Tỷ lệ tổn thất gĩi tin khi sử dụng RED và BLUE

Một phần của tài liệu Phân tích đánh giá một số thuật toán quản lý hàng đợi tích cực trong TCP Network (Trang 55 - 63)

Hình 3.6: Network topology

Để đánh giá hiệu suất của BLUE, một số thí nghiệm đã được thực hiện bằng

cách sử dụng [36] trong một mạng nhỏ thể hiện trong hình 3.6. Sử

dụng mạng lưới này, Pareto bật / tắt nguồn cĩ thời gian bật là 2 giây và cĩ thời gian tắt là 3 giây được chạy từ một trong các nút tận cùng bên trái (no, n1, n2, n3, n4). Đến một của các nút ngồi cùng bên phải (n5, n6, n7, n8, n9). Ngồi ra, tất cả các nguồn đã được kích hoạt với ECN hỗ trợ, được ngẫu nhiên bắt đầu trong vịng giây của quá trình mơ phỏng, và sử dụng 1KB gĩi tin. Gĩi số liệu thống kê mất mát trong khoảng từ 10 giây đến 100 giây. Số liệu thống kê mất mát cũng đã được đo cho RED bằng cách sử dụng cùng một mạng và trong điều kiện giống hệt nhau. Đối với hàng đợi RED, minth và maxth đã được thiết lập, tương ứng là 20% và 80%

của kích thước hàng đợi. RED tắc nghẽn cơ chế đã được thực hiện như

tích cực nhất cĩ thể bằng cách thiết lập maxp 1. Đối với những thí nghiệm này, đây là thiết lập lý tưởng của kể từ khi nĩ giảm thiểu sự chậm trễ xếp hàng và tỷ lệ

mất gĩi tin cho RED. Với các thiết lập này, một loạt các RED được nghiên

cứu thay đổi giá trị của wp. Trọng tâm trong việc tính tốn chiều dài hàng đợi trung bình cho RED. Nĩ là quan trọng để lưu ý rằng, cũng như được nhỏ hơn, tác động

của chiều dài hàng đợi trên RED tắc nghẽn quản lý thuật tốn sẽ nhỏ hơn.

Đối với các giá trị vơ cùng nhỏ, RED thuật tốn trở nên tách rời từ chiều

dài hàng đợi và do đĩ đĩng vai trị giống như BLUE. Bảng 3.1 cho thấy

được sử dụng cho RED. Đối với BLUE thí nghiệm, d1 và d2 được thiết lập để cho d1 là một đơn đặt hàng của cường độ lớn hơn d2. Sử dụng các giá trị, đĩng băng thời gian sau đĩ thay đổi giữa 10ms và 100ms. Các mơ phỏng bằng cách sử dụng một phạm vi rộng hơn các giá trị cũng được thực hiện và cho thấy kết quả tương tự.

Bảng 3.1 Cấu hình của RED

Hình 3.7 Tỷ lệ mất gĩi của RED và BLUE

Hình 3.7 cho thấy mức tổn thất đã quan sát được qua các kích thước hàng đợi khác nhau bằng cách sử dụng cả hai thuật tốn BLUE và RED với 1000 và 4000 kết nối hiện tại. Trong những thí nghiệm, xếp hàng tại các liên kết nút cổ chai giữa A và B là cĩ kích thước từ 100KB đến 1000KB. Điều này tương ứng với xếp hàng chậm trễ từ 17.8ms và 178ms như trong hình. Như hình 3.7 (a) cho thấy, với 1000 kết nối, BLUE duy trì tỷ lệ tổn thất trên tất cả các kích thước hàng đợi, ngay cả những đối tượng nhỏ hơn độ rộng băng thơng chậm trễ của mạng . Điều này trái ngược RED bị mất tỷ lệ hai con số như giảm số lượng khơng gian đệm. Một điều quan trọng trong đồ thị tổn thất RED được thể hiện trong hình 3.7 (a) là nĩ cho thấy

một sự sụt giảm đáng kể tỷ lệ mất tại đệm trễ khoảng 80ms. Điều này xảy ra bởi vì một điểm điều hành đặc biệt của RED khi hàng đợi trung bình chiều dài ở phía trên maxth tất cả các thời gian. Tại một số thời điểm cụ thể trong thí nghiệm này, đệm sự chậm trễ và cung cấp tải phù hợp với hồn hảo để làm cho chiều dài hàng đợi ở mức trung bình hoặc đẩy lên maxth. Trong sự chậm trễ và cung cấp tải trọng phù hợp với hồn hảo để làm cho chiều dài hàng đợi trung bình để ở tại hoặc cao hơn điều hành khu vực này, hàng đợi RED đánh dấu mỗi gĩi tin, nhưng tải được cung cấp là đủ mạnh để giữ hàng đợi đầy đủ. Điều này về cơ bản cho phép RED cĩ ít thời gian hơn BLUE với một xác suất đánh dấu của 1 và một sự chậm trễ xếp hàng tương đương. Khi vùng đệm trễ tăng lên, tương ứng tăng thời gian vịng lặp và gây ra tác động TCP tổng hợp cĩ ít tích cực. Quyết định đánh dấu tải này ít tích cực này gây ra biến động trong chiều dài hàng đợi mà cĩ thể làm tăng tỷ lệ mất gĩi tin từ RED theo dấu các gĩi tin vào các thời điểm. Khi sự chậm trễ đệm giảm, tương ứng với chuyến đi vịng lặp giảm và gây ra tác động TCP tổng hợp tích cực hơn. Kết quả là, mất gĩi thường đi kèm với đánh dấu xác định. Khi kết hợp, điều này dẫn một lần nữa để biến động trong chiều dài hàng đợi. Tại một tải là hồn tồn lựa chọn, chiều dài hàng đợi trung bình của RED cĩ thể duy trì ở maxth và hàng đợi cĩ thể tránh mất gĩi tin và ngăn chặn các biến động hàng đợi bằng cách đánh dấu tất cả các gĩi. Hình 3.7 (b) cho thấy các liên kết sử dụng trên tất cả các thí nghiệm. Khi con số này cho thấy, liên kết vẫn cịn sử dụng đầy đủ cho cả hai RED BLUE về các thiết lập tham số.

Như hình 3.7 (c) cho thấy, khi số lượng kết nối tăng lên đến 4000, BLUE vẫn cịn ý nghĩa tốt hơn RED. Ngay cả với một trật tự độ lớn của khơng gian bộ đệm nhiều hơn, RED vẫn chưa cĩ thể kết hợp của BLUE tỷ lệ mất mát bằng cách sử dụng 17,8ms của đệm tại liên kết nút cổ chai. Nĩ đáng để lưu ý rằng BLUE đánh dấu xác suất vẫn cịn ở 1 trong suốt thời gian của tất cả những thí nghiệm này. Như vậy, mặc dù mỗi gĩi tin được đánh dấu, tải cung cấp vẫn cĩ thể gây ra mất một số lượng gĩi tin đáng kể. Lý do tại sao điều này trường hợp là các nguồn TCP đang được sử dụng khơng gọi một thời gian chờ truyền lại khi nhận được ECN tín hiệu

với một cửa sổ tắc nghẽn 1. Hình 3.7 (d) cho thấy việc sử dụng liên kết cho tất cả các kết nối 4000 thí nghiệm. Một lần nữa, bất kể các thiết lập tham số, cả RED và BLUE đạt được sử dụng liên kết.

quả quan trọng nhất của việc sử dụng BLUE là kiểm sốt tắc nghẽn cĩ thể được thực hiện với một số lượng tối thiểu của khơng gian đệm. Điều này làm giảm sự chậm trễ end-to-end qua mạng. Do đĩ, nâng cao hiệu quả của các thuật tốn điều khiển tắc nghẽn. Ngồi ra, yêu cầu đệm nhỏ hơn cho phép bộ nhớ nhiều hơn sẽ được phân bổ cho các gĩi ưu tiên cao, và giải phĩng bộ nhớ cho bộ định tuyến khác các chức năng như lưu trữ các bảng định tuyến lớn. Cuối cùng, BLUE cho phép các bộ định tuyến di sản để thực hiện tốt ngay cả với tài nguyên bộ nhớ hạn chế.

3.3.2 BLUE

Hình 3.8 Lơ chiều dài hàng đợi RED và BLUE

Để hiểu đầy đủ sự khác biệt giữa thuật tốn RED và BLUE, hình 3.8 so sánh hàng đợi của hai lơ chiều dài trong một thí nghiệm bổ sung bằng cách sử dụng cấu hình của BLUE và cấu hình của RED. Trong thí nghiệm này, một khối lượng cơng việc của nguồn vơ tận được thay đổi bằng cách tăng số lượng kết nối khoảng 200 mỗi 20 giây một. Hình 3.8 (a) cho thấy, RED duy trì mất gĩi tin liên tục trong suốt thí nghiệm. Ngồi ra, ở tải thấp hơn, thời gian mất gĩi tin thường được tiếp theo sau bởi thời gian của sử dụng là quá nhỏ xác định gĩi tin đánh dấu và thả cuối cùng gây ra quá nhiều nguồn để giảm tỉ lệ lây truyền của chúng. Ngược lại, như hình 3.8 (b) cho thấy, kể từ khi BLUE quản lý tỷ lệ của nĩ đánh dấu thơng minh hơn, hàng đợi chiều dài thửa là ổn định hơn. Thơng báo tắc nghẽn được đưa ra với một tốc độ mà

khơng gây ra thời kỳ của bền vững mất gĩi tin cũng khơng phải thời gian sử dụng là quá nhỏ liên tục. Chỉ khi tải lên đến 800 kết nối BLUE cĩ số lượng gĩi tin mất là đáng kể.

Hình 3.9 lơ chiều dài hàng đợi trung bình (Qave) Và khả năng đánh dấu (Pb/1- count x Pb) RED suốt thí nghiệm. Chiều dài hàng đợi trung bình của RED gĩp phần trực tiếp để xác suất đánh dấu của nĩ kể từ khi là một hàm tuyến tính .

Hình 3.9 Đánh dấu tác động của RED

Như thể hiện trong hình 3.9 (a), chiều dài hàng đợi trung bình RED biến động

đáng kể như , xác suất

đánh dấu màu đỏ, như thể hiện trong hình 3.9 (b), biến động đáng kể. Ngược lại, Hình 9 cho thấy xác suất đánh dấu của BLUE. Khi con số này cho thấy, xác suất đánh dấu hội tụ một giá trị mà kết quả trong một tỷ lệ thơng báo tắc nghẽn, ngăn chặn mất gĩi tin và giữ liên kết sử dụng cao trong suốt thí nghiệm. Trong thực tế, tình hình duy nhất mà các BLUE khơng cĩ thể ngăn chặn việc mất gĩi dữ liệu bền vững khi mỗi gĩi được đánh dấu, nhưng tải được cung cấp vẫn cịn lấn át các liên kết nút cổ chai. Như được mơ tả trước đĩ, điều này xảy ra t = 60s khi số lượng của nguồn tăng lên 800. Lý do tại sao mất gĩi tin vẫn xảy ra khi tất cả các gĩi tin là ECN được đánh dấu là cho các bộ thí nghiệm, thực hiện TCP được sử dụng khơng gọi một RTO khi một tín hiệu ECN nhận được với một cửa sổ tắc nghẽn của 1. Điều

này ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của cả hai RED và BLUE trong thí nghiệm này. Lưu ý rằng sự so sánh đánh dấu xác suất giữa RED và BLUE cho một số cái nhìn sâu sắc như làm thế nào để làm cho RED thực hiện tốt hơn. Bằng cách đặt một bộ lọc thấp xác suất đánh dấu tính của RED, nĩ cĩ thể là cĩ thể cho của RED đánh dấu cơ chế để hành xử một cách tương tự như của BLUE.

Trong khi tỷ lệ mất gĩi thấp, sự chậm trễ xếp hàng thấp và sử dụng liên kết cao là vơ cùng quan trọng, chiều dài hàng đợi và đánh dấu các lơ xác suất cho phép chúng ta khám phá hiệu quả của RED và BLUE ngăn chặn đồng bộ hĩa tồn cầu và trong việc loại bỏ những thành kiến chống lại nguồn truyền. RED nỗ lực để tránh đồng bộ hĩa tồn cầu bằng cách ngẫu nhiên quyết định đánh dấu của nĩ và khoảng cách hiện đánh dấu của nĩ. Tuy nhiên, khi tải TCP tổng hợp thay đổi đáng kể là khi một số lượng lớn các kết nối hiện tại, nĩ trở nên khơng thể cho RED đạt được mục tiêu này. Như hình 3.9 (b) cho thấy, khả năng đánh dấu của RED thay đổi đáng kể trong thời gian rất ngắn thời gian. Vì vậy, RED khơng thể đánh dấu các gĩi dữ liệu đều theo thời gian và do đĩ khơng thể loại bỏ đồng bộ hĩa giữa các nguồn.

Như hình 3.10 cho thấy, khả năng đánh dấu của BLUE vẫn ổn định. Kết quả là, BLUE dấu các gĩi dữ liệu ngẫu nhiên và đồng đều theo thời gian. Do đĩ, nĩ thực hiện một cơng việc tốt hơn trong việc tránh đồng bộ hĩa tồn cầu.

Hình 3.10 Đánh dấu hành vi của Blue (Pm)

Một mục tiêu khác của RED là loại bỏ những thành kiến chống lại các nguồn truyền trong mạng. Điều này được thực hiện bằng cách hạn chế chiếm xếp hàng để

luơn luơn cĩ chỗ cịn lại trong hàng đợi để đệm nguồn truyền thống qua. Ngồi ra, chức năng đánh dấu của RED sẽ đưa vào tài khoản thời gian gĩi tin cuối cùng đánh dấu trong các tính tốn của nĩ để làm giảm xác suất mà các gĩi tin liên tiếp thuộc về cùng một được đánh dấu. Sử dụng một đánh dấu xác suất, BLUE đạt được cùng một mục tiêu tốt như nhau. Khi lơ chiều dài hàng đợi của chương trình BLUE, chiếm hàng đợi vẫn ở dưới cơng suất thực tế, do đĩ cho phép phịng cho một vụ nổ của các gĩi tin. Ngồi ra, kể từ khi xác suất đánh dấu vẫn cịn trơn tru trên những thang thời gian lớn, xác suất mà các gĩi tin liên tiếp từ một nguồn truyền thuận lợi được đánh dấu là giống như với hai liên tiếp gĩi dữ liệu từ một nguồn bùng phát.

Một phần của tài liệu Phân tích đánh giá một số thuật toán quản lý hàng đợi tích cực trong TCP Network (Trang 55 - 63)