Проект по избавлению Linux-ядра от излишней сетевой буферизации
27 февраля 2011 года
Анонсировано создание экспериментального репозитория Linux-ядра - debloat-testing, созданного для реализации идей по избавлению сетевых подсистем от излишней буферизации. Репозиторий создан в рамках проекта BufferBloat.net, изучающего феномен негативного влияния промежуточной буферизации пакетов на пропускную способность, однородность потока ( jitter) и время прохождения пакетов ( latency). После проверки и стабилизации, обкатанные в ветке debloat-testing патчи будут направлены для включения в состав основного Linux-ядра.
Изначально термин Bufferbloat несколько месяцев назад предложил Джим Гетиc (Jim Gettys), член комитета W3C и разработчик спецификации HTTP/1.1, который в цикле статей достаточно подробно описал связь буферизации с проблемами, приводящими к возникновению дополнительных задержек и понижению пропускной способности. Последние годы актуальность проблемы значительно возросла, так как удешевление памяти привело к излишнему пристрастию производителей маршрутизаторов и коммутаторов, а также разработчиков операционных систем к дополнительной буферизации сетевых пакетов. В конечном итоге это выливается в ощутимом снижении эффективности используемых алгоритмов контроля перегрузки (TCP congestion control), в большой степени полагающихся на потери пакетов при расчете доступной пропускной способности.
Буферизация затормаживает отбрасывание пакетов, в то время как алгоритм контроля перегрузки все наращивает и наращивает скорость, используя для обратной связи начало потери пакетов. В результате, так как снижения скорости из-за начала потери пакетов вовремя не происходит, алгоритм не может подобрать нужный баланс скорости потока, соотносящийся со скоростью физического линка. При этом чем больше размер буфера, тем больше становится задержка в доставке пакетов, так как реакция алгоритма контроля перегрузки следует только после заполнения буфера. У современных маршрутизаторов размер буфера исчисляется мегабайтами, т.е. величина задержки в принятии решения о понижении скорости потока может достигать 10 сек и более. Особенно чувствительны к проблемам излишней буферизации интерактивные виды трафика, например игры и VoIP, при этом методы приоритезации (QoS), при которых для определенного вида трафика создается отдельная очередь пакетов, мало помогают решению проблемы.
Представленная ветка debloat-testing является своего рода экспериментальной площадкой для обкатывания механизмов для решения вышеотмеченных проблем - от интеграции новых механизмов контроля перегрузки, до небольших оптимизаций и модификаций текущего кода. В частности, в debloat-testing уже интегрированы планировщики потока пакетов CHOKe (CHOose and Keep) и SFB (Stochastic Fair Blue scheduler), в подсистеме mac80211 реализован алгоритм eBDP для снижения задержек в беспроводных сетях, переработаны методы работы с очередями в драйвере iwlwifi, добавлены исправления в код драйверов e1000, e1000e и ath9k. Дополнительно подготовлен набор патчей для утилиты "tc" из пакета iproute2, в которых реализованы средства для управления планировщиками CHOKe AQM и SFB.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
