Chiếm giữ hàng đợi là hiện tượng các gói tin ở lâu trong hàng đợi mà chưa được xử lý. Các gói tin chiếm giữ hàng đợi làm cho không gianhàng đợi bị thu hẹp lại và khi có nhiều gói tin khác đến sẽ không được đưa vào hàng đợi và có thể bị loại bỏ khi có tắc nghẽn xảy ra. Độ chiếm giữ hàng đợi tăng khi tải cung cấp (tốc độ lưu lượng đến) vượt quá tốc độ bộ lập lịch xử lý gói tin ra khỏi hàng đợi. Và tốc độ hàng đợi đưa gói ra ngoài phụ thuộc nhiều vào cách bộ lập lịch tác động ngược trở lại luồng lưu lượng như
thế nào từ các hàng đợi khác để truy nhập được tới đầu ra. Độ chiếm giữ có thể được xem như ảnh hưởng của các mức tắc nghẽn hiện tại lên giao diện đầu ra của hàng đợi.
Để giảm độ tắc nghẽn ta sử dụng một số cách thức tránh tắc nghẽn trog một số các giao thức truyền tải được tạo ra khi luồng lưu lượng đi qua hàng đợi. Do trễ xảy ra trước khi bất kì một giao thức truyền tải nào kịp tác động đến tắc nghẽn trong router, nên quản lý hàng đợi có hai khái niệm cơ bản về tắc nghẽn :
Tắc nghẽn trong suốt : xảy ra với chu kì ngắn hơn là thời gian xử lý của
các giao thức điều khiển tắc nghẽn. Tắc nghẽn này xảy ra ngắn, liên quan tới các lưu lượng dạng bó từ một hoặc nhiều luồng. Nhìn chung router không muốn loại bỏ các gói từ một bó lưu lượng do đó phải thiết kế được hàng đợi có kích thước sao cho nó có thể bao trùm được kích thước của các bó lưu lượng. Điều này rất khó thực hiện được do kích thước bó lưu lượng thay đổi theo từng luồng lưu lượng đến do đó chỉ có cách là quản lý động kích thước hàng đợi phù hợp với kích thước của bó lưu lượng. Khi kích thước bó lưu lượng lớn thì kích thước hàng đợi trung bình tăng, còn khi lưu lượng đến dưới dạng bó nhỏ thì kích thước hàng đợi trung bình giảm.
Tắc nghẽn dài hạn : là kết quả từ tốc độ trạng thái không đổi của tất cả các
luồng khi chuyển qua hàng đợi. Khi có tắc nghẽn trong mạng thì quản lý hàng đợi sẽ sử dụng cơ chế phản hồi cho các giao thức truyền tải để giữ cho trễ dài hạn giảm. Về nguyên lý có thể gửi phản hồi theo hai cách :
+ Đánh dấu các gói trong nhóm + Loại bỏ các gói
Để giảm độ chiếm giữ hàng đợi có hai cách thực hiện :
a. Thông báo tắc nghẽn rõ ràng
Mặc dù loại bỏ các gói là cách phù hợp với cơ chế phản hồi, nhưng cách này không tích cực do việc loại bỏ các gói sẽ gây ra lãng phí tài nguyên mạng sử dụng để truyền được gói đến router trước khi nhận thấy có tắc nghẽn. Do đó sử dụng chỉ thị tắc nghẽn để tránh lãng phí tài nguyên. Một cách thức được sử dụng là thông báo tắc nghẽn rõ ràng (ECN). Hai bit không được sử dụng CU trong trường DS được chỉ thị như các bít truyền tải theo ECN (ECT) và bit thể hiện tắc nghẽn (CE). Phía gửi giao thức truyền tải sẽ thiết lập bit ECT tại biên giới ngoài của các gói tin khi đó phần kết thúc một luồng hiểu được bit CE. Khi không có yêu cầu phản hồi điều khiển tắc nghẽn, bit CE bị từ chối. Khi một router dọc theo tuyến muốn gửi phản hồi điều khiển tắc nghẽn thì có hai tuỳ chọn sau :
Nếu bit ECT được thiết lập, thì thiết lập bit CE.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 3: Quản lý hàng đợi và các thuật toán
b. Loại bỏ trước
Trước khi quyết định loại gói phải đặt ra câu hỏi nên loại bỏ gói để đơn giản việc quản lý và không ảnh hưởng nhiều đến các gói khác trong hàng đợi. Từ vấn đề trên thấy đơn giản nhất là loại bỏ gói ngay trước khi đi vào hàng đợi (gọi là loại bỏ đuôi). Có một cách tương tự trên là loại bỏ trước (DFF), loại bỏ ngay tại đầu hàng đợi. Đôi khi loại bỏ trước được thông báo sớm hơn loại bỏ đuôi tuy nhiên nó mất thời gian và công đoạn xử lý hơn do các gói đã được đưa vào hàng đợi rồi mới bị loại bỏ.