تقليل زمن تأخير الحزم في الموجهات باستخدام التقدير الذاتي لطول الصف

Abstract

اصبحت مشكلة التأخير الذى تتعرض له الحزم على الموجهات المسبب الأول الذى يشل عمل شبكة الانترنت، يعود هذا التأخير للزيادة الكبيرة فى طول الصفوف على الموجهات نسبة لزيادة حجم ذواكرها من قبل المصنعين وذلك لمنع سقوط الحزم, متناسين ان منع سقوط الحزم يؤدى الى زيادة التأخير وان سقوط الحزم نفسه مهم لاستمرار عمل بروتوكول التحكم بالنقل TCP. تم تطوير خوارزمية التحكم بالتأخير Codel لتقليل التأخير على الموجهات الى اقصى حد مع المحافظة على معدل الاستفادة من عرض نطاق عنق الزجاجة ولكن هذه الخوارزمية تحتاج لتسجيل زمني دخول وخروج اى رسالة تمر بالموجه, وهو عمل غير سهل ولا يمكن لموجه مفصلي ان يقوم به لذلك يصعب تطبيق هذه الخوارزمية عملياً، تعتمد خوارزمية Codel لتقليل التأخير على التحكم بطول الصف وذلك بجعله قصيراً لمنع تراكم الحزم والتسبب فى زيادة التأخير. في هذه الرساله طورت خوارزمية جديدة سميت خوارزمية التقدير الذاتي لطول الصف auto, فى هذه الخوارزمية يتم تعديل طول الصف ذاتيا, تحتاج الخوارزمية لعدد من المعاملات لتقدير طول الصف اولا يتم تقدير عدد الاتصالات إحتمالياً من غير الاحتفاظ بأي معلومات تتعلق بالاتصالات الماره والفرق بين هذه الخوارزمية وخوارزمية Codel هو ان خوارزمية التحكم بالتأخير Codel تتعامل مع كل الحزم التى تدخل الى الموجه وذلك للتحكم بالتأخير, في حين ان الخوارزميه الجديده تقوم بتقدير عدد الاتصالات التي تمر بالموجه وذلك بصوره احتماليه لتقدير طول الصف, بعد تقدير عدد الاتصالات يتم تقدير طول الصف المناسب للتحكم بالتأخير والاستفادة من عرض نطاق القناة. تم مقارنة التأخير الذي تتعرض له الحزم في الخوارزميات الاربعه تحت الدراسه, خوارزمية التقدير الذاتي لطول الصف auto, خوارزمية Codel, بالاضافه الى الخوارزميات التي تعمل في مجال التحكم بالازدحام وهي خوارزمية الاسقاط من آخر الصف Drop-Tail وخوارزمية الاسقاط المبكر العشوائي RED, ووجد ان اداء خوارزمية التقدير الذاتي لطول الصف auto افضل بنسبة 75% من خوارزمية الاسقاط من آخر الصف Drop-Tail, وافضل بنسبة 30% من خوارزمية الاسقاط المبكر العشوائي RED, وذات اداء قريب من خوارزمية Codel ولكن تفضيل خوارزمية auto يرجع لسرعة الاداء, تم اثبات ان خوارزمية التقدير الذاتي لطول الصف قابله للتطبيق بصورة عمليه على الموجهات نسبة لسرعة الاداء حيث ان خوارزمية Codel تحتاج الى الكثير من جهد المعالج لاداء عملها, اما فيما يتعلق بالمحافظه على عرض نطاق عنق الزجاجه فأن خوارزمية التقدير الذاتي لطول الصف auto تتفوق على خوارزمية Drop-Tailوهي الخوارزمية الاكثر كفاءة في المحافظه على عرض نطاق القناة.