Сравнение механизмов LBOC и RBOC контроля перегрузок SIP сервера

Целью статьи является сравнительный анализ механизмов LBOC (Loss-based Overload Control) и RBOC (Rate-based Overload Control) контроля перегрузок сервера протокола установления сессий SIP (Session Initiation Protocol). Перегрузки возникают при неспособности сервера обработать весь входящий поток сообщений из-за нехватки ресурсов. IETF SOC (рабочая группа SIP Overload Control) в своих стандартах предлагает несколько механизмов контроля перегрузок, основными из которых являются механизм контроля перегрузок путем просеивания потока сообщений LBOC и механизм снижения скорости передачи RBOC. В статье эти механизмы сравниваются с применением в них гистерезисного управления входящим потоком сигнальных сообщений, при котором в зависимости от значений порогов и длины входной очереди система может находиться в одном из трёх режимов: режиме нормальной нагрузки, режиме снижения нагрузки и режиме сброса нагрузки. Источник сигнальных сообщений реализует модель типа MMPP-2 (Markov-Modulated Poisson Process), в которой он находится либо в состоянии генерации сообщений с нормальной интенсивностью, либо в состоянии генерации сигнальных сообщений с нулевой интенсивностью. Для ограничения потока поступающих сообщений при реализации механизма RBOC применяется алгоритм дырявого ведра (leaky bucket). Исследуется зависимость вероятностно-временных характеристик работы механизмов LBOC и RBOC, таких как доля обслуженных сообщений, среднее время пребывания системы в состоянии перегрузки, среднее время цикла управления, от значений времени приёма-передачи RTT (Round-trip time). Сравнение этих характеристик показало, что механизм RBOC на базе гистерезисного управления входящим потоком сообщений осуществляет контроль перегрузок более эффективно, в результате чего среднее время нахождения системы в состоянии перегрузки меньше, чем для механизма LBOC. Но преимуществом механизма LBOC является обнаруженная при моделировании способность сохранять высокую эффективность для всех значений RTT для одних и тех же значений порогов. Механизму RBOC для обеспечения максимальной эффективности необходимо иметь дополнительный механизм динамического управления значениями порогов для разных значений RTT.