Tất cả các thí nghiệm trước đây sử dụng các nguồn TCP có hỗ trợ ECN, nhưng không thực hiện truyền lại timeouts khi nhận được tín hiệu ECN với một cửa sổ tắc nghẽn bằng 1. Điều này có ý nghĩa, tác động tiêu cực đến tỷ lệ mất gói được quan sát của cả RED và BLUE đặc biệt là với tải cao. Hình 2.35 cho thấy đồ thị của chiều dài hàng đợi RED và BLUE sử dụng cùng thí nghiệm như trên với các nguồn TCP cho phép với ECN timeouts. Hình 2.35(a) chỉ ra rằng bằng cách đánh dấu gói tin xác định tại maxth, RED dao động giữa thời điểm mất gói tin và thời điểm không khả dụng như được diễn tả trong Phần 2.3.3.2. Lưu ý rằng điều này là trái ngược với hình 2.32(a), không cần đến ECN timeouts, TCP là đủ tích cực để giữ hàng đợi đã chiếm dụng tại tất cả các thời điểm. Một điểm thú vị làm cho RED có thể ngăn ngừa hiệu quả mất gói bằng cách thiết lập giá trị maxth đủ thấp hơn nhiều kích thước của hàng đợi. Trong thí nghiệm này, một lượng nhỏ mất mát xảy ra vì đánh dấu ECN xác định không xảy ra trong thời điểm ngăn ngừa mất gói. Trong khi việc sử dụng ECN timeouts cho phép RED tránh mất gói tin, cuối cùng đánh dấu xác định gây ra không khả dụng tại kết nối cổ chai. Hình 2.35(b) cho thấy đồ thị chiều dài hàng đợi của BLUE trên cùng một thí nghiệm. Trái ngược với RED, BLUE tránh đánh dấu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
xác định và duy trì một xác suất đánh dấu cho phép nó đạt được độ khả dụng kết nối cao trong khi tránh mất gói tin liên tiếp trên tất cả tải làm việc.
Hình 2.35 Đồ thị chiều dài hàng đợi của RED và BLUE với ECN timeouts
Hình 2.36 cho thấy hành vi đánh dấu tương ứng của cả RED và BLUE trong thí nghiệm. Như hình vẽ cho thấy, BLUE duy trì một tỷ lệ đánh dấu ổn định chúng được thay đổi khi tải làm việc thay đổi. Mặt khác, xác suất đánh dấu đã tính toán của RED biến động từ 0-1 trong suốt thí nghiệm. Khi hàng đợi hoàn toàn bị chiếm dụng, RED đánh dấu quá cao (overmarks) gây ra mất gói tin và thời điểm tiếp theo là không khả dụng như được diễn tả trong Phần 2.3.3.2. Ngược lại, khi hàng đợi rỗng, RED đánh dấu quá thấp (undermarks) gây ra mất gói lớn giống như tăng tải quá khả năng của kết nối.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 2.37 cho thấy ECN timeouts tác động tới hiệu suất của RED và BLUE. Hình vẽ cho thấy tỷ lệ mất gói và độ khả dụng kết nối sử dụng thí nghiệm với 4.000 kết nối tại mục 2.3.3.2. Theo hình vẽ cho thấy, việc sử dụng ECN timeouts cho phép RED đạt hiệu quả ngăn ngừa mất gói tin. Tuy nhiên, vì nó thường đánh dấu gói tin xác định, nên làm giảm độ khả dụng. Mặt khác, BLUE duy trì tỷ lệ mất gói thấp và độ khả dụng kết nối cao trên tất cả các thí nghiệm.
(a) Tỷ lệ mất gói (b) Độ khả dụng kết nối
Hình 2.37 Hiệu suất của RED và BLUE với ECN timeouts
2.3.3.5 Sự đánh giá
Để đánh giá BLUE trong một khung cảnh thực tế hơn, nó đã được thực hiện trong FreeBSD và ALTQ [25]. Sự đánh giá tương tự như ARED, được mô tả trong phần 2.2.2.5. Với sự đánh giá này, một số thí nghiệm đã được chạy thử nghiệm thể hiện trong hình 2.38. Mỗi nút mạng và kết nối được gắn nhãn với mô hình CPU và băng thông kết nối tương ứng. Lưu ý rằng tất cả các kết nối được chia sẻ qua các segment Ethernet. Do đó, ACK trên hướng ngược lại xung đột và cản trở các gói dữ liệu trên hướng truyền. Theo hình vẽ cho thấy, bộ định tuyến dựa trên FreeBSD bằng cách sử dụng các thuật toán quản lý hàng đợi BLUE kết nối các segment Ethernet và Fast Ethernet. Để tạo ra các tải trên hệ thống, một số biến của các phiên netperf [75] chạy từ các máy tính IBM 360 và XL Winbook tới máy IBM 365 và Thinkpad 770. Các hàng đợi router trên giao diện Ethernet tắc nghẽn của Intellistation Zpro có kích thước 50KB tương ứng với độ trễ hàng đợi khoảng 40ms. Để đảm bảo rằng BLUE sửa đổi không tạo ra một nút cổ chai trong router, các thí nghiệm đã được cấu hình lại độc lập với các segment Fast Ethernet và một số thí nghiệm giữa các thiết bị kết cuối mạng được chạy bằng cách sử dụng BLUE sửa đổi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
tại các router trung gian. Trong tất cả các thí nghiệm, thông lượng luôn luôn duy trì trên 80Mbs.
Hình 2.38 Thí nghiệm mô phỏng
Hình 2.39(a) và (b) cho thấy thông lượng và tỷ lệ mất gói tại kết nối cổ chai trong một loạt các tải làm việc. Thông lượng đo tốc độ các gói tin được chuyển tiếp qua giao diện tắc nghẽn trong khi tỷ lệ mất gói đo tỷ số các gói bị mất ở hàng đợi và tổng số các gói tin nhận được tại hàng đợi. Trong mỗi thí nghiệm, thông lượng và tỷ lệ mất gói tin được đo 5 lần cách nhau 10 giây và sau đó lấy trung bình. Lưu ý rằng các nguồn TCP được sử dụng trong thí nghiệm không cài đặt ECN timeouts.
(a) Thông lượng (b) Phần trăm mất gói
Hình 2.39 Hiệu suất quản lý hàng đợi
Như hình 2.39(a) cho thấy, cả hai hàng đợi BLUE và hàng đợi RED đã được cấu hình tối ưu duy trì mức thông lượng tương đối cao trên tất cả các tải. Tuy nhiên, vì RED định kỳ cho phép kết nối là khả dụng, thông lượng của nó vẫn thấp hơn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
BLUE. Như hình 2.39(b) cho thấy, RED duy trì mất gói tin ngày càng cao với số lượng kết nối tăng. Vì lưu lượng TCP tổng trở nên tích cực hơn giống như số lượng kết nối tăng lên, rất khó để RED duy trì tỷ lệ mất gói thấp. Biến động về độ dài hàng đợi xảy ra đột ngột làm cho thuật toán RED dao động giữa thời điểm duy trì đánh dấu và mất gói đến thời điểm đánh dấu tối thiểu và kết nối kém khả dụng. Ngược lại, BLUE duy trì tỷ lệ mất gói tương đối nhỏ trên tất cả các tải. Tại tải cao hơn, khi mất gói được quan sát, BLUE duy trì xác suất đánh dấu khoảng gần 1, dẫn đến nó đánh dấu mọi gói tin chuyển tiếp.