网络缓冲区有多重要?

时间:2022/05/06 来源:专业视听网

关键词: 网络传输、缓冲区、防止数据包丢失

在视听行业中,我们经常从三个主要方面来考虑音频或视频的传输:信号源、网络以及接收器或播出设备。最近,IT行业的许多研究人员已经改变了对数据交付的看法。当前的想法是对网络缓冲区的重要性没有得到足够的认识。视听行业正在使用与IT行业相同的IP协议栈,因此视听行业是否也应该研究缓冲区的作用?

缓冲区是临时存储模块,用于在等待设备处理时保存数据。例如,交换机或路由器具有每个接口的输入和输出缓冲区。发送编码器,计算机或摄像机同时具有输入和输出缓冲区。缓冲区大小不同。路由器缓冲区的常规范围是16兆字节至256兆字节。因此,在任何情况下,缓冲区中通常可能有数十个,数百个甚至数千个数据包。

尽管必须使用缓冲区来防止数据包丢失,但它们也会增加数据包传输的延后或延时。针对IT行业中的缓冲区的研究集中在两件事上:(1)缓冲区应具有多大才能容纳各种流量类型? (2)发送设备应如何估计路径中最拥塞的缓冲区的大小?后者一直是深入研究的重点,并为协议变更提出了一些建议。

那么,为什么要担心最拥挤的缓冲区呢? TCP协议承载着全球近90%的网络流量。该协议根据以下思想估计应发送的数据量。我们将从一个较低的级别开始,然后大胆地提高它,直到得到报告缓冲区过度拥塞(过度填充)并丢弃数据包的报告。然后,我们将发送速率降低30%或50%,然后再次开始提高发送速率。

然而,如今在距离不断拉远的千兆和10千兆网络中,该算法存在严重问题。数据包被缓冲区丢弃的通知可能在发送后很长时间到达源。因此,数百个其他数据包可能已经在传输中。如果问题缓冲区已满,则可能还会丢弃这些数据包。这也意味着,第一个丢弃的数据包的重新传输将因为排在附加发送数据包的后面而被延迟。

目前,Google和其他一些公司建议对TCP算法进行重大更改。在他们的设计中,丢弃的数据包不会成为降低发送级别的触发器。这将基于尝试估计瓶颈缓冲区的大小并维持发送级别以避免该缓冲区超载的情况。但是,要广泛采用改进的TCP算法可能会花费大量时间。

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