Trải qua nhiều năm nghiờn cứu vấn đề điều khiển độ chiếm dụng trung bỡnh của hàng đợi chia sẻ bởi nhiều luồng thay đổi khỏc nhau, tổ chức IRTF kết luận rằng giải phỏp tốt nhất với router thực hiện trong tài khoản gồm tớn hiệu phản hồi phõn phối ngẫu nhiờn, thống kờ. Điển hỡnh mà IRTF sử dụng cho phương thức này như là bộ tỏch sớm ngẫu nhiờn RED.
RED sử dụng độ chiếm dụng trung bỡnh của hàng đợi như là một tham số, một chức năng ngẫu nhiờn mà nú quyết định cú chế trỏnh nghẽn phải được khơi mào hay khụng.
Sau khi độ chiếm dụng trung bỡnh tăng lờn thỡ khả năng loại bỏ gúi cũng sẽ tăng lờn. Hỡnh 4.9 biểu diễn một hàm khả thi đơn giản.
- Độ chiếm dụng lờn tới một ngưỡng thấp hơn minTH, cỏc gúi chuyển qua khụng bị ảnh hưởng (khả năng loại bỏ gúi bằng khụng). Trờn giới hạn minTH, khả năng loại bỏ gúi tăng theo đường thẳng với khả năng vươn tới maxP cho một độ chiếm dụng của maxTH. Tại và trờn maxTH cỏc gúi chắc chắn bị loại bỏ.
- Ba giai đoạn này thỉnh thoảng chỉ dẫn đến trỏnh nghẽn và điều khiển nghẽn. Trường hợp xấu nhất kớch thước hàng đợi bị giới hạn bởi maxTH. RED bắt đầu khai mào sự chỉ dẫn nghẽn trước khi hàng đợi bị đầy.
Độ chiếm dụng trung bỡnh được tớnh toỏn lại tại mọi thời điểm một gúi đến và dựa vào bộ lọc thụng thấp hoặc độ chiếm dụng trung bỡnh hoạt động trọng số hàm mũ (EWMA) của độ chiếm dụng hàng đợi tức thời. Cụng thức của nú là:
q inst avg
avg Q Q W
Q =(1−Wq). + . Qavg là độ chiếm dụng trung binh. Qinst. là độ chiếm dụng tức thời.
Wq là trọng số của hàm di chuyển trung bỡnh.
Wq cú ảnh hưởng mật thiết tới tham số chiếm dụng trung bỡnh theo độ chiếm dụng tức thời của hàng đợi. Giỏ trị cao hơn thỡ mức xung đột nhiều hơn và giỏ trị thấp hơn thỡ mức duy trỡ hơn. Mục đớch là chọn lựa một giỏ trị cho phộp RED bỏ qua tạm thời ngắn hạn mà khụng gõy mất gúi khi truyền dẫn nhưng cú tỏc dụng duy trỡ cỏc mức độ chiếm dụng trước độ trễ của mọi tỏc động một cỏch vụ hạn hoặc những luồng đồng bộ của việc trỏnh nghẽn của TCP chịu ảnh hưởng.
K h ả n ăn g l o ại b ỏ
Thời gian chiếm dụng trung bỡnh
0 1 max Min th Max th 100% Khụng mất gúi Khả năng loại bỏ tăng
Khụng bị loại bỏ
Loại bỏ đảm bảo
Một router cú thể giữ cỏc giỏ trị minTH, maxTH và maxP khỏc nhau cho cỏc hàng đợi khỏc nhau, cõn bằng với tổng khụng gian khả dụng của hàng đợi, số lượng hàng đợi yờu cầu và độ trễ, độ rung pha hạn chế của lớp lưu lượng sử dụng cỏc hàng đợi khỏc nhau. Thờm vào đú Wq phải khỏc nhau trong mỗi hàng đợi.
Chiến lược loại bỏ ngẫu nhiờn cú những đặc điểm hữu ớch sau:
• Chỳng tạo ra một cơ chế phản hồi khụng tớch cực cho TCP và cường độ tăng lờn theo hàm mức nghẽn trong router.
• Cỏc luồng chịu sự chi phối chia sẻ thụng qua hàng đợi (cỏc gúi vào hàng đợi thường xuyờn hơn) thỡ chịu cường độ phản hồi tốt hơn.
• Sự đồng bộ được giảm tới mức cực tiểu giữa nỗ lực trỏnh nghẽn của phiờn truyền dẫn độc lập chia sẻ một hàng đợi riờng biệt.
Sự bắt đầu loại bỏ ngẫu nhiờn sớm (trước khi hàng đợi thực sự sử dụng hết hoàn toàn khụng gian cho phộp của nú) tăng lờn thỡ cú thể dễ dàng xếp ngoài vựng nghẽn tạm thời trước độ chiếm dụng hàng đợi là quỏ cao. Quỏ trỡnh ngẫu nhiờn phõn phối loại bỏ trong giai đoạn đầu làm giảm tớnh ngẫu nhiờn của nhiều luồng cho loại bỏ gúi.
Hai khoỏ giả định làm nền tảng cho loại bỏ dựa vào quản lý hàng đợi tớch cực : • Nhiều hoặc hầu hết cỏc tầng gõy ra nghẽn tạm thời là nền tảng TCP và trước đú
đỏp lại tới phản hồi khụng tớch cực của mất gúi sớm.
• Cỏc gúi thực sự loại bỏ thuộc về luồng (hoặc cỏc luồng) TCP gõy ra nghẽn.
Sự vắng mặt của cỏc phương tiện phõn loại và hàng đợi mỗi luồng mà cỏc giả định này cú thể khụng luụn cú hiệu lực. Lỳc này chỳng thường hợp lý. Việc cỏc gúi đến trong suốt một khoảng thời gian nghẽn sẽ thuộc về cỏc luồng chiếm dụng nhiều hơn là cỏc luồng khỏc. Nú giữ vững lý do để loại bỏ gúi trong suốt khoảng thời gian nghẽn như gặp phải một luồng gúp phần gõy nghẽn. Đặc tớnh thời gian của cỏc luồng gõy nghẽn cho phộp RED và biến thể của nú tập trung cỏc luồng thớch hợp.