CHƯƠNG 1 ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN THÔNG TẠI NÚT MẠNG
1.1. Truyền thông trong mạng TCP/IP
1.1.6. Quản lý hàng đợi tích cực tại nút mạng
Mục tiêu quan trọng nhất của cơ chế quản lý hàng đợi tích cực là ngăn ngừa sự tắc nghẽn trước khi nó thực sự xảy ra, duy trì chiều dài hàng đợi ổn định nhằm giảm bớt sự mất mát các gói, đạt được lưu lượng truyền dữ liệu cao và độ trễ hàng đợi thấp [10][17] [18]. Trước hết, tác giả trình bày kiến trúc và việc kiểm sốt tắc nghẽn của quản lý hàng đợi tích cực tại các nút mạng.
Các nút mạng có kiến trúc CQS (Classification-Queue-Schedular) nhằm hỗ trợ kiểm sốt tắc nghẽn tại nút cổ chai. Hình 1.8 trình bày kiến trúc CQS này [17][62].
Các gói tin đến
Gói tin bị rơi khi hàng đợi đầy
Hình 1.8. Mơ hình CQS tại nút mạng
Nhìn chung một gói tin khi đến nút mạng, được chuyển qua 3 khối xử lý: phân lớp gói tin, quản lý hàng đợi, lập lịch gói tin.
Phân lớp gói tin: Việc truyền thơng trên mạng TCP/IP ngày càng trở nên phức tạp,
do nó phải truyền tải quá nhiều loại lưu lượng với các đặc tính khác nhau. Việc truyền tải
lưu lượng, điều khiển truy nhập và đáp ứng các dịch vụ khác nhau địi hỏi có sự phân biệt các gói dựa trên cơ sở đa trường trong phần đầu của mỗi gói (PH: Packet Header), được gọi là phân lớp gói tin. Mạng sẽ đặt ra các mức ưu tiên cho các gói, dựa vào mức ưu tiên này để điều khiển mạng khi có tắc nghẽn xảy ra. Gói nào có độ ưu tiên cao hơn sẽ được ưu tiên truyền trước, các gói có độ ưu tiên thấp hơn có thể bị loại bỏ khi có tắc nghẽn.
Quản lý hàng đợi: Các nút mạng TCP/IP được cấu hình với nhiều hàng đợi có kích
thước lớn, do đó các gói truyền trong mạng sẽ phải mất một thời gian dài để truyền trong hàng đợi. Trễ hàng đợi thậm chí cịn lâu hơn cả trễ truyền trong mạng. Để giải quyết vấn đề này, chúng ta sử dụng các thuật toán quản lý hàng đợi nhằm kiểm soát chiều dài của hàng đợi ổn định. Quản lý hàng đợi bao gồm các hoạt động: thêm gói vào hàng đợi khi hàng đợi chưa đầy, loại bỏ gói nếu hàng đợi đã đầy, quản lý mức độ chiếm giữ hàng đợi, đánh dấu các gói khi hàng đợi chuẩn bị đầy và thơng báo tình trạng tắc nghẽn về máy gửi để điều tiết lưu thơng trong mạng.
Lập lịch gói tin: Bộ lập lịch sẽ quyết định xem gói tin được đưa ra giao diện đầu
ra nào, sau đó hướng nó tới nút mạng tiếp theo. Tại các nút mạng có hỗ trợ kiến trúc CQS thì mỗi giao diện có tầng lập lịch để cùng chia sẻ khả năng của giao diện đầu ra có cùng các hàng đợi liên quan. Q trình lập lịch này giúp cho các gói từ nhiều hàng đợi ra cùng một giao diện đầu ra không phải tranh chấp đầu ra, tránh được tắc nghẽn tại đầu ra.