Độ chiếm dụng của một hàng đợi tăng lờn khi tải trọng cung cấp (lưu lượng đến) vượt quỏ tốc độ mà bộ lập lịch lưu thoỏt gúi khỏi hàng đợi. Bởi vỡ tốc độ tại một bất kỡ hàng đợi riờng để lưu thoỏt phụ thuộc vào bộ lập lịch của nú tỏc động lại cỏc lưu lượng từ cỏc hàng đợi cạnh tranh khỏc cho việc truy cập kết nối đầu ra. Độ chiếm dụng cú thể được xem như phản ỏnh mức nghẽn hiện thời 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 bất kỳ giao thức truyền tải cú thể bắt đầu tỏc động lại tới 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 trỏnh nghẽn truyền tải vào cỏc giao thức.
- 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 người vận hành và nhõn viờn lựa chọn kớch cỡ hàng đợi để bảo vệ sự bựng nổ mà họ thường thấy. Tuy nhiờn điều này luụn tỡnh cờ một sự bựng nổ sẽ lấp đầy hàng đợi tại một điểm mà sự loại bỏ gúi cú khả năng lựa chọn.
Nghẽn trung bỡnh của một hàng đợi được đo trong vài khoảng thời gian gần đõy, 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 cỏc giao thức truyền tải để giảm độ chiếm dụng dài hạn. Về nguyờn tắc cú thể ỏp dụng phản hồi theo hai cỏch:
- Trong dải đỏnh dấu của gúi. - Loại bỏ cỏc gúi.
Trong dải đỏnh dấu của cỏc gúi yờu cầu giao thức truyền tải tỏc động lại để nhận được cỏc gúi bịđỏnh dấu bởi sự trỏnh nghẽn ban đầu. Thực tế là việc loại bỏ được đề cập đến gần 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.
4.4.2.1 Thụng bỏo nghẽn tường minh
Mặc dự việc loại bỏ gúi hiện thời là một cỏch được ưu tiờn hơn để ỏp dụng phản hồi, nhưng là phương phỏp tớch cực (phương phỏp đú khụng liờn quan tới việc mất gúi) của việc bỏo hiệu nghẽn được thiết kế và ước lượng. Sự loại bỏ gúi thực chất lóng phớ nguồn tài nguyờn được sử dụng thiết lập gúi tới router khi thấy sắp xảy ra nghẽn, như vậy chỉ dẫn nghẽn để trỏnh sự loại bỏ nếu tất cả khả năng đều cú thểđược để ý đến.
Một vớ dụ về “thụng bỏo nghẽn tường minh” ECN (explicit congestion notification) được mụ tả trong RFC2481 [RFC2481]. Hai bớt khụng sử dụng hiện tại CU (currently unused) từ trường DiffServ được định nghĩa lại như là bớt ECT (capable Transport) và bit CE (congestion experience). 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 luồng đều hiểu bớt CE. Nếu khụng phản hồi điều khiển nghẽn được yờu cầu, bit CE khụng cần để ý. Khi một router dọc đường truyền muốn ỏp dụng phản hồi điều khiển nghẽn sẽ cú hai lựa chọn:
• Nếu bớt ECT được lập, lập bớt CE.
• Nếu bớt ECT được lập lại, loại bỏ gúi.
Nếu RFC 2481 cũng để xuất sự thay đổi TCP, cho phộp khỏch hàng TCP cú khả năng khai bỏo nghẽn cụ thể thừa nhận mỗi mỗi điểm khỏc trong khi thiết lập kết nối và thiết lập bớt ECT thớch hợp trờn gúi dữ liệu kế tiếp.
4.4.2.2 Sự loại bỏ phớa trước
Một vấn đề đặt ra khi loại bỏ gúi là sẽ loại bỏ những gúi nào. Từ một viễn cảnh thực hiện, loại bỏ gúi vừa đến là đơn giản vỡ gúi đú cú thể loại bỏ một cỏch dễ dàng bằng cỏch khụng chốn nú vào trong hàng đợi. Tuy nhiờn, một chiến lược thay thế là loại bỏ gúi hiện thời tại đầu hàng đợi - loại bỏ phớa trước DFS.
DFS xỳc tiến phương thức trỏnh nghẽn của TCP - một gúi bị mất thậm trớ tại đầu hàng đợi được thụng bỏo sớm hơn ở cuối hàng đợi cú thểđó cú một mức nghiờm trọng cỏc gúi bị ựn tắc [DFS94]. Tuy nhiờn DFS thỉnh thoảng được coi như là một sự phức tạp khụng cần thiết, yờu cầu thao tỏc vận hành hàng đợi cụ thể loại bỏ tiếp nhận vào đang tồn tại.
DFS đặc biệt khụng phủ nhận tỏc động trờn lưu lượng điều khiển khụng phải luồng, và một vài lợi ớch khụng đỏng kể cú thể diễn đạt cho những luồng thời gian thực. Một hàng đợi khụng rỗng đưa đến tất cả cỏc gúi phải chịu trễ, và gúi đầu hàng đợi hầu như cú khả năng sống sút khụng tin cậy bởi thời gian tới đớch của nú.
4.4.4.3 Khi nào 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 tài khoản của ngữ cảnh gúi được cung cấp bởi tầng phõn loại gúi. Vớ dụ, sự phõn loại MF luồng trọng điểm dẫn tới sự tỏch rời cỏc hàng đợi trong tất cả cỏc luồng ứng dụng, mỗi luồng được cỏch ly từ 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 đơn giản trờn mỗi hàng đợi, chớnh cỏc mục đớch luồng riờng này là nguyờn nhõn gõy ra nghẽn tạm thời.
Tuy nhiờn nơi mà cỏc router sử dụng phõn loại TOS/DS cơ sở, hàng chục, hàng trăm, thậm chớ hàng nghỡn luồng ứng dụng cú thểđược sắp xếp vào cựng một hàng đợi. Trong trường hợp này sơđồ phản hồi phải làm việc với cỏc luồng thực sự gõy nờn nghẽn dài hạn tại cỏc thời điểm cho trước. Một số sơ đồđịa chỉ hoỏ vấn đề bằng cỏch đưa vào cỏc tớn hiệu phản hồi thống kờ, nú được bắt nguồn từ sự kết hợp cỏc đầu vào biến đổi được, như là độ chiếm dụng trung bỡnh của hàng đợi và đỏnh dấu trước khi ỏp dụng cho gúi từ cỏc router đường xuống. Một cơ chế phản hồi được biết đến như là một bộ tỏch sớm ngẫu nhiờn (RED: Random Early Detection) được mụ tả kỹ hơn trong phần tiếp theo.