Co może powodować duże opóźnienia, gdy przepustowość jest nasycona?

Od jakiegoś czasu mam problemy z siecią i staram się wyśledzić źródło problemu.

Wczoraj przesyłałem plik z laptopa na komputer stacjonarny za pomocą SCP przez połączenie Wi-Fi. Kiedy zacząłem pobieranie, oba komputery miały niski ping do lokalnego routera (192.168.1.1, oba miały około 10–50 ms), a pobieranie przebiegało z prędkością 2-3 MB / s.

Po około minucie okazało się, że opóźnienie mojego pulpitu do 192.168.1.1 gwałtownie wzrosło (> 1000 ms), a transfer zwolnił do indeksowania (~ 200 KB / s). Opóźnienie laptopa do 192.168.1.1 pozostało jednak takie samo (10-50ms). Po zakończeniu przesyłania opóźnienie pulpitu spadło z powrotem do normalnego zakresu.

Oczywiście coś idzie nie tak, gdy połączenie jest nasycone. Co to mogło być? Czy to sugeruje problem z routerem lub problem z moim komputerem? Gdzie byłoby właściwe miejsce, aby zacząć szukać?

Google dla „wzdęcia bufora”.

Ponieważ pamięć RAM stała się tania, sprzęt sieciowy dodał bufory ramek, aby nigdy nie musiały upuszczać ramki.

Niestety spadki ramek spowodowały, że TCP zauważył przeciążenie i wiedział, kiedy się wycofać. Bez upuszczanych ramek tradycyjne implementacje TCP nigdy nie zauważają przeciążenia i nigdy się nie wycofują, więc po prostu wysyłają z dużą prędkością i jeszcze gorzej.

Jeśli cały sprzęt sieciowy buforuje coraz więcej ramek podczas przeciążenia i pozwala na zwiększenie długości kolejki bez ograniczeń, opóźnienie rośnie i rośnie, ponieważ opróżnianie kolejek trwa coraz dłużej.

Techniki i mechanizmy aktywnego zarządzania kolejkami (AQM), takie jak jawne powiadamianie o przeciążeniu (ECN), mogą to złagodzić, ale ponieważ problem nie jest bardzo dobrze nagłośniony, trudno jest stwierdzić, które produkty unikają wzdęcia bufora, a które nie. To nie tak, że możesz poszukać „No Bloat Buffer!” logo z boku pudełka i wiedz, że dostajesz dobry sprzęt.

Istnieją jednak rynkowe dystrybucje oprogramowania układowego routera Wi-Fi, które specjalizują się w unikaniu rozdęcia buforów. Przynajmniej jedna dystrybucja została specjalnie opracowana przez badaczy TCP, którzy jako pierwsi rozpoznali problem, i została wykorzystana jako platforma badawczo-rozwojowa, gdy szukali rozwiązań.

Duże opóźnienia występują, gdy pakiety trafiają do kolejki, która ma zostać przesłana przez bardzo zajęte łącze. Wszystkie pakiety znajdujące się przed nim w kolejce muszą zostać wysłane jako pierwsze. Gdy zapotrzebowanie na łącze jest duże, a bufory kolejek są duże, prowadzi to do wysokich czasów podróży w obie strony.