Nghiên cứu, cải tiến chiến lược hàng đợi RED dựa trên việc tinh chỉnh ngưỡng dưới

Trong bài viết này, nhóm tác giả đề xuất một thuật toán RED cải tiến có tên gọi là ThRED (Theshold RED) dựa trên sự tinh chỉnh ngưỡng dưới. Qua mô phỏng đánh giá trên bộ mô phỏng NS2, nhóm tác giả đã thấy được ThRED cho kết quả tốt hơn RED xét về số gói tin bị mất và độ trễ hàng đợi trung bình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu, cải tiến chiến lược hàng đợi RED dựa trên việc tinh chỉnh ngưỡng dưới TNU Journal of Science and Technology 227(08): 12 - 19 STUDY, IMPROVE RED QUEUE STRATEGY BASED ON FINE-TUNING THE LOWER THRESHOLD Vu Van Dien, Le Hoang Hiep* TNU - University of Information and Communication Technology ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 19/10/2021 Over the years, congestion has become a major problem affecting the Internet leading to increased packet loss rates and delay. Dynamic Revised: 19/4/2022 queue management (AQM) algorithms have been introduced to Published: 21/4/2022 control congestion. RED (Random Early Detection) is the first dynamic queue management technique implemented for congestion KEYWORDS avoidance control. RED is based on comparing the average queue length with upper and lower thresholds to mark or discard packets. Active queue management Although, many researchers have come up with improved algorithms Congestion for RED, RED still continues to be researched to improve the Congestion avoid control performance of RED. In this paper, the authors propose an improved RED algorithm called ThRED (Theshold RED) based on lower RED algorithm threshold fine-tune. Through simulation evaluation on the NS2 Lower Theshold simulator, the authors found that ThRED gave better results than RED in terms of packet loss and average queue delay. NGHIÊN CỨU, CẢI TIẾN CHIẾN LƯỢC HÀNG ĐỢI RED DỰA TRÊN VIỆC TINH CHỈNH NGƯỠNG DƯỚI Vũ Văn Diện, Lê Hoàng Hiệp* Trường Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Ngày nhận bài: 19/10/2021 Trong những năm qua, tắc nghẽn đã trở thành vấn đề chính ảnh hưởng tới Internet, dẫn đến làm tăng tỉ lệ mất gói và làm tăng độ trễ Ngày hoàn thiện: 19/4/2022 truyền gói tin. Các thuật toán quản lý hàng đợi động (AQM-Active Ngày đăng: 21/4/2022 queue management) đã ra đời nhằm điều khiển tắc nghẽn. RED (Random Early Detection) là kỹ thuật quản lý hàng đợi động đầu tiên TỪ KHÓA được triển khai để điều khiển tránh tắc nghẽn. RED dựa trên việc so sánh chiều dài trung bình hàng đợi với ngưỡng trên và ngưỡng dưới Quản lý hàng đợi động để đánh dấu hoặc loại bỏ gói tin. Mặc dù có nhiều nghiên cứu đã Tắc nghẽn công bố đưa ra các thuật toán cải tiến cho RED, nhưng RED vẫn tiếp tục được quan tâm nhằm cải tiến hiệu suất được tốt hơn nữa. Trong Điều khiển tránh tắc nghẽn bài báo này, nhóm tác giả đề xuất một thuật toán RED cải tiến có tên Thuật toán RED gọi là ThRED (Theshold RED) dựa trên sự tinh chỉnh ngưỡng dưới. Ngưỡng dưới Qua mô phỏng đánh giá trên bộ mô phỏng NS2, nhóm tác giả đã thấy được ThRED cho kết quả tốt hơn RED xét về số gói tin bị mất và độ trễ hàng đợi trung bình. DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5180 * Corresponding author. Email: lhhiep@ictu.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn 12 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(08): 12 - 19 1. Giới thiệu Internet được xây dựng dựa trên IP cung cấp các dịch vụ vận chuyển đầu cuối - đầu cuối (end to end). Khi các gói tin được gửi đến một nút (node) mạng nào đó, gói tin đó sẽ được đưa vào bộ nhớ đệm của nút đó trước khi được lấy ra để xử lý. Tắc nghẽn mạng chỉ được phát hiện khi bộ nhớ đệm bị đầy và khi gói tin đến bị mất (drop). Tắc nghẽn mạng là vấn đề chính ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ (QoS) của mạng IP [1]. Tỉ lệ mất gói, trễ, thông lượng trung bình là các vấn đề chính của mạng. Giảm số gói tin bị mất và giảm trễ trung bình của mạng là mục tiêu quan trọng trong việc cải thiện chất lượng dịch vụ mạng. Quản lý hàng đợi đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển tránh tắc nghẽn. Có hai kỹ thuật được sử dụng: Một là ngăn ngừa tránh tắc nghẽn được sử dụng trước khi có tắc nghẽn xảy ra; Hai là, điều khiển tắc nghẽn khi nó đã xảy ra. Kỹ thuật ngăn ngừa tránh tắc nghẽn là kỹ thuật chủ động để duy trì mạng ở trạng thái có tỉ lệ mất gói thấp và thông lượng trung bình cao bằng việc duy trì kích thước hàng đợi trung bình ở mức thấp so với mức thay đổi lưu lượng mạng. Lúc đó, TCP sẽ giảm tốc độ truyền khi phát hiện ra gói tin bị mất [2], [3]. Có nhiều thuật toán khác nhau đã được đề xuất để xử lý vấn đề tắc nghẽn từ Drop Tail cho đến các chiến lược hàng đợi động (AQM). Trong đó, các chiến lược hàng đợi động là các chiến lược phổ biến được sử dụng trên bộ định tuyến (Router). Chiến lược hàng đợi động cảm nhận tắc nghẽ có thể xảy ra đủ sớm và loại bỏ các gói tin dựa trên xác suất drop gói tin. Từ đó, Router thông báo cho nút nguồn điều chỉnh tốc độ phát, dẫn đến số gói tin bị mất giảm đi, tăng thông lượng trung bình. Có rất nhiều các chiến lược hàng đợi động từ RED, BLUE, FRED,... cho đến DyRED. Chiến lược RED (Random Early Detection) được đề xuất bởi Floyd và Jacobson [4]. Đây là chiến lược hàng đợi động đầu tiên và được sử dụng phổ biến để tránh tắc nghẽn. RED tránh tắc nghẽn sớm bằng các ...