Có 3 kiểu cơ bản trong kỹ thuật quản lý hàng đợi tích cực là: RED, WRED và ECN.
i) Kỹ thuật loại bỏ sớm ngẫu nhiên RED
Hình 2.18 thể hiện sơ đồ nguyên lý hoạt động của kỹ thuật loại bỏ sớm ngẫu nhiên: phát hiện trên tập tắc nghẽn và loại bỏ gói ngẫu nhiên từ bộ đệm.
Hình 2.18. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của RED
Chức năng của module dự đoán tắc nghẽn là đánh giá hành vi lưu lượng trong bộ đệm theo thời gian và phát hiện khả năng tắc nghẽn. Tiếp cận đơn giản nhất là dựa vào chiều dài hàng đợi (N) và xác định trạng thái tắc nghẽn dựa trên cơ sở hàng đợi đầy (so sánh với kích thước bộ đệm (B)).
Một phương pháp khác sử dụng để dự đoán tắc nghẽn dựa trên thuật toán tính toán thời gian trung bình của hàng đợi, đầu ra của module dự đoán tắc nghẽn là chiều dài hàng đợi trung bình trọng số (nN). Mặc dù nó phản ánh độ dài hàng đợi hiện thời, nhưng (nN) không phải là chiều dài hàng đợi thực tế mà là phép đo cho hiện tượng tắc nghẽn. Gọi α là phần trăm (%) điền đầy bộ đệm được tính theo công thức sau:
N
n B
(2.3) Trong đó B là kích thước bộ đệm.Hồ sơ loại bỏ gói là một phương pháp tham chiếu giữa % bộ đệm đầy và xác suất loại bỏ gói, khi α đạt một giá trị nào đó thì RED được kích hoạt, khi α đạt giá trị lớn nhất (<100%) thì xác suất loại bỏ gói =1. Cơ chế loại bỏ gói chuyển sang theo phương pháp cắt đuôi lưu lượng.
ii) Kỹ thuật loại bỏ gói sớm theo trọng số WRED
Kỹ thuật loại bỏ gói sớm theo trọng số WRED là kỹ thuật loại bỏ gói sớm RED với nhiều hồ sơ loại bỏ gói. Thay vì sử dụng một hồ sơ loại bỏ gói cho tất cả các hàng đợi, WRED sử dụng nhiều hồ sơ loại bỏ gói cho một hàng đợi.
iii) Thông báo tắc nghẽn tường minh ECN
Thông báo tắc nghẽn tường minh ECN được đề xuất từ 1999 trong RFC 2481 [10] như là một bổ sung trong kiến trúc IP, được ứng dụng cho các lưu lượng TCP. Trong ECN tắc nghẽn được thông tin tới các hệ thống cuối bằng cách đánh dấu trong trường chức năng đặc biệt của tiêu đề IP và TCP với các chỉ thị tắc nghẽn thay vì loại bỏ gói. Một thuật toán tương tự như trong kỹ thuật loại bỏ gói sớm được thực hiện để chỉ ra ngưỡng và thời điểm thông báo tắc nghẽn.
Hình 2.19. Hoạt động thông báo tắc nghẽn tường minh ECN
ECN yêu cầu đánh dấu trên cả hai tiêu đề IP và TCP, sử dụng 2 bit dự phòng trong tiêu đề TCP và 2 bit dự phòng trong tiêu đề IP. Hai bit dự phòng cuối cùng trong 8 bit của trường kiểu dịch vụ ToS trong tiêu đề IPv4 và 8 bit trường phân lớp lưu lượng trong IPv6 sử dụng để đánh dấu ECN.
