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detección temprana aleatoria

La detección temprana aleatoria ( RED ), también conocida como descarte temprano aleatorio o caída temprana aleatoria , es una disciplina de cola para un planificador de red ade...

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La detección temprana aleatoria ( RED ), también conocida como descarte temprano aleatorio o caída temprana aleatoria , es una disciplina de cola para un planificador de red adecuada para evitar la congestión . [ 1 ]

En el algoritmo convencional de descarte de cola , un enrutador u otro componente de red almacena en búfer tantos paquetes como puede y simplemente descarta los que no puede almacenar. Si los búferes están constantemente llenos, la red se congestiona . El descarte de cola distribuye el espacio del búfer de forma desigual entre los flujos de tráfico. También puede provocar la sincronización global de TCP, ya que todas las conexiones TCP se detienen simultáneamente y luego avanzan al mismo tiempo. Las redes se subutilizan y se inundan, alternativamente, en oleadas.

RED aborda estos problemas descartando paquetes de forma preventiva antes de que el búfer se llene por completo. Utiliza modelos predictivos para decidir qué paquetes descartar. Fue inventado a principios de la década de 1990 por Sally Floyd y Van Jacobson . [ 2 ]

Operación

RED monitoriza el tamaño medio de la cola y descarta (o marca, cuando se usa junto con ECN ) los paquetes según probabilidades estadísticas . Si el búfer está casi vacío, se aceptan todos los paquetes entrantes. A medida que la cola crece, también aumenta la probabilidad de descartar un paquete entrante. Cuando el búfer está lleno, la probabilidad alcanza 1 y se descartan todos los paquetes entrantes.

RED es más justo que el descarte de paquetes, ya que no discrimina el tráfico intermitente que utiliza solo una pequeña parte del ancho de banda. Cuanto más transmite un host, mayor es la probabilidad de que se descarten sus paquetes, dado que esta probabilidad es proporcional a la cantidad de datos en la cola. La detección temprana ayuda a evitar la sincronización global TCP.

Problemas con el clásico RED

Según Van Jacobson, «no hay uno, sino dos errores en el RED clásico». [ 3 ] Se desarrollaron mejoras al algoritmo y se preparó un borrador [ 4 ] , pero el documento nunca se publicó y las mejoras no se difundieron ni implementaron ampliamente. Se ha trabajado para finalizar la investigación y corregir los errores. [ 3 ]

El RED puro no permite la diferenciación de la calidad del servicio (QoS). El RED ponderado (WRED) y el RED con entrada y salida (RIO) [ 5 ] proporcionan detección temprana con consideraciones de QoS.

Otras variantes

WRED

En RED ponderado se pueden tener diferentes probabilidades para diferentes prioridades ( precedencia IP , DSCP ) y/o colas. [ 6 ]

ARED

El algoritmo RED adaptativo o RED activo (ARED) [ 7 ] determina si debe ser más o menos agresivo en función de la longitud media de la cola. Si la longitud media de la cola oscila alrededor del umbral mínimo , la detección temprana es demasiado agresiva. Por otro lado, si oscila alrededor del umbral máximo , la detección temprana es demasiado conservadora. El algoritmo modifica la probabilidad según la agresividad con la que detecta que se ha descartado tráfico.

Consulte Srikant [ 8 ] para obtener una descripción detallada de estas técnicas y su análisis.

RRED

Se propuso un algoritmo de detección temprana aleatoria robusta (RRED) para mejorar el rendimiento de TCP frente a ataques de denegación de servicio (DoS), en particular ataques de denegación de servicio de baja tasa (LDoS). Los experimentos han confirmado que los algoritmos similares a RED existentes son notablemente vulnerables a los ataques de denegación de servicio de baja tasa (LDoS) debido a la oscilación del tamaño de la cola TCP causada por dichos ataques. [ 9 ] El algoritmo RRED puede mejorar significativamente el rendimiento de TCP frente a ataques de denegación de servicio de baja tasa. [ 9 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ 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 .  
  2. ↑ Hafner, Katie (4 de septiembre de 2019). "Sally Floyd, quien ayudó a que las cosas funcionaran sin problemas en línea, muere a los 69 años" . The New York Times .
  3. 1 2 Gettys, Jim (17 de diciembre de 2010). "RED bajo una luz diferente" . Divagaciones de jg . Recuperado el 27 de diciembre de 2010 .
  4. ↑ Jacobson, Van; Nichols, Kathy; Poduri, Kedar (1999-09-30). "RED in a Different Light". CiteSeerX 10.1.1.22.9406 . {{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  5. ↑ Clark, David D.; Wroclawski, John (julio de 1997). "Un enfoque para la asignación de servicios en Internet" . Ietf Datatracker . IETF. pág. 12. Recuperado el 27 de mayo de 2011 . 
  6. ↑ Chao, H. Jonathan (2002). «Introducción e índice». Control de calidad de servicio en redes de alta velocidad . Nueva York: John Wiley & Sons Inc. pp. i– xvi. doi : 10.1002/0471224391.fmatter_indsub . ISBN  978-0-471-00397-7.
  7. ↑ Floyd, Sally; Gummadi, Ramakrishna; Shenker, Scott (2001-08-01). "RED adaptativo: un algoritmo para aumentar la robustez de la gestión activa de colas de RED" . Recuperado el 16 de marzo de 2008 .{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  8. ^ Srikant, Rayadurgam (2004). Las matemáticas del control de la congestión de Internet . Boston, MA, EE.UU.: Birkhäuser. ISBN 978-0-8176-3227-4.
  9. 1 2 Zhang, Changwang; Yin, Jianping; Cai, Zhiping; Chen, Weifeng (1 de mayo de 2010). "RRED: algoritmo RED robusto para contrarrestar ataques de denegación de servicio de baja tasa". IEEE Communications Letters . 14 (5): 489– 491. doi : 10.1109/LCOMM.2010.05.091407 . S2CID 1121461 . 
  • Gestión de colas RED (Detección Temprana Aleatoria) . Autora: Sally Floyd
  • Guduz : un simulador sencillo de detección temprana aleatoria (RED).
  • Variantes de RED archivadas el 20/07/2017 en Wayback Machine . Autor: Hei Xiao Jun
  • Publicaciones recientes sobre esquemas de detección temprana aleatoria (RED) archivadas el 17 de septiembre de 2016 en Wayback Machine.