1 Control de Congestión Adaptación de Agustín J. González de la versión por Jennifer Rexford os461/

2 Objetivos de esta sección Principios del control de congestión –Entender que la congestión ocurre –Adaptación para aliviar la congestión Control de Congestión en TCP –Aumento aditivo, reducción multiplicativa –Partida lenta y re-inicios con partida lenta Mecanismos de TCP relacionados –Algoritmo de Nagle y acuses de recibo retardados Manejo Activo de colas –Random Early Detection (RED) –Explicit Congestion Notification (ECN)

3 Asignación de recursos vs. Control de congestión Asignación de Recursos –Cómo los nodos logran recursos demandados en forma competitiva –Ej., anchos de banda y espacio en buffers –Cómo decir no, y a quien Control de Congestión –Cómo los nodos previenen o responden a condiciones de sobrecarga –Ej., persuadir host que pare de enviar o baje su tasa –Típicamente procura la justicia (i.e., compartir el dolor)

4 Control de Flujo vs. Control de Congestión Control de Flujo –Impedir que un transmisor rápido sobrecargue a un receptor lento Control de Congestión –Impedir que un conjunto de transmisores sobrecargue la red Conceptos diferentes, pero similares en mecanismo –Control de flujo en TCP: Ventana de recepción –Control de Congestión en TCP: Ventana de Congestión –Ventana TCP: min{ventana de recepción, ventana de congestión}

5 Tres características claves de Internet Conmutación de paquetes –Una fuente dada puede tener suficiente capacidad para enviar paquetes de datos –… pero los paquetes pueden encontrar un enlace sobrecargado Flujo sin conexión –No hay noción de conexión dentro de la red –… y no hay reservación de recursos de la red –Aún así, podemos ver paquetes relacionados como un grupo (“flujo”) –… e.g., paquetes en la misma transferencia TCP Servicio Best-effort –No hay garantía de entrega de paquetes o retardo dado –No hay tratamiento preferencial de ciertos paquetes

6 Congestión es inevitable Dos paquetes llegan al mismo tiempo –El nodo puede transmitir sólo uno –… y ya sea almacena o descarta el otro Si muchos paquetes llegan en un corto periodo de tiempo –El nodo no puede qtender el trafico de llegada –… y el buffer eventualmente es superado

7 Colapso de Congestión Definición: Aumento en la carga de la red resulta en caída de trabajo útil hecho Muchas causas posibles –Retransmisiones espurias de paquetes aun en viaje  Colapso de congestión clásico  Solución: mejores timers y control de congestión TCP –Paquetes no entregados  Paquetes consumen recursos y son descartados en alguna parte de la red  Solución: Control de congestión para todo tipo de tráfico

8 Qué queremos, realmente? Alto throughput –Throughput: mide el desempeño de un sistema –Ej., número de bits/s de datos que llegan a destino Bajo retardo –Retardo: tiempo requerido para entregar un paquete o mensaje –Ej., número de ms para entregar un paquete Estas dos métricas son algunas veces contrapuestas –Ej., supongamos que transmitimos al máximo del enlace –… entonces, throughput será alto, pero retardo también

9 Carga, retardo, y “potencia” Average Packet delay Load Comportamiento típico de un sistema de colas con llegadas aleatorias: Power Load Una métrica simple sobre qué tan bien se desempeña la red: “optimal load” Meta: Maximizar “potencia”

10 Justicia La utilización efectiva no es la única meta –También queremos ser justos para varios flujos –… pero qué significa esto? Definición Simple: igual porción del ancho de banda –N flujos que cada uno obtiene 1/N del BW? –Pero, Y si los flujos atraviesan caminos diferentes?

11 Continuará …