Случайное раннее обнаружение

решетка радиатора lexus, бампер GS

Хорошо известно, что при борьбе с перегрузкой гораздо проще вовремя обнару­жить затор, чем дать ему развиться до критических размеров, а потом думать, что делать в сложившейся ситуации. Это соображение приводит к идее отвержения некоторых пакетов еще до того, как все буферное пространство будет заполнено скопившимися необработанными данными. Популярный алгоритм, реализующий данную идею, называется случайным ранним обнаружением (RED — Random Ear­ly Detection, Floyd и Jacobson, 1993). Некоторые транспортные протоколы (вклю­чая TCP) на потерю своих пакетов отвечают снижением трафика от источника, чего мы, в сущности, и добиваемся. Обоснование такой логики состоит в том, что TCP предназначен для проводных сетей, которые по сути своей являются очень надежными, и потеря пакетов в них чаще всего сигнализирует о переполнении буфера, а не об ошибках передачи. Этот факт и используется для уменьшения пе­регрузок.

Если заставить маршрутизаторы сознательно терять пакеты еще до того как ситуация станет безнадежной (именно такой момент зашифрован в слове «ран­нее» из названия подхода), то останется время на то, чтобы предпринять какие- то действия. Для определения условий, при которых следует начинать терять па­кеты, маршрутизаторы постоянно высчитывают скользящее среднее длин своих очередей. Когда средняя длина очереди на какой-либо линии превышает порого­вое значение, эта линия объявляется перегруженной и выполняются действия по предотвращению затора.

Маршрутизатор не всегда может определить, кто из отправителей больше всех виноват в заваливании линии данными, поэтому пакет из очереди выбира­ется случайным образом, и это — самое справедливое, что можно сделать в дан­ной ситуации.

Но как маршрутизатор сообщит источнику о возникшей проблеме? Можно послать ему сдерживающий пакет, как описывалось ранее. Но это приведет к соз­данию дополнительной нагрузки на и так уже почти перегруженную сеть. Дру­гой подход заключается в том, чтобы просто потерять выбранный пакет и нико­му не сообщать об этом. Источник в конечном счете среагирует на отсутствие подтверждения. Поскольку он знает, что потеря пакетов обычно связана с пере­грузкой сети, он уменьшит скорость выдачи пакетов и не станет пытаться во что бы то ни стало пробиться к загруженному маршрутизатору. Такая неявная фор­ма обратной связи может применяться только тогда, когда источник знает, что на потерю пакетов надо реагировать снижением скорости передачи. В беспро­водных сетях, где большинство испорченных и потерянных пакетов обязано сво­им исчезновением шуму в эфире, такой подход не годится.