Facebook rezultati poskusov z novim algoritmom za nadzor preobremenjenosti - , optimiziran za prenos video vsebin. Algoritem so predlagali raziskovalci z Massachusetts Institute of Technology. Prototip COPA, predložen v testiranje, je napisan v jeziku C++. pod licenco MIT in vključeno v — implementacija protokola QUIC, ki ga razvija Facebook.
Algoritem COPA je zasnovan za reševanje izzivov prenosa videa po omrežju. Glede na vrsto videa se algoritmi za nadzor preobremenjenosti soočajo z na videz nasprotujočimi si zahtevami: interaktivni video zahteva minimalno zakasnitev, tudi na račun kakovosti, medtem ko vnaprej izdelan, visokokakovosten video daje prednost ohranjanju kakovosti. Prej so bili razvijalci aplikacij omejeni na uporabo različnih algoritmov, ki so temeljili na zahtevah glede kakovosti ali zakasnitve. Raziskovalci, ki so razvili COPA, so poskušali ustvariti univerzalni algoritem za upravljanje preobremenjenosti TCP med prenosom videa, ki bi ga bilo mogoče prilagoditi specifičnim video zahtevam.
Algoritem za nadzor preobremenjenosti določa optimalno ravnovesje pri pošiljanju paketov. Pošiljanje prevelikega števila paketov lahko povzroči izgubo paketov in zmanjšanje zmogljivosti zaradi potrebe po ponovnem pošiljanju, medtem ko prepočasno pošiljanje povzroči zakasnitev, kar prav tako negativno vpliva na zmogljivost. Protokol QUIC je bil izbran za poskuse, ker omogoča implementacijo algoritmov za nadzor preobremenjenosti v uporabniškem prostoru brez poseganja v jedro.
Za preprečevanje preobremenjenosti kanalov COPA uporablja modeliranje delovanja kanalov na podlagi analize sprememb zakasnitve dostave paketov (COPA zmanjšuje velikost okna preobremenjenosti z naraščanjem zamud, pri čemer izkorišča dejstvo, da se zamude začnejo povečevati še preden pride do izgube paketov). Ravnovesje med zamudami in prepustnostjo se nadzoruje s posebnim parametrom, delta. Povečanje delte poveča občutljivost na zakasnitev, vendar zmanjša prepustnost, medtem ko zmanjšanje delte omogoča večjo prepustnost na račun povečanih zamud. Vrednost delte 0.04 je opredeljena kot optimalno ravnovesje med kakovostjo in zamudami.
COPA je bil preizkušen v primerjavi s priljubljenima algoritmoma CUBIC in BBR z uporabo storitve pretakanja v živo Facebook. Algoritem CUBIC se privzeto uporablja v Linux in se zreducira na postopno povečevanje velikosti okna zastojev, dokler ne pride do izgube paketov, nakar se velikost okna vrne na vrednost pred začetkom izgube.
Vmesno medpomnjenje paketov pri CUBIC-u na sodobni omrežni opremi pušča veliko želenega, saj upočasni izgubo paketov. Algoritem za nadzor preobremenjenosti se tega medpomnjenja ne zaveda in še naprej povečuje hitrost, tudi če je povezava že fizično preobremenjena. Neposlani paketi se shranijo v medpomnilnik in ne zavržejo, algoritem za nadzor preobremenjenosti TCP pa se aktivira šele, ko je medpomnilnik poln in ne more ustrezno uravnotežiti hitrosti pretoka s hitrostjo fizične povezave. Za rešitev te težave je Google predlagal izboljšan algoritem BBR, ki napoveduje razpoložljivo pasovno širino z zaporednimi preverjanji in oceno časa povratnega potovanja (RTT).
Pri delta=0.04 je bila zmogljivost COPA blizu zmogljivosti CUBIC in BBR. V testih, izvedenih na visokohitrostni omrežni povezavi z nizko zakasnitvijo paketov, je COPA dosegel nižjo zakasnitev (479 ms) kot CUBIC (499 ms), vendar je nekoliko zaostajal za BBR (462 ms). Ko se je kakovost povezave poslabšala, je COPA pokazal najboljše rezultate – zakasnitev je bila 27 % nižja kot pri CUBIC in BBR.
Poleg tega sta COPA in BBR na slabem komunikacijskem kanalu dosegla bistveno večjo prepustnost v primerjavi s CUBIC. Pridobitev prepustnosti BBR v primerjavi s CUBIC je bila 4.8 % oziroma 5.5 %, medtem ko je bila pri COPA 6.2 % oziroma 16.3 %.
Vir: opennet.ru
