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Control de Congestion

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Transcript

  • 1. Control de Congestión Adaptación de Agustín J. González de la versión por Jennifer Rexford http://www.cs.princeton.edu/courses/archive/spring06/cos461/
  • 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 …