Ce este controlul fluxului de rețea?

Controlul fluxului de rețea este un mijloc pentru rețelele de comunicații de a gestiona congestionarea traficului în rețea. Pot fi utilizate diverse tehnici atât pentru rețelele bazate pe circuite, cât și pentru rețelele de comutare de pachete, cum ar fi cele utilizate pe Internet. Prin utilizarea tehnicilor de control al fluxului, rețeaua este capabilă să ofere o calitate generală mai bună a serviciului și să reducă frecvența comunicațiilor întrerupte.

Rețelele de circuite, cum ar fi rețelele de multiplexare cu divizare în timp pentru anumite tipuri de comunicații digitale, folosesc de obicei circuite dedicate pentru comunicare. În aceste cazuri, rețeaua poate pierde din utilizarea tuturor canalelor disponibile pentru lățimea de bandă. Dacă un canal este inactiv în timp ce alt trafic așteaptă să fie transmis, tehnicile de control al fluxului de rețea pot fi implementate pentru a echilibra șirul de circuite de comunicație disponibile.

Cu astfel de rețele de circuite, o tehnică cunoscută sub numele de control de admitere a conexiunii (CAC) este utilizată pentru controlul corect al fluxului de rețea. Algoritmii sunt utilizați pentru a observa rețeaua și pentru a lua decizii cu privire la utilizarea resurselor disponibile. În general, algoritmii funcționează pentru a permite utilizarea unui circuit în funcție de evaluarea anumitor variabile, cum ar fi tipul de serviciu necesar, calitatea serviciului care trebuie îndeplinită și alte informații despre trafic, cum ar fi ratele de vârf și ratele sustenabile. Un dezavantaj este că unele metode CAC prioritizează și circuitele disponibile, rezervând astfel unele circuite pentru conexiuni ocazionale cu prioritate ridicată, ceea ce încalcă scopul, deoarece acele circuite rămân inactive dacă nu există comunicații cu prioritate ridicată în tranzit.

Cu rețelele cu comutare de pachete, o multitudine de posibile tehnici de control al fluxului de rețea pot fi implementate în funcție de tipul de rețea sau de software-ul sau hardware-ul disponibil. În cele mai multe cazuri, o rețea de comutare de pachete va folosi un fel de buffer, care este un mecanism de stocare pentru capturarea pachetelor de date pe măsură ce sunt primite de la un expeditor. Pachetele intră în buffer și aplicația destinatară le scoate pentru utilizare. Dacă transmisia de expediere este mai rapidă decât capacitatea receptorului de a procesa datele din buffer, atunci se poate umple rapid.

În rețelele protocolului de control al transmisiei (TCP), controlul fluxului de rețea poate fi gestionat printr-o tehnică cunoscută sub denumirea de scalare a ferestrei. Handshaking-ul în trei căi care are loc în timpul unei conexiuni TCP permite transmiterea de informații despre dimensiunea ferestrei destinatarului. În acest fel, destinatarul poate informa expeditorul câtă cameră tampon este disponibilă, astfel încât expeditorul să poată evita trimiterea de prea multe date.
Elementul de telecomunicații standard 232 (RS-232) recomandat discută, de asemenea, dispozițiile pentru gestionarea controlului fluxului de rețea în rețelele serializate. Cu RS-232, se descompune fie la o soluție bazată pe software, fie la o soluție bazată pe hardware. Tehnica software este cunoscută și sub denumirea de control al fluxului XON-XOFF, unde un semnal XON este trimis de către destinatar care declară că este capabil să primească date și XOFF când are un buffer plin. Pot apărea erori dacă semnalul de comunicație este prost, prin care expeditorul poate să nu primească corect un semnal XOFF și să continue să împingă pachete către destinatar. Semnalele de control al fluxului sunt de asemenea trimise pe același canal ca și comunicația de date, care consumă o cantitate mică de lățime de bandă.
Controlul fluxului de rețea bazat pe hardware, pe de altă parte, este mult mai fiabil cu cheltuiala suplimentară a implementării de linii fizice suplimentare. În acest caz, sunt configurate linii separate de control al transmisiei: una se numește linie de cerere de trimitere (RTS), iar cealaltă este linia de trimitere liberă (CTS). Sfârșitul de trimitere își anunță intenția de a transmite prin linia RTS, iar destinatarul își anunță capacitatea de a primi prin linia CTS.