实验1:tcp+路由器队列(过大)=bufferbloat问题

原理概述:

  1. 路由器中设置了缓存队列(为了不丢包?),发送量大于BDP(时延带宽积)时并不丢包
  2. TCP协议通过拥塞窗口控制发送速率,如果不丢包,就一直增加拥塞窗口
    ——进而

当单位时间内数据包发送量位于BDP~BDP+bufsize之间时:

  • 拥塞窗口继续增加
  • 队列中开始堆积数据包
  • 吞吐率保持不变,延迟一直上升(因为包在堆积)

直到超过BDP+bufsize开始丢包:

  • TCP传输通过控制拥塞窗口降低传输速率
  • 释放队列,降低延迟

bufferbloat问题就是这种周期性的RTT增加,如图:
以下分别为拥塞窗口、队列长度、rtt随时间的变化


图片1.png

解决策略也可以从产生原因的几个方面考虑,比如改进tcp机制,改进队列(长度/管理)。实验这里只讨论了几种队列管理策略,统一思路是,试图在满之前(RTT很大之前)通知(通过丢包)tcp,使其及时控制拥塞窗口 ,降低流量,缓解rtt上升

主要管理策略:taildrop、RED、Codel,具体内容略
效果如下:(纵轴可以视为rtt


image.png

可以看出:

  1. taildrop的效果并不理想,无法避免某些带宽下高延迟的出现
  2. RED相比taildrop效果有显著提升,但是并不稳定,在某些带宽下效果不明显,甚至不如taildrop
  3. DoRel的效果相对较明显且稳定

实验过程

  1. mininet+python脚本的使用:
  • 脚本可以看懂逻辑的,老师课上也会介绍,自己稍微理理思路可以回看课件,就懂个大概了。
  • 然后明晰要做的事情,抽数据,一步一步来。
  1. 数据处理——导入excel——画图
  • 处理(删删减减,留下画图数据):(sublime

1.删除包含某个关键字的行:
选中该关键字-->Ctrl + CMD + G (Quick find all)-->CMD + L (Expand selection to line)-->按下Delete键删除即可

  1. 按下option键,可按列选取
  • 导入:numbers不行,wps的表格可以,分割什么的都很好用
  • 画图:用了散点和折线,先选数据,再插入图表
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