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.