Задержка в очереди - Queuing delay

В телекоммуникациях и компьютерной технике задержка в очереди или задержка в очереди - это время, в течение которого задание ожидает в очереди, пока оно не может быть выполнено. Это ключевой компонент сетевой задержки . В коммутируемой сети задержка в очереди - это время между завершением сигнализации отправителем вызова и прибытием сигнала вызова в приемник вызова. Задержка постановки в очередь может быть вызвана задержками на исходном коммутаторе, промежуточных коммутаторах или обслуживающем коммутаторе приемника вызовов. В сети передачи данных задержка в очереди - это сумма задержек между запросом на обслуживание и установлением канала для вызываемого оконечного оборудования данных (DTE). В сети с коммутацией пакетов задержка в очереди - это сумма задержек, с которыми сталкивается пакет между моментом вставки в сеть и временем доставки по адресу.

Этот термин чаще всего используется в отношении маршрутизаторов . Когда пакеты приходят на маршрутизатор, они должны быть обработаны и переданы. Маршрутизатор может обрабатывать только один пакет за раз. Если пакеты приходят быстрее, чем маршрутизатор может их обработать (например, при пакетной передаче ), маршрутизатор помещает их в очередь (также называемую буфером ) до тех пор, пока не сможет их передать. Задержка также может варьироваться от пакета к пакету, поэтому при измерении и оценке задержки в очереди обычно создаются средние значения и статистика.

По мере того, как очередь начинает заполняться из-за того, что трафик прибывает быстрее, чем он может быть обработан, величина задержки, которую испытывает пакет, проходящий через очередь, увеличивается. Скорость, с которой может быть обработано содержимое очереди, зависит от скорости передачи объекта. Это приводит к классической кривой задержки. Средняя задержка, которую может испытать любой данный пакет, определяется формулой 1 / (μ-λ), где μ - количество пакетов в секунду, которое может выдержать средство, а λ - средняя скорость, с которой пакеты прибывают для обслуживания. Эту формулу можно использовать, когда из очереди не отбрасываются пакеты.

Максимальная задержка при постановке в очередь пропорциональна размеру буфера. Чем длиннее линия пакетов, ожидающих передачи, тем больше среднее время ожидания. Очередь пакетов маршрутизатора, ожидающих отправки, также представляет потенциальную причину потери пакетов. Поскольку маршрутизатор имеет ограниченный объем буферной памяти для хранения очереди, маршрутизатор, который принимает пакеты со слишком высокой скоростью, может столкнуться с заполнением очереди. В этом случае у маршрутизатора нет другого выхода, кроме как просто отбрасывать лишние пакеты.

Когда протокол передачи использует симптом отброшенных пакетов заполненных буферов для регулирования своей скорости передачи, как это делает TCP в Интернете, полоса пропускания распределяется справедливо с почти теоретической пропускной способностью с минимальными задержками перегрузки сети . При отсутствии этого механизма обратной связи задержки становятся как непредсказуемыми, так и резко возрастающими - симптом, который также рассматривается как пропускная способность автострад; Здесь наиболее эффективным решением являются измеряемые входящие потоки, так же как саморегулирование TCP является наиболее эффективным решением, когда трафик представляет собой пакеты, а не автомобили). Этот результат сложно смоделировать математически, и он совершенно противоречит здравому смыслу для людей, не имеющих опыта работы с математикой или реальными сетями. Если не отбросить пакеты, а вместо этого выбрать буферизацию постоянно увеличивающегося их числа, возникает буферная всплывающая информация .

В обозначениях Кендалла модель организации очередей M / M / 1 / K, где K - размер буфера, может использоваться для анализа задержки постановки в очередь в конкретной системе. Нотация Кендалла должна использоваться для расчета задержки постановки в очередь, когда пакеты отбрасываются из очереди. Модель массового обслуживания M / M / 1 / K является самой базовой и важной моделью массового обслуживания для сетевого анализа.

Смотрите также

использованная литература

  • Беспроводная связь ; Теодор С.Рпаппапорт
  1. ^ «Задержка в очереди» . Архивировано из оригинала на 2012-12-19 . Проверено 12 февраля 2012 .
  2. ^ Кейт В. Росс; Джеймс Ф. Курозе. «Задержки и потери в сетях с коммутацией пакетов» . Архивировано из оригинала на 2013-01-14 . Проверено 12 февраля 2012 .
  3. ^ «Задержка в очереди» . Hill Association. Архивировано из оригинала на 4 сентября 2015 года . Проверено 2 декабря 2012 года .
  4. ^ "stat.iastate.edu" (PDF) . Проверено 7 ноября 2008 года .

Всеобщее достояние Эта статья включает  материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа Управления общих служб : «Федеральный стандарт 1037C» .(в поддержку MIL-STD-188 )