Глобальная синхронизация TCP в компьютерных сетях может происходить с потоками TCP/IP в периоды перегрузки, поскольку каждый отправитель снижает скорость передачи одновременно с потерей пакетов.
Маршрутизаторы в Интернете обычно имеют очереди пакетов, позволяющие удерживать пакеты, когда сеть занята, а не отбрасывать их.
Поскольку ресурсы маршрутизаторов ограничены, размер этих очередей также ограничен. Самый простой метод ограничения размера очереди известен как отбрасывание хвоста . Очереди разрешается заполниться до максимального размера, а затем любые новые пакеты просто отбрасываются до тех пор, пока в очереди снова не появится место.
Это вызывает проблемы при использовании на маршрутизаторах TCP/IP, обрабатывающих несколько потоков TCP , особенно при наличии пакетного трафика. Пока сеть стабильна, очередь постоянно заполнена, и проблем не возникает, за исключением того, что полная очередь приводит к высокой задержке. Однако внезапный всплеск трафика может привести к одновременной потере пакетов большого количества установленных устойчивых потоков.
TCP имеет автоматическое восстановление после отброшенных пакетов, что интерпретируется как перегрузка в сети (что обычно верно). Отправитель снижает скорость отправки на определенное время, а затем пытается выяснить, не перегружена ли сеть, снова увеличивая скорость с учетом постепенного увеличения. Это известно как алгоритм медленного старта .
Почти все отправители будут использовать одинаковую задержку перед повышением ставок. Когда эти задержки истекают одновременно, все отправители отправят дополнительные пакеты, и очередь маршрутизатора снова переполнится, больше пакетов будет отброшено, все отправители отключатся на фиксированную задержку... до бесконечности; сравните с проблемой грохота стада .
Такая схема уменьшения и увеличения скорости передачи каждым отправителем одновременно с другими отправителями называется «глобальной синхронизацией» и приводит к неэффективному использованию полосы пропускания из-за большого количества отброшенных пакетов, которые необходимо передавать повторно, а также из-за того, что отправители имеют пониженную скорость отправки по сравнению со стабильным состоянием, при этом они отключаются после каждой потери.
Эта проблема стала предметом многих исследований. Похоже, что консенсус заключается в том, что алгоритм отбрасывания хвоста является основной причиной проблемы, а другие алгоритмы управления размером очереди, такие как случайное раннее обнаружение (RED) и взвешенный RED , уменьшат вероятность глобальной синхронизации, а также сохранят размеры очереди. в условиях большой нагрузки и интенсивного движения.