Войти
Блокировка начала линии (блокировка HOL ) в компьютерных сетях - это явление ограничения производительности, которое происходит, когда линия из пакетов задерживается первым пакетом. Примеры включают буферизованный вход сетевые коммутаторы, выдачу вне очереди и множественные запросы в конвейерной обработке HTTP.
Пример блокировки заголовка: 1-й и 3-й входные потоки конкурируют за отправку пакетов на один и тот же выход интерфейс. В этом случае, если коммутационная матрица решает передать пакет из 3-го входного потока, 1-й входной поток не может быть обработан в том же тактовом цикле. Обратите внимание, что 1-й входной поток блокирует пакет для выходного интерфейса 3, который доступен для обработки. Коммутатор может состоять из буферизованных входных портов, коммутационной матрицы и буферизованных выходных портов. Если используются входные буферы first-in - first-out (FIFO), для пересылки доступен только самый старый пакет. Более поздние поступления не могут быть переадресованы, если самый старый пакет не может быть переадресован, поскольку его выход назначения занят. Выход может быть занят, если есть выход конкуренция (см. Диаграмму) или когда выходной буфер заполнен из-за перегрузки (например, общая скорость нескольких входов превышает выходную скорость).
Без блокировки HOL новые поступления потенциально могут быть перенаправлены вокруг застрявшего самого старого пакета в их соответствующие места назначения. Блокировка HOL может иметь серьезные эффекты снижения производительности в системах с буферизацией ввода.
Это явление ограничивает пропускную способность коммутаторов. Для входных буферов FIFO, простая модель ячеек фиксированного размера для равномерно распределенных пунктов назначения, приводит к тому, что пропускная способность ограничивается до 58,6% от общей, поскольку количество ссылок становится большим.
Один из способов преодолеть это ограничение заключается в использовании виртуальных очередей вывода.
Только коммутаторы с буферизацией ввода могут подвергаться блокировке HOL. При достаточной внутренней пропускной способности буферизация ввода не требуется; вся буферизация обрабатывается на выходах, и предотвращается блокировка HOL. Эта архитектура без буферизации ввода является общей для небольших и средних коммутаторов Ethernet.
Доставка вне очереди происходит, когда упорядоченные пакеты прибывают не по порядку. Это может произойти из-за разных путей прохождения пакетов или из-за того, что пакеты отброшены и повторно отправлены. Блокировка HOL может значительно увеличить переупорядочение пакетов.
Надежная широковещательная передача сообщений через сеть с потерями среди большого количества одноранговых узлов является сложной проблемой. В то время как алгоритмы атомарной широковещательной передачи решают проблему единой точки отказа централизованных серверов, эти алгоритмы создают проблему блокировки заголовка. Алгоритм бимодальной многоадресной передачи, рандомизированный алгоритм, который использует протокол сплетен, избегает блокировки заголовка, позволяя получать некоторые сообщения не по порядку.
Одна из форм блокировки HOL в HTTP / 1.1 - это когда количество разрешенных параллельных запросов в браузере израсходовано, и последующие запросы должны ждать завершения первых.
HTTP / 2 решает эту проблему с помощью мультиплексирования запросов, которое устраняет блокировку HOL на уровне приложения, но HOL все еще существует на транспортном уровне (TCP).
