Co to jest kontrola przepływu sieci?

Sterowanie przepływem sieci to sposób zarządzania przez sieci komunikacyjne przeciążeniem ruchu w sieci. Różne techniki mogą być stosowane zarówno w sieciach opartych na obwodach, jak i sieciach z przełączaniem pakietów, takich jak te używane w Internecie. Dzięki zastosowaniu technik kontroli przepływu sieć jest w stanie zapewnić lepszą ogólną jakość usług i zmniejszyć częstotliwość zerwania komunikacji.

Sieci obwodów, takie jak sieci multipleksowania z podziałem czasu dla niektórych rodzajów komunikacji cyfrowej, zazwyczaj wykorzystują do komunikacji dedykowane obwody. W takich przypadkach sieć może nie wykorzystać wszystkich dostępnych kanałów dla przepustowości. Jeżeli kanał jest bezczynny, podczas gdy inny ruch czeka na transmisję, można wdrożyć techniki sterowania przepływem sieci, aby zrównoważyć szereg dostępnych obwodów komunikacyjnych.

W przypadku takich sieci obwodów do prawidłowego sterowania przepływem w sieci wykorzystywana jest technika znana jako kontrola dostępu połączenia (CAC). Algorytmy służą do obserwacji sieci i podejmowania decyzji, czy można wykorzystać dostępne zasoby. Ogólnie rzecz biorąc, algorytmy działają tak, aby umożliwić korzystanie z obwodu w zależności od oceny pewnych zmiennych, takich jak rodzaj potrzebnej usługi, jakość usługi, która musi zostać spełniona oraz inne informacje o ruchu, takie jak stawki szczytowe i zrównoważone stawki. Jedną wadą jest to, że niektóre metody CAC nadają priorytet dostępnym obwodom, rezerwując w ten sposób niektóre obwody dla okazjonalnych połączeń o wysokim priorytecie, co jest sprzeczne z celem, ponieważ obwody te nadal pozostają nieaktywne, jeśli nie ma komunikacji o wysokim priorytecie w tranzycie.

W sieciach z komutacją pakietów można wdrożyć niezliczoną liczbę możliwych technik kontroli przepływu sieci w zależności od typu sieci lub dostępnego oprogramowania lub sprzętu. W większości przypadków sieć z przełączaniem pakietów używa pewnego rodzaju bufora, który jest mechanizmem przechowywania służącym do przechwytywania pakietów danych, gdy są one odbierane od nadawcy. Pakiety trafiają do bufora, a aplikacja odbiorcy wyciąga je do użytku. Jeśli transmisja wysyłająca jest szybsza niż zdolność odbiorcy do przetworzenia danych z bufora, to może on szybko się zapełnić.

W sieciach wykorzystujących protokół sterowania transmisją (TCP) sterowanie przepływem sieci może odbywać się za pomocą techniki znanej jako skalowanie okien. Uzgadnianie trójstronne, które ma miejsce podczas połączenia TCP, pozwala na przekazanie informacji o rozmiarze okna odbiorcy. W ten sposób odbiorca może poinformować nadawcę, ile miejsca na bufor jest dostępne, dzięki czemu nadawca może uniknąć wysyłania zbyt dużej ilości danych.
Zalecany element telekomunikacyjny standardu 232 (RS-232) omawia również przepisy dotyczące radzenia sobie z kontrolą przepływu sieci w sieciach serializowanych. Dzięki RS-232 można go podzielić na rozwiązanie programowe lub rozwiązanie sprzętowe. Technika oprogramowania jest również znana jako kontrola przepływu XON-XOFF, w której sygnał XON jest wysyłany przez odbiorcę, deklarując, że jest w stanie odbierać dane, a XOFF, gdy ma pełny bufor. Błędy mogą wystąpić, jeśli sygnał komunikacyjny jest zły, przez co nadawca może nie odbierać prawidłowo sygnału XOFF i kontynuować wysyłanie pakietów do odbiorcy. Sygnały sterujące przepływem są również przesyłane tym samym kanałem, co transmisja danych, co zużywa niewielką ilość przepustowości.
Z drugiej strony, sprzętowe sterowanie przepływem sieci jest znacznie bardziej niezawodne kosztem implementacji dodatkowych, fizycznych linii. W tym przypadku ustanawiane są oddzielne linie sterowania transmisją: jedna nazywana jest linią żądania wysłania (RTS), a druga to linia zezwalająca na wysłanie (CTS). Strona wysyłająca ogłasza swój zamiar nadawania przez linię RTS, a odbiorca ogłasza swoją zdolność do odbioru przez linię CTS.