【网络】RED和WRED是什么和区别|ECN
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WRED(Weighted Random Early Detection)
一、简略
RED与WRED用途--避免TCP 全局同步现象
- RED与WRED 是为避免TCP 全局同步现象的机制。（全局同步现象见后文）
- RED 和WRED 通过随机丢弃报文避免了TCP 的全局同步现象。
RED（Random Early Detection）
RED（Random Early Detection/随机早期检测）
RED 类算法中，为每个（缓存）队列都设定上限和下限，对队列中的报文进行如下处理：
• 当队列的长度小于下限时，不丢弃报文；
• 当队列的长度超过上限时，丢弃所有到来的报文；
• 当队列的长度在上限和下限之间时，开始随机丢弃到来的报文。队列越长，丢弃概率越高，但有一个最大丢弃概率。
缺点：直接采用（当前）队列的长度和上限、下限比较并进行丢弃，将会对突发性的数据流造成不公正的待遇，不利于数据流的传输。
WRED(Weighted Random Early Detection)
平均值：
WRED 采用（一段时间内）平均队列和设置的队列上限、下限比较来确定丢弃的概率。（间隔时间段内）队列平均长度既反映了队列的变化趋势，又对队列长度的突发变化不敏感，避免了对突发性数据流的不公正待遇。
为不同优先级分别设置阈值：
当队列机制采用 WFQ 时：
可以为不同优先级的报文设定计算队列平均长度时的指数、上限、下限、丢弃概率，从而对不同优先级的报文提供不同的丢弃特性。
如为流量大的流设置长的队列、为流量小的流设置短的队列。
看英文理解更透彻：
二、详细
原文摘自：《H3C S6820 系列以太网交换机 ACL 和QoS 配置指导》
6.1 拥塞避免简介
过度的拥塞会对网络资源造成极大危害，必须采取某种措施加以解除。拥塞避免是一种流量控制机
制，它通过监视网络资源（如队列或内存缓冲区）的使用情况，在拥塞产生或有加剧的趋势时主动
丢弃报文，通过调整网络的流量来避免网络过载。
设备在丢弃报文时，需要与源端的流量控制动作（比如 TCP 流量控制）相配合，调整网络的流量
到一个合理的负载状态。丢包策略和源端的流量控制相结合，可以使网络的吞吐量和利用效率最大
化，并且使报文丢弃和延迟最小化。
6.1.1 传统的丢包策略--容易造成全局同步现象
传统的丢包策略采用尾部丢弃（Tail-Drop）的方法。当队列的长度达到最大值后，所有新到来的报文都将被丢弃。这种丢弃策略会引发 TCP 全局同步现象：当队列同时丢弃多个TCP 连接的报文时，将造成多个TCP连接同时进入拥塞避免和慢启动状态以降低并调整流量，而后又会在某个时间同时出现流量高峰。如此反复，使网络流量忽大忽小，网络不停震荡。
6.1.2 RED与WRED
为避免TCP 全局同步现象，可使用RED 或WRED。
RED 和WRED 通过随机丢弃报文避免了TCP 的全局同步现象，使得当某个TCP 连接的报文被丢
弃、开始减速发送的时候，其他的TCP 连接仍然有较高的发送速度。这样，无论什么时候，总有
TCP 连接在进行较快的发送，提高了线路带宽的利用率。
RED
在 RED 类算法中，为每个队列都设定上限和下限，对队列中的报文进行如下处理：
• 当队列的长度小于下限时，不丢弃报文；
• 当队列的长度超过上限时，丢弃所有到来的报文；
• 当队列的长度在上限和下限之间时，开始随机丢弃到来的报文。队列越长，丢弃概率越高，
但有一个最大丢弃概率。
直接采用队列的长度和上限、下限比较并进行丢弃，将会对突发性的数据流造成不公正的待遇，不
利于数据流的传输。
WRED
WRED 采用平均队列和设置的队列上限、下限比较来确定丢弃的概率。
队列平均长度既反映了队列的变化趋势，又对队列长度的突发变化不敏感，避免了对突发性数据流
的不公正待遇。
当队列机制采用 WFQ 时，可以为不同优先级的报文设定计算队列平均长度时的指数、上限、下限、丢弃概率，从而对不同优先级的报文提供不同的丢弃特性。
6.1.3 WRED和队列机制的关系
WRED 和队列机制的关系如下图所示。
当 WRED 和WFQ 配合使用时，可以实现基于流的WRED。在进行分类的时候，不同的流有自己的队列，对于流量小的流，由于其队列长度总是比较小，所以丢弃的概率将比较小。而流量大的流将会有较大的队列长度，从而丢弃较多的报文，保护了流量较小的流的利益。
6.1.4 拥塞通知--ECN
WRED 采用的丢弃报文的动作虽然缓解了拥塞对网络的影响，但从[源头]到[被丢弃位置]之间报文所消耗的网络资源已经被浪费了。
因此，在拥塞发生时，及时通知发送端主动降低发送速率或减小报文窗口大小，便可以更高效的利用网络资源。
因此RFC 2481 定义了一种端到端的拥塞通知机制，这就是ECN 功能，ECN功能见博客相关文章。
mellonx ECN设置：https://community.mellanox.com/s/article/understanding-mlx5-linux-counters-and-status-parameters
