ЗАСОБИ УПРАВЛІННЯ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯМИ І ПОЛІТИКИ ВІДКИДАННЯ ПАКЕТІВ
Вступ
Механізми запобігання перевантаженню і різні політики відкидання пакетів призначені на основі аналізу мережного трафіка відслідковувати вузькі місця в мережі і не допускати виникнення на цих ділянках перевантажень. В умовах перевантаження ці механізми забезпечують тільки пільгову обробку пріоритетного трафіка. Але на практиці часто виникає ситуація, що пакет, який тільки-но надійшов, необхідно поставити у чергу, що вже досягла свого максимального розміру. У результаті деякі пакети слід відкинути. У найпростішому випадку застосовується політика "відкидання хвоста" (tail drop), відповідно до якої відкидаються пакети, які тільки-но надійшли.
Однак політика "відкидання хвоста" призводить до виникнення ефекту глобальної синхронізації – одночасного (синхронного) перезапуску алгоритмів повільного старту множини ТСР-джерел. Крім небажаної зміни розмірів черги, цей ефект здатний також призвести до зростання джитера, затримки пакетів трафіка і зниження продуктивності всієї мережі. Більш ефективними є механізми превентивного управління перевантаженнями, до яких належать алгоритми RED і його модифікації WRED і DWRED.
1. Алгоритм довільного раннього виявлення RED
Алгоритм довільного раннього виявлення (Random Early Detection –RED) є алгоритмом активного управління чергою і має істотні переваги в порівнянні з традиційним механізмом "відкидання хвоста". Механізм RED використовує превентивний підхід до запобігання перевантаженню мережі та замість очікування фактичного переповнення черги, як при "відкиданні хвоста", RED починає відкидати пакети з ненульовою імовірністю, коли середній розмір черги перевищить певне мінімальне граничне значення. Імовірнісний підхід до відкидання пакетів дозволяє бути впевненими в тому, що механізм RED відкине пакети усього лише декількох довільно обраних потоків, тим самим дозволяючи уникнути ефекту глобальної синхронізації.
Механізм раннього довільного виявлення RED націлений на:
• мінімізацію джитера затримки пакетів шляхом контролю за середнім розміром черги;
• запобігання ефекту глобальної синхронізації ТСР-трафіка;
• забезпечення неупередженого обслуговування трафіка, що характеризується короткочасними сплесками;
• строге обмеження максимального середнього розміру черги (шляхом уведення максимального порога).
Головна мета механізму RED полягає в мінімізації середнього розміру черги, а виходить, і результуючої затримки пакетів трафіка.
У рамках механізму RED уводиться ряд параметрів:
• – мінімальне граничне значення розміру черги, при перевищенні якого чергою починається процес відкидання пакетів. Найменше значення, що рекомендується, пакетів;
• – максимальне граничне значення, при перевищенні якого відкидаються всі пакети, які тільки-но надійшли. Значення, що рекомендується, ;
• – це експонентний ваговий коефіцієнт, який бере участь в обчисленні середнього розміру черги і визначає відносний внесок попереднього середнього і поточного розміру черги (миттєвий розмір) у новий середній розмір черги, що обчислюється за формулою
, (1)
де рекомендоване значення =9;
• – знаменник граничної імовірності (mark probability denominator), який визначає імовірність відкидання пакетів при досягненні середнім розміром черги максимального граничного значення . ............
