شبکه های کامپیوتری ۲

شبکه های کامپیوتری ۲

اسلاید 1: شبکه های کامپیوتری ۲Mozafar Bag-MohammadiLecture 3کنترل ازدحام در TCP

اسلاید 2: 2ازدحامفرستنده های مختلف برای منابع شبکه رقابت می‌کنند. چه مشکلاتی وجود دارد؟فرستنده ها از وضعیت جاری منابع خبر ندارند.فرستنده ها از همدیگر خبر ندارند. علائم وقوع:گم شدن بسته ها (پر شدن بافر مسیریابها)تاخیرهای طولانی (صف بندی در بافر روترها)کاهش گذردهی موثر به مقداری کمتر از ظرفیت لینک گلوگاه (در توپولوژی بالا 1.5Mbps)10 Mbps100 Mbps1.5 Mbps

اسلاید 3: 3هزینه های ازدحامبسته ها منابع را مصرف می کنند و در جایی از شبکه دور انداخته می شوند.ارسال مجدد بسته های دچار تاخیر طولانی منجر به مصرف بیخود پهنای باند می شود.

اسلاید 4: 4کنترل ازدحام و اجتناب از ازدحام یک مکانیسم که:از منابع شبکه به طور موثر استفاده می کند.باعث تخصیص عادلانه ی منابع می شود.ازدحام را کنترل می کند یا از وقوع آن اجتناب می کند.

اسلاید 5: 5رویکردهای کنترل ازدحامکنترل ازدحام انتها به انتهاعدم وجود بازخورد صریح شبکهنودهای انتهایی ازدحام را از روی میزان تاخیر و گم شدن بسته ها حدس می زنند. TCP از این روش استفاده می کند. مشکلات: تخمینی و غیر دقیقکنترل ازدحام به کمک شبکهمسیریابها به نودهای انتهایی بازخورد صریح می فرستند. اعلام یک بیت که نشانگر وقوع ازدحام است. اعلام یک نرخ صریح که فرستنده باید از آن برای ارسال استفاده کند. مشکلات: افزایش پیچیدگی مسیریابهادو رویکرد کلی:

اسلاید 6: 6کنترل ازدحام انتها به انتهاتا کنون: فرستنده ی TCPمحدود به اندازه ی بافر قابل دسترس در گیرنده است. کنترل جریان توسط گیرنده انجام می شود. از پنجره ی اعلان استفاده می شود. برای این که ملاحظات شبکه نیز رعایت شود، فرستنده از پنجره ی ازدحام نیز نگهداری می‌کند. پنجره ی ازدحام حالت پویای شبکه را منعکس می‌کند. Max outstanding packets ≤ min {congestion window, advertised window}اگر پنجره ی اعلان گیرنده خیلی بزرگ باشد، پنجره ی ازدحام عامل محدود کننده ی سرعت فرستنده خواهد بود. Speed = CWND/RTT (roughly)

اسلاید 7: 7کنترل ازدحام در TCPمکانیسمهای شبکه خیلی ساده هسستند.زمانبندی FIFO و استفاده از بافر مشترکبازخورد ضمنی از طریق دور انداختن بسته هادر میزبانهای انتهایی، TCP گم شدن بسته ها را به عنوان علامت ازدحام تعبیر می کند و سرعت خود را پایین می آورد.یعنی اندازه ی پنجره ی ازدحام را کاهش می دهد. سپس، به صورت دوره ای اندازه ی پنجره ازدحام را افزایش می دهد.هدف از انجام این کار این است که اگر پهنای باندی آزاد شد از آن استفاده کنیم.

اسلاید 8: 8اهداف کنترل ازدحامرفتار ساده ی مسیریابهاتوزیع شدهکارآیی: Sxi(t) به ظرفیت سیستم نزدیک باشد. عدالت: تخصیص برابر (یا متناسب)Metric = (Sxi)2/n(Sxi2)همگرایی: سیستم کنترلی باید پایدار باشد.

اسلاید 9: 9کنترل خطیمی‌توان از روشهای مختلفی برای واکنش به ازدحام (افزایش یا کاهش) استفاده کرد. کنترل ساده ی خطی: Window(t + 1) = a + b Window(t)نسبتهای ai/bi برای افزایش و ad/bd برای کاهش با هم متفاوت هستند. عکس العمهای مختلفی را می توان تصور نمودافزایش و کاهش جمعیافزایش و کاهش ضربیکدامیک بهتر است؟فرض کنید دو میزبان برای پهنای باند شبکه با هم رقابت می‌کنند.

اسلاید 10: 10کاهش و افزایش جمعیT0T1Efficiency LineFairness LineUser 1’s Allocation x1User 2’s Allocation x2هر دوی X1 و X2 به یک اندازه در طول زمان افزایش یا کاهش پیدا می کننند.افزایش جمعی عدالت را بهبود می دهد و کاهش جمعی باعث کاهش عدالت می شود.

اسلاید 11: 11کاهش و افزایش ضربیهر دوی X1 و X2 به اندازه ی فاکتور یکسانی در طول زمان تغییر می کنند.اگر نمودار از مبدا گذر کند، عدالت ثابت می ماندT0T1Efficiency LineFairness LineUser 1’s Allocation x1User 2’s Allocation x2

اسلاید 12: 12همگرایی کارآییxHEfficiency LineFairness LineUser 1’s Allocation x1User 2’s Allocation x2

اسلاید 13: 13همگرایی توزیع شده به کارآییxHEfficiency LineFairness LineUser 1’s Allocation x1User 2’s Allocation x2a=0b=1a>0 & b<1a<0 & b>1a<0 & b<1a>0 & b>1

اسلاید 14: 14همگرایی به عدالتxHEfficiency LineFairness LineUser 1’s Allocation x1User 2’s Allocation x2xH’

اسلاید 15: 15همگرایی به عدالت و کارآییناحیه ی همپوشان بین دو حالتبرای کاهش:a=0 & b < 1 xHEfficiency LineFairness LineUser 1’s Allocation x1User 2’s Allocation x2xH’

اسلاید 16: 16انتخاب درست کدام است؟شرایط ما را مجبور می کنند که از AIMD استفاده کنیم.می‌توان در هنگام افزاییش نیز ضربی عمل کرد (MAIMD) AIMD به سمت نقطه ی بهینه حرکت می کند. x0x1x2Efficiency LineFairness LineUser 1’s Allocation x1User 2’s Allocation x2