फेसबुक BBR और CUBIC के विरुद्ध नए कंजेशन कंट्रोल एल्गोरिदम COPA का परीक्षण कर रहा है

फेसबुक प्रकाशित एक नए भीड़ नियंत्रण एल्गोरिदम के साथ प्रयोगों के परिणाम - कोपा, वीडियो सामग्री प्रसारित करने के लिए अनुकूलित। एल्गोरिदम मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं द्वारा प्रस्तावित किया गया था। परीक्षण के लिए प्रस्तावित COPA प्रोटोटाइप C++ में लिखा गया है, खुला है एमआईटी के तहत लाइसेंस प्राप्त है और इसमें शामिल है एमवीएफएसटी - फेसबुक पर QUIC प्रोटोकॉल का कार्यान्वयन विकसित किया जा रहा है।

COPA एल्गोरिथ्म उन समस्याओं को हल करने पर केंद्रित है जो नेटवर्क पर वीडियो प्रसारित करते समय उत्पन्न होती हैं। वीडियो के प्रकार के आधार पर, भीड़ नियंत्रण एल्गोरिदम पर लगभग विपरीत आवश्यकताएं रखी जाती हैं - इंटरैक्टिव वीडियो के लिए, गुणवत्ता की कीमत पर भी न्यूनतम देरी सुनिश्चित करना आवश्यक है, और पूर्व-तैयार उच्च गुणवत्ता वाले वीडियो प्रसारित करते समय प्राथमिकता दी जाती है गुणवत्ता बनाए रखने के लिए. पहले, एप्लिकेशन डेवलपर्स गुणवत्ता या विलंबता आवश्यकताओं के आधार पर विभिन्न एल्गोरिदम लागू करने की क्षमता तक सीमित थे। सीओपीए विकसित करने वाले शोधकर्ताओं ने टीसीपी वीडियो कंजेशन के प्रबंधन के लिए एक सार्वभौमिक एल्गोरिदम बनाने का प्रयास किया जिसे वीडियो आवश्यकताओं के आधार पर अनुकूलित किया जा सकता है।

कंजेशन कंट्रोल एल्गोरिदम का काम पैकेट भेजते समय इष्टतम संतुलन निर्धारित करना है - बहुत अधिक पैकेट भेजने से पैकेट हानि हो सकती है और उन्हें दोबारा भेजने की आवश्यकता के कारण प्रदर्शन में गिरावट हो सकती है, और बहुत धीमी गति से भेजने से देरी होती है, जो प्रदर्शन पर भी नकारात्मक प्रभाव डालती है। . QUIC प्रोटोकॉल को प्रयोगों के लिए चुना गया था, क्योंकि यह कर्नेल के साथ हस्तक्षेप किए बिना उपयोगकर्ता स्थान में भीड़ नियंत्रण एल्गोरिदम के कार्यान्वयन की अनुमति देता है।

संचार चैनल की भीड़ को रोकने के लिए, COPA पैकेट वितरण के दौरान देरी में परिवर्तन के विश्लेषण के आधार पर चैनल विशेषताओं के मॉडलिंग का उपयोग करता है (सीओपीए देरी बढ़ने पर भीड़ खिड़की के आकार को कम कर देता है, यह हेरफेर करते हुए कि पैकेट हानि होने से पहले चरण में भी देरी बढ़ने लगती है) . देरी और थ्रूपुट के बीच संतुलन को एक विशेष डेल्टा पैरामीटर का उपयोग करके समायोजित किया जाता है। डेल्टा बढ़ने से देरी के प्रति संवेदनशीलता बढ़ जाती है लेकिन थ्रूपुट कम हो जाता है, जबकि घटता डेल्टा बढ़ी हुई विलंबता की कीमत पर उच्च थ्रूपुट की अनुमति देता है। डेल्टा=0.04 को गुणवत्ता और विलंबता के बीच इष्टतम संतुलन के रूप में परिभाषित किया गया है।

फेसबुक लाइव स्ट्रीमिंग सेवा के आधार पर, लोकप्रिय CUBIC और BBR एल्गोरिदम की तुलना में COPA का परीक्षण किया गया। लिनक्स पर डिफ़ॉल्ट CUBIC एल्गोरिथ्म पैकेट हानि होने तक कंजेशन विंडो के आकार को धीरे-धीरे बढ़ाना है, जिसके बाद विंडो का आकार हानि शुरू होने से पहले के मूल्य पर वापस आ जाता है।

CUBIC आधुनिक नेटवर्क उपकरणों पर पैकेट बफ़रिंग में बहुत कुछ बाकी रखता है, जो पैकेट ड्रॉप को धीमा कर देता है। भीड़भाड़ नियंत्रण एल्गोरिदम बफरिंग से अनजान है और गति बढ़ाना जारी रखता है, भले ही चैनल पहले से ही भौतिक रूप से भीड़भाड़ वाला हो। न भेजे गए पैकेटों को त्यागने के बजाय बफर कर दिया जाता है, और टीसीपी का कंजेशन कंट्रोल एल्गोरिदम केवल तभी सक्रिय होता है जब बफर भर जाता है और भौतिक लिंक की गति के साथ प्रवाह दर को संतुलित नहीं कर सकता है। इस समस्या को हल करने के लिए, Google ने एक बेहतर BBR एल्गोरिदम प्रस्तावित किया है जो अनुक्रमिक जांच और राउंड-ट्रिप समय (RTT) अनुमान के माध्यम से उपलब्ध बैंडविड्थ की भविष्यवाणी करता है।

डेल्टा=0.04 के साथ, COPA संकेतक CUBIC और BBR के करीब निकले। कम पैकेट ट्रांसमिशन विलंब के साथ हाई-स्पीड नेटवर्क कनेक्शन पर किए गए परीक्षणों में, COPA ने CUBIC (479 एमएस) की तुलना में कम विलंबता (499 एमएस) हासिल की, लेकिन बीबीआर (462 एमएस) से थोड़ा पीछे रह गया। जब कनेक्शन की गुणवत्ता कम हो गई, तो COPA ने सर्वोत्तम परिणाम दिखाए - CUBIC और BBR का उपयोग करने की तुलना में देरी 27% कम थी।

साथ ही, खराब संचार चैनल पर, COPA और BBR ने CUBIC की तुलना में काफी अधिक थ्रूपुट हासिल करना संभव बना दिया। CUBIC की तुलना में BBR का लाभ 4.8% और 5.5% था, और COPA - 6.2% और 16.3% था।

स्रोत: opennet.ru