Facebook BBR आणि CUBIC विरुद्ध नवीन गर्दी नियंत्रण अल्गोरिदम COPA चाचणी करते

फेसबुक प्रकाशित नवीन गर्दी नियंत्रण अल्गोरिदमसह प्रयोगांचे परिणाम - कोपा, व्हिडिओ सामग्री प्रसारित करण्यासाठी ऑप्टिमाइझ केलेले. मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या संशोधकांनी हा अल्गोरिदम प्रस्तावित केला होता. चाचणीसाठी प्रस्तावित COPA प्रोटोटाइप C++ मध्ये लिहिलेला आहे, खुले आहे एमआयटी अंतर्गत परवानाकृत आणि त्यात समाविष्ट mvfst — Facebook वर विकसित केलेल्या QUIC प्रोटोकॉलची अंमलबजावणी.

COPA अल्गोरिदम नेटवर्कवर व्हिडिओ प्रसारित करताना उद्भवणाऱ्या समस्या सोडवण्यावर केंद्रित आहे. व्हिडिओच्या प्रकारावर अवलंबून, गर्दी नियंत्रण अल्गोरिदमवर जवळजवळ विरुद्ध आवश्यकता ठेवल्या जातात - परस्परसंवादी व्हिडिओसाठी, गुणवत्तेच्या खर्चावर देखील किमान विलंब सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे आणि पूर्व-तयार उच्च-गुणवत्तेचे व्हिडिओ प्रसारित करताना, प्राधान्य दिले जाते. गुणवत्ता राखण्यासाठी. पूर्वी, अॅप्लिकेशन डेव्हलपर गुणवत्ता किंवा विलंब आवश्यकतांवर अवलंबून भिन्न अल्गोरिदम लागू करण्याच्या क्षमतेपर्यंत मर्यादित होते. COPA विकसित करणार्‍या संशोधकांनी TCP व्हिडिओ गर्दीचे व्यवस्थापन करण्यासाठी एक सार्वत्रिक अल्गोरिदम तयार करण्याचा प्रयत्न केला जो व्हिडिओ आवश्यकतांवर आधारित सानुकूलित केला जाऊ शकतो.

पॅकेट पाठवताना इष्टतम शिल्लक निश्चित करणे हे कंजेशन कंट्रोल अल्गोरिदमचे काम आहे - खूप जास्त पॅकेट पाठवल्याने पॅकेटचे नुकसान होऊ शकते आणि ते पुन्हा पाठवण्याची गरज असल्याने कार्यक्षमतेत घट होऊ शकते आणि खूप हळू पाठवल्याने विलंब होतो, ज्यामुळे कार्यक्षमतेवर नकारात्मक परिणाम होतो. . प्रयोगांसाठी QUIC प्रोटोकॉल निवडला गेला होता, कारण तो कर्नलमध्ये हस्तक्षेप न करता वापरकर्त्याच्या जागेत गर्दी नियंत्रण अल्गोरिदमची अंमलबजावणी करण्यास अनुमती देतो.

कम्युनिकेशन चॅनेलची गर्दी टाळण्यासाठी, COPA पॅकेट डिलिव्हरी दरम्यान होणाऱ्या विलंबांमधील बदलांच्या विश्लेषणावर आधारित चॅनेल वैशिष्ट्यांचे मॉडेलिंग वापरते (COPA विलंब वाढल्याने गर्दीच्या खिडकीचा आकार कमी करते, पॅकेट गमावण्याआधीच्या टप्प्यावर देखील विलंब वाढू लागतो) . विलंब आणि थ्रूपुटमधील संतुलन विशेष डेल्टा पॅरामीटर वापरून समायोजित केले जाते. डेल्टा वाढल्याने विलंबाची संवेदनशीलता वाढते परंतु थ्रूपुट कमी होते, तर डेल्टा कमी केल्याने वाढीव विलंबतेच्या किंमतीवर उच्च थ्रूपुटला अनुमती मिळते. डेल्टा=0.04 ची व्याख्या गुणवत्ता आणि लेटन्सीमधील इष्टतम संतुलन म्हणून केली जाते.

Facebook लाइव्ह स्ट्रीमिंग सेवेवर आधारित, लोकप्रिय CUBIC आणि BBR अल्गोरिदमच्या तुलनेत COPA ची चाचणी घेण्यात आली. लिनक्सवरील डीफॉल्ट क्यूबिक अल्गोरिदम पॅकेट लॉस होईपर्यंत गर्दीच्या विंडोचा आकार हळूहळू वाढवणे आहे, त्यानंतर तोटा सुरू होण्यापूर्वी विंडोचा आकार पुन्हा मूल्यावर आणला जातो.

आधुनिक नेटवर्क उपकरणांवरील पॅकेट बफरिंगमध्ये CUBIC खूप काही सोडते, जे पॅकेट थेंब कमी करते. कंजेशन कंट्रोल अल्गोरिदमला बफरिंगची माहिती नसते आणि चॅनेल आधीपासूनच भौतिकरित्या गर्दीने भरलेला असला तरीही तो वेग वाढवत राहतो. न पाठवलेली पॅकेट्स टाकून देण्याऐवजी बफर केली जातात आणि TCP चे कन्जेशन कंट्रोल अल्गोरिदम फक्त तेव्हाच सुरू होते जेव्हा बफर भरलेला असतो आणि भौतिक दुव्याच्या गतीसह प्रवाह दर संतुलित करू शकत नाही. या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, Google ने एक सुधारित BBR अल्गोरिदम प्रस्तावित केला आहे जो अनुक्रमिक तपासणी आणि राउंड-ट्रिप टाइम (RTT) अंदाजाद्वारे उपलब्ध बँडविड्थचा अंदाज लावतो.

delta=0.04 सह, COPA निर्देशक CUBIC आणि BBR च्या जवळ असल्याचे दिसून आले. कमी पॅकेट ट्रांसमिशन विलंबांसह हाय-स्पीड नेटवर्क कनेक्शनवर घेण्यात आलेल्या चाचण्यांमध्ये, COPA ने CUBIC (479 ms) च्या तुलनेत कमी विलंबता (499 ms) प्राप्त केली, परंतु BBR (462 ms) च्या तुलनेत ते थोडेसे मागे पडले. जेव्हा कनेक्शनची गुणवत्ता कमी झाली, तेव्हा COPA ने सर्वोत्तम परिणाम दाखवले - CUBIC आणि BBR वापरताना विलंब 27% कमी होता.

त्याच वेळी, खराब संप्रेषण चॅनेलवर, COPA आणि BBR ने CUBIC च्या तुलनेत लक्षणीय उच्च थ्रूपुट प्राप्त करणे शक्य केले. CUBIC च्या तुलनेत BBR चा फायदा 4.8% आणि 5.5% आणि COPA - 6.2% आणि 16.3% होता.

स्त्रोत: opennet.ru