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1 Internet路由器主動式隊列管理機制綜述( 五 )

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另外 ， 假如在一個RTT內(nèi) ， 源端同時收到ECN和丟包傳達的擁塞指示 ， 則只對其中之一作出擁塞反應(yīng) 。假如擁塞反應(yīng)已經(jīng)開始 ， 則必須等到所有正在傳送的數(shù)據(jù)都被確認后才能開始新的擁塞反應(yīng) 。
3.4 RED和ECN地結(jié)合
將RED和ECN結(jié)合起來 ， 假如擁塞是在隊列滿之前檢測到的 ， 那么除了用丟包作為擁塞通知外 ， 對支持ECN的源端和目的端 ， 還可以采在IP包頭設(shè)置CE位的方法 。這樣就避免了不必要的丟包 ， 非凡是對短的TCP連接和對時延敏感的TCP連接而言；另外也避免了不必要的TCP超時重傳 。在下面的內(nèi)容中 ， 我們統(tǒng)一將上述兩種方法稱為"標(biāo)記"（mark） 。
3.5 RED的優(yōu)點和存在地問題
RED在平均隊長超過了最大閾值后就丟包 ， 而不是采用諸如設(shè)置CE位之類的標(biāo)記包的方法 ， 從而有效地控制了平均隊長 ， 限制了平均時延地大小 。在發(fā)生擁塞時 ， RED標(biāo)記某個流的數(shù)據(jù)包的概率基本上和該流在路由器中得的帶寬成比例 。這是因為發(fā)送速度更快的流 ， 其供隨機標(biāo)記的包也更多 。從而消除了對突發(fā)流的偏見 。RED標(biāo)記包的概率依靠于擁塞水平 ， 并且均勻地間隔丟包 ， 避免了由于連續(xù)丟包導(dǎo)致地全局同步現(xiàn)象 ?？偠灾?， RED是IETF推薦的一種基于路由器的有效的擁塞避免機制 ， 其和傳輸協(xié)議的合作能有效地控制網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的擁塞 。
盡管和"去尾"算法相比 ， RED是一種更為有效的擁塞控制機制 ， 但其仍然有許多問題：
（1） 參數(shù)設(shè)置問題：RED工作性能的優(yōu)劣很大長度上是由其預(yù)先設(shè)置的參數(shù)w_Q、min_th和max_th決定的 。一組RED參數(shù)也許是給定業(yè)務(wù)吞吐量的最優(yōu)化參數(shù) ， 但對于連續(xù)丟包、延遲等就未必是最優(yōu)參數(shù)了 。因此如何權(quán)衡它們（吞吐量、延遲等）之間的關(guān)系 ， 從而找到一組最優(yōu)的參數(shù)仍然是有待進一步研究的問題 。另外 ， RED參數(shù)的微小的變化會給總體性能帶來很大的影響 。一組RED參數(shù)也許在特定的業(yè)務(wù)環(huán)境下表現(xiàn)非常好 ， 但由于Internet 是動態(tài)變化的 ， 當(dāng)流的數(shù)量及負荷的改變導(dǎo)致業(yè)務(wù)環(huán)境的變化時 ， 則該組RED參數(shù)也會就會給擁塞治理帶來非常不利的影響 。
（2） 不能有效估計擁塞的嚴重性：
圖3 一個RED隊列治理的例子
圖4 理想的隊列治理算法工作情況
基于"去尾"機制的TCP擁塞控制的一個很大問題就是從路由器丟包開始 ， 到源端檢測到丟包 ， 需相當(dāng)長時間 。在這段時間里 ， 源端繼續(xù)以原速或更高的速度發(fā)送數(shù)據(jù) ， 從而導(dǎo)致更多的包被丟棄 。RED通過檢測早期的擁塞從而減輕了這個問題 。但RED必須配置足夠的緩沖區(qū)來容納從檢測到擁塞到瓶頸鏈路負荷開始下降這段時間到達的數(shù)據(jù)包 。RED還要確保送出的擁塞通知信息的速度充分降低了源端的發(fā)送速度而不是降低了鏈路利用率 。但當(dāng)有大量的活躍的TCP（active TCP connections）連接時 ， 總的流量往往突發(fā)性非常高 ， 隊長的增減非常迅速 ， 而RED還沒有來得及作出很好的行動 。圖3顯示了在這種情況下RED是如何工作的 。在從t=1開始發(fā)生擁塞 ， 直到t=7負荷才小于鏈路容量 ， 在這之間由于總的流量的突發(fā)性 ， 就會有大量包被丟棄或被ECN標(biāo)記 ， 從而降低了鏈路使用率 。圖4顯示了理想的隊列治理算法是如何工作的 ， 其傳遞擁塞指示的速度剛好使得總的源端的發(fā)送速度等于或略小于瓶頸帶寬 。
要解決這個問題 ， RED不僅需要正確的參數(shù)配置 ， 還需要足夠大的緩沖區(qū) ， 比如緩沖區(qū)是帶寬延遲積的兩倍 。但假如帶寬延遲積很大 ， 又會大大增加端到端的延遲 。而且對那些已經(jīng)在使用的 ， 存儲器不是很大的路由器也無法用此方法解決 。

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