دانلود فایلهای حجیم میتواند تجربه استفاده از اینترنت را بهشدت تحت تأثیر قرار دهد. ممکن است هنگام برقراری تماس ویدیویی یا انجام بازی آنلاین، همهچیز کاملاً روان باشد اما با شروع دانلود یک فایل چند گیگابایتی، تماس تصویری دچار مکث و قطعی شود یا پینگ بازی بهشدت افزایش پیدا کند. نکته جالب این است که در چنین شرایطی ممکن است سرعت دانلود همچنان کاملاً عادی به نظر برسد.
دلیل این اتفاق همیشه کمبود پهنای باند نیست. در بسیاری از شبکههای خانگی، مشکل اصلی Bufferbloat یا افزایش شدید تأخیر به دلیل ایجاد صفهای بزرگ برای بستههای شبکه است. قابلیت Smart Queue Management یا SQM میتواند با کنترل این صفها، تأخیر هنگام دانلود و آپلود سنگین را تا حد زیادی کاهش دهد.
سرعت دانلود خوب میتواند مشکل پینگ را پنهان کند
وقتی Speed Test خوب است اما اینترنت کند به نظر میرسد
فرض کنید پیش از شروع دانلود، یک تست سرعت حدود ۶۵ مگابیتبرثانیه را نشان میدهد. این عدد برای یک اتصال ۶۵ مگابیتی کاملاً طبیعی است. اما با شروع دانلود یک فایل حجیم، ممکن است تست سرعت همچنان تقریباً همان عدد را نمایش دهد و در ظاهر هیچ مشکلی در اتصال اینترنت وجود نداشته باشد.
مشکل زمانی آشکار میشود که پینگ را قبل و هنگام دانلود مقایسه کنید. ممکن است تأخیر در حالت عادی حدود ۱۸ میلیثانیه باشد اما با شروع دانلود سنگین به حدود ۳۸۷ میلیثانیه برسد. در این شرایط، سرعت اتصال تغییر چندانی نکرده است اما بستههای حساس به تأخیر زمان بسیار بیشتری را در صف شبکه منتظر میمانند.
یک تست سرعت معمولی عمدتاً میزان دادهای را که اتصال میتواند منتقل کند اندازه میگیرد. به همین دلیل ممکن است سرعت دانلود بسیار خوب باشد اما این تست نشان ندهد که هنگام اشباع اتصال چه اتفاقی برای تأخیر میافتد. تستهای مخصوص Bufferbloat دقیقاً برای بررسی همین وضعیت طراحی شدهاند و تأخیر در حالت عادی را با تأخیر هنگام دانلود یا آپلود مقایسه میکنند.
در چنین شرایطی، دانلود بزرگ میتواند صف موجود در نقطهای از مسیر شبکه را پر کند. بستههای مربوط به تماس صوتی، تماس ویدیویی یا بازی آنلاین حجم بسیار کمی دارند اما اگر پشت حجم زیادی از بستههای دانلود قرار بگیرند، مجبور میشوند مدت زیادی منتظر بمانند. نتیجه این اتفاق افزایش پینگ، تأخیر در پاسخگویی و ایجاد مکث در تماسهای صوتی و ویدیویی است.
به بیان ساده، سرعت اینترنت بالا لزوماً به معنای تأخیر پایین هنگام بارگذاری کامل اتصال نیست. یک اتصال سریع میتواند هنگام دانلود سنگین همچنان پینگ بسیار بدی داشته باشد.
عمداً سرعت اینترنت را کمی پایین بیاورید
SQM صف شبکه را به جایی منتقل میکند که کنترل آن ممکن است
راهکار SQM در نگاه اول کمی عجیب به نظر میرسد: باید سرعت دانلود و آپلود را کمی پایینتر از حداکثر واقعی اتصال تنظیم کرد. این کار عمداً مقداری از ظرفیت اتصال را بلااستفاده نگه میدارد تا روتر بتواند خودش صف ترافیک را مدیریت کند.
اگر روتر اجازه دهد اتصال تا آخرین بیت ممکن اشباع شود، ممکن است صف بزرگی در نقطهای ایجاد شود که کنترل آن در اختیار کاربر نیست. SQM تلاش میکند با محدود کردن سرعت در روتر، نقطه ایجاد صف را به خود روتر منتقل کند؛ جایی که الگوریتم مدیریت صف میتواند اندازه صف و نحوه ارسال بستهها را کنترل کند.
به عنوان مثال، اگر سرعت واقعی دانلود حدود ۶۵ مگابیتبرثانیه باشد، میتوان SQM را با مقداری پایینتر از این عدد تنظیم کرد و سپس با اجرای تستهای مختلف، بهترین مقدار را پیدا کرد. هدف این نیست که سرعت اینترنت تا حد زیادی کاهش پیدا کند؛ هدف ایجاد فضای کافی برای جلوگیری از شکلگیری صفهای طولانی است.
این کاهش جزئی سرعت در بسیاری از شرایط معامله ارزشمندی محسوب میشود. چند مگابیتبرثانیه سرعت کمتر میتواند در مقابل کاهش صدها میلیثانیهای پینگ هنگام دانلود، تأثیر بسیار کوچکی داشته باشد.
SQM زمانی بیشترین تأثیر را دارد که گلوگاه اتصال در محلی باشد که روتر بتواند آن را کنترل کند. اگر گلوگاه در بخشی از شبکه باشد که خارج از کنترل کاربر است، شکلدهی ترافیک در روتر لزوماً نمیتواند تمام مشکل را برطرف کند.
CAKE باعث میشود SQM مؤثرتر عمل کند
CAKE اجازه نمیدهد یک دانلود بزرگ صف را در اختیار بگیرد
SQM در واقع یک چارچوب برای مدیریت هوشمند صف و شکلدهی ترافیک است و میتواند از الگوریتمهایی مانند CAKE و FQ-CoDel بهره ببرد. OpenWrt هر دو گزینه را در قابلیت SQM خود ارائه میکند و مستندات این پروژه CAKE را گزینهای مناسب برای کاهش Bufferbloat معرفی میکنند.
CAKE فقط سرعت اتصال را محدود نمیکند. این الگوریتم میتواند ترافیک را میان جریانها و میزبانهای مختلف به شکل عادلانهتری تقسیم کند. در نتیجه یک انتقال بزرگ فایل نمیتواند بهراحتی تمام ظرفیت صف را در اختیار بگیرد و بستههای مربوط به سایر فعالیتها را برای مدت طولانی پشت سر خود نگه دارد.
این موضوع تفاوت مهمی با بسیاری از قابلیتهای معمول QoS در روترها دارد. QoS سنتی ممکن است به شما اجازه دهد ترافیک یک برنامه یا دستگاه را نسبت به ترافیک دیگری در اولویت قرار دهید. اما CAKE علاوه بر مدیریت صف، تلاش میکند منابع موجود را میان جریانهای مختلف به شکل عادلانهتری تقسیم کند.
در نتیجه، هنگام دانلود یک فایل بزرگ، لازم نیست الزاماً دانلود را متوقف کنید تا تماس ویدیویی یا بازی آنلاین دوباره روان شود. اگر SQM و CAKE درست تنظیم شده باشند، دانلود همچنان میتواند با سرعت بالا ادامه پیدا کند و در عین حال تأخیر سایر فعالیتها بسیار کمتر شود.
همهی مودمها و روترها تنظیمات SQM و CAKE ندارند
یکی از نکات مهم این است که وجود گزینهای با نام QoS در پنل روتر به این معنی نیست که آن روتر SQM یا CAKE دارد. بسیاری از روترهای مصرفی فقط قابلیت اولویتبندی یا کنترل پهنای باند را ارائه میکنند.
به عنوان مثال، TP-Link Archer MR200 در فریمور رسمی خود قابلیت QoS با عنوان Bandwidth Control یا کنترل پهنای باند دارد، اما در مشخصات رسمی TP-Link خبری از SQM یا CAKE نیست. بنابراین نمیتوان صرفاً با فعال کردن QoS این روتر انتظار عملکرد مشابه SQM در OpenWrt را داشت.
در صورت استفاده از Archer MR200، وضعیت OpenWrt به نسخه سختافزاری دستگاه نیز وابسته است. برای برخی نسخهها پشتیبانی OpenWrt وجود دارد اما وضعیت نسخههای مختلف یکسان نیست؛ به عنوان مثال، OpenWrt برای MR200 v1 درباره محدودیت شدید سختافزار ۸ مگابایت فلش و ۶۴ مگابایت رم هشدار میدهد و آن را برای استفاده آینده با OpenWrt توصیه نمیکند.
بنابراین نصب فریمور سفارشی روی Archer MR200 نباید بدون بررسی نسخه سختافزاری انجام شود. در بعضی نسخهها ممکن است محدودیت منابع یا وضعیت پشتیبانی، استفاده از SQM را دشوار یا نامناسب کند.
نتیجه قبل و بعد از فعال کردن SQM
در یک نمونه آزمایشی مشابه، حداکثر سرعت دانلود از حدود ۶۵ مگابیتبرثانیه به ۵۷ مگابیتبرثانیه کاهش پیدا کرد؛ یعنی حدود ۸ مگابیتبرثانیه از حداکثر سرعت صرف کنترل صف شد.
اما در مقابل، تأخیر هنگام دانلود سنگین از حدود ۳۸۷ میلیثانیه به ۲۹ میلیثانیه کاهش پیدا کرد. تأخیر در حالت بدون بار نیز تقریباً ثابت باقی ماند. چنین تغییری میتواند تفاوت بسیار بزرگی در تماس ویدیویی، بازی آنلاین و حتی باز کردن صفحات وب هنگام دانلود ایجاد کند.
| معیار | بدون SQM | با SQM و CAKE |
|---|---|---|
| حداکثر سرعت دانلود | ۶۵ مگابیتبرثانیه | ۵۷ مگابیتبرثانیه |
| پینگ در حالت عادی | ۱۸ میلیثانیه | ۱۷ میلیثانیه |
| پینگ هنگام دانلود | ۳۸۷ میلیثانیه | ۲۹ میلیثانیه |
| امتیاز Bufferbloat | F | A+ |
این نوع نتیجه با هدف اصلی SQM مطابقت دارد: کاهش شدید تأخیر هنگام شلوغ شدن اتصال، حتی اگر مقداری از حداکثر سرعت قربانی شود. مستندات OpenWrt نیز نمونههایی را نشان میدهد که با فعال شدن SQM، افزایش پینگ هنگام دانلود و آپلود به میزان چشمگیری کاهش یافته است.
البته مقدار مناسب محدودسازی برای همه اتصالات یکسان نیست. نوع اتصال، سرعت واقعی خط، سختافزار روتر و حتی توان پردازشی آن میتواند روی نتیجه تأثیر بگذارد. SQM نیز بخشی از توان پردازنده روتر را مصرف میکند و در روترهای ضعیف ممکن است باعث کاهش بیشتر سرعت شود.
سرعت کمتر، اینترنت سریعتر و روانتر
ممکن است کاهش سرعت دانلود روی کاغذ شبیه یک عقبگرد به نظر برسد، اما معیار مهم برای تجربه روزمره فقط عدد Speed Test نیست. اگر اتصال ۶۵ مگابیتی هنگام دانلود سنگین پینگ نزدیک به ۴۰۰ میلیثانیه داشته باشد، برای تماس ویدیویی یا بازی آنلاین تجربه خوبی ارائه نمیکند.
SQM با ایجاد یک گلوگاه کنترلشده در روتر، اجازه نمیدهد صفهای بزرگ و کنترلنشده بهراحتی شکل بگیرند. استفاده از CAKE نیز میتواند به تقسیم عادلانهتر ترافیک میان جریانها و دستگاهها کمک کند.
در نتیجه ممکن است سرعت دانلود از ۶۵ به ۵۷ مگابیتبرثانیه برسد، اما پینگ هنگام دانلود از صدها میلیثانیه به چند ده میلیثانیه کاهش پیدا کند. در چنین شرایطی، سرعت اسمی کمتر شده اما کیفیت واقعی اینترنت بهتر شده است.
برای کاربرانی که هنگام دانلود فایلهای بزرگ با افزایش شدید پینگ مواجه میشوند، بررسی Bufferbloat و سپس استفاده از SQM میتواند بسیار مفیدتر از خرید یک بسته اینترنت سریعتر باشد. البته اگر روتر قابلیت SQM نداشته باشد، باید ابتدا بررسی کرد که آیا فریمور دیگری مانند OpenWrt برای نسخه سختافزاری آن پشتیبانی میشود یا بهتر است یک روتر جداگانه برای مدیریت ترافیک در شبکه قرار گیرد.
سادهگو
