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4 Internet路由器主動(dòng)式隊(duì)列管理機(jī)制綜述( 二 )

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9.2.1 RIO性能分析
對(duì)確保服務(wù)而言，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)是否能夠滿足其規(guī)格要求的帶寬可以分為"充分提供"（over-prov- isioned）和"不充分提供"（under-provisioned）兩種情況 。
保護(hù)TCP的吞吐量免受RTT影響：由于TCP的吞吐量是和RTT成反比 。在網(wǎng)絡(luò)不能充分提供的情況下，小RTT的連接能更塊地增加擁塞窗口的大小，因而能更快地超過其規(guī)格要求，產(chǎn)生更多的Out包占用剩下的帶寬 。但是，這些小RTT連接的Out包并不能阻止大RTT連接的In包進(jìn)入路由器隊(duì)列，因而大RTT連接的吞吐量至少能在規(guī)格范圍內(nèi)得到保證 。在網(wǎng)絡(luò)充分提供的情況下，RIO能充分保證大RTT連接的吞吐量，但其獲得的剩余帶寬較少 。
保護(hù)TCP流的吞吐量免受非適應(yīng)流影響： 在網(wǎng)絡(luò)充分提供的情況下，RIO能在規(guī)格范圍內(nèi)保護(hù)TCP流的吞吐量，但所有剩余帶寬都被非適應(yīng)流占用 。在網(wǎng)絡(luò)不能充分提供的情況下，也只有非適應(yīng)流能達(dá)到其規(guī)格要求，但其并不能占用超過規(guī)格要求的資源 。另外，RIO無需每流狀態(tài)信息，簡單易行 。
基于同樣的原因，Web類流也得到了較好的保護(hù) 。由于在現(xiàn)在的Internet上，Web流已占總流量的50％，因此，部屬基于RIO的確保服務(wù)也有其現(xiàn)實(shí)性 。
事實(shí)上，在網(wǎng)絡(luò)還有剩余帶寬的情況下，RTT大小、包的尺寸、聚流中單流的數(shù)量、目標(biāo)速度以及是否存在非適應(yīng)流都會(huì)影響TCP流對(duì)剩余帶寬的使用 。另外，假如其它方面都相同，用戶并不能按規(guī)格要求成比例地享用剩余帶寬 。
若網(wǎng)絡(luò)帶寬不能滿足用戶的規(guī)格要求，用戶獲得的性能也是更多的受到了TCP和RED在競爭的流之間分配帶寬方式的影響而不是規(guī)格本身 。但規(guī)格要求低的用戶總能比規(guī)格要求高的用戶更快地接近目標(biāo)帶寬 。
9.3 帶權(quán)重的RED（Weighted RED ）
WRED是CISCO公司提出的一種支持區(qū)分服務(wù)的AQM機(jī)制 。與RIO一樣，WRED基本思路也是在IP包頭按照某種策略進(jìn)行標(biāo)記，丟包優(yōu)先級(jí)基于該標(biāo)記 。WRED能支持8個(gè)獨(dú)立的丟包優(yōu)先級(jí)，每個(gè)級(jí)別配置一套獨(dú)立的RED參數(shù)，如下圖所示：
圖7：WRED示意圖1（交錯(cuò)型）
圖8：WRED示意圖2（重疊型）
WRED和RIO最主要的區(qū)別在于，WRED只使用一個(gè)平均隊(duì)長來計(jì)算丟包率，而RIO需要兩個(gè) 。WRED計(jì)算平均隊(duì)長和RED中一樣，是基于隊(duì)列中所有的包，而RIO除此以外還需要計(jì)算In包的平均隊(duì)長 。
WRED的參數(shù)設(shè)置有兩種方式，一種是和RIO一樣，稱為交錯(cuò)型（staggered），每個(gè)級(jí)別都有一套參數(shù)（min_th(i)，max_th(i)，max_p(i)），并且滿足max_th(i)
9.4 RIO和WRED性能的比較
RIO和RED都是基于RED的變種 。事實(shí)上，根據(jù)RED閾值的套數(shù)、計(jì)算平均隊(duì)列的機(jī)制可以將RED變種分為四類，如圖5所示：
圖9：RED變種
像WRED和RIO這類有多套閾值的RED變種可以統(tǒng)稱為MRED（Multi-Level RED） 。最常用實(shí)現(xiàn)區(qū)分服務(wù)的AF PHB的兩種MRED便是RIO和WRED了 。雖然這兩種算法很相似，但在性能上還是有差別：
對(duì)ON-OFF突發(fā)流，RIO在保護(hù)低丟棄優(yōu)先級(jí)的包方面優(yōu)于WRED 。
對(duì)短時(shí)（short lived）流，RIO的處理速度高于WRED 。
在保護(hù)低丟棄優(yōu)先級(jí)的包方面要達(dá)到同樣的效果，WRED比RIO需要更大的閾值，這樣就意味著延時(shí)的增加 。
9.5 基于分類的閾值（Class-Based Thresholds CBT）
除了RIO和WRED，另一種可以來實(shí)現(xiàn)區(qū)分服務(wù)的AQM就是CBT 。CBT的基本思想是基于一定的策略對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類，每一類都有一個(gè)閾值 。CBT，和RED一樣，通過平均隊(duì)長來控制標(biāo)記包的概率；不同之處在于，當(dāng)一個(gè)包進(jìn)入路由器時(shí)，首先要計(jì)算該類業(yè)務(wù)的平均隊(duì)長，計(jì)算方法和RED中計(jì)算平均隊(duì)長一樣，假如平均隊(duì)長大于該閾值，則丟棄包；否則，再按照RED算法進(jìn)行丟包 。

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