1. Description de la congestion du réseau
Couche est basé sur des paquets IP au bloc de fragmentation de paquets transmis, par conséquent, le protocole TCP exige la livraison de l'application pour le diviser en une pluralité de flux de caractère de paquet (couche de transport TCP est appelée Segment) transmission, étant donné que la vitesse du réseau les changements et la capacité de traitement limitée de l'hôte de réception, TCP déterminent également quand envoyer le segment. fenêtre coulissante TCP résolu le client, problème de serveur des deux hôtes, mais ne va pas à un grand nombre de routeurs de raccords de tuyauterie, interrupteurs, problème de transmission de paquets IP, de sorte que lorsque le routeur goulot d'étranglement du flux d'entrée est supérieure à son flux de sortie, la congestion se produit. Si l'expéditeur indépendamment du fait que la file d'attente après tampon goulot d'étranglement routeur remplit beaucoup de perte de paquets se produira, et cette fois RTT (heure de message aller-retour) en raison des longues files d'attente et haute.
Comme indiqué plus haut, le meilleur état est sans file d'attente, le plus bas à ce moment-RTT et la RTT Etat2 élevé, mais pas de perte de paquets, lorsque la file d'attente est pleine état 3 commence la perte se produit
Brève 2.BBR Technology
le contrôle de congestion TCP sera utilisé pour résoudre le problème. Avant BBR apparaissent, le contrôle de la congestion est divisée en quatre parties: démarrage lent, l'évitement de la congestion, retransmit rapide et une récupération rapide. Sa signification ne sait pas quand la bande passante de goulot d'étranglement de la connexion, une vitesse de transmission plus faible au début, chaque RTT le double du taux de l'augmentation rapide du taux de transmission, jusqu'à ce qu'il atteigne une valeur de seuil à la valeur de seuil, le taux de transmission augmente de façon linéaire dans la phase, qui est appelée éviter la congestion, jusqu'à ce que la perte de paquets se produit. Après la chute, le taux de la vitesse des cheveux a chuté pour la perte de paquets à l'aide ENVOYÉ resend algorithme de fast retransmit, l'algorithme de récupération rapide utilise également la vitesse de transmission de se lever aussi lisse que possible. Si le goulot d'étranglement du routeur tampon particulièrement important, alors cet algorithme pour détecter la perte de paquets comme base de la congestion conduira à de graves problèmes: la longue liaison TCP RTT devient plus grande, mais le débit reste inchangé.
CUBIC tels que l' algorithme de contrôle de congestion basé sur l' article de perte de paquets 2 barres verticales grises sur la figure. 2 jouer un rôle, il est trop tard, parce que le routeur de goulot d' étranglement a atteint la limite supérieure, la file d' attente de mémoire tampon est saturée. Mieux est le point de limite BDP entre en jeu, qui est, l' article 1 ligne verticale gris est le noeud à la file d' attente tampon goulot d' étranglement routeur arriéré commence à peine. BBR contrôle de congestion est obtenue en détectant et en RTprop BtlBw.
RTprop: minimum signal optique à retard extrémité B ( en fait deux fois le retard, car il est un aller - retour) à partir de A, en fonction de la distance physique.
BtlBw: Dans le lien A à B, dont la bande passante dépend de la période de la bande passante la plus lente de liaison, appelée bande passante de goulot d' étranglement.
BDP: la liaison physique entier ( à l' exclusion cache routeur) qui permet de stocker la somme des bits de données, le BDP = BtlBw * RTprop
le protocole TCP défini par la largeur de bande du (débit) BBR = la quantité de données / temps envoyé par l'accusé de réception reçu à la longue
Notez ici que, RTporp et la RTT n'est pas le même, dans le paquet contient le RTT temps d' attente file d' attente routeur, ACK temps de retard d'acquittement. Chaque paquet TCP doit être reconnu, le fonctionnement de la confirmation de la transmission est réalisée par le message ACK réception de fin, mais l' en- tête TCP et IP 40 octets, si porter non seulement des données à l' efficacité du réseau de transmission ACK est trop faible, il sera laissez paquet indépendant ACK attendre et voir s'il n'y a pas de données à envoyer, quand faire dans l'autre sens, ou attendre et voir les cheveux plus ACK ensemble, appelé accusé de réception retardé. Ainsi, vous pouvez représenter la différence et RTT RTprop avec la formule suivante:
Nous pouvons mesurer la RTT tirer, nous avons juste besoin de trouver le minimum mesuré RTT à plusieurs reprises le goulot d'étranglement est la file d'attente du routeur est vide RTporo
Quand nous sommes arrivés RTprop a augmenté BtlBw, qu'ils trouvent à l' article 1 des meilleurs points de contrôle de la congestion de la ligne verticale grise, il a également été en fonction du taux de transmission ultérieure. algorithme basé BBR, en raison de la file d' attente goulot d' étranglement est vide routeur, l'impact le plus direct est RTT a considérablement diminué, mais parce qu'il n'y a pas de perte de paquets, BBR taux de transfert aura augmenté de façon spectaculaire.
De plus, le BBR essayera nouvelle bande passante de goulot d' étranglement périodique de sondage, ce cycle est 1.25,0.75,1,1,1,1, afin de répondre à la commutation de liaison se produit, une nouvelle bande passante de goulot d' étranglement augmente ou la situation devient plus petite. 1,25 BBR fera la tentative d'envoyer plus de messages, si la file d'attente généré carnet de commandes, 0,75 seront libérés la file d' attente.
Cubique algorithme de 3.BBR et algorithme de comparaison des données
Figure phase de démarrage lent à 10Mbps, 40ms réseau, le nombre d'octets dans le réseau doit être 10Mbps * inavouée 0.04s = 0,05 Mo. ligne Brown est le nombre d'octets envoyés algorithme CUBIC, et le bleu est le nombre d'octets reconnu ACK, le vert est le nombre d'octets envoyés dans l'algorithme de BBR. De toute évidence, le Cubic initial BBR même algorithme, lorsque le numéro de vol de 0,25 secondes d'octets est clairement beaucoup plus que le nombre d'octets 0,05 Mo, le nombre de 0.1MB d'octets qui est sur le BDP deux fois. A propos de la durée de 0,3 seconde, commence CUBES augmentant linéairement la fenêtre de congestion et de 0,5 secondes après le début de la BBR pour diminuer la vitesse de transmission, à savoir la vidange de la file d'attente de la congestion du routeur de goulot d'étranglement, lorsque 0,75 secondes pour ajuster le nombre de vols d'octets à la taille BDP, qui est le plus approprié le débit de transmission.
Lorsque le réseau occupé une perte nette, la performance BBR est beaucoup mieux que l'algorithme CUBIC. Ci-dessous, le taux de perte de paquets de 0,001% à 50%, vous pouvez voir beaucoup mieux que CUBIC rouge le vert BBR. A propos du moment où le taux de perte de paquets à 0,1%, la congestion CUBIC en raison de l'algorithme de déclenchement non-stop, le débit vitesse à seulement 1/10 d'origine 10Mbps, alors que BBR jusqu'à 5% de perte de paquets a été baisse sensible du débit. Lorsque goulot d'étranglement CUBIC routeur file d'attente se remplit, délai RTT tampon sera de plus en plus, et le système d'exploitation pour établir une poignée de main à trois voies est la limite de temps maximum, ce qui conduit à la construction extrême congestion du réseau CUBIC sous, de nouvelles connexions le succès est difficile à établir.
4. Résumé
avantages de l'algorithme BBR:
- Un certain lien du taux de perte de paquets réseau est pleine utilisation de la bande passante.
- La réduction des taux d'occupation de mémoire tampon sur le lien de réseau, en réduisant ainsi la latence.
Insuffisant algorithme de BBR:
cache Queues de l' appareil est grande, BBR ne pouvait pas rivaliser avec Cubic et autre algorithme plus radical.
BBR Algorithme Application:
bande passante élevée, une latence élevée, le taux de perte de paquets d'un certain réseau de graisse de longueur, peut réduire le délai de transmission, et d'assurer un débit élevé.