9.4. Регулювання інтенсивності вхідного трафіка

Одним з основних недоліків, що виникають при віконному керуванні потоком з фіксованими розмірами вікон, є зростання пропорційно до кількості потоків середньої затримки передачі. Існують механізми керування потоком, спрямовані на регулювання інтенсивності вхідного потоку залежно від трафіку всередині мережі. У даному разі задача керування потоком здебільшого розглядається як задача мінімізації деякої вартісної функції шляхом регулювання вхідної інтенсивності потоків.

Різним класам користувачів можуть бути визначені різні штрафні функції, що дає можливість задавати різні пріоритети.

Головна проблема, що виникає під час застосування способів керування потоком, орієнтованих на регулювання вхідної інтенсивності, полягає у поганій адаптованості до швидких змін навантаження різних потоків. Якщо навантаження має пульсуючий характер (тобто коли малі часові інтервали з дуже високою інтенсивністю чергуються з великими часовими інтервалами з низькою інтенсивністю), можуть виникати неприпустимі затримки. Тому були запропоновані механізми, деякою мірою подібні до механізмів віконного керування потоком.

Наприклад, кожному потоку надається можливість передачі N пакетів (вікно), і у вузлі-відправнику пакетів кожного потоку є лічильник P невикористаної частини цього вікна. Пакети допускаються у мережу доти, поки P > 0. Щоразу при надходженні нового пакету значення лічильника зменшується на одиницю, а через N/m секунд (m — інтенсивність надходження підтверджень) значення лічильника збільшується на одиницю. Ця схема називається керуванням потоком з часовим вікном. Вона має багато спільного з наскрізним керуванням потоком за допомогою механізму вікна, розмір якого дорівнює N. Відмінність полягає у тому, що лічильник поновлюється через N/m секунд після надходження пакета, а не через час передачі в обидва кінці, потрібний для повернення відповідного підтвердження. Отже, ця схема базується на деякому алгоритмі керування потоком під час визначення інтенсивності m і, отже, довжини часового інтервалу, через який лічильник поновлюється, тоді як при звичайному віконному керуванні потоком цей інтервал визначається в основному станом трафіка вздовж шляху даного потоку. Очевидно, що звичайний механізм вікна швидше реагує на перевантаження, і тому більш придатний для ситуацій, при яких навантаження часто змінюється. В інших випадках безпосереднє регулювання вхідної інтенсивності має переваги більш точного контролю затримки і більш справедливого розподілу пропускної здатності.

Альтернативним способом безпосереднього регулювання вхідної інтенсивності потоку може розглядатися визначення такого розміру вікна при наскрізному керуванні, яке забезпечить досягнення оптимальної інтенсивності вхідного потоку. У такій схемі необхідна інтенсивність вхідного потоку обчислюється відповідно до деякого алгоритму і реалізується вибором потрібного розміру вікна. Найпростішим способом є обчислення розміру вікна W для потоку за формулою W = l*d, де l — необхідна інтенсивність вхідного потоку; d — оцінка середнього часу передачі в обидва кінці.

Складність такого підходу пов’язана з тим, що час передачі в обидва кінці значення d є невідомим у момент обчислення нового розміру вікна W. Тому воно може бути оцінене за допомогою аналізу статистичних характеристик і результатів попередніх вимірів, унаслідок чого виникає необхідність у збереженні великих обсягів додаткової інформації і збільшується складність алгоритмів керування.