Độ chiếm dụng của một hàng đợi tăng lờn khi tải trọng cung cấp vượt quỏ tốc độ mà bộ lập lịch lưu thoỏt gúi khỏi hàng đợi. Bởi vỡ tốc độ tại một vài hàng đợi riờng để lưu thoỏt phụ thuộc vào bộ lập lịch của nú tỏc động lại cỏc lưu lượng từ cỏc hàng đợi khỏc cạnh tranh để truy nhập vào kết nối đầu ra, độ chiếm dụng cú thể được xem như phản ỏnh mức nghẽn hiện thời đang trải qua tại giao diện đầu ra của router.
Để làm giảm độ chiếm dụng của một hàng đợi yờu cầu một vài phương phỏp khơi mào phương thức trỏnh nghẽn trong giao thức truyền tải thụng thường cỏc luồng đi qua hàng đợi. Bởi sự xuất hiện trễ hạn chế trước một vài giao thức truyền tải cú thể bắt đầu tỏc động trở lại nghẽn trong một router, quản lý hàng đợi phải nhận hai loại nghẽn cơ bản sau:
- Nghẽn tạm thời, xuất hiện trong khoảng thời gian ngắn hơn thời gian phản ứng lại giao thức truyền tải trỏnh nghẽn.
- Nghẽn dài hạn, kết quả của tỡnh huống khụng đổi do tốc độ của tất cả cỏc luồng đi qua hàng đợi.
Nghẽn tạm thời gõy nờn thường ngắn và liờn quan đến sự bựng nổ lưu lượng từ một hoặc nhiều luồng. Thụng thường một router khụng muốn loại bỏ cỏc gúi từ một bựng nổ trừ phi khi thực sự cần thiết và như vậy nhà sản xuất và người vận hành lựa chọn kớch cỡ hàng đợi vượt quỏ sự bựng nổ mà họ thường thấy. Tuy nhiờn điều này luụn là cơ hội mà một sự bựng nổ sẽ lấp đầy hàng đợi tại một điểm mà sự loại bỏ gúi là khả
Port M Scheduler Queue Queue Classify Port N
Unmarked Marked Marked Unmarked
Độ chiếm dụng trung bỡnh của một hàng đợi (được đo trong vài khoảng thời gian gần đõy) là một vấn đề quan trọng khi một hàng đợi được chia sẻ bởi nhiều luồng lưu lượng bởi vỡ độ chiếm dụng trung bỡnh ảnh hưởng đến trễ trải qua bởi tất cả cỏc gúi đi qua hàng đợi đú. Một bộ quản lý hàng đợi cần tiếp tục cung cấp phản hồi đến giao thức truyền tải để giảm độ chiếm dụng dài hạn. Cần cú một hệ thống điều khiển phản hồi khụng tớch cực mà trong đú khả năng phản hồi là một vài chức năng của độ chiếm dụng hàng đợi. Về nguyờn tắc cú thể ỏp dụng phản hồi theo hai cỏch:
- Đỏnh dấu trong cỏc gúi. - Loại bỏ cỏc gúi.
Đỏnh dấu trong cỏc gúi yờu cầu giao thức truyền tải tỏc động lại để nhận được cỏc gúi bị đỏnh dấu bởi sự trỏnh nghẽn ban đầu. Thực tế là việc loại bỏ được đề cập đến trong mạng IP, bởi vỡ TCP sử dụng cỏc gúi mất để khơi mào phương thức trỏnh nghẽn của nú. Sự loại bỏ gúi cũng cú một lợi ớch bờn cạnh hiệu quả làm giảm tải đường xuống ngay lập tức.
a) Thụng bỏo nghẽn cụ thể
Mặc dự việc loại bỏ gúi hiện thời là một phương phỏp phản hồi tốt, nhưng cú một phương phỏp tớch cực hơn đang được thiết kế và đỏnh giỏ (là phương phỏp khụng đũi hỏi phải loại bỏ gúi). Bản chất cỏc gúi loại bỏ là lóng phớ tài nguyờn sử dụng từ khi nhận gúi tới khi router thấy sắp xảy ra nghẽn, như vậy chỉ dẫn nghẽn để trỏnh sự lóng phớ này nếu tất cả khả năng đều cú thể được để ý đến.
Một vớ dụ về “thụng bỏo nghẽn cụ thể” (ECN) được mụ tả trong RFC 2481 [RFC2481]. Hai bớt hiện tại khụng sử dụng (CU) từ trường DiffServ được định nghĩa lại như là cỏc bớt truyền dẫn khả năng thụng bỏo nghẽn cụ thể ECT (ECN Capable Transport) và cỏc bit đó trải qua nghẽn CE (Experienced Congestion). Một người gửi giao thức truyền tải thiết lập bit ECT trờn cỏc gúi ngoài giới hạn khi nú biết rằng cả hai điểm cuối của luồng đều hiểu bớt CE. Nếu khụng cú yờu cầu thụng tin phản hồi điều khiển nghẽn, thỡ bit CE được loại bỏ. Khi một router dọc đường truyền muốn ỏp dụng phản hồi điều khiển nghẽn sẽ cú hai lựa chọn:
- Nếu bớt ECT được thiết lập thỡ lập bớt CE. - Nếu bớt ECT được thiết lập lại thỡ loại bỏ gúi.
Nếu RFC 2481 cũng để xuất sự thay đổi TCP cho phộp thụng bỏo tắc nghẽn rừ ràng ECN - khỏch hàng TCP cú khả năng cụng nhận lẫn nhau trong suốt quỏ trỡnh thiếp lập kết nối và thiết lập bớt ECT thớch hợp trờn gúi dữ liệu kế tiếp.
b) Loại bỏ phớa trước
Quyết định loại bỏ gúi để lại một cõu hỏi là loại bỏ những gúi nào. Việc loại bỏ gúi vừa đến là đơn giản, cú thể loại bỏ một cỏch dễ dàng bằng cỏch khụng quan tõm đến
gúi đú trong hàng đợi. Tuy nhiờn, một phương phỏp lựa chọn khỏc là loại bỏ gúi hiện thời tại đầu hàng đợi - loại bỏ phớa trước (DFF).
DFS xỳc tiến phương thức trỏnh nghẽn của TCP - sự kiện một gúi mất tại đầu hàng đợi được thụng bỏo sớm hơn ở cuối hàng đợi cú thể đó cú sự ựn tắc gúi ở mức nghiờm trọng [DFS94]. Tuy nhiờn, thỉnh thoảng DFS được coi như là một sự phức tạp khụng cần thiết, do đũi hỏi thao tỏc phức tạp để huỷ gúi tin.
c) Thời điểm thực hiện
Phần phức tạp nhất của thiết lập bộ quản lý hàng đợi là xỏc lập hệ thống điều khiển của chớnh nú để quyết định khi nào (mức độ nào) ỏp dụng phản hồi. Cỏc thuật toỏn phải dựa vào thụng tin tỡnh trạng gúi được ỏp dụng bởi tầng phõn loại gúi. Vớ dụ, sự phõn loại MF luồng dẫn tới sự tỏch rời cỏc hàng đợi trong tất cả cỏc luồng ứng dụng, mỗi luồng được cỏch ly vớớ phương thức thụ động hoặc phương thức xõm chiếm của cỏc luồng khỏc nhau. Router cú thể cú đủ khả năng ỏp dụng một quỏ trỡnh quyết định ngưỡng đầy/khụng đầy trờn mỗi hàng đợi, chớnh đớch của cỏc luồng riờng này là nguyờn nhõn gõy ra nghẽn tạm thời.