TCP இன் ரகசிய ஆயுதம்: பிணைய ஓட்ட கட்டுப்பாடு மற்றும் பிணைய நெரிசல் கட்டுப்பாடு

நெட்வொர்க் நெரிசல் கட்டுப்பாடு
நெரிசல் கட்டுப்பாட்டை அறிமுகப்படுத்துவதற்கு முன், பெறுதல் சாளரம் மற்றும் அனுப்பும் சாளரத்திற்கு கூடுதலாக, ஒரு நெரிசல் சாளரமும் உள்ளது என்பதை நாம் புரிந்து கொள்ள வேண்டும், இது முக்கியமாக அனுப்புநர் பெறும் சாளரத்திற்கு தரவை அனுப்பத் தொடங்கும் விகிதத்தில் சிக்கலைத் தீர்க்க பயன்படுகிறது. எனவே, நெரிசல் சாளரத்தை TCP அனுப்புநரால் பராமரிக்கப்படுகிறது. தரவை அனுப்புவது எவ்வளவு பொருத்தமானது என்பதை தீர்மானிக்க எங்களுக்கு ஒரு வழிமுறை தேவை, ஏனெனில் மிகக் குறைந்த அல்லது அதிக தரவை அனுப்புவது சிறந்ததல்ல, எனவே ஒரு நெரிசல் சாளரத்தின் கருத்து.

முந்தைய நெட்வொர்க் ஓட்டக் கட்டுப்பாட்டில், நாங்கள் தவிர்த்தது அனுப்புநர் ரிசீவரின் தற்காலிக சேமிப்பை தரவுகளுடன் நிரப்பினார், ஆனால் நெட்வொர்க்கில் என்ன நடக்கிறது என்று எங்களுக்குத் தெரியவில்லை. பொதுவாக, கணினி நெட்வொர்க்குகள் பகிரப்பட்ட சூழலில் உள்ளன. இதன் விளைவாக, மற்ற ஹோஸ்ட்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு காரணமாக பிணைய நெரிசல் இருக்கலாம்.

நெட்வொர்க் நெரிசலானது, அதிக எண்ணிக்கையிலான பாக்கெட்டுகள் தொடர்ந்து அனுப்பப்பட்டால், அது தாமதம் மற்றும் பாக்கெட்டுகளின் இழப்பு போன்ற சிக்கல்களை ஏற்படுத்தக்கூடும். இந்த கட்டத்தில், டி.சி.பி தரவை மீண்டும் அனுப்பும், ஆனால் மீண்டும் அனுப்புதல் நெட்வொர்க்கில் சுமையை அதிகரிக்கும், இதன் விளைவாக பெரிய தாமதங்கள் மற்றும் அதிக பாக்கெட் இழப்புகள் ஏற்படும். இது ஒரு தீய சுழற்சியில் இறங்கி பெரிதாகிவிடும்.

எனவே, நெட்வொர்க்கில் என்ன நடக்கிறது என்பதை டி.சி.பி புறக்கணிக்க முடியாது. நெட்வொர்க் நெரிசலானபோது, ​​டி.சி.பி அது அனுப்பும் தரவின் அளவைக் குறைப்பதன் மூலம் தியாகம் செய்கிறது.

எனவே, நெரிசல் கட்டுப்பாடு முன்மொழியப்பட்டது, இது அனுப்புநரிடமிருந்து தரவைக் கொண்டு முழு நெட்வொர்க்கையும் நிரப்புவதைத் தவிர்ப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. அனுப்புநர் அனுப்ப வேண்டிய தரவின் அளவைக் கட்டுப்படுத்த, டி.சி.பி நெரிசல் சாளரம் எனப்படும் ஒரு கருத்தை வரையறுக்கிறது. நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறை நெட்வொர்க்கின் நெரிசல் பட்டம் படி நெரிசல் சாளரத்தின் அளவை சரிசெய்யும், இதனால் அனுப்புநர் அனுப்பிய தரவின் அளவைக் கட்டுப்படுத்தும்.

நெரிசல் சாளரம் என்றால் என்ன? அனுப்பு சாளரத்திற்கும் இதற்கும் என்ன சம்பந்தம்?

நெரிசல் சாளரம் என்பது அனுப்புநரால் பராமரிக்கப்படும் ஒரு மாநில மாறி, இது அனுப்புநர் அனுப்பக்கூடிய தரவின் அளவை தீர்மானிக்கிறது. நெரிசல் சாளரம் நெட்வொர்க்கின் நெரிசல் மட்டத்திற்கு ஏற்ப மாறும்.

அனுப்பும் சாளரம் அனுப்புநர் மற்றும் பெறுநருக்கு இடையில் சாளர அளவிற்கு ஒப்புக் கொள்ளப்பட்டதாகும், இது ரிசீவர் பெறக்கூடிய தரவின் அளவைக் குறிக்கிறது. நெரிசல் சாளரம் மற்றும் அனுப்பும் சாளரம் ஆகியவை தொடர்புடையவை; அனுப்பும் சாளரம் பொதுவாக நெரிசல் மற்றும் பெறும் ஜன்னல்களுக்கு சமமாக இருக்கும், அதாவது SWND = min (cwnd, rwnd).

நெரிசல் சாளரம் CWND பின்வருமாறு மாறுகிறது:

நெட்வொர்க்கில் நெரிசல் எதுவும் இல்லை என்றால், அதாவது, மறுபயன்பாடு நேரம் எதுவும் ஏற்படாது, நெரிசல் சாளரம் அதிகரிக்கிறது.

நெட்வொர்க்கில் நெரிசல் இருந்தால், நெரிசல் சாளரம் குறைகிறது.

குறிப்பிட்ட நேரத்திற்குள் ACK ஒப்புதல் பாக்கெட் பெறப்பட்டதா என்பதைக் கவனிப்பதன் மூலம் நெட்வொர்க் நெரிசலானதா என்பதை அனுப்புநர் தீர்மானிக்கிறார். அனுப்புநர் குறிப்பிட்ட நேரத்திற்குள் ACK ஒப்புதல் பாக்கெட்டைப் பெறவில்லை என்றால், நெட்வொர்க் நெரிசலானது என்று கருதப்படுகிறது.

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

மெதுவான தொடக்க:ஆரம்பத்தில், சி.டபிள்யூ.என்.டி நெரிசல் சாளரம் ஒப்பீட்டளவில் சிறியது, மேலும் அனுப்புநர் நெரிசல் சாளரத்தை அதிவேகமாக நெட்வொர்க்கின் திறனை விரைவாக மாற்றியமைக்க அதிவேகமாக அதிகரிக்கிறார்.
நெரிசல் தவிர்ப்பு:நெரிசல் சாளரம் ஒரு குறிப்பிட்ட நுழைவாயிலை தாண்டிய பிறகு, அனுப்புநர் நெரிசல் சாளரத்தை ஒரு நேரியல் முறையில் அதிகரிக்கிறார், நெரிசல் சாளரத்தின் வளர்ச்சி விகிதத்தை குறைத்து, பிணையத்தை அதிக சுமை தவிர்ப்பது.
விரைவான மீட்பு:நெரிசல் ஏற்பட்டால், அனுப்புநர் நெரிசல் சாளரத்தை பாதியாகக் கொண்டு, பெறப்பட்ட நகல் ACK கள் மூலம் பிணைய மீட்டெடுப்பின் இருப்பிடத்தை தீர்மானிக்க விரைவான மீட்பு நிலைக்குள் நுழைகிறார், பின்னர் நெரிசல் சாளரத்தை தொடர்ந்து அதிகரிக்கிறார்.

மெதுவான தொடக்க
ஒரு TCP இணைப்பு நிறுவப்பட்டால், நெரிசல் சாளரம் CWND ஆரம்பத்தில் குறைந்தபட்ச MSS (அதிகபட்ச பிரிவு அளவு) மதிப்பாக அமைக்கப்படுகிறது. இந்த வழியில், ஆரம்ப அனுப்பும் விகிதம் MSS/RTT பைட்டுகள்/இரண்டாவது. உண்மையான கிடைக்கக்கூடிய அலைவரிசை பொதுவாக MSS/RTT ஐ விட மிகப் பெரியது, எனவே TCP உகந்த அனுப்பும் வீதத்தைக் கண்டுபிடிக்க விரும்புகிறது, இது மெதுவாகத் தொடங்குவதன் மூலம் அடைய முடியும்.

மெதுவான தொடக்க செயல்பாட்டில், நெரிசல் சாளர சி.டபிள்யூ.என்.டி இன் மதிப்பு 1 எம்.எஸ்.எஸ்-க்கு துவக்கப்படும், மேலும் ஒவ்வொரு முறையும் கடத்தப்பட்ட பாக்கெட் பிரிவு ஒப்புக் கொள்ளப்படும்போது, ​​சி.டபிள்யூ.என்.டி யின் மதிப்பு ஒரு எம்.எஸ்.எஸ் மூலம் அதிகரிக்கப்படும், அதாவது சி.டபிள்யூ.என்.டி யின் மதிப்பு 2 எம்.எஸ்.எஸ் ஆக மாறும். அதன் பிறகு, ஒரு பாக்கெட் பிரிவின் ஒவ்வொரு வெற்றிகரமான பரிமாற்றத்திற்கும் CWND இன் மதிப்பு இரட்டிப்பாகும், மற்றும் பல. குறிப்பிட்ட வளர்ச்சி செயல்முறை பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

 

இருப்பினும், அனுப்பும் விகிதம் எப்போதும் வளர முடியாது; வளர்ச்சி எப்போதாவது முடிவடைய வேண்டும். எனவே, அனுப்பும் விகிதம் எப்போது முடிவடைகிறது? மெதுவான தொடக்கமானது பொதுவாக அனுப்பும் விகிதத்தின் அதிகரிப்பை பல வழிகளில் ஒன்றில் முடிக்கிறது:

மெதுவான தொடக்கத்தின் அனுப்பும் போது பாக்கெட் இழப்பு ஏற்பட்டது முதல் வழி. ஒரு பாக்கெட் இழப்பு ஏற்படும் போது, ​​டி.சி.பி அனுப்புநரின் நெரிசல் சாளரத்தை 1 ஆக அமைத்து மெதுவாகத் தொடங்கும் செயல்முறையை மறுதொடக்கம் செய்கிறது. இந்த கட்டத்தில், மெதுவான தொடக்க வாசல் ஸ்ஸ்டெர்ஷின் ஒரு கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இதன் ஆரம்ப மதிப்பு பாக்கெட் இழப்பை உருவாக்கும் CWND இன் மதிப்பில் பாதி ஆகும். அதாவது, நெரிசல் கண்டறியப்படும்போது, ​​SSthresh இன் மதிப்பு சாளர மதிப்பில் பாதி.

இரண்டாவது வழி, மெதுவான-தொடக்க வாசல் ssthresh இன் மதிப்புடன் நேரடியாக தொடர்புபடுத்துவதாகும். நெரிசல் கண்டறியப்படும்போது SSthresh இன் மதிப்பு சாளர மதிப்பில் பாதி என்பதால், CWND SSthresh ஐ விட பெரியதாக இருக்கும்போது ஒவ்வொரு இரட்டிப்பிலும் பாக்கெட் இழப்பு ஏற்படலாம். எனவே, சி.டபிள்யூ.என்.டி.

மெதுவான தொடக்கத்தை முடிவுக்குக் கொண்டுவரும் கடைசி வழி, மூன்று தேவையற்ற ACK கள் கண்டறியப்பட்டால், TCP ஒரு விரைவான மறுபயன்பாட்டைச் செய்து மீட்பு நிலைக்குள் நுழைகிறது. (மூன்று ஏ.சி.கே பாக்கெட்டுகள் ஏன் உள்ளன என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை என்றால், அது மறுபரிசீலனை செய்யும் பொறிமுறையில் தனித்தனியாக விளக்கப்படும்.)

நெரிசல் தவிர்ப்பு
டி.சி.பி நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு நிலைக்குள் நுழையும் போது, ​​சி.டபிள்யூ.என்.டி பாதி நெரிசல் வாசல் எஸ்.எஸ்.தெர்ஷுக்கு அமைக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் பொருள் ஒவ்வொரு முறையும் ஒரு பாக்கெட் பிரிவு பெறும்போது CWND இன் மதிப்பை இரட்டிப்பாக்க முடியாது. அதற்கு பதிலாக, ஒப்பீட்டளவில் பழமைவாத அணுகுமுறை ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது, இதில் ஒவ்வொரு பரிமாற்றமும் முடிந்ததும் CWND இன் மதிப்பு ஒரு MSS (அதிகபட்ச பாக்கெட் பிரிவு நீளம்) மட்டுமே அதிகரிக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 10 பாக்கெட் பிரிவுகள் ஒப்புக் கொள்ளப்பட்டாலும், CWND இன் மதிப்பு ஒரு MSS ஆல் மட்டுமே அதிகரிக்கும். இது ஒரு நேரியல் வளர்ச்சி மாதிரியாகும், மேலும் இது வளர்ச்சியின் மேல் கட்டுப்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது. பாக்கெட் இழப்பு ஏற்படும் போது, ​​CWND இன் மதிப்பு ஒரு MSS ஆக மாற்றப்படுகிறது, மேலும் SSTHERHESH இன் மதிப்பு CWND இன் பாதியாக அமைக்கப்பட்டுள்ளது. அல்லது 3 தேவையற்ற ACK பதில்கள் பெறப்படும்போது MSS இன் வளர்ச்சியையும் இது நிறுத்திவிடும். CWND இன் மதிப்பைக் பாதியாகக் குறைத்த பிறகும் மூன்று தேவையற்ற ACK கள் பெறப்பட்டால், SSTHRESH இன் மதிப்பு CWND இன் பாதி மதிப்பாக பதிவு செய்யப்பட்டு, விரைவான மீட்பு நிலை உள்ளிடப்படுகிறது.

விரைவான மீட்பு
விரைவான மீட்பு நிலையில், நெரிசல் சாளர சி.டபிள்யூ.என்.டி யின் மதிப்பு ஒவ்வொரு தேவையற்ற ACK க்கும் ஒரு MSS ஆல் அதிகரிக்கப்படுகிறது, அதாவது, வரிசையில் வராத ACK. இது நெட்வொர்க்கில் வெற்றிகரமாக கடத்தப்பட்டுள்ள பாக்கெட் பிரிவுகளைப் பயன்படுத்துவதாகும், இது முடிந்தவரை பரிமாற்ற செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.

இழந்த பாக்கெட் பிரிவின் ACK வரும்போது, ​​TCP CWND இன் மதிப்பைக் குறைத்து பின்னர் நெரிசல் தவிர்ப்பு நிலைக்குள் நுழைகிறது. இது நெரிசல் சாளரத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துவதோடு, பிணைய நெரிசலை மேலும் அதிகரிப்பதே ஆகும்.

நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு நிலைக்குப் பிறகு நேரம் முடிந்தால், பிணைய நிலை மிகவும் தீவிரமாகி, டி.சி.பி நெரிசல் தவிர்ப்பு நிலையிலிருந்து மெதுவான தொடக்க நிலைக்கு இடம்பெயர்கிறது. இந்த வழக்கில், நெரிசல் சாளர சி.டபிள்யூ.என்.டி இன் மதிப்பு 1 எம்.எஸ்.எஸ், அதிகபட்ச பாக்கெட் பிரிவு நீளம், மற்றும் மெதுவான-தொடக்க வாசலின் மதிப்பு எஸ்.எஸ்.தெர்ஷின் மதிப்பு சி.டபிள்யூ.என்.டி.யின் பாதியாக அமைக்கப்பட்டுள்ளது. டிரான்ஸ்மிஷன் வீதத்தையும் நெட்வொர்க் நெரிசலின் அளவையும் சமநிலைப்படுத்த நெட்வொர்க் மீட்டெடுத்த பிறகு நெரிசல் சாளரத்தின் அளவை மீண்டும் தரப்படுத்துவதே இதன் நோக்கம்.

சுருக்கம்
நம்பகமான போக்குவரத்து நெறிமுறையாக, வரிசை எண், ஒப்புதல், மறுபயன்பாட்டு கட்டுப்பாடு, இணைப்பு மேலாண்மை மற்றும் சாளரக் கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றால் நம்பகமான போக்குவரத்தை TCP செயல்படுத்துகிறது. அவற்றில், ஓட்டக் கட்டுப்பாட்டு பொறிமுறையானது, பெறுநரின் உண்மையான பெறும் திறனின்படி அனுப்புநரால் அனுப்பப்பட்ட தரவின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, இது பிணைய நெரிசல் மற்றும் செயல்திறன் சீரழிவின் சிக்கல்களைத் தவிர்க்கிறது. நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு பொறிமுறையானது அனுப்புநரால் அனுப்பப்பட்ட தரவின் அளவை சரிசெய்வதன் மூலம் பிணைய நெரிசல் ஏற்படுவதைத் தவிர்க்கிறது. நெரிசல் சாளரம் மற்றும் அனுப்பும் சாளரத்தின் கருத்துக்கள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புடையவை, மேலும் அனுப்புநரின் தரவுகளின் அளவு நெரிசல் சாளரத்தின் அளவை மாறும் வகையில் சரிசெய்வதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. மெதுவான தொடக்க, நெரிசல் தவிர்ப்பு மற்றும் விரைவான மீட்பு ஆகியவை டி.சி.பி நெரிசல் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறையின் மூன்று முக்கிய பகுதிகளாகும், இது நெரிசல் சாளரத்தின் அளவை வெவ்வேறு உத்திகள் மூலம் நெட்வொர்க்கின் திறன் மற்றும் நெரிசல் அளவிற்கு ஏற்ப மாற்றுகிறது.

அடுத்த பகுதியில், TCP இன் மறுபயன்பாட்டு பொறிமுறையை விரிவாக ஆராய்வோம். நம்பகமான பரிமாற்றத்தை அடைய டி.சி.பியின் முக்கிய பகுதியாகும். இழந்த, சிதைந்த அல்லது தாமதமான தரவை மறுபரிசீலனை செய்வதன் மூலம் தரவை நம்பகமான பரிமாற்றத்தை இது உறுதி செய்கிறது. மறுபயன்பாட்டு பொறிமுறையின் செயல்படுத்தல் கொள்கை மற்றும் மூலோபாயம் அடுத்த பகுதியில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டு விரிவாக பகுப்பாய்வு செய்யப்படும். காத்திருங்கள்!