Prevenção e Controlo de Congestão

Apresentação em tema: "Prevenção e Controlo de Congestão"— Transcrição da apresentação:

1 Prevenção e Controlo de Congestão
Sistemas Telemáticos Licenciatura em Engenharia de Sistemas e Informática Departamento de Informática Universidade do Minho

2 Materias utilizados Internet Congestion Control with Active Queue Management (AQM), Seungwan Ryu

3 Sumário Introdução Controlo de Congestão no TCP Gestão Activa de Filas
Notificação Explícita de Congestão

4 Congestão (1) As redes de comutação de pacotes têm recursos limitados
Largura de banda das linhas que interligam os encaminhadores Comprimento finito das filas em que são armazenados os pacotes à espera de transmissão Os recursos da rede devem ser partilhados entre as diversas conexões suportadas

5 Congestão(2) Quando muitos pacotes têm que ser enviados através da mesma linha As filas ultrapassam o seu limite máximo Alguns pacotes são descartados Se o descarte é muito frequente...a rede fica congestionada

6 Congestão(3) Transformou-se num problema sério
Aumento da utilidade e uso das redes de computadores Mistura de diferentes tecnologias Exemplo: Pares entraçados e fibras ópticas Fibras permitem grandes larguras de banda Desadaptação entre diferentes débitos

7 O que é a congestão? O que é a congestão ? O que acontece ?
A necessidade agregada de largura de banda excede a capacidade disponibilizada pela linha. O que acontece ? Degragação de desempenho Perdas múltiplas de pacotes Baixa utilização da ligação Tempos de atraso altos Colapso de congestão

8 Métricas de detecção Podem ser usadas vários métricas para detectar se uma rede está congestionada Percentagem de pacotes descartados por falta de espaço de armazenamento Tamanho médio das filas Número de pacotes que disparam o temporizador e são retransmitidos Tempo médio de atraso dos pacotes Desvio padrão para o atraso dos pacotes Em qualquer dos casos o aumento nos números significa aumento da congestão

9 As razões da congestão Inundação de tráfego destinado à mesma linha de saída As filas enchem e os pacotes são descartados O problema pode não ser resolvido única e simplesmente com aumento de memória Processadores lentos ou software de encaminhamento pouco eficiente. Desadaptação entre partes do sistema (várias linhas rápidas e uma lenta) A congestão tem tendência a alimentar-se a si própria e piorar a situação.

10 Congestão vs. Controlo de Fluxo
O controlo de congestão têm que se certificar que a rede é capaz de transportar o tráfego A congestão é um problema global, envolve todos os sistemas finais e encaminhadores O controlo de fluxo lida com tráfego ponto-a-ponto entre uma fonte e um destino (por exemplo um supercomputador a descarregar para um PC através duma fibra)

11 Congestão As redes mais modernas têm que ter algum mecanismo para controlar a congestão Essas técnicas estão estreitamente relacionadas com a forma como os recursos limitados são alocados às várias conexões activas na rede Dois paradigmas alternativos: Alocação de Recursos em tempo de estabelecimento de conexão como forma de prevenir a congestão A fonte detectar a congestão e a ajudar na sua redução ou eliminação quando ela ocorre.

12 Congestão Uma alternativa é a rede ter um papel activo na alocação de recursos Embora isto possa evitar a congestão, a conexão pode ser rejeitada se houver recursos disponíveis insuficientes É contudo uma tarefa difícil uma vez que essas alocações devem ocorrer em todos os encaminhadores e linhas da rede. Adicionalmente, esta abordagem pode potenciar a sub-utilização dos recursos que são limitados. Outra alternativa é permitir às fontes enviarem os dados que quiserem para rede, e forcá-la a recuperar de situações de congestão. Uma abordagem mais simples, mas a congestão pode demorar algum tempo a ser dissipada (com a perda de pacotes a persistir).

13 Fluxos numa rede não orientada à conexão
O conceito de fluxo é essencial para o processo de alocação de recursos É feita pela rede uma expedição independente de cada datagrama entre e endereço IP fonte e o IP destino. Contudo, na prática, é suposto que uma sequência de pacotes siga a mesma rota na rede entre a fonte e o IP destino Esta sequência de pacotes constitui um fluxo

14 Fluxos numa rede não orientada à conexão
Na prática o fluxo não é estabelecido Geralmente um encaminhador reconhece os fluxos pela análise de cadeia de pacotes que passam por ele. Basta analisar a fonte e o destino dos pacotes IP O encaminhador pode manter informação a respeito de cada fluxo que passa por ele para efeitos de alocação de recursos Chamada muitas vezes informação de estado ligeira (soft state)

15 Mecanismos de alocação de recursos
Existem inúmeras formas das redes realizarem na prática as operações de alocação de recursos Contudo, iremos analisar três critérios de classificação para os mecanismos de alocação de recursos Centrado no encaminhador ou no sistema final Baseado em reserva ou em realimentação Baseado em janela ou em débito

16 Centrado na rede ou na fonte
As fontes IP e os os encaminhadores estão envolvidos na alocação de recursos Classificação que localiza as responsabilidades Centrado na rede: Encaminhadores têm a a responsabilidade de decidir quando os pacotes são expedidos ou descartados; Informam as fontes IP de quanta informação estão autorizados a enviar As fontes devem respeitar estas mensagens de conselho Centrado na fonte: Fontes monitorizam a rede e ajustam o seu comportamento em conformidade Encaminhadores sob congestão descartam os pacotes

17 Reserva vs realimentação
Numa abordagem baseada em reserva: A fonte requisita explicitamente recursos (buffer e/ou capacidade nas linhas) dos encaminhadores (portanto centrado na rede) quando o fluxo é estabelecido Cada encaminhador aloca os recursos requisitados, se isso não ultrapassar a sua capacidade limitada. Numa abordagem baseada em realimentação Não há o processo de reserva As fontes IP ajustam o seu débito de acordo com a informação de realimentação, que pode ser: Explícita: Mensagens de Controlo de Congestão (centrada na rede) Implicita: Como resultado da medição do comportamento da rede (centrada na fonte)

18 Baseada em janela ou débito
Como é que o nó fonte IP é informado da quantidade dos dados que pode enviar? Este critério classifica os mecanismos de controlo de congestão na forma de relato usado para indicar à fonte quantos dados pode enviar Como um tamanho de janela aconselhada pelos encaminhadores usados por um fluxo. Como um débito (i.e. Entidades por unidade de tempo que a fonte pode transmitir para a rede).

19 Avaliação da alocação de recursos
Um mecanismo de alocação de recursos pode ser avaliado em termos tanto da sua eficácia como equidade(fairness). A eficácia pode ser avaliada com: Throughput e atraso são parâmetros que competem – forçar mais dados para a rede aumenta o tamanho das filas e portanto aumenta o atraso

20 Equidade da alocação de recursos
A equidade dum algoritmo de alocação de recursos é uma quantidade mais difícil de medir. Para uma dada linha entre dois encaminhadores, há maior equidade quando todos fluxos recebem uma parte equitativa da largura de banda? Uma métrica comum para a equidade é o índice de Jain.

21 Índice de equidade de Jain
Para um dado conjunto de fluxos x1, x2, …. xN, o índice de equidade é dado por: O índice de equidade varia entre 0 e 1 (1 é o maior valor)

22 Prevenção e Controlo de Congestão
Duas abordagens para lidar com a congestão Controlo de Congestão (Reactiva) Actua depois da rede estar sobrecarregada Prevenção de Congestão (Proactiva) Actua antes da rede estar sobrecarregada

23 Algoritmos de Controlo de Congestão
São conhecidos muitos algoritmos de controlo de congestão Foi desenvolvida uma taxonomia para os organizar A taxonomia começa por dividí-los em algoritmos em anel aberto e em anel fechado As soluções em anel aberto são divididas entre aquelas que actuam na fonte e as que actuam no destino

24 Categorias em anel fechado
Divididas em duas sub-categorias Realimentação explícita São enviados pacotes de aviso dos pontos de congestão para a fonte Realimentação implícita As fontes deduzem a existência de congestão pelas suas próprias observações

25 Controlo de Congestão Controlo de congestão Em anel aberto
usado principalmente em redes de comutação de circuitos (GMPLS) Em anel fechado usado principalmente em redes de comutação de pacotes usa informação de realimentação: global & local Controlo de Realimentação implícito End-to-end congestion control Exemplos: TCP Tahoe, TCP Reno, TCP Vegas, etc. Controlo de realimentação explícito controlo de congestão assistido pela rede Exemplos: IBM SNA, DECbit, ATM ABR, ICMP source quench, RED, ECN

26 Políticas que afectam a congestão

27 Anel Aberto: Calibração de Tráfego Traffic shaping
Uma das principais causas de congestão é a o tráfego são as rajadas (bursty) de tráfego. A calibração de tráfego é um método em anel aberto que tenta gerir a congestão forçando que os pacotes sejam transmitidos a um débito previsível O seu objectivo é regular o débito médio (e rajada) na transmissão dos dados Quando se estabelece a ligação a calibração é acordada entre o utilizador e o transportador.

28 Algoritmo do balde vazante Leaky Bucket Algorithm
O que se pretende é disponibilizar um fluxo consistente e regular de tráfego Imagine um balde com um buraco em baixo ou uma torneira com o fluxo de saída é constante, independente da água que entra ou que existe. É essa a ideia de suporte a este algoritmo

29 Algoritmo do Balde vazante
O fluxo de saída tem um débito constante , quando há agua no balde e é zero qunado o balde está vazio

30 Algoritmo do Balde vazante Concretização
Um balde vazante não é mais que um sistema de fila com um único servidor com um tempo de serviço constante Os pacotes podem chegar a qualquer instante, mas o host só está autorizado a colocar um pacote na rede por cada tique do relógio. Se os pacotes forem de diferentes tamanhos é melhor usar um número fixo de bytes por tique em vez de um pacote. Quando a fila enche, os novos pacotes são descartados

31 Algoritmo do Balde com Créditos Token Bucket Algorithm
O balde vazante força um padrão de saída rígido O algoritmo do balde com créditos permite acelerações na saída quando chegam muitos pacotes (rajadas) Aqui cada balde mantém créditos que são gerados por um relógio à velocidade de um crédito em cada T segundos Para transmitir precisa de um crédito Os hosts que ficam períodos em silêncio, podem enviar rajadas mais tarde.

32 Realimentação Implícita vs Explícita
Controlo de Congestão com Realimentação Implícita A rede descarta pacotes quando a congestão ocorre A fonte infere a congestão implicitamente Disparo de temporizadores, confirmações duplicadas, etc. Examplo: Controlo de Congestão fim-a-fim do TCP Fácil de concretizar mas imprecisa Concretizada apenas na camada de transporte (TCP)

33 Realimentação Implícita vs Explícita
Controlo de Congestão com realimentação explícita O encaminhador indica explicitamente a congestão às fontes Marcação de pacotes Exemplos: DECbit, ECN, etc. Disponibiliza informação mais precisa às fontes Mais complicado de concretizar É preciso mudar algoritmos dos elementos da rede e de das fontes É necessária a cooperação entre as fontes e os componentes da rede

34 Controlo de Congestão no TCP
Ideia Assumir rede melhor- esforço (encaminhadores FIFO ou FQ) em que cada fonte determina a capacidade da rede por si só Usa realimentação implícita As confirmações fazem aumentar as transmissões (auto-relógio) Desafio Determinar em primeiro lugar a capacidade disponível Ajuste a mudanças na capacidade disponível

35 Controlo de Congestão no TCP
Usa controlo de congestão fim-a-fim Usa realimentação implícita i.e., time-out, ACKs triplos duplicados, etc. Usa controlo de fluxo baseado em janela cwnd = min (pipe size, rwnd) Auto-relógio (self-clocking) Arranque lento e prevenção de congestão Exemplos: TCP Tahoe, TCP Reno, TCP Vegas, etc.

36 Controlo de Congestão no TCP
Arranque lento e prevenção de congestão cwnd Time RTT 1 2 4 Arranque lento W* Prevenção de Congestão W+1 W W*/2 RTT

37 Arranque lento no TCP Quando pensamos num algoritmo de controlo de fluxo baseado em janela deslizante Assumimos que a fonte pode enviar segmentos até ao tamanho da janela Isto funciona bem para dois computadores ligados à mesma LAN… mas pode causar problemas se houver encaminhadores e linhas mais lentas no percusros entre os dois O TCP precisa de suportar um algoritmo chamado de arranque lento…

38 Arranque lento no TCP O arranque lento adiciona uma outra janela para a emissor TCP: a janela de congestão Quando se estabelece uma nova conexão, a janela de congestão é inicializada a 1 segmento. Cada vez que se recebe uma confirmação, a janela de congestão é aumentada de 1 O emissor pode enviar até um número de segmentos que é o mínimo entre a janela de congestão e a janela de controlo de fluxo

39 Arranque lento no TCP 1 tempo 0 tempo 4 1 1 tempo 1 tempo 5 1 1

40 Arranque lento no TCP 2 tempo 8 tempo 13 2 3 3 2 tempo 9 tempo 14 2 3
5 4 2 tempo 17

41 Arranque lento no TCP 6 5 4 tempo 18 tempo 23 4 5 6 7 7 6 5 4 8
9 8 4 tempo 25 6 7 7 6 tempo 21 10 9 8 4 5 tempo 26 7 7 tempo 22 11 10 9 8 4 5 2 tempo 27

42 Arranque lento no TCP 12 11 10 9 tempo 28 8 13 12 11 10 tempo 29 8 9
14 13 12 11 tempo 30 8 9 10 15 14 13 12 tempo 31 8 9 10 11

43 Arranque lento no TCP A janela de congestão é o controlo de fluxo imposto pelo emissor, enquanto a outra janela é o controlo de fluxo do receptor A capacidade da Internet pode ser atingida a qualquer instante, e um encaminhador intermediário começar a decartar pacotes… Isso indica ao emissor que a janela de congestão está muito grande

44 Que tamanho deve ter a janela?
No exemplo apresentdo a janela atingiu os 8 segmentos. A capacidade do pipe ou o produto atraso e largura de banda pode ser dada por capacidade(bits) = largura de banda (bps) x tempo-de-ida-e-volta(seg) Exemplos T1 (1.54mbps), através dos EUA (60ms RTT) dá 11,580bytes (max tamanho de janela TCP é 64K) T3 (45mbps), dá 337,500bytes!!

45 Controlo de Congestão no TCP
“probing” da largura de banda utilizável: Idealmente: transmitiro mais rápido possível (Congwin o maior possível) sem perdas Aumentar Congwin até haver perdas l(congestão) Perdas: diminuir a Congwin, e então recomeçar o probing (aumento) novamente. Duas “fases” Arranque lento Prevenção de congestão Variáveis importantes: Congwin threshold: define a fronteira entre as duas fases

46 Controlo de Congestão no TCP
Prevenção de Congestão /*arranque lento terminado*/ /* Congwin > threshold */ Until (loss event) { every w segments ACKed: Congwin++ } threshold = Congwin/2 Congwin = 1 Executar arranque lento

47 Controlo de Congestão no TCP
TCP Tahoe Usa arranque lento/prevenção da congestão Uma melhoria: rápida retransmissão Detectar pacotes (segmentos) descartados por três ACKs duplicados W = W/2, e começa a prevenção da congestão TCP Reno (recuperação rápida) Depois de receber três ACKs duplicados ssthresh = W/2, e retransmitir pacotes em falta W = ssthresh +3 Depois de receber a confirmação (ACK): W = ssthresh Permitir ao tamanho da janela crescer depressa para manter cheio o pipeline

48 Controlo de Congestão no TCP TCP SACK (Selected Acknowledgement)
O emissor TCP (Thaoe) pode apenas saber duma única perda por tempo-de-ida-e-volta ( RTT) A opção SACK disponibiliza uma melhor recuperação de uma situação de múltiplas perdas O emissor pode transmitir todos os pacotes perdidos Mas esses pacotes podem já ter sido recebidod Operação Adicionar a opção SACK ao cabeçalho TCP O receptor envia um SACK ao emissor para o informar da recepção do pacote Então, o emissor pode retransmitir apenas o pacote em falta

49 Gestão Activa de Filas Active Queue Management (AQM)
Degradação de desempenho no Controlo de Congestão do TCP Múltiplas perdas de pacotes Baixa utilização das linhas Colapso de congestão O papel dos encaminhadores torna-se importante Controlo eficiente da congestão nas redes Alocação apropriada da largura de banda

50 Técnicas de Gestão de Filas
Um dos aspectos mais básicos da alocação de recursos é como os pacotes são colocados nas filas quando aguardam a sua transmissão As duas técnicas mais comuns são: Filas FIFO Filas com Equidade (Fair queuing)

51 Filas FIFO Tem uma capacidade finita de armazenar pacotes
Os pacotes são armazenados pela ordem de chegada O pacote no topo da fila é transmitido pela linha Uma fila FIFO introduz alguma latência (atraso) já que os pacotes esperam na fila até a sua transmissão Com a fila cheia, um pacote que chega é descartado A FIFO é uma disciplina de serviço da fila enquanto o descarte da cauda é uma política de descarte

52 Filas FIFO com Prioridade
Uma ligeira variação das filas FIFO básicas Cada encaminhador mantém múltiplas filas FIFO Cada fila tem pacotes com uma certa prioridade Os pacotes são enviados por ordem de prioridade É um ligeiro melhoramento do conceito melhor esforço da Internet. Uma geração não controlada de pacotes de alta prioridade pode tornar esta abordagem não usável É necessário um mecanismo para controlar os pacotes com alta prioridade enviada por cada fonte.

53 Filas FIFO: Comentários
As filas FIFO colocam todo ênfase do controlo de congestão nos sistemas finais (fonte e destino) Adicionalmente não diferenciam o tráfego com base em fluxos É bastante provável que um sistema final não adira (incompreensão ou desobediência) aos pedidos para reduzir o seu fluxo Desta forma pode apoderar-se de grandes quantidades dos recursos FIFO Uma solução mais equitativa seria os encaminhadores terem uma FIFO para fluxo Não aderência a pedidos só afecta o próprio fluxo

54 Filas com Equidade Fair Queuing (FQ)
Num sistema FQ, o encaminhador mantém uma FIFO por cada fluxo. As FIFOs são servidas de forma circular (round-robin) Quando a fila dum fluxo fica cheia, qualquer pacote posterior é descartado (até que a fila se reduza). O FQ não é por si só um algoritmo de controlo de congestão, simplesmente segrega os fluxos Não diz nada à fonte para reduzir o seu fluxo Precisa de ser combinado com um algoritmo de controlo de congestão fim-a-fim

55 Filas Equitativas: Problemas
A abordagem FQ básica ignora o impacto do tamanho dos pacotes na fila Um fluxo com pacotes grandes obtém um maior número de recursos que outro com pacotes curtos Um algoritmo FQ mais justo deveria considerar o tamanho dos pacotes Um abordagem ideal (mas obviamente impraticável) seria servir cada FIFO na base do bit.

56 Filas Equitativas:Concretização
Considere um encaminhador com n fluxos activos O encaminhador concretiza um relógio que se incrementa cada vez que são transmitidos n bits Qunado o pacote i (num fluxo particular) chega ao encaminhador é etiquetado com uma estampilha temporal com um valor (Fi) , igual à soma seguinte: Fi : Tempo em que se finaliza a transmissão do pacote i Ai: Tempo de chegada do pacote i ao encaminhador Pi : O tamanho do pacote i (em bits)

57 Filas Equitativas:Concretização
Quando uma linha de saída fica inactiva, o próximo pacote a ser transmitido é com a menor estampilha temporal (valor Fi) Desta forma, para um pacote permanecer numa FIFO durante um certo tempo, a linha de saída não pode estar jnactiva durante esse tempo. Este característica é chamada conservação do trabalho Algumas das características mais importantes da técnica de conservação são: Cada fluxo tem garantido pelo menos 1/n of da LB de saída Se a largura de banda dum fluxo é usada por outros (se as FIFOs não estiverem vazias)

58 Filas Equitativas Ponderadas Weighted Fair Queuing (WFQ)
A WFQ permite ser associado um peso a cada fila Isto resulta a alocação aos diferentes fluxos proporções maiores ou mais pequenas da largura de banda da linha de saída (que o 1/n da FQ) Considere 3 fluxos ( 1, 2 e 3) respectivamente – que recebem 1/6, 1/3e 1/2 da LB da linha saída Em termos práticos, este processo pode ser concretizado usando os pesos para o desiquilíbrio do valor Pi usado para calcular Fi

59 Filas Equitativas Ponderadas Weighted Fair Queuing (WFQ)
Os pesos dos valores para o WFQ usado no encaminhador podem ser Configurados manualmente (não é prático) Inicializados pela fonte do fluxo com alguma forma de sinalização É um tipo de alocação baseada em reserva mas é imprecisa A proporção da LB atribuída a cada fluxo depende do número de fluxos activos no encaminhador.

60 Gestão Activa de Filas Problemas com os algoritmos convencionais dos encaminhadores Usam uma gestão de filas FIFO com descarte dos pacotes na cauda (Tail Drop- TD) Dois problemas com a descarte na cauda: Um pequeno número de fluxos monopolizam a capacidade do buffer A fila está sempre cheia (atrasos altos na fila) Solução possível: Gestão activa de filas Definição: Um grupo de mecanismos de gestão de filas FIFO para suportar o controlo de congestão fim-a-fim na Internet

61 Gestão Activa de Filas Objectivos Métodos:
Reduzir o tamanho médio da fila: Diminuir o atraso fim-a-fim Reduzir perda de pacotes: Uma mais eficiente alocação de recursos Métodos: Descartar pacotes antes do buffer ficar cheio Usar uma ponderação exponensial do tamanho médio da fila como indicador de congestão Exemplos: RED, BLUE, ARED, SRED, FRED,….

62 Gestão Activa de Filas Random Early Detection (RED)
Usa um algoritmo de rede para detectar congestão incipiente Objectivos da concepção: Minimizar perda de pacotes e atraso na fila Evitar sincronização global Manter uma utilização alta da linha Remover desiquilíbrios gerados por fontes em rajada (bursty source ) Métodos utilizados Descarte aleatório de pacotes Manter um tamanho médio de fila

63 Gestão Activa de Filas: RED
P 1 0 < Wq < 1 (0.002) maxp minth maxth K

64 Gestão Activa de Filas: RED Detalhes do RED
A notificação é implícita Basta descartar o pacote TCP dispara o temporizador Pacote poderia ser marcado explicitamente Descarte antecipado de pacotes Em vez de de esperar que a fila encha descarta-se os pacotes com probablilidade p uma vez antingido determinado valor de limiar

65 Gestão Activa de Filas: RED Detalhes do RED
Dois valores de corte na fila if AvgLen <= MinThreshold then colocar o pacote na fila if MinThreshold < AvgLen < MaxThreshold then calcular a probabilidade P descartar pacote chegado com probablilidade P if ManThreshold <= AvgLen then descartar pacote

66 Gestão Activa de Filas: RED Afinação do RED
Probablilidade de descarte de um pacote dum dado fluxo é aproximadamente proporcional à % de largura de banda usada pelo fluxo. MaxP é colocada em 0.02 Quando o tamanho médio da fila está a meio dos dois valores de corte é descartado um pacote em cada 50. Se houver rajadas de tráfego O MinThreshold deve ser suficientemte grande para manter a utilização da linha a um nível aceitável.

67 Gestão Activa de Filas: RED Afinação do RED (cont.)
A diferença entre os dois valores de corte deve ser suficientemente grande É razoável colocar MaxThreshold = 2* MinThreshold

68 Gestão Activa de Filas: BLUE
Algoritmo Perda de pacotes if (now - last_update >freeze_t) Pm = pm + d1 last_update = now Linha inactiva Pm = pm - d2 Conceito Para eliminar problemas do RED Ajuste de parâmetros Flutuação do tamanho da fila Desliga o controlo de congestão do tamanho da fila Usa só as perdas e a inactividade como eventos indicadores Mantém uma única probablidade de descarte, pm Problema Não consegue evitar algum grau de múltiplas perdas de pacotes e/ou baixa utilização da linha

69 Gestão Activa de Filas: SRED
Conceito Estabilizar a ocupação da fila Usar o tamanho actual da fila Penalizar fluxos mal comportados Problemas P(i)-1 não é um bom estimador para tráfego heterogéneop Ajuste de parâmetros: Psred, Pzap, etc. Estabiliza a ocupação da fila quando o tráfego é alto. (E quando a carga é baixa ?) Algoritmo O iésimo pacote chegado é comparado com um seleccionado aleatóriamente da lista Acerto = 1, se forem do mesmo fluxo Acerto = 0, se não p(i) =frequência de acerto =(1-)p(i-1) +Acerto p(i)-1: estimador de # de fluxos activos Probablidade de descarte de pacotes

70 Gestão Activa de Filas: ARED
Adaptar a agressividade do RED consoante a mudança da carga de tráfego Adaptar maxp baseado no comportamento da fila Operação Aumentar maxp quando avgQ ultrapassa maxth Diminuir maxp quando avgQ é inferior a minth Congelar maxp após mudança para prevenir oscilações

71 Gestão Activa de Filas: RIO RIO (RED in and out)
Separar fluxos em duas classes: Dentro e Fora do perfil de serviço O encaminhador mantém duas estatísticas diferentes para cada perfil de serviço Parâmetros e tamanho médio das filas diferentes Quando congestionado aplica políticas de controlo diferentes para cada classe Pmax_IN 1 p avg Pmax_OUT Minth_OUT Maxth_OUT = Minth_IN Maxth_IN

72 Gestão Activa de Filas: Problemas existentes
Problemas com proposta existentes Incompabitilidade entre o comportamento microscópico e macroscópico das filas Insensibilidade à mudança do tráfego de entrada Problemas de configuração Definição dos valores dos parâmetros Razões: Média do tamanho das filas Uso de indicador de congestão não apropriado Uso de função de controlo não apropriada

73 Notificação Explícita da Congestão Explicit Congestion Notification (ECN)
Indicação actual da congestão Usa o descarte de pacotes para indicar a congestão A fonte infere a congestão implicitamente ECN Obter menos perdas de pacotes e melhor desempenho Marcar em vez de descartar pacotes É preciso a cooperação entre as fontes e a rede São necessários 2 bits no cabeçalho IP: ECT-bit, CE-bit

74 Notificação Explícita da Congestão
ECT CE ECT CE CWR 2 Cabeçalho IP 1 Cabeçalho TCP CWR 1 Cabeçalho do ACK TCP ECN-Echo 3 Cabeçalho TCP 1 CWR 4 Fonte Encaminhador Destino

75 Sumário pl(t) AQM: DropTail RED RIO xi(t) TCP: Reno Vegas