Scheduling, Packet Scheduler, Scheduling Algorithm   스케줄링, 스케쥴링, 패킷 스케줄링 기법

(2022-01-06)

CPU 스케줄링


1. 스케줄링 기법 (Scheduling)

  ㅇ 처리되어야할 여러 (Queue) 형태로 대기하는, 일련의 작업들 중에,
     - 우선적으로 어느 작업이 처리되어야 하는가를 결정하는,
     -  처리 규칙/기법

  ㅇ 例)
     - 라우터 등의 장치에서 다음 링크로 보내기 위해 대기중인 패킷을 처리하는 방식
     - 멀티태스킹 환경에서 다음에 어느 태스크를 먼저 수행하여야 하는지에 대한 결정
     - 여러 사용자에게 무선자원효율적 배분 등


2. [라우터 등에서, 패킷 스케줄링] 패킷 스케줄링 주요 기법
     - FIFO (선입선처리)
        . 선입선출에 의한 큐잉 서비스(처리)
     - Fair Queuing (공정 큐잉, FQ)
        . 들 간에 공평한 서비스 (例, 라운드 로빈 등)
     - Priority Queuing (우선순위 큐잉, PQ)
        . 각  별로 우선순위를 정하여 큐잉 서비스
     - Custom Queuing (맞춤예약 큐잉, CQ)
        . 사전에 맞춤예약식으로 큐잉 서비스
     - Weighted Fair Queuing (WFQ)
        .  마다 가중치를 주어가며 공평성을 살림 
     - Proportional Fairness (PF)
        . 효율성과 형평성을 적절히 trade-off

  ㅇ 패킷 스케줄링 시 주요 고려사항 (선택 기준)
     - 효율성 (Efficiency),  수율 (Throughput),  QoS 지원 (지연, 에러율 등),
       공정성 (Fairness),  구현/운용상의 복잡도 (Complexity) 등

  ㅇ 할당 대상이 될 수 있는 주요 자원
     - 대역폭, 버퍼 공간, CPU 처리 자원 등

  ㅇ 시스코社의 IOS에서 큐잉 기법들
     - FIFO (디폴트 설정), Priority Queuing, Custom Queuing, Weighted Fair Queuing


3. [무선 이동통신]

  ※ ☞ 이동통신 스케줄링 참조
     - 이동통신 셀 내 여러 사용자에게, 한정된 무선 자원을, 
       시간/주파수/공간 관점에서 최적으로 할당하는 것


4. [운영체제]  CPU 스케줄링

  ㅇ 준비 에 있는, 다수의 프로세스 중 어느 프로세스에게 CPU 코어를 할당할 것인가를 결정하는 것

  ㅇ 여러 CPU 스케줄링 알고리즘들이 존재함
     - 선입선처리 스케줄링 (FCFS, First Come First Served Scheduling, 또는 FIFO)
     - 최단 작업 우선 스케줄링 (SJF, Shortest Job First Scheduling)
        . FIFO 기법보다 평균 대기시간이 감소됨
        . 작업 시간이 큰 경우 오랫동안 대기해야 함
     - 라운드 로빈 스케줄링 (Round Robin Scheduling)
     - 우선순위 스케줄링 (Priority Scheduling)
     - 다단계  스케줄링 (Multilevel Queue Scheduling)
     - 다단계 피드백  스케줄링 (Multilevel Feedback Queue Scheduling)

  ㅇ 스케줄링 알고리즘 선택 기준
     - CPU 이용률
     - 처리량
     - 총 처리 시간
     - 대기 시간
     - 응답 시간



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