Facebook 新しい輻輳制御アルゴリズムの実験結果 - 、ビデオコンテンツの送信用に最適化されています。 このアルゴリズムは、マサチューセッツ工科大学の研究者によって提案されました。 テスト用に提案された COPA プロトタイプは C++ で書かれています。 MIT の下でライセンスされており、以下に含まれています — Facebook で開発中の QUIC プロトコルの実装。
COPA アルゴリズムは、ネットワーク上でビデオを送信するときに発生する問題を解決することに重点を置いています。 ビデオの種類に応じて、輻輳制御アルゴリズムにはほぼ逆の要件が課されます。インタラクティブビデオの場合は、品質を犠牲にしてでも遅延を最小限に抑える必要があり、事前に準備された高品質ビデオを放送する場合は優先されます。品質維持に。 以前は、アプリケーション開発者が適用できるアルゴリズムは、品質や遅延の要件に応じて制限されていました。 COPA を開発した研究者は、ビデオ要件に基づいてカスタマイズできる、TCP ビデオの輻輳を管理するための汎用アルゴリズムを作成しようとしました。
輻輳制御アルゴリズムの役割は、パケット送信時の最適なバランスを決定することです。送信するパケットが多すぎると、再送が必要になるためパケット損失やパフォーマンスの低下が発生する可能性があり、送信が遅すぎると遅延が発生し、パフォーマンスにも悪影響を及ぼします。 。 QUIC プロトコルは、カーネルに干渉せずにユーザー空間で輻輳制御アルゴリズムを実装できるため、実験には QUIC プロトコルが選択されました。
COPAは、通信チャネルの輻輳を防ぐため、パケット配送中の遅延変化の分析に基づいてチャネル特性をモデリングする（COPAは、遅延が増加するにつれて輻輳ウィンドウのサイズを縮小し、パケットロスが発生する前の段階から遅延が増加し始めるように操作する）。 。 遅延とスループットのバランスは、特別なデルタ パラメータを使用して調整されます。 デルタを増やすと遅延に対する感度が高まりますが、スループットは低下します。一方、デルタを減らすと、遅延は増加しますが、スループットは向上します。 Delta=0.04 は、品質と遅延の最適なバランスとして定義されます。
Facebook ライブ ストリーミング サービスに基づいて、COPA は一般的な CUBIC および BBR アルゴリズムと比較してテストされました。 Linux のデフォルトの CUBIC アルゴリズムでは、パケット損失が発生するまで輻輳ウィンドウのサイズを徐々に大きくし、その後、ウィンドウ サイズは損失が始まる前の値にロールバックされます。
CUBIC には、最新のネットワーク機器のパケット バッファリングにおいて多くの改善点が残されており、パケット ドロップが遅くなります。 輻輳制御アルゴリズムはバッファリングを認識せず、チャネルがすでに物理的に輻輳している場合でも速度を上げ続けます。 未送信のパケットは破棄されずにバッファリングされ、TCP の輻輳制御アルゴリズムは、バッファがいっぱいでフロー レートと物理リンクの速度のバランスが取れない場合にのみ作動します。 この問題を解決するために、Google は、逐次チェックと往復時間 (RTT) 推定を通じて利用可能な帯域幅を予測する、改良された BBR アルゴリズムを提案しました。
デルタ=0.04 の場合、COPA 指標は CUBIC および BBR に近いことが判明しました。 パケット伝送遅延が少ない高速ネットワーク接続を介して実施されたテストでは、COPA は CUBIC (479 ミリ秒) と比較して低い遅延 (499 ミリ秒) を達成しましたが、BBR (462 ミリ秒) にはわずかに遅れました。 接続品質が低下した場合、COPA は最良の結果を示し、CUBIC および BBR を使用した場合よりも遅延が 27% 減少しました。
同時に、貧弱な通信チャネルでも、COPA と BBR により、CUBIC と比較して大幅に高いスループットを達成することが可能になりました。 CUBIC と比較した BBR の増加は 4.8% と 5.5%、COPA は 6.2% と 16.3% でした。
出所： オープンネット.ru