Явление излишней сетевой буферизации

В ситуациях, когда при большой пропускной способности сети обычные веб-страницы начинают долго грузиться или становится невозможно использовать аудио и видео чаты, играть в сетевые игры, можно предположить явление излишней сетевой буферизации.

Суть этого явления в накоплении большого количества «лишних» пакетов в буферах, встречающихся на пути от источника данных до приемника. Такие буферы присутствуют в коммутаторах, маршрутизаторах, других узлах сети.

Каким образом накапливаются пакеты в буферах

Буферы предназначаются для временного хранения пакетов данных в ситуациях, когда скорость передачи выше, чем скорость получения пакетов. В таком случае буфер задерживает на несколько миллисекунд пакет и передает его с задержкой, а если буфер наполняется, то часть пакетов может отбрасываться. На стороне отправителя протоколы контроля перегрузки замечают это явление и снижают скорость передачи данных, таким образом скорость трансляции данных по сети становится максимально возможной в зависимости от пропускной способности входящего канала.

В некоторых узлах сети буферы большого объема могут накапливать пакеты долгое время, в результате из-за возникающих пауз алгоритмы контроля перегрузки сбиваются и некорректно функционируют: одни пакеты задерживаются, другие отбрасываются. В буфере образовывается «затор» пакетов, что и вызывает временные негативные симптомы при работе по сети. Через время буфер освобождается от «лишних» пакетов, скорость работы сети нормализуется до следующего наполнения буфера.

Проблема явления излишней сетевой буферизации возникает при установке слишком больших объемов буферов в маршрутизаторах, свитчах, коммутаторах и других сетевых устройствах и системах. Производители идут на этот шаг в связи с резким снижением стоимости памяти. Проблема решается уменьшением размеров буферов на сетевом оборудовании, однако не всегда пользователь имеет возможность конфигурировать этот объем или не имеет доступ к данному оборудованию.

В каких случаях в буферах накапливаются «лишние» пакеты

Излишнюю сетевую буферизацию вызывают действия пользователя, связанные с передачей больших объемов данных по сети. Это могут быть:

• скачивание и просмотр медиафайлов больших размеров;
• загрузка видео на каналы youtube и другие сервисы;
• отправка и получение электронных писем большого объема;
• пользование торрент-сервисами;
• проведение видеоконференций;
• просмотр страниц с медиа-содержимым.

Вопрос решения данной проблемы поднимается экспертами области цифровых технологий. На сегодняшний день явление до конца не изучено, точного решения по устранению проблем излишней буферизации пока не существует.