facebook նոր գերբեռնվածության վերահսկման ալգորիթմի հետ փորձերի արդյունքները. , օպտիմիզացված վիդեո բովանդակություն փոխանցելու համար: Ալգորիթմն առաջարկվել է Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի հետազոտողների կողմից: Փորձարկման համար առաջարկված COPA-ի նախատիպը գրված է C++-ով, լիցենզավորված MIT-ի ներքո և ներառված — Facebook-ում մշակվող QUIC արձանագրության իրականացում:
COPA ալգորիթմը կենտրոնացած է խնդիրների լուծման վրա, որոնք ծագում են ցանցի միջոցով տեսանյութ փոխանցելիս: Կախված տեսանյութի տեսակից, գերբեռնվածության վերահսկման ալգորիթմների վրա դրվում են գրեթե հակառակ պահանջներ. ինտերակտիվ տեսանյութի համար անհրաժեշտ է ապահովել նվազագույն ուշացումներ, նույնիսկ որակի հաշվին, իսկ նախապես պատրաստված բարձրորակ տեսանյութ հեռարձակելիս առաջնահերթությունը տրվում է. որակի պահպանման համար: Նախկինում հավելվածների մշակողները սահմանափակվում էին տարբեր ալգորիթմներ կիրառելու հնարավորությամբ՝ կախված որակի կամ հետաձգման պահանջներից: Հետազոտողները, ովքեր մշակել են COPA-ն, փորձել են ստեղծել TCP վիդեո գերբեռնվածության կառավարման ունիվերսալ ալգորիթմ, որը կարող է հարմարեցվել՝ ելնելով տեսանյութի պահանջներից:
Խցանումների վերահսկման ալգորիթմի խնդիրն է որոշել փաթեթներ ուղարկելիս օպտիմալ հավասարակշռությունը. չափազանց շատ փաթեթներ ուղարկելը կարող է հանգեցնել փաթեթների կորստի և կատարողականի վատթարացման՝ դրանք նորից ուղարկելու անհրաժեշտության պատճառով, իսկ չափազանց դանդաղ ուղարկելը հանգեցնում է հետաձգումների, ինչը նույնպես բացասաբար է անդրադառնում կատարման վրա: . Փորձերի համար ընտրվել է QUIC արձանագրությունը, քանի որ այն թույլ է տալիս ներբեռնման վերահսկման ալգորիթմներ կիրառել օգտագործողի տարածքում՝ առանց միջուկին միջամտելու:
Հաղորդակցման ալիքների գերբեռնվածությունը կանխելու համար COPA-ն օգտագործում է կապուղու բնութագրերի մոդելավորում՝ հիմնված փաթեթների առաքման ժամանակ ուշացումների փոփոխությունների վերլուծության վրա (COPA-ն նվազեցնում է գերբնակվածության պատուհանի չափը, քանի որ ձգձգումները մեծանում են՝ մանիպուլյացիայի ենթարկելով, որ ուշացումները սկսում են աճել նույնիսկ փաթեթի կորստի առաջացման փուլում): . Հետաձգումների և թողունակության միջև հավասարակշռությունը ճշգրտվում է հատուկ դելտա պարամետրի միջոցով: Դելտայի մեծացումը մեծացնում է զգայունությունը ուշացումների նկատմամբ, բայց նվազեցնում է թողունակությունը, մինչդեռ դելտայի նվազումը թույլ է տալիս ավելի մեծ թողունակություն ունենալ ավելացված ուշացման գնով: Delta=0.04-ը սահմանվում է որպես որակի և հետաձգման օպտիմալ հավասարակշռություն:
Facebook Live հոսքային ծառայության հիման վրա COPA-ն փորձարկվել է հանրահայտ CUBIC և BBR ալգորիթմների համեմատ։ Linux-ի լռելյայն CUBIC ալգորիթմն է՝ աստիճանաբար մեծացնել գերբնակվածության պատուհանի չափը, մինչև տեղի ունենա փաթեթի կորուստ, որից հետո պատուհանի չափը վերադարձվում է մինչև կորստի սկսվելը:
CUBIC-ը թողնում է շատ ցանկալի փաթեթների բուֆերացման ժամանակ ժամանակակից ցանցային սարքավորումների վրա, ինչը դանդաղեցնում է փաթեթների անկումը: Խցանումների վերահսկման ալգորիթմը տեղյակ չէ բուֆերացման մասին և շարունակում է մեծացնել արագությունը, նույնիսկ եթե ալիքն արդեն ֆիզիկապես ծանրաբեռնված է: Չուղարկված փաթեթները բուֆերացվում են, այլ ոչ թե անտեսվում, և TCP-ի գերբեռնվածության վերահսկման ալգորիթմը գործում է միայն այն ժամանակ, երբ բուֆերը լիքն է և չի կարող հավասարակշռել հոսքի արագությունը ֆիզիկական կապի արագության հետ: Այս խնդիրը լուծելու համար Google-ն առաջարկել է կատարելագործված BBR ալգորիթմ, որը կանխատեսում է հասանելի թողունակությունը հաջորդական ստուգումների և շրջադարձային ժամանակի (RTT) գնահատման միջոցով։
Դելտա=0.04 դեպքում COPA ցուցանիշները մոտ են CUBIC-ին և BBR-ին։ Փաթեթների փոխանցման ցածր ուշացումներով գերարագ ցանցային միացումով անցկացված փորձարկումներում COPA-ն ավելի ցածր ուշացում է գրանցել (479 ms)՝ համեմատած CUBIC-ի (499 ms), բայց մի փոքր զիջել է BBR-ին (462 ms): Երբ կապի որակը նվազեց, COPA-ն ցույց տվեց լավագույն արդյունքները. ուշացումները 27%-ով ցածր էին, քան CUBIC-ը և BBR-ն օգտագործելիս:
Միևնույն ժամանակ, վատ հաղորդակցման ալիքի վրա COPA-ն և BBR-ը հնարավորություն տվեցին հասնել զգալիորեն ավելի բարձր թողունակության՝ համեմատած CUBIC-ի հետ: BBR-ի աճը CUBIC-ի համեմատ կազմել է 4.8% և 5.5%, իսկ COPA-ն՝ 6.2% և 16.3%:
Source: opennet.ru