Controllo congestione
Controlli: della congestione e di flusso
Problema
Congestione (def. informale)
• Troppe sorgenti che inviano troppi dati troppo in fretta perché la
rete nel suo complesso sia in grado di gestirli.
Soluzione
Controllo della congestione
• Evitare che più mittenti inseriscano troppi dati nella rete
complessivamente (prevenendo che collegamenti o dispositivi di
commutazione diventino sovraccarichi).
N.B: “Controllo della congestione” vs. “Controllo di flusso”
• Il controllo di flusso evita al mittente di superare la capacità del
destinatario di elaborare i dati in ingresso.
Come gestire la congestione
In una rete orientata alla connessione
Azione “ex-ante”
• E’ necessario che le risorse vengano riservate
anticipatamente.
In una rete non orientata alla connessione
Azione “ex-post”
• Nessuna prevenzione: si rileva la congestione quando
avviene e si reagisce appropriatamente (controllo della
congestione).
Come rilevare la congestione
• La rete può informare il mittente della
esistenza della congestione.
− Notifica esplicita: i router possono alterare le
intestazioni dei pacchetti per avvisare gli host finali.
• I mittenti si accorgono della congestione da
soli attraverso i seguenti sintomi:
− Pacchetti persi: se lungo un percorso ci sono più
pacchetti che risorse (p.es. spazio nei buffer), non c’è
alcuna alternativa se non scartarne alcuni.
− Pacchetti ritardati: le code dei router sono piene e i
pacchetti aspettano più a lungo il servizio.
Modelli di congestione: ritardi
• Vediamo un modello a due mittenti, due destinatari.
• Un solo router, buffer infiniti.
• Nessuna ritrasmissione.
(1)
Modelli di congestione: ritardi
• Grossi ritardi nei casi di congestione.
• Si ottiene sempre il massimo throughput possibile.
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Modelli di congestione: con ritrasmissione
• Un solo router, buffer finiti.
• Ritrasmissione da parte del mittente dei pacchetti persi.
Costi di congestione
• Più lavoro (ritrasmissione) per ottenere lo stesso
risultato.
• Ritrasmissioni non necessarie: a volte il
collegamento trasporta inutilmente più copie dello
stesso pacchetto.
Capacità di upstream sprecata
• Modello a quattro mittenti.
• Percorsi multihop.
• Timeout/ritrasmissione.
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Capacità di upstream sprecata
Un alto “costo” della congestione
• Quando un pacchetto viene scartato, la capacità
di “upstream” risulta sprecata, a prescindere dalla
sua capacità di trasmissione!
A: la quantità di informazioni
trasmessa è 0
(2)
Conseguenze
• Nessun controllo della congestione = collasso della
rete.
• Man mano che il numero di pacchetti che entrano
nella rete aumenta, il numero di pacchetti che
arrivano a destinazione aumenta, ma solo fino a
un certo punto.
• Un pacchetto viene scartato in rete => tutte le
risorse che ha usato lungo il percorso vengono
scartate.
FINE
Situazione di Internet nel 1987