Institut für Kommunikationsnetze und Rechnersysteme - Universität ...

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Puffermanagementverfahren
ohne Differenzierung
mit Differenzierung
Drop
Tail
reaktiv proaktiv reaktiv proaktiv
... ... ... ...
Drop
Head
RED
...
EPD
...
Puffertrennung
Pushout
WRED
PBS
hybrid
Bild 3.3: Klassifikation von Puffermanagementverfahren
Verfahren (active queue management, AQM) eine besondere Bedeutung. Diese Mechanismen
sind dadurch gekennzeichnet, dass Pakete verworfen werden können, obwohl der Puffer noch
nicht voll ist, z. B. um einer drohenden Überlast frühzeitig entgegenzuwirken.
Verfahren ohne Differenzierung
Die einfachste und gleichzeitig am weitesten verbreitete Pufferverwaltungs-„Strategie“ ist
Drop Tail (DT). Dabei werden ankommende Pakete verworfen, wenn sie nicht mehr im Puffer
gespeichert werden können. Es handelt sich damit bei DT um ein reaktives Verfahren. Alternativ
dazu können Pakete am Kopf der Warteschlange (drop head, drop from front) [167] verworfen
werden, damit das ankommende Paket Platz findet. Dies kann z. B. bei TCP-Verkehr vorteilhaft
sein, um ein frühzeitigeres Ansprechen der TCP-Überlaststeuerungsmechanismen zu
bewirken. Eine weitere Möglichkeit, die im Zusammenhang mit der Vermeidung von Synchronisationseffekten
bei TCP-Verkehr vorgeschlagen wurde, ist die Verwerfung eines zufällig ausgewählten
Pakets im Puffer (random drop) [108].
Eine große Bedeutung unter den proaktiven Verfahren hat in IP-Netzen vor allem RED
(random early detection) [109] erlangt, das von der IETF als Standardverfahren in Routern
vorgeschlagen wird [46]. Die Grundidee von RED ist, durch zufälliges Verwerfen ankommender
Pakete mit einer vom Pufferfüllstand abhängigen Wahrscheinlichkeit die mittlere Warteschlangenlänge
und damit die mittlere Paketverzögerung im Vergleich zu DT zu reduzieren.
Gleichzeitig soll RED Synchronisationseffekte, wie sie durch die Rückkopplungsmechanismen
von TCP prinzipiell entstehen können [108], verhindern und damit für eine bessere Auslastung
des Links sowie eine erhöhte Fairness sorgen.
Die Abhängigkeit der Verwerfungswahrscheinlichkeit
p V
Bild 3.4 dargestellt und lässt sich folgendermaßen formulieren:
von der Warteschlangenlänge ist in