Công cụ Congestion Avoidance (tránh nghẽn mạng): Weighted Random Early Detection

[dongkhe]

Về cơ bản thì Weighted Random Early Detection (WRED) giống với RED. WRED phát hiện hiện tượng hàng đợi có dấu hiệu bị nghẽn và tính tỉ lệ phần trăm gói tin bị đánh rớt cũng dựa trên các khái niệm:
– Average queue depth (kích thước hàng đợi trung bình).
– Minimum threshold (ngưỡng thấp nhất).
– Maximum threshold (ngưỡng cao nhất).
– Mark Probability Denominator (MPD).
WRED tính kích thước hàng đợi trung bình, tính tỉ lệ phần trăm gói tin bị đánh rớt và kết quả so sánh giữa kích thước hàng đợi trung bình, minimum threshold, maximum threshold tương tự với RED.
Điểm khác biệt giữa WRED và RED là WRED quyết định đánh rớt gói tin còn dựa trên giá trị IP Precedence hay DSCP. Trong khi RED thì thực hiện đánh rớt cho gói tin không được đánh dấu ưu tiên với giá trị IP Precedence hay DSCP. WRED được mặc định với giá trị IP Precedence là 0. Khi tất cả các gói tin đươc gán giá trị IP Precedence là 0 thì WRED hoạt động tương tự như RED. Điều này được thể hiện trong hình sau:

Hình 1: WRED mặc định với các gói tin có giá trị IP Precedence là 0

Theo hình 1, giả sử kích thước hàng đợi trung bình mới tính được là 20. Các gói tin mới với giá trị IP Precedence là 0 được đưa vào hàng đợi. Nếu kích thước hàng đợi trung bình dưới 20 (minimum threshold) thì WRED không đánh rớt gói tin. Nếu kích thước hàng đợi trung bình tăng từ 20 đến dưới 40 (maximum threshold), WRED đánh rớt các gói tin và tỉ lệ phần trăm đánh rớt gói tin là từ 0% đến 10% (1/MPD). Khi kích thước hàng đợi trung bình vượt ngưỡng 40, WRED bỏ tất cả các gói tin.
Trong trường hợp, các gói tin được gán các giá trị ưu tin khác nhau thì WRED thiết lập minimum threshold, maximum threshold và các giá trị MPD khác nhau dựa trên giá trị IP Precedence hay DSCP. Xét ví dụ cụ thể trong hình sau:

Hình 2: Ví dụ WRED với các gói tin có giá trị IP Precedence là 0 và 3

Theo hình 2, thực hiện đánh dấu các gói tin với 2 giá trị IP Precedence 0 và IP Precedence 3. Giả sử kích thước hàng đợi trung bình mới tính được là 20, maximum threshold là 40. Các gói tin được đánh dấu với giá trị trị IP Precedence 0 có minimum threshold là 20, MPD là 10. Các gói tin được đánh dấu với giá trị trị IP Precedence 3 có minimum threshold là 30, MPD là 20. Các gói tin mới với giá trị được đưa vào hàng đợi. Nếu kích thước hàng đợi trung bình tăng lên, xét các trường hợp sau:
– 20 < kích thước hàng đợi trung bình < 30: Các gói tin gán giá trị IP Precedence 0 sẽ bị WRED đánh rớt vì minimum threshold là 20, còn các gói tin gán giá trị IP Precedence 3 vẫn chưa bị WRED đánh rớt vì minimum threshold là 30.
– 30 < kích thước hàng đợi trung bình < 40: WRED đánh rớt thêm các gói tin gán giá trị IP Precedence 3. Tỉ lệ phần trăm đánh rớt các gói tin gán giá trị IP Precedence 0 là từ 0% đến 10% (1/10). Tỉ lệ phần trăm đánh rớt các gói tin gán giá trị IP Precedence 0 là từ 0% đến 5% (1/20).
– Kích thước hàng đợi trung bình > 40: Tất cả các gói tin đều bị đánh rớt.
Qua ví dụ trên cho thấy các gói tin được đánh dấu độ ưu tiên cao thì có tỉ lệ bị đánh rớt thấp hơn. Điều này đảm bảo hơn cho các gói tin có độ ưu tiên cao.
Các giá trị minimum threshold, maximum threshold, MDP được mặc định trên IOS router dựa trên giá trị IP Precedence hay DSCP được thể hiện qua hai bảng sau:

Bảng 1: Các giá trị minimum threshold, maximum threshold, MDP dựa trên IP Precedence

Bảng 2: Các giá trị minimum threshold, maximum threshold, MDP dựa trên DSCP

WRED quản lý việc loại bỏ gói tin dựa trên kích thước hàng đợi. WRED chỉ sử dụng với các loại hàng đợi First-in, first-out (FIFO), Class-Based WFQ (CBWFQ), Low-Latency Queuing (LLQ). Gói tin đi vào hàng đợi sau khi được phân loại và đánh dấu sẽ được WRED phát hiện nghẽn.
Các câu lệnh cấu hình cơ bản về WRED được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3: Các lệnh cấu hình cơ bản về WRED

Nguyễn Ngọc Đại – VnPro