В телекоммуникациях и вычислительной технике задержка в очереди или задержка в очереди — это время, в течение которого задание ожидает в очереди, пока оно не сможет быть выполнено. Это ключевой компонент задержки сети . В коммутируемой сети задержка в очереди — это время между завершением сигнализации инициатором вызова и поступлением сигнала вызова на приемник вызова. Задержка в очереди может быть вызвана задержками на исходном коммутаторе, промежуточных коммутаторах или обслуживающем коммутаторе приемника вызова. В сети передачи данных задержка в очереди — это сумма задержек между запросом на обслуживание и установлением канала к вызываемому терминальному оборудованию данных (DTE). В сети с коммутацией пакетов задержка в очереди — это сумма задержек, с которыми сталкивается пакет между временем вставки в сеть и временем доставки по адресу. [1]
Этот термин чаще всего используется в отношении маршрутизаторов . Когда пакеты поступают на маршрутизатор, их необходимо обработать и передать. Маршрутизатор может обрабатывать только один пакет за раз. Если пакеты поступают быстрее, чем маршрутизатор может их обработать (например, при пакетной передаче ), маршрутизатор помещает их в очередь (также называемую буфером ) до тех пор, пока он не сможет их передать. Задержка также может варьироваться от пакета к пакету, поэтому при измерении и оценке задержки в очереди обычно генерируются средние значения и статистика. [2]
По мере того, как очередь начинает заполняться из-за трафика, прибывающего быстрее, чем он может быть обработан, увеличивается величина задержки, которую испытывает пакет, проходящий через очередь. Скорость, с которой может быть обработано содержимое очереди, является функцией скорости передачи объекта. Это приводит к классической кривой задержки. Средняя задержка, которую, вероятно, испытает любой данный пакет, определяется формулой 1/(μ-λ), где μ — количество пакетов в секунду, которое может поддерживать объект, а λ — средняя скорость, с которой пакеты поступают на обслуживание. [3] Эту формулу можно использовать, когда ни один пакет не отбрасывается из очереди.
Максимальная задержка очереди пропорциональна размеру буфера. Чем длиннее очередь пакетов, ожидающих передачи, тем больше среднее время ожидания. Очередь пакетов маршрутизатора, ожидающих отправки, также представляет собой потенциальную причину потери пакетов. Поскольку маршрутизатор имеет конечный объем буферной памяти для хранения очереди, маршрутизатор, который получает пакеты со слишком высокой скоростью, может столкнуться с переполнением очереди. В этом случае у маршрутизатора нет другого выбора, кроме как просто отбросить лишние пакеты.
Когда протокол передачи использует симптом отброшенных пакетов заполненных буферов для регулирования скорости передачи, как это делает TCP в Интернете, полоса пропускания справедливо распределяется на уровне, близком к теоретической емкости, с минимальными задержками перегрузки сети . При отсутствии этого механизма обратной связи задержки становятся непредсказуемыми и резко возрастают, симптом также наблюдается по мере приближения пропускной способности автомагистралей; въезды с тарификаторами являются наиболее эффективным решением в этом случае, так же как саморегулирование TCP является наиболее эффективным решением, когда трафик представляет собой пакеты, а не автомобили). Этот результат и трудно смоделировать математически, и совершенно нелогично для людей, у которых нет опыта в математике или реальных сетях. Неспособность отбрасывать пакеты, вместо этого выбирая буферизацию все большего их количества, приводит к раздуванию буфера .
В нотации Кендалла модель очередей M/M/1/K, где K — размер буфера, может использоваться для анализа задержки очереди в конкретной системе. Нотация Кендалла должна использоваться для расчета задержки очереди, когда пакеты выпадают из очереди. Модель очередей M/M/1/K является самой базовой и важной моделью очередей для анализа сети. [4]
В этой статье использованы материалы из Федерального стандарта 1037C. Администрация общих служб . Архивировано из оригинала 2022-01-22. (в поддержку MIL-STD-188 ).