TCP இன் ரகசிய ஆயுதம்: நெட்வொர்க் ஓட்டக் கட்டுப்பாடு மற்றும் நெட்வொர்க் நெரிசல் கட்டுப்பாடு.

நெட்வொர்க் நெரிசல் கட்டுப்பாடு
நெரிசல் கட்டுப்பாட்டை அறிமுகப்படுத்துவதற்கு முன், பெறுதல் சாளரம் மற்றும் அனுப்புதல் சாளரத்திற்கு கூடுதலாக, ஒரு நெரிசல் சாளரமும் உள்ளது என்பதை நாம் புரிந்து கொள்ள வேண்டும், இது முக்கியமாக அனுப்புநர் எந்த விகிதத்தில் பெறுதல் சாளரத்திற்கு தரவை அனுப்பத் தொடங்குகிறார் என்ற சிக்கலைத் தீர்க்கப் பயன்படுகிறது. எனவே, நெரிசல் சாளரமும் TCP அனுப்புநரால் பராமரிக்கப்படுகிறது. எவ்வளவு தரவை அனுப்புவது பொருத்தமானது என்பதை தீர்மானிக்க நமக்கு ஒரு வழிமுறை தேவை, ஏனெனில் மிகக் குறைவாகவோ அல்லது அதிகமாகவோ தரவை அனுப்புவது சிறந்ததல்ல, எனவே நெரிசல் சாளரத்தின் கருத்து.

முந்தைய நெட்வொர்க் ஓட்டக் கட்டுப்பாட்டில், அனுப்புநர் பெறுநரின் தற்காலிக சேமிப்பை தரவுகளால் நிரப்புவதை நாங்கள் தவிர்த்தோம், ஆனால் நெட்வொர்க்கில் என்ன நடக்கிறது என்பது எங்களுக்குத் தெரியாது. பொதுவாக, கணினி நெட்வொர்க்குகள் பகிரப்பட்ட சூழலில் இருக்கும். இதன் விளைவாக, பிற ஹோஸ்ட்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு காரணமாக நெட்வொர்க் நெரிசல் ஏற்படலாம்.

நெட்வொர்க் நெரிசலில் இருக்கும்போது, ​​அதிக எண்ணிக்கையிலான பாக்கெட்டுகள் தொடர்ந்து அனுப்பப்பட்டால், அது தாமதம் மற்றும் பாக்கெட் இழப்பு போன்ற சிக்கல்களை ஏற்படுத்தக்கூடும். இந்த கட்டத்தில், TCP தரவை மீண்டும் அனுப்பும், ஆனால் மறுபரிசீலனை நெட்வொர்க்கில் சுமையை அதிகரிக்கும், இதன் விளைவாக பெரிய தாமதங்கள் மற்றும் அதிக பாக்கெட் இழப்புகள் ஏற்படும். இது ஒரு தீய சுழற்சியில் சிக்கி பெரிதாகிக் கொண்டே போகலாம்.

இதனால், TCP நெட்வொர்க்கில் என்ன நடக்கிறது என்பதை புறக்கணிக்க முடியாது. நெட்வொர்க் நெரிசலில் இருக்கும்போது, ​​TCP தான் அனுப்பும் தரவின் அளவைக் குறைப்பதன் மூலம் தன்னைத்தானே தியாகம் செய்கிறது.

எனவே, நெரிசல் கட்டுப்பாடு முன்மொழியப்படுகிறது, இது அனுப்புநரிடமிருந்து வரும் தரவுகளால் முழு நெட்வொர்க்கையும் நிரப்புவதைத் தவிர்ப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. அனுப்புநர் அனுப்ப வேண்டிய தரவின் அளவை ஒழுங்குபடுத்த, TCP நெரிசல் சாளரம் எனப்படும் ஒரு கருத்தை வரையறுக்கிறது. நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறை, நெட்வொர்க்கின் நெரிசல் அளவிற்கு ஏற்ப நெரிசல் சாளரத்தின் அளவை சரிசெய்யும், இதனால் அனுப்புநர் அனுப்பும் தரவின் அளவைக் கட்டுப்படுத்தும்.

நெரிசல் சாளரம் என்றால் என்ன? இதற்கும் அனுப்பு சாளரத்திற்கும் என்ன சம்பந்தம்?

நெரிசல் சாளரம் என்பது அனுப்புநரால் பராமரிக்கப்படும் ஒரு நிலை மாறி ஆகும், இது அனுப்புநர் அனுப்பக்கூடிய தரவின் அளவை தீர்மானிக்கிறது. நெட்வொர்க்கின் நெரிசல் நிலைக்கு ஏற்ப நெரிசல் சாளரம் மாறும் வகையில் மாறுகிறது.

அனுப்பும் சாளரம் என்பது அனுப்புநருக்கும் பெறுநருக்கும் இடையில் ஒப்புக்கொள்ளப்பட்ட சாளர அளவு ஆகும், இது பெறுநர் பெறக்கூடிய தரவின் அளவைக் குறிக்கிறது. நெரிசல் சாளரமும் அனுப்பும் சாளரமும் தொடர்புடையவை; அனுப்பும் சாளரம் பொதுவாக நெரிசல் மற்றும் பெறும் சாளரங்களின் குறைந்தபட்சத்திற்கு சமமாக இருக்கும், அதாவது, swnd = min(cwnd, rwnd).

நெரிசல் சாளர cwnd பின்வருமாறு மாறுகிறது:

நெட்வொர்க்கில் நெரிசல் இல்லாவிட்டால், அதாவது, மறுபரிமாற்ற நேரம் முடிவடையவில்லை என்றால், நெரிசல் சாளரம் அதிகரிக்கிறது.

நெட்வொர்க்கில் நெரிசல் இருந்தால், நெரிசல் சாளரம் குறைகிறது.

குறிப்பிட்ட நேரத்திற்குள் ACK ஒப்புதல் பாக்கெட் பெறப்படுகிறதா என்பதைக் கவனிப்பதன் மூலம் நெட்வொர்க் நெரிசல் உள்ளதா என்பதை அனுப்புநர் தீர்மானிக்கிறார். குறிப்பிட்ட நேரத்திற்குள் அனுப்புநர் ACK ஒப்புதல் பாக்கெட்டைப் பெறவில்லை என்றால், நெட்வொர்க் நெரிசல் உள்ளதாகக் கருதப்படுகிறது.

நெரிசல் சாளரத்துடன் கூடுதலாக, TCP நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறையைப் பற்றி விவாதிக்க வேண்டிய நேரம் இது. TCP நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறை மூன்று முக்கிய பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது:

மெதுவான தொடக்கம்:ஆரம்பத்தில், cwnd நெரிசல் சாளரம் ஒப்பீட்டளவில் சிறியதாக இருக்கும், மேலும் அனுப்புநர் நெட்வொர்க்கின் திறனுக்கு விரைவாக மாற்றியமைக்க நெரிசல் சாளரத்தை அதிவேகமாக அதிகரிக்கிறார்.
நெரிசல் தவிர்ப்பு:நெரிசல் சாளரம் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பைத் தாண்டிய பிறகு, அனுப்புநர் நெரிசல் சாளரத்தின் வளர்ச்சி விகிதத்தைக் குறைக்கவும், நெட்வொர்க்கில் அதிக சுமையைத் தவிர்க்கவும் நெரிசல் சாளரத்தை நேரியல் முறையில் அதிகரிக்கிறார்.
விரைவான மீட்பு:நெரிசல் ஏற்பட்டால், அனுப்புநர் நெரிசல் சாளரத்தை பாதியாகக் குறைத்து, பெறப்பட்ட நகல் அக்குகள் மூலம் நெட்வொர்க் மீட்டெடுப்பின் இருப்பிடத்தைத் தீர்மானிக்க விரைவான மீட்பு நிலைக்குச் செல்கிறார், பின்னர் நெரிசல் சாளரத்தை தொடர்ந்து அதிகரிக்கிறார்.

மெதுவாகத் தொடங்கு
ஒரு TCP இணைப்பு நிறுவப்பட்டதும், நெரிசல் சாளர cwnd ஆரம்பத்தில் குறைந்தபட்ச MSS (அதிகபட்ச பிரிவு அளவு) மதிப்புக்கு அமைக்கப்படும். இந்த வழியில், ஆரம்ப அனுப்பும் விகிதம் MSS/RTT பைட்டுகள்/வினாடி ஆகும். உண்மையான கிடைக்கக்கூடிய அலைவரிசை பொதுவாக MSS/RTT ஐ விட மிகப் பெரியதாக இருக்கும், எனவே TCP உகந்த அனுப்பும் விகிதத்தைக் கண்டறிய விரும்புகிறது, இதை மெதுவாகத் தொடங்குவதன் மூலம் அடைய முடியும்.

மெதுவான-தொடக்க செயல்பாட்டில், நெரிசல் சாளர cwnd இன் மதிப்பு 1 MSS ஆக துவக்கப்படும், மேலும் ஒவ்வொரு முறையும் பரிமாற்றப்பட்ட பாக்கெட் பிரிவு அங்கீகரிக்கப்படும்போது, ​​cwnd இன் மதிப்பு ஒரு MSS ஆல் அதிகரிக்கப்படும், அதாவது, cwnd இன் மதிப்பு 2 MSS ஆக மாறும். அதன் பிறகு, ஒரு பாக்கெட் பிரிவின் ஒவ்வொரு வெற்றிகரமான பரிமாற்றத்திற்கும் cwnd இன் மதிப்பு இரட்டிப்பாக்கப்படுகிறது, மற்றும் பல. குறிப்பிட்ட வளர்ச்சி செயல்முறை பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

 

இருப்பினும், அனுப்பும் விகிதம் எப்போதும் வளர முடியாது; வளர்ச்சி எப்போதாவது முடிவடைய வேண்டும். எனவே, அனுப்பும் விகிதம் அதிகரிப்பு எப்போது முடிவடையும்? மெதுவாகத் தொடங்குவது பொதுவாக அனுப்பும் விகிதத்தில் ஏற்படும் அதிகரிப்பை பல வழிகளில் ஒன்றில் முடிக்கிறது:

முதல் வழி, மெதுவான தொடக்க அனுப்பும் செயல்பாட்டின் போது பாக்கெட் இழப்பு ஏற்படும் சந்தர்ப்பமாகும். ஒரு பாக்கெட் இழப்பு ஏற்படும் போது, ​​TCP அனுப்புநரின் நெரிசல் சாளர cwnd ஐ 1 ஆக அமைத்து, மெதுவாகத் தொடங்கும் செயல்முறையை மீண்டும் தொடங்குகிறது. இந்த கட்டத்தில், மெதுவான தொடக்க வரம்பு ssthresh என்ற கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது, அதன் ஆரம்ப மதிப்பு பாக்கெட் இழப்பை உருவாக்கும் cwnd மதிப்பில் பாதி ஆகும். அதாவது, நெரிசல் கண்டறியப்படும்போது, ​​ssthresh இன் மதிப்பு சாளர மதிப்பில் பாதியாகும்.

இரண்டாவது வழி, மெதுவாகத் தொடங்கும் ssthresh இன் மதிப்புடன் நேரடியாக தொடர்புபடுத்துவதாகும். நெரிசல் கண்டறியப்படும்போது ssthresh இன் மதிப்பு சாளர மதிப்பில் பாதியாக இருப்பதால், cwnd ssthresh ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது ஒவ்வொரு இரட்டிப்பிலும் பாக்கெட் இழப்பு ஏற்படலாம். எனவே, cwnd ஐ ssthresh ஆக அமைப்பது சிறந்தது, இது TCP நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு பயன்முறைக்கு மாறி மெதுவாகத் தொடங்கும் முடிவை ஏற்படுத்தும்.

மெதுவான தொடக்கத்தை முடிவுக்குக் கொண்டுவருவதற்கான கடைசி வழி, மூன்று தேவையற்ற ஆக்கள் கண்டறியப்பட்டால், TCP வேகமான மறுபரிமாற்றத்தைச் செய்து மீட்பு நிலைக்குச் செல்கிறது. (மூன்று ACK பாக்கெட்டுகள் ஏன் உள்ளன என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை என்றால், அது மறுபரிமாற்ற பொறிமுறையில் தனித்தனியாக விளக்கப்படும்.)

நெரிசல் தவிர்ப்பு
TCP நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு நிலைக்குள் நுழையும் போது, ​​cwnd நெரிசல் வரம்பு ssthresh இன் பாதியாக அமைக்கப்படும். இதன் பொருள், ஒரு பாக்கெட் பிரிவு பெறப்படும் ஒவ்வொரு முறையும் cwnd இன் மதிப்பை இரட்டிப்பாக்க முடியாது. அதற்கு பதிலாக, ஒவ்வொரு பரிமாற்றமும் முடிந்த பிறகும் cwnd இன் மதிப்பு ஒரு MSS (அதிகபட்ச பாக்கெட் பிரிவு நீளம்) மட்டுமே அதிகரிக்கும் ஒப்பீட்டளவில் பழமைவாத அணுகுமுறை ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 10 பாக்கெட் பிரிவுகள் ஒப்புக் கொள்ளப்பட்டாலும், cwnd இன் மதிப்பு ஒரு MSS ஆல் மட்டுமே அதிகரிக்கும். இது ஒரு நேரியல் வளர்ச்சி மாதிரி மற்றும் இது வளர்ச்சியில் மேல் வரம்பையும் கொண்டுள்ளது. பாக்கெட் இழப்பு ஏற்படும் போது, ​​cwnd இன் மதிப்பு ஒரு MSS ஆக மாற்றப்படும், மேலும் ssthresh இன் மதிப்பு cwnd இன் பாதியாக அமைக்கப்படும். அல்லது 3 தேவையற்ற ACK பதில்கள் பெறப்படும் போது அது MSS இன் வளர்ச்சியையும் நிறுத்தும். cwnd இன் மதிப்பை பாதியாகக் குறைத்த பிறகும் மூன்று தேவையற்ற acks பெறப்பட்டால், ssthresh இன் மதிப்பு cwnd இன் பாதி மதிப்பாக பதிவு செய்யப்பட்டு விரைவான மீட்பு நிலை உள்ளிடப்படும்.

விரைவான மீட்பு
வேகமான மீட்பு நிலையில், பெறப்பட்ட ஒவ்வொரு தேவையற்ற ACK-க்கும், அதாவது வரிசையில் வராத ACK-க்கும் நெரிசல் சாளர cwnd-யின் மதிப்பு ஒரு MSS-ஆல் அதிகரிக்கப்படுகிறது. இது நெட்வொர்க்கில் வெற்றிகரமாக அனுப்பப்பட்ட பாக்கெட் பிரிவுகளைப் பயன்படுத்தி பரிமாற்ற செயல்திறனை முடிந்தவரை மேம்படுத்துவதாகும்.

தொலைந்த பாக்கெட் பிரிவின் ACK வரும்போது, ​​TCP cwnd இன் மதிப்பைக் குறைத்து, பின்னர் நெரிசல் தவிர்ப்பு நிலைக்குச் செல்கிறது. இது நெரிசல் சாளரத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்தவும், நெட்வொர்க் நெரிசலை மேலும் அதிகரிப்பதைத் தவிர்க்கவும் ஆகும்.

நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு நிலைக்குப் பிறகு ஒரு காலக்கெடு ஏற்பட்டால், நெட்வொர்க் நிலை மிகவும் மோசமாகிவிடும், மேலும் TCP நெரிசல் தவிர்ப்பு நிலையிலிருந்து மெதுவான-தொடக்க நிலைக்கு இடம்பெயர்கிறது. இந்த வழக்கில், நெரிசல் சாளர cwnd இன் மதிப்பு 1 MSS ஆகவும், அதிகபட்ச பாக்கெட் பிரிவு நீளமாகவும், மெதுவான-தொடக்க வரம்பு ssthresh இன் மதிப்பு cwnd இன் பாதியாகவும் அமைக்கப்படுகிறது. இதன் நோக்கம், நெட்வொர்க் மீண்ட பிறகு, பரிமாற்ற வீதத்தையும் நெட்வொர்க் நெரிசலின் அளவையும் சமநிலைப்படுத்த நெரிசல் சாளரத்தின் அளவை மீண்டும் படிப்படியாக அதிகரிப்பதாகும்.

சுருக்கம்
நம்பகமான போக்குவரத்து நெறிமுறையாக, TCP வரிசை எண், ஒப்புதல், மறு பரிமாற்றக் கட்டுப்பாடு, இணைப்பு மேலாண்மை மற்றும் சாளரக் கட்டுப்பாடு மூலம் நம்பகமான போக்குவரத்தை செயல்படுத்துகிறது. அவற்றில், ஓட்டக் கட்டுப்பாட்டு பொறிமுறையானது, பெறுநரின் உண்மையான பெறும் திறனுக்கு ஏற்ப அனுப்புநரால் அனுப்பப்படும் தரவின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, இது நெட்வொர்க் நெரிசல் மற்றும் செயல்திறன் சீரழிவின் சிக்கல்களைத் தவிர்க்கிறது. நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு பொறிமுறையானது, அனுப்புநரால் அனுப்பப்படும் தரவின் அளவை சரிசெய்வதன் மூலம் நெட்வொர்க் நெரிசல் ஏற்படுவதைத் தவிர்க்கிறது. நெரிசல் சாளரம் மற்றும் அனுப்பும் சாளரத்தின் கருத்துக்கள் ஒன்றுக்கொன்று தொடர்புடையவை, மேலும் அனுப்புநரிடம் உள்ள தரவின் அளவு நெரிசல் சாளரத்தின் அளவை மாறும் வகையில் சரிசெய்வதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. மெதுவான தொடக்கம், நெரிசல் தவிர்ப்பு மற்றும் விரைவான மீட்பு ஆகியவை TCP நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறையின் மூன்று முக்கிய பகுதிகள் ஆகும், அவை நெட்வொர்க்கின் திறன் மற்றும் நெரிசல் அளவிற்கு ஏற்ப வெவ்வேறு உத்திகள் மூலம் நெரிசல் சாளரத்தின் அளவை சரிசெய்கின்றன.

அடுத்த பகுதியில், TCP இன் மறுபரிமாற்ற பொறிமுறையை விரிவாக ஆராய்வோம். நம்பகமான பரிமாற்றத்தை அடைவதற்கு மறுபரிமாற்ற பொறிமுறையானது TCP இன் ஒரு முக்கிய பகுதியாகும். இழந்த, சிதைந்த அல்லது தாமதமான தரவை மீண்டும் அனுப்புவதன் மூலம் தரவின் நம்பகமான பரிமாற்றத்தை இது உறுதி செய்கிறது. மறுபரிமாற்ற பொறிமுறையின் செயல்படுத்தல் கொள்கை மற்றும் உத்தி அடுத்த பகுதியில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டு விரிவாக பகுப்பாய்வு செய்யப்படும். காத்திருங்கள்!