Retard de mise en file d'attente

En télécommunications et en informatique , le délai de mise en file d'attente est le temps pendant lequel une tâche attend dans une file d'attente avant de pouvoir être exécutée. C'est un élément clé du délai réseau . Dans un réseau commuté, le délai de mise en file d'attente est le temps entre la fin de la signalisation par l'expéditeur de l'appel et l'arrivée d'un signal de sonnerie au récepteur de l'appel. Le délai de mise en file d'attente peut être causé par des retards au niveau du commutateur d'origine, des commutateurs intermédiaires ou du commutateur de service du récepteur de l'appel. Dans un réseau de données, le délai de mise en file d'attente est la somme des délais entre la demande de service et l'établissement d'un circuit vers l'équipement terminal de données (ETTD) appelé. Dans un réseau à commutation de paquets, le délai de mise en file d'attente est la somme des délais rencontrés par un paquet entre le moment de son insertion dans le réseau et le moment de sa livraison à l'adresse.

Ce terme est le plus souvent utilisé en référence aux routeurs . Lorsque les paquets arrivent à un routeur, ils doivent être traités et transmis. Un routeur ne peut traiter qu'un seul paquet à la fois. Si les paquets arrivent plus vite que le routeur ne peut les traiter (comme dans une transmission en rafale ), le routeur les place dans la file d'attente (également appelée tampon ) jusqu'à ce qu'il puisse les transmettre. Le délai peut également varier d'un paquet à l'autre, c'est pourquoi des moyennes et des statistiques sont généralement générées lors de la mesure et de l'évaluation du délai de mise en file d'attente.

Lorsqu'une file d'attente commence à se remplir en raison d'un trafic arrivant plus vite qu'il ne peut être traité, le délai de traitement d'un paquet dans la file d'attente augmente. La vitesse à laquelle le contenu d'une file d'attente peut être traité est fonction du débit de transmission de l'installation. Cela conduit à la courbe de délai classique. Le délai moyen susceptible d'être subi par un paquet donné est donné par la formule 1/(μ-λ) où μ est le nombre de paquets par seconde que l'installation peut supporter et λ est le débit moyen auquel les paquets arrivent pour être traités. Cette formule peut être utilisée lorsqu'aucun paquet n'est supprimé de la file d'attente.

Le délai maximal de mise en file d'attente est proportionnel à la taille de la mémoire tampon. Plus la file de paquets en attente de transmission est longue, plus le temps d'attente moyen est long. La file d'attente des paquets en attente d'envoi du routeur introduit également une cause potentielle de perte de paquets. Étant donné que le routeur dispose d'une quantité limitée de mémoire tampon pour contenir la file d'attente, un routeur qui reçoit des paquets à un rythme trop élevé peut se retrouver avec une file d'attente pleine. Dans ce cas, le routeur n'a pas d'autre choix que de simplement rejeter les paquets en excès.

Lorsque le protocole de transmission utilise le symptôme des paquets perdus dans des tampons remplis pour réguler son débit de transmission, comme le fait le TCP d'Internet, la bande passante est partagée équitablement à une capacité proche de la capacité théorique avec des délais de congestion du réseau minimes . En l'absence de ce mécanisme de rétroaction, les délais deviennent à la fois imprévisibles et augmentent brusquement, un symptôme également observé lorsque les autoroutes approchent de leur capacité ; les rampes d'accès mesurées sont la solution la plus efficace dans ce cas, tout comme l'autorégulation du TCP est la solution la plus efficace lorsque le trafic est constitué de paquets plutôt que de voitures. Ce résultat est à la fois difficile à modéliser mathématiquement et assez contre-intuitif pour les personnes qui manquent d'expérience en mathématiques ou en réseaux réels. Ne pas perdre de paquets, choisir à la place de mettre en mémoire tampon un nombre toujours croissant d'entre eux, produit un gonflement de la mémoire tampon .

Dans la notation de Kendall , le modèle de file d'attente M/M/1/K, où K est la taille du tampon, peut être utilisé pour analyser le délai de mise en file d'attente dans un système spécifique. La notation de Kendall doit être utilisée pour calculer le délai de mise en file d'attente lorsque des paquets sont supprimés de la file d'attente. Le modèle de file d'attente M/M/1/K est le modèle de file d'attente le plus basique et le plus important pour l'analyse de réseau.