<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD>
<META http-equiv=Content-Type content="text/html; charset=hz-gb-2312">
<META content="MSHTML 5.50.4611.1300" name=GENERATOR>
<STYLE></STYLE>
</HEAD>
<BODY bgColor=#ffffff>
<DIV><FONT face=Arial size=2><FONT size=3>I agree with this 
argument.<BR>Burstiness will happen in networks. And buffering is to deal with 
the<BR>burstiness and prevent packet loss. Of course the buffer size should not 
be<BR>too large. Holding tens of thousands of packets is of no use.<BR>Actually, 
in a paper on router design by someone in Bell lab(98?), they've<BR>discussed 
this problem and proposed to use certain amount of buffer to<BR>prevent loss and 
guarantee performance. I think<BR>their result is collected from router 
prototypes and shoudl be reliable.<BR><BR>Regards.<BR><BR><BR>Yan 
Wu<BR><BR>Telecommunications Research Center<BR>Electrical Engineering 
Department<BR>Arizona State University<BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR>----- 
Original Message -----<BR>From: "Vos, E.W." &lt;</FONT><A 
href="mailto:E.W.Vos@kpn.com"><FONT size=3>E.W.Vos@kpn.com</FONT></A><FONT 
size=3>&gt;<BR>To: "End2End" &lt;</FONT><A 
href="mailto:end2end-interest@postel.org"><FONT 
size=3>end2end-interest@postel.org</FONT></A><FONT size=3>&gt;<BR>Cc: "Neil 
Spring" &lt;</FONT><A href="mailto:nspring@zarathustra.saavie.org"><FONT 
size=3>nspring@zarathustra.saavie.org</FONT></A><FONT size=3>&gt;; "'Tan 
Koan-Sin'"<BR>&lt;</FONT><A href="mailto:freedom@csie.nctu.edu.tw"><FONT 
size=3>freedom@csie.nctu.edu.tw</FONT></A><FONT size=3>&gt;; "Jeong-woo Cho" 
&lt;</FONT><A href="mailto:ggumdol@comis.kaist.ac.kr"><FONT 
size=3>ggumdol@comis.kaist.ac.kr</FONT></A><FONT size=3>&gt;<BR>Sent: Friday, 
August 24, 2001 9:21 AM<BR>Subject: RE: [e2e] Fundamental Questions about Router 
Queue in High Speed IP<BR>Networks<BR><BR><BR>&gt; Thanx for this question. I 
was also wondering why buffer sizes are so<BR>small<BR>&gt; (as I understand, 
Cisco advises 50 packets, independant of link speed).<BR>&gt;<BR>&gt; I don't 
see why buffering is so wrong. Actually, a buffer should be large<BR>&gt; enough 
to accomodate incidental bursts of traffic. Aren't the effects of<BR>&gt; 
dropping a packet much worse than delaying one a little bit?<BR>&gt;<BR>&gt; Of 
course, we don't need buffers which hols tens of thousands of packets.<BR>&gt; 
But a queue of 50 packets on an STM1 (155Mbps) only adds (assuming 1500B<BR>&gt; 
packets) 4 ms extra delay. Max! And this is only a slow link! Also, 
as<BR>link<BR>&gt; speed grows, the queue size needed to accomodate bursts does 
not grow<BR>&gt; proportionally. So why not allow a few 10s of ms delay on 
STM1s?<BR>&gt;<BR>&gt; Remember, this delay should not constantly occur, and is 
not meant to<BR>&gt; enlarge throughput, but to prevent loss (which, by the way 
does enhance<BR>&gt; throughput and fairness). Of course, when links speeds are 
to slow, no<BR>&gt; solution (large buffers or loss) will work. But I actually 
believe these<BR>&gt; delay effects are much less worse than 
loss.<BR>&gt;<BR>&gt; Esther<BR>&gt;<BR>&gt;<BR>&gt; &gt; -----Original 
Message-----<BR>&gt; &gt; From: Tan Koan-Sin 
[mailto:freedom@csie.nctu.edu.tw]<BR>&gt; &gt; Sent: donderdag 23 augustus 2001 
10:32<BR>&gt; &gt; To: Jeong-woo Cho<BR>&gt; &gt; Cc: End2End; Neil 
Spring<BR>&gt; &gt; Subject: Re: [e2e] Fundamental Questions about Router Queue 
in High<BR>&gt; &gt; Speed IP Networks<BR>&gt; &gt;<BR>&gt; &gt;<BR>&gt; 
&gt;<BR>&gt; &gt; FYI.<BR>&gt; &gt;<BR>&gt; &gt; Robert Morris studied TCP 
behavior with many flows, and<BR>&gt; &gt; proposed two methods to cure the 
time-out problem in the many-flow<BR>&gt; &gt; situation [1]. The first one is 
that instead of having a buffer about<BR>&gt; &gt; one round-trip time as 
suggested in [2], the buffer at router<BR>&gt; &gt; should be proportional to 
the total number of active flows so<BR>&gt; &gt; that TCP flows can survive 
well. Both FRED [3] and FPQ [4]<BR>&gt; &gt; take this approach. The second 
approach is to make TCP less<BR>&gt; &gt; aggressive and more adaptive when its 
congestion window is small.<BR>&gt; &gt; Wu-chang Feng et al proposed SUBTCP in 
[5], but SUBTCP used a<BR>&gt; &gt; multiplicative increase/ multiplicative 
decreased algorithm,<BR>&gt; &gt; which will not converge to a fair 
point.<BR>&gt; &gt;<BR>&gt; &gt; When cwnd is below 4 packets. Limited Transmit 
[6] can help a<BR>&gt; &gt; little bit.<BR>&gt; &gt;<BR>&gt; &gt; [1] Robert 
Morris, "TCP behavior with many flows,"&nbsp; ICNP '97.<BR>&gt; &gt; [2] Curtis 
Villamizar and Cheng Song, "High performance TCP<BR>&gt; &gt; in 
ANSNET,"<BR>&gt; &gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; ACM CCR, vol. 24, no. 5, Oct. 
1994.<BR>&gt; &gt; [3] Dong Lin and Robert Morris, "Dynamics of random early 
detection,"<BR>&gt; &gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; SIGCOMM '97<BR>&gt; &gt; [4] 
Robert Morris, "Scalable TCP Congestion Control," Ph.D thesis,<BR>&gt; 
&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Harvard University, 1999.<BR>&gt; &gt; [5] Wu-chang 
Feng, Dilip D. Kandlur, Debanjan Saha, and Kang<BR>&gt; &gt; S. Shin,<BR>&gt; 
&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; "Techniques for eliminating packet loss in 
congested<BR>&gt; &gt; TCP/IP networks,"<BR>&gt; &gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
Tech. Rep., University of Michigan, 1997<BR>&gt; &gt; [6] Mark Allman, Hari 
Balakrishnan, and Sally Floyd, "Enhancing TCP's<BR>&gt; 
&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; loss recovery using Limited Transmit,&nbsp; Jan. 
2001, RFC 3042.<BR>&gt; &gt;<BR>&gt; &gt; on Thu, Aug 23, 2001 at 04:24:26PM 
+0900, Jeong-woo Cho wrote:<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; 1. That the number of 
connections that can occupy a<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; router's buffers limits the 
number of connections that<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; can traverse a router. (it 
doesn't)<BR>&gt; &gt; &gt;<BR>&gt; &gt; &gt; I know it doesn't. Router's buffer 
DOES NOT LIMIT the no.<BR>&gt; &gt; of connections that can traverse a router. 
But TCP needs<BR>&gt; &gt; buffering. TCP experiences coarse timeouts when 
cwnd(current<BR>&gt; &gt; windows size) is smaller than 4 packets.<BR>&gt; &gt; 
&gt;<BR>&gt; &gt; &gt; &gt;<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; 2. That increased buffering 
would yield increased<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; performance: if there's a 
bottleneck, queueing only adds<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; delay, not 
throughput.&nbsp; buffering -&gt; delay, which hurts<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; 
everyone, particularly new tcp flows and those without<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; 
window scaling.<BR>&gt; &gt; &gt;<BR>&gt; &gt; &gt; I found that RED with 160 
kbytes buffer, it can support<BR>&gt; &gt; only 100 flows with satisfactory 
fairness. (Standard<BR>&gt; &gt; deviation of each flow's share to be smaller 
than 0.2) Over<BR>&gt; &gt; 100 flows, RED induces TCP's coarse timeouts and 
fairness<BR>&gt; &gt; could not be achieved AT ALL.<BR>&gt; &gt; &gt;<BR>&gt; 
&gt; &gt; I agree that "BUFFERING only adds DELAY, not THROUGHPUT".<BR>&gt; &gt; 
But I want to stress that "BUFFERING improves FAIRNESS"<BR>&gt; &gt; 
&gt;<BR>&gt; &gt; &gt; &gt;<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; 3. That tcp's retransmission 
timeout would be helped by<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; increased queue space: varying 
rtt would likely confuse the<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; retransmission estimator 
(increasing the retransmission<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; timeout), while causing 
spurious retransmissions.&nbsp; There<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; are plenty of ways 
to avoid timeout based retransmission,<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; (ecn, fast 
retransmit, sack) at least whenever the window<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; is larger 
than a few packets.<BR>&gt; &gt; &gt;<BR>&gt; &gt; &gt; ECN should be 
implemented in all routers in the earth. I<BR>&gt; &gt; don't think that it 
would be possible in a short time. Fast<BR>&gt; &gt; retransmit can operate well 
only when each TCP connection's<BR>&gt; &gt; cwnd(current window size) is larger 
than or equal to 4 packets.<BR>&gt; &gt; &gt;<BR>&gt; &gt; &gt; &gt;<BR>&gt; 
&gt; &gt; &gt; 4. That queues in core routers should be provisioned for<BR>&gt; 
&gt; &gt; &gt; fairness instead of utilization and price.&nbsp; fairness 
is<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; a harder problem than this.<BR>&gt; &gt; &gt;<BR>&gt; 
&gt; &gt; Without guaranteeing fairness to a certain extent, what do<BR>&gt; 
&gt; a router can guarantee for us? Fairness is more important for<BR>&gt; &gt; 
real time applications. I found that fairness improves the<BR>&gt; &gt; 
smoothness of real time applications' instantaneous sending rates.<BR>&gt; &gt; 
&gt;<BR>&gt; &gt; &gt; &gt;<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; That said, I wouldn't be 
surprised if excessively large<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; queues exacerbate the 
performance difference between TCP<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; connections with 
varying RTT's, as the nearer sender is<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; better able to 
saturate the queue, defeating the original<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; fairness 
goal.<BR>&gt; &gt; &gt; &gt;<BR>&gt; &gt; &gt; &gt; -neil<BR>&gt; &gt; &gt; 
&gt;<BR>&gt; &gt; &gt;<BR>&gt; 
&gt;<BR>&gt;</FONT><BR></FONT></DIV></BODY></HTML>