Hispanopedia WikiEn enrutadores y conmutadores , la gestión activa de colas ( AQM ) es la política de descartar paquetes dentro de un búfer asociado a un controlador de interfaz de red (NIC) antes de que dicho búfer se llene, generalmente con el objetivo de reducir la congestión de la red o mejorar la latencia de extremo a extremo. Esta tarea la realiza el planificador de red , que para ello utiliza diversos algoritmos como la detección temprana aleatoria (RED), la notificación explícita de congestión (ECN) o el retardo controlado ( CoDel ). El RFC 7567 recomienda la gestión activa de colas como una buena práctica.
Descripción general
Un enrutador de Internet generalmente mantiene un conjunto de colas, una o más por interfaz, que almacenan los paquetes programados para salir por esa interfaz. Históricamente, estas colas utilizan una disciplina de descarte : un paquete se coloca en la cola si esta es más corta que su tamaño máximo (medido en paquetes o en bytes), y se descarta en caso contrario.
Las disciplinas de cola activas descartan o marcan paquetes antes de que la cola se llene. Normalmente, funcionan manteniendo una o más probabilidades de descarte/marcado y, ocasionalmente, descartan o marcan paquetes según dichas probabilidades antes de que la cola se llene.
Beneficios
Las colas de descarte de cola tienden a penalizar los flujos en ráfagas y a causar sincronización global entre flujos. Al descartar paquetes de forma probabilística, las disciplinas AQM suelen evitar ambos problemas. [ 1 ]
Al proporcionar a los puntos finales una indicación de congestión antes de que la cola esté llena, las disciplinas AQM pueden mantener una longitud de cola más corta que las colas de descarte, lo que combate la hinchazón del búfer y reduce la latencia de la red .
Desventajas
Las primeras disciplinas AQM (en particular RED y SRED) requieren un ajuste preciso de sus parámetros para lograr un buen rendimiento. Estos sistemas no se comportan de manera óptima desde la perspectiva de la teoría de control . [ 2 ] Las disciplinas AQM modernas (ARED, Blue , PI , CoDel , CAKE ) son autoajustables y pueden ejecutarse con sus parámetros predeterminados en la mayoría de los casos.
Históricamente, los ingenieros de redes han sido entrenados para evitar la pérdida de paquetes y, por lo tanto, a veces han criticado los sistemas AQM que descartan paquetes: "¿Por qué debería descartar paquetes perfectamente buenos cuando todavía tengo espacio de búfer libre?" [ 3 ]
Simulación
Se ha establecido una plataforma de simulación de gestión activa de colas y denegación de servicio (AQM&DoS) basada en el código de simulación NS-2 del algoritmo RRED . Esta plataforma puede simular diversos ataques DoS (DoS distribuido, DoS por suplantación de identidad, DoS de baja tasa, etc.) y algoritmos AQM (RED, RRED , SFB, etc.). Calcula y registra automáticamente el rendimiento promedio de los flujos TCP normales antes y después de los ataques DoS para facilitar el análisis del impacto de estos ataques en los flujos TCP normales y los algoritmos AQM. [ 4 ]
Algoritmos de gestión de colas activas
- Azul y Azul Justo Estocástico (SFB)
- Aplicaciones comunes mejoradas (CAKE)
- Retardo controlado (CoDel)
- FQ-CoDel
- REM modificado (M-REM) [ 5 ]
- controlador PI
- Detección temprana aleatoria (RED)
- Marcado exponencial aleatorio (REM) [ 6 ]
- RED con caída preferencial (RED-PD) [ 7 ]
- Detección temprana aleatoria robusta (RRED) [ 8 ]
- RSFB : un algoritmo estocástico justo azul resiliente contra ataques DDoS de suplantación [ 9 ]
- Gestión inteligente de colas (SQM): combinación de AQM con QOS y otras técnicas [ 10 ] [ 11 ]
Referencias
- ↑ Floyd, Sally; Jacobson, Van (agosto de 1993). "Pasarelas de detección temprana aleatoria (RED) para evitar la congestión" . IEEE/ACM Transactions on Networking . 1 (4): 397– 413. CiteSeerX 10.1.1.147.3833 . doi : 10.1109/90.251892 . S2CID 221977646. Recuperado el 16 de marzo de 2008 .
- ↑ CV Hollot, Vishal Misra, Don Towsley y Wei-Bo Gong, Análisis y diseño de controladores para enrutadores AQM que admiten flujos TCP
- ↑ "El genio criminal: ¡bufferbloat!" . Divagaciones de jg . Gettys.wordpress.com. 3 de diciembre de 2010 . Consultado el 23 de enero de 2014 .
- ^ "Plataforma de simulación AQM y DoS: Changwang Zhang" .
- ↑ Imer, Orhan; Basar, Tamer (diciembre de 2005). "Un resultado de estabilidad global en el control de congestión basado en la utilidad" (PDF) . Actas de la 44.ª Conferencia IEEE sobre Decisión y Control y la Conferencia Europea de Control 2005 : 6740–6743 .
- ↑ Athuraliya, S. (junio de 2001). "REM: Gestión activa de colas". IEEE Transactions on Networking . 15 (3): 48– 53.
- ↑ Ratul Mahajan, Sally Floyd y David Wetherall, Control de flujos de alto ancho de banda en el enrutador congestionado , ICNP 2001
- ↑ Changwang Zhang, Jianping Yin, Zhiping Cai y Weifeng Chen, RRED: Algoritmo RED robusto para contrarrestar ataques de denegación de servicio de baja frecuencia , IEEE Communications Letters, vol. 14, págs. 489-491, 2010. Ref.
- ↑ Changwang Zhang, Jianping Yin y Zhiping Cai, RSFB: un algoritmo estocástico justo azul resiliente contra ataques DDoS de suplantación de identidad , en Simposio Internacional sobre Comunicación y Tecnología de la Información (ISCIT), 2009. Ref.
- ↑ "Gestión inteligente de colas" . bufferbloat.net . Consultado el 3 de octubre de 2020 .
- ↑ "OpenWrt·Traffic Shaping·SQM" . OpenWrt.org . Proyecto OpenWrt . 2 de enero de 2017. Consultado el 3 de octubre de 2020 .
- Rendimiento de la red
- Algoritmos de planificación de red
- Paquetes (tecnología de la información)
