تحليل مساله بهينه سازي تخصيص ظرفيت در پروكسي هاي SIP و ارائه الگوريتم كنترل اضافه بار با عدالت Max-Min

Analyzing the Optimization Problem of Resource Allocation in SIP Proxies and Providing an Overload Control Algorithm with Max-min Fairness

پروتكل SIP يك پروتكل لايه كاربرد است كه براي ايجاد، مديريت و اتمام جلسات چندرسان‌هاي در زيرسيستم‌‌هاي چندرسان‌هاي IP در نظر گرفته شده است. استفاده وسيع از اين پروتكل منجر به حجم بالاي ترافيك در پروكسي‌‌هاي SIP شده و تخصيص با دقت منابع پردازشي به جريان‌‌ها را به يك مسأله با اهميت بالا تبديل مي‌كند. در اين مقاله به تحليل مسأله بهينه‌سازي تخصيص منابع پردازشي در پروكسي‌‌هاي SIP مي‌پردازيم و دو تابع هدف حداكثرسازي مجموع گذردهي و حداقل‌سازي مربعات را مورد ارزيابي قرار مي‌دهيم. تابع هدف حداكثرسازي مجموع گذردهي، به جريان‌‌هاي بين دامنه‌اي اولويت پايين‌تري را اختصاص مي‌دهد زيرا اين جريان‌‌ها برخلاف جريان‌‌هاي داخل دامنهاي از دو پروكسي مياني عبور مي‌كنند. از سوي ديگر، تابع هدف حداقلسازي مربعات به سياست با عدالت max-min منتهي مي‌شود و بنابراين به منظور عملياتي‌سازي اين نوع سياست، در پروكسي‌‌ها از سرويس‌دهي نوبت گردشي (RR) استفاده مي‌كنيم و يك الگوريتم ارائه مي‌دهيم كه با كنترل طول صف جريان‌ها، اضافه بار را كنترل كرده و از ارسال مجدد و ناپايداري جلوگيري مي‌كند. اين الگوريتم در مقايسه با روش‌‌هاي موجود به استفاده بهتر از منابع پردازشي در پروكسي‌‌ها منتهي مي‌شود.

Session Initiation Protocol (SIP) is an application layer protocol designed to create، manage، and terminate multimedia sessions in the IP multimedia subsystem (IMS). The widespread use of this protocol results in high traffic volume over SIP proxies، requiring delicate CPU allocation to flows. In this paper، we analyze the optimization problem of resource allocation in SIP proxies with two objective functions: maximizing total throughput and minimizing the least squares. Maximizing total throughput، prioritizes intra-domain flows over inter-domain ones، as the latter pass through two intermediate proxies. On the other hand، minimizing the least squares corresponds to a max-min fairness policy. Hence، we use round robin scheduling in proxies. In addition، we propose a SIP overload control algorithm that limits re-transmissions and prevents instability of proxies by controlling the length of SIP message backlog for each flow. This algorithm leads to better use of processing resources، in comparison with existing overload control algorithms.