Случайное раннее обнаружение

Механизм профилирования TCP-трафика, названный случайным ранним обнаружением (Random Early Detection, RED), разработан сообществом Интернета для предотвращения перегрузок на магистралях Интернета.

RED работает с протоколом TCP, используя свойство последнего, которое заключается втом, что при потерях пакетов источник трафика замедляет передачу пакетов в сеть. В алгоритме RED имеются два конфигурируемых порога уровня перегрузки (рис. 1). Когда уровень перегрузки не превышает первого (нижнего) порога, то пакеты не отбрасываются. Когда уровень перегрузки находится между двумя порогами, пакеты отбрасываются с линейно возрастающей вероятностью из диапазона от 0 до конфигурируемой величины (максимальной вероятности отбрасывания пакета). Максимальная вероятность отбрасывания действует при достижении второго (верхнего) порога. Когда же перегрузка превышает второй порог, пакеты начинают отбрасываться с вероятностью 100 %.

Рис. 1 Вероятность отбрасывания пакетов алгоритмом RED

В качестве показателя перегрузки используется вычисляемое среднее значение длины очереди пакетов, относящейся к определенному ТСР-сеансу.

ПРИМЕЧАНИЕ
Заметим, что для UDP-трафика механизм RED неприменим, так как протокол UDP работает без установления логического соединения и, следовательно, потерь пакетов не замечает.

В том случае, когда нужно обеспечить разные параметры обратной связи для разных классов трафика, применяется взвешенный алгоритм случайного раннего обнаружения (Weighted Random Early Detection, WRED). Этот вариант алгоритма RED позволяет задавать для каждого класса трафика свои значения нижнего и верхнего порогов, а также вероятность отбрасывания пакетов. Обычно механизмы WRED и WFQ применяются совместно, обеспечивая надежную доставку TCP-трафика с гарантированной скоростью.