Summary

  • Le RFC 970 démontre, pour un réseau de datagrammes à stockage infini, file FIFO, durée de vie finie et au moins deux commutateurs, que la surcharge prolongée peut mener à la perte de tous les paquets.
  • Nagle a observé 916 datagrammes IP en attente entre Ethernet et une liaison à 9 600 bauds. La connexion TCP a expiré avant l'état final prédit ; son expérience ne l'a donc pas constaté directement.

Un magasin immense n'accélère pas la porte de sortie. Dans l'expérience de pensée publiée par John Nagle en décembre 1985, les paquets entrent dans une file plus vite qu'une liaison ne peut les transmettre. Leur durée de vie se consume pendant l'attente. Au régime de surcharge décrit dans le RFC 970, le premier commutateur finit par transmettre des paquets auxquels il ne reste qu'une unité. Le suivant retire cette dernière unité et les jette. La mémoire a parfaitement fonctionné ; le réseau n'a rien livré.

Nagle visait une habitude d'ingénierie : expliquer la congestion par le manque de tampons. Il a supprimé cette cause de son modèle pour exposer les autres. La conclusion suppose une file premier entré, premier sorti, une durée de vie limitée, au moins deux commutateurs et une charge durablement supérieure au débit de sortie. Ce n'est pas une statistique sur l'Internet de 1985. C'est une conséquence calculée de règles précises.

Son exemple chiffré met l'achat de mémoire à sa place. Quatre liaisons à 56 kilobits par seconde et une durée de vie maximale de 15 secondes donnent, dans son calcul, 420 kilo-octets de file au plus. Cette capacité évite l'épuisement des tampons pour ce dispositif. Elle ne rend pas vivant un paquet trop vieux pour le prochain relais. Le texte de 1985 traite ici le champ de durée de vie en secondes ; il faut garder cette convention historique pour comprendre le calcul.

L'essai matériel apporte une autre pièce, plus étroite. Un commutateur doté de plusieurs mégaoctets reliait Ethernet à une ligne de 9 600 bauds. La file a culminé à 916 datagrammes IP. Mais la connexion TCP a expiré sous l'effet du délai aller-retour avant que la file n'atteigne le régime prévu par le modèle. L'essai a montré une accumulation massive et une défaillance de transport. Il n'a pas montré en direct la perte de tous les paquets.

Reste à décider qui passe. Une file FIFO unique laisse un émetteur très bavard occuper davantage de places et recevoir davantage de service. Nagle propose une file par machine source, puis un tour de rôle entre les files non vides. Ajouter des paquets à sa propre file allonge alors sa propre attente sans acheter un tour supplémentaire. Il suggère aussi un signal Source Quench quand une file individuelle dépasse environ deux paquets : c'est une proposition de l'époque, pas une description d'un mécanisme universellement déployé.

Cette règle connaît sa fraude : une machine qui se présente sous plusieurs adresses sources peut réclamer plusieurs parts. Et l'équité d'un commutateur ne suffit pas à rendre tout le réseau équitable. Nagle la juge surtout utile à l'entrée d'un réseau étendu ou à un goulet. Le dossier officiel du RFC rappelle qu'il s'agit d'un texte de discussion. Sa leçon demeure concrète : quand la ligne est rare, la politique des tours décide davantage que la taille de l'entrepôt.

Sources