Congestion Control and Traffic Management in High Speed Networks Carey Williamson University of Calgary Introduction  Mục   đích của điều khiển tắc nghẽn la Điều chỉnh luồng lưu lượng mạng Để tránh lam bão hòa hoặc quá tải các node trung gian Congestion: Effects  Tắc nghẽn có thể gây ra: Gia tăng trê, xếp hang mạng Packet loss, tran buffer Reduced throughput, mất packet va truyền lại  Tương tự: giao thông “rush hour” Congestion: Causes  Nguyên  nhân Nhu cầu lưu lượng đầu vao vượt quá dung lượng mạng  Xảy dễ dang các mạng packet switching do:   Tuyến đầu chậm đầu vao Các nguồn lưu lượng cạnh tranh cho cùng đầu tại cùng một thời điểm Buffering: A Solution?  Ghi đệm tại các switches có thể giúp giảm bớt trình trạng tắc nghẽn ngắn hạn hoặc nhất thời  Tuy nhiên, nếu quả tải liên tục, buffer sẽ bị đầy nhanh chóng, va packets sẽ bị lost  Chỉ trì hoãn vấn đề tắc nghẽn  Tăng buffer đồng nghĩa với trễ xếp hang lớn  Vượt quá một điểm giới hạn, tăng buffer lam cho tình trạng tắc nghẽn xấu hơn, gia tăng trễ va phát lại Động  Vấn đề tắc nghẽn thậm chí còn trầm trọng các mạng tốc độ cao  Tốc độ tuyến cao có nghĩa la tắc nghẽn xảy nhanh trước VD, 64 kilobyte buffer @ 64 kbps: 8.2 seconds @ 10 Mbps: 52 milliseconds @ Gbps: 0.52 milliseconds Động (tiếp)  Yêu cầu buffer tăng theo tốc độ tuyến VD, to store second worth of traffic @ 64 kbps: kilobytes @ 10 Mbps: 1.25 Mbytes @ Gbps: 125 Mbytes Động (tiếp)  Tính không đồng nhất của tốc độ các tuyến - Bổ sung các tuyến tốc độ cao vao mạng không có nghĩa la các tuyến tốc độ thấp cũ sẽ mất - Kết nối các mạng tốc độ cao va thấp tạo nên tắc nghẽn tại các điểm kết nối Động (tiếp)  Lưu lượng rất bursty - high peak-to-mean ratio, peak rates - e.g., data traffic: 10-to-1, 1-10 Mbps - e.g., video traffic: 20-to-1, 5-100 Mbps - có thể statistically multiplex một số kênh nếu nhiều kênh cùng hoạt động thì không thể tránh khỏi tắc nghẽn Motivation (Cont’d)  Thời gian phản ứng được giới hạn bởi trễ lan truyền - Trong mạng WAN tốc độ cao tích TrễBăng thông lớn!!! - Tích Trễ-Băng thông cho biết có bít đường truyền giữa hai đầu - Vao thời điểm nhận biết được mạng bị tắc nghẽn thì đã có hang Mbit hay nhiều dữ liệu được gửi vao mạng!! EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch Switch !!! EFCI Threshold EFCI: Basic Operation (Cont’d) Ack Cell Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch Traffic Sink EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch !!! EFCI Threshold Switch EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch EFCI: Basic Operation (Cont’d) Traffic Sink Traffic Source Switch Switch EFCI Threshold Switch EFCI Issues  How to set EFCI threshold  What should sources when EFCI signal is seen  What should sources when no EFCI signal is seen  Forward versus backward notification  Effect of feedback delay  Delay x bandwidth product Summary  Congestion control in high speed ATM networks is a difficult problem  Lots of good ideas of how to it, but no real standard (yet?)  Will likely require a combination of schemes at different time scales and for different classes of traffic  Lots more remains to be done ... preventive, reservationbased Congestion Control in ATM  Congestion control in high speed ATM networks   Call-level controls Cell-level controls Call-Level Control  Ví dụ của giải pháp điều... Flow Control Usage Parameter Control Priority Control Traffic Shaping ScaleCell Discarding ATM Traffic Control Schemes  Preventive controls: Resource provisioning Connection admission control. .. ATM Traffic Control Schemes Cell Time Time Usage Parameter Control Priority Control Traffic Shaping ScaleCell Discarding ATM Traffic Control Schemes Propagation Delay Time Explicit Congestion