4. Congestion Management Queuing (Quản Lý Tắc Nghẽn)
4.2.2 PQ (Priority Queuing)
Kĩ thuật này được sử dụng trong trường hợp đa hàng đợi, mỗi hàng đợi có một mức ưu tiên khác nhau, hàng đợi nào có mức ưu tiên cao nhất sẽ được ưu tiên phục vụ trước. Khi có tắc nghén xảy ra thì các gói trong các hàng đợi có độ ưu tiên thấp sẽ bị loại bỏ. Có một vấn đề đối với kĩ thuật này: khi các hàng đợi có độ ưu tiên cao quá nhiều thì các gói trong hàng đợi có độ ưu tiên thấp sẽ không bao giờ được phục vụ. Các gói được phân loại và được sắp xếp vào hàng đợi tuỳ thuộc vào thông tin bên trong các gói. Tuy nhiên kĩ thuật này dễ bị lạm dụng bởi người sử dụng hay các ứng dụng do ấn định các độ ưu tiên không cho phép.
Vậy PQ cho phép định nghĩa các luồng lưu lượng ưu tiên như thế nào trong mạng? Ta có thể cấu hình các độ ưu tiên lưu lượng, có thể định nghĩa một loạt các bộ lọc trên cơ sở các đặc điểm của gói qua router để sắp xếp các lưu lượng trong các hàng đợi. Hàng đợi có độ ưu tiên cao nhất sẽ được phục vụ trước cho đến khi hàng đợi rỗng, sau đó các hàng đợi có độ ưu tiên thấp hơn sẽ được phục vụ lần lượt. Câu hỏi đặt ra là PQ làm việc như thế nào? Trong quá trình truyền dẫn,các hàng đợi có độ ưu tiên cao được đối xử ưu tiên hơn các hàng đợi có mức ưu tiên thấp hơn, hay nói cách khác các, lưu lượng quan trọng sẽ được gán các mức ưu tiên cao và lưu lượng có mức ưu tiên cao nhất được truyền trước, còn lại các lưu lượng ít quan trọng hơn. Các gói được phân loại dựa trên các tiêu chuẩn phân loại của người sử dụng,và được đặt ở một trong số các hàng đợi đầu ra với các độ ưu tiên: độ ưu tiên cao, trung bình, bình thường (không được ưu tiên), ưu tiên thấp. Các gói không được ấn định độ ưu tiên sẽ được đưa tới các hàng đợi bình thường. Khi các gói được gửi tới giao diện đầu ra, các hàng đợi ưu tiên tại giao diện đó được quét các gói theo thứ tự độ ưu tiên giảm dần. Hàng đợi có độ ưu tiên cao nhất được quét đầu tiên, sau đó đến các hàng đợi trung bình và tiếp tục các hàng đợi có độ ưu tiên khác. Gói đứng đầu hàng đợi có độ ưu tiên cao nhất được truyền đầu tiên. Thủ tục này được lặp lại
mỗi khi có một gói được truyền. Chiều dài lớn nhất của hàng đợi được định nghĩa theo chiều dài giới hạn. Khi một hàng đợi dài hơn chiều dài hàng đợi giới hạn thì các gói đến sau sẽ bị loại bỏ.
Cơ chế hàng đợi đầu ra ưu tiên có thể được sử dụng để quản lý lưu lượng từ tất cả các giao thức trong mạng. PQ cung cấp cách đối sử ưu tiên cho các luồng lưu lượng có độ ưu tiên cao, chắc chắn rằng các luồng lưu lượng then chốt khi qua các kết nối WAN sẽ đạt được độ ưu tiên cao.
Các gói được phân loại như thế nào trong kĩ thuật PQ
Danh sách ưu tiên là một tập các luật lệ mô tả các gói sẽ được ấn định các độ ưu tiên như thế nào trong các hàng đợi. Ngoài ra nó cũng có thể mô tả độ ưu tiên mặc định hoặc giới hạn kích thước hàng đợi của các hàng đợi ưu tiên.
Các gói được phân loại theo:
+ Loại giao thức hoặc giao thức con + Giao diện đầu vào
+ Kích thước các gói tin + Các Fragment
+ Danh sách truy nhập
Tất cả các lưu lượng dùng để quản lý và điều khiển mạng đều được ấn định độ ưu tiên cao nhất để trong trường hớp có tắc nghẽn xảy ra thì chúng được ưu tiên truyền trước. Các lưu lượng không được ấn định mức ưu tiên nào thì được đưa vào các hàng đợi bình thường.
PQ cung cấp thời gian đáp ứng nhanh hơn so với các kĩ thuật hàng đợi khác. Mặc dù có thể ấn định các độ ưu tiên cho các hàng đợi tại bất kì giao diện đầu nào nhưmg nó thường được sử dụng cho các lưu lượng có băng thông thấp.
Để giải quyết vấn đề các hàng đợi có độ ưu tiên thấp không được xử lý khi có quá nhiều hàng đợi có độ ưu tiên cao thì ta có thể sử dụng các kiểu hàng đợi khác: hàng đợi cân bằng có trọng số (WFQ) hay hàng đợi cân bằng (FQ), đơn giản hơn ta có thể sử dụng cơ chế định dạng lưu lượng hay CAR để giới hạn tốc độ của lưu lượng có độ ưu tiên cao hơn. PQ sử dụng định cấu hình tĩnh do đó nó không thể thích ứng với các mạng thay đổi. Cơ chế xếp hàng ưu tiên là cơ chế đơn giản, có thể cung cấp các lớp dịch vụ phân biệt và cần ít nhất hai hàng đợi FIFO. Lấy một ví dụ sau: cho các hàng đợi FIFO và ta sẽ ấn định các mức ưu tiên khác nhau cho chúng: mức ưu tiên cao, mức ưu tiên trung bình, mức ưu tiên bình thường, mức ưu tiên thấp.
Ưu điểm
- Có sự ưu tiên lưu lượng
Nhược điểm
- Trường hợp gói tin ở hàng High chiếm băng thông trong 1 thời gian dài , các ứng dụng ở hàng đợi thấp hơn phải chờ lâu ,có thể là rất lâu khiến các ứng dụng dựa trên các gói này bị gián đoạn .