachtrijmodellen in te zetten. Dat onderzocht wiskundige Pascal Lieshout van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in Amsterdam. Hij promoveerde op 5 september aan de Universiteit van Amsterdam op zijn proefschrift Queueing Models for Bandwidth-Sharing Disciplines.
Als je telefoneert via je computer, wil je niet dat het e-mailverkeer stilstaat. Doordat je computer meerdere taken tegelijk moet doen, moet de servercapaciteit worden verdeeld over de verschillende verkeersklassen. Daarbij mag bij het spraakverkeer best een beetje ruis in de lijn ontstaan, maar vertraging van de telefoonlijn is erg ongewenst.
Moderne communicatienetwerken, zoals het internet, zijn in staat om gelijktijdig verschillende soorten applicaties te ondersteunen. Hierbij kun je denken aan standaard data- (e-mail), video- (YouTube) en spraakapplicaties (VoIP), maar ook aan multimedia-applicaties zoals gaming en video-conferencing. Het netwerkverkeer dat hierdoor wordt gegenereerd, stelt verschillende eisen aan de afhandeling. De beschikbare servercapaciteit moet op een geschikte wijze worden verdeeld over de verschillende verkeersklassen: bij dataverkeer mogen er maar weinig gegevens verloren gaan, terwijl bij spraakverkeer enig gekraak (dataverlies) niet zo erg is maar vertraging wel.
Voorstelling van een netwerk met verschillende applicaties, zoals data- (e-mail), video- (YouTube) en spraakapplicaties (VoIP)
Wachtrijtheorie
Aangezien verschillende soorten verkeer verschillende eisen hebben, is het belangrijk dat er onderscheid wordt gemaakt in de hoeveelheid bandbreedte die wordt toegewezen aan elke verkeersklasse. Lieshout onderzocht mechanismen die dit kunnen doen.
Een communicatienetwerk kan gezien worden als een wachtrijsysteem, waar klanten aankomen, eventueel wachten op hun bediening, en vertrekken nadat ze zijn geholpen. Zowel de aankomstmomenten als de hoeveelheden werk die de klanten meebrengen hebben een stochastisch (dat wil zeggen, door het toeval bepaald) karakter. Daarom past Lieshout de wachtrijtheorie, waarmee verschijnselen die zich voordoen in wachtrijsystemen kunnen worden bekeken, toe als hulpmiddel om de prestatie van verschillende mechanismen te analyseren. Met de behaalde resultaten kunnen netwerkproviders hun capaciteit in zogenaamde multi-service netwerken beter benutten, en zo geld besparen. Voor zijn onderzoek ontving Lieshout in 2006 de prestigieuze ACM Sigmetrics/Performance best student paper award.
Zie ook:
- Nooit meer in de rij? (Kennislinkartikel)
- Wachttijden op internet (Kennislinkartikel)
- Wiskunde van het wachten (Kennislinkartikel)
- Wachtrijtheorie (Wikipedia)