የTCP ሚስጥራዊ መሳሪያ፡ የአውታረ መረብ ፍሰት ቁጥጥር እና የአውታረ መረብ መጨናነቅ ቁጥጥር

የአውታረ መረብ መጨናነቅ ቁጥጥር
የመጨናነቅ መቆጣጠሪያን ከማስተዋወቅዎ በፊት ከመቀበያ መስኮቱ እና ከላኪው መስኮት በተጨማሪ የመጨናነቅ መስኮት እንዳለ መረዳት አለብን ይህም በዋናነት ላኪው መረጃን ወደ ተቀባዩ መስኮቱ መላክ በሚጀምርበት መጠን ችግሩን ለመፍታት ያገለግላል። ስለዚህ, የመጨናነቅ መስኮቱ በ TCP ላኪም ይጠበቃል. በጣም ትንሽ ወይም ብዙ ውሂብ መላክ ተስማሚ ስላልሆነ ምን ያህል ውሂብ ለመላክ ተገቢ እንደሆነ ለመወሰን ስልተ ቀመር እንፈልጋለን፣ ስለዚህም የመጨናነቅ መስኮት ጽንሰ-ሀሳብ።

በቀደመው የአውታረ መረብ ፍሰት መቆጣጠሪያ ውስጥ፣ እኛ ያስወገድነው ላኪው የተቀባዩን መሸጎጫ በመረጃ መሙላት ነበር፣ ነገር ግን በኔትወርኩ ውስጥ ምን እየተፈጠረ እንዳለ አናውቅም። በተለምዶ የኮምፒውተር ኔትወርኮች በጋራ አካባቢ ውስጥ ናቸው። በውጤቱም, በሌሎች አስተናጋጆች መካከል ባለው ግንኙነት ምክንያት የአውታረ መረብ መጨናነቅ ሊኖር ይችላል.

አውታረ መረቡ ሲጨናነቅ, ብዙ ቁጥር ያላቸው ፓኬቶች መላክ ከቀጠሉ, እንደ መዘግየት እና የፓኬቶች መጥፋት የመሳሰሉ ችግሮችን ሊያስከትል ይችላል. በዚህ ጊዜ TCP ውሂቡን እንደገና ያስተላልፋል, ነገር ግን እንደገና ማስተላለፍ በኔትወርኩ ላይ ያለውን ሸክም ይጨምራል, ይህም ትልቅ መዘግየቶችን እና ተጨማሪ የፓኬት ኪሳራዎችን ያስከትላል. ይህ ወደ አስከፊ ዑደት ውስጥ ሊገባ እና የበለጠ እየጨመረ ሊሄድ ይችላል.

ስለዚህ, TCP በአውታረ መረቡ ላይ ያለውን ነገር ችላ ማለት አይችልም. አውታረ መረቡ ሲጨናነቅ, TCP የሚላከው የውሂብ መጠን በመቀነስ እራሱን ይሠዋዋል.

ስለዚህ, የመጨናነቅ ቁጥጥር ቀርቧል, ይህም መላውን አውታረመረብ ከላኪው መረጃ መሙላትን ለማስወገድ ነው. ላኪው መላክ ያለበትን የውሂብ መጠን ለመቆጣጠር TCP የመጨናነቅ መስኮት የሚባል ጽንሰ ሃሳብ ይገልጻል። የመጨናነቅ መቆጣጠሪያ ስልተቀመር በላኪው የተላከውን የውሂብ መጠን ለመቆጣጠር እንዲቻል በኔትወርኩ መጨናነቅ መጠን የመስኮቱን መጠን ያስተካክላል.

የመጨናነቅ መስኮት ምንድን ነው? ይህ ከላኪው መስኮት ጋር ምን ግንኙነት አለው?

የመጨናነቅ መስኮት ላኪው የሚይዘው የስቴት ተለዋዋጭ ሲሆን ላኪው መላክ የሚችለውን የውሂብ መጠን ይወስናል። በኔትወርኩ መጨናነቅ ደረጃ መሰረት የመጨናነቅ መስኮቱ በተለዋዋጭነት ይለወጣል.

የላኪው መስኮት በላኪ እና በተቀባዩ መካከል የተስማማ የመስኮት መጠን ሲሆን ይህም ተቀባዩ የሚቀበለውን የውሂብ መጠን ያሳያል። የመጨናነቅ መስኮቱ እና የላኪው መስኮት ይዛመዳሉ; የላኪው መስኮት ብዙውን ጊዜ ከዝቅተኛው መጨናነቅ እና ዊንዶውስ መቀበያ ጋር እኩል ነው ፣ ማለትም ፣ swnd = min (cwnd ፣ rwnd)።

የመስኮቱ መጨናነቅ በሚከተለው መልኩ ይቀየራል።

በኔትወርኩ ውስጥ ምንም መጨናነቅ ከሌለ, ማለትም, የእንደገና ማስተላለፊያ ጊዜ አይከሰትም, የመጨናነቅ መስኮቱ ይጨምራል.

በአውታረ መረቡ ውስጥ መጨናነቅ ካለ, የመጨናነቅ መስኮቱ ይቀንሳል.

ላኪው የኤሲኬ እውቅና ፓኬት በተጠቀሰው ጊዜ ውስጥ መቀበሉን በመመልከት አውታረ መረቡ መጨናነቅ መሆኑን ይወስናል። ላኪው የ ACK እውቅና ፓኬት በተጠቀሰው ጊዜ ውስጥ ካልተቀበለ, አውታረ መረቡ እንደተጨናነቀ ይቆጠራል.

ከመጨናነቅ መስኮቱ በተጨማሪ የ TCP መጨናነቅ መቆጣጠሪያ ስልተ ቀመር ለመወያየት ጊዜው አሁን ነው. የ TCP መጨናነቅ ቁጥጥር ስልተ ቀመር ሶስት ዋና ዋና ክፍሎችን ያቀፈ ነው-

ቀስ ብሎ ጅምር፡መጀመሪያ ላይ የጭንጭ መጨናነቅ መስኮቱ በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ አነስተኛ ነው, እና ላኪው ከአውታረ መረቡ አቅም ጋር በፍጥነት ለመላመድ የመስኮቱን መጨናነቅ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል.
መጨናነቅን ማስወገድ;የመጨናነቅ መስኮቱ ከተወሰነ ገደብ ካለፈ በኋላ ላኪው የመጨናነቅ መስኮቱን እድገት ፍጥነት ለመቀነስ እና ኔትወርኩን ከመጠን በላይ መጫንን ለማስወገድ የመስመር ላይ መጨናነቅ መስኮቱን ይጨምራል።
ፈጣን ማገገም;መጨናነቅ ከተፈጠረ ላኪው የመጨናነቅ መስኮቱን በግማሽ ይከፍታል እና ወደ ፈጣን ማገገሚያ ሁኔታ ውስጥ ያስገባል እና በተቀበሉት የተባዙ acks በኩል የአውታረ መረብ መልሶ ማግኛ ቦታን ለመወሰን እና ከዚያም የመስኮቱን መጨናነቅ ይቀጥላል.

ቀስ ብሎ ጅምር
የTCP ግንኙነት ሲፈጠር፣የመጨናነቅ መስኮቱ cwnd መጀመሪያ ወደ ዝቅተኛው MSS (ከፍተኛው ክፍል መጠን) እሴት ተቀናብሯል። በዚህ መንገድ የመጀመርያው የመላክ መጠን MSS/RTT ባይት/ሰከንድ ያህል ነው። ትክክለኛው የመተላለፊያ ይዘት አብዛኛውን ጊዜ ከኤምኤስኤስ/አርቲቲ በእጅጉ ይበልጣል፣ስለዚህ TCP ጥሩውን የመላክ ፍጥነት ማግኘት ይፈልጋል፣ይህም በዝግታ ጅምር ሊገኝ ይችላል።

በዝግታ ጅምር ሂደት ውስጥ፣ የመጨናነቅ መስኮቱ ዋጋ ወደ 1 ኤምኤስኤስ ይጀመራል፣ እና የተላለፈው የፓኬት ክፍል በታወቀ ቁጥር የ cwnd ዋጋ በአንድ MSS ይጨምራል፣ ማለትም፣ የ cwnd ዋጋ 2 MSS ይሆናል። ከዚያ በኋላ, የ cwnd ዋጋ ለእያንዳንዱ የተሳካ የፓኬት ክፍል በእጥፍ ይጨምራል, ወዘተ. ልዩ የእድገት ሂደት በሚከተለው ምስል ላይ ይታያል.

 

ይሁን እንጂ የመላኪያ መጠን ሁልጊዜ ማደግ አይችልም; እድገቱ አንዳንድ ጊዜ ማለቅ አለበት. ስለዚህ የመላኪያ መጠን መጨመር መቼ ያበቃል? የዘገየ ጅምር በተለምዶ የላኪ ፍጥነት መጨመርን ከብዙ መንገዶች በአንዱ ያበቃል።

የመጀመሪያው መንገድ በቀስታ ጅምር በመላክ ሂደት ውስጥ የፓኬት መጥፋት ጉዳይ ነው። የፓኬት መጥፋት ሲከሰት TCP የላኪውን መጨናነቅ መስኮት ወደ 1 ያዘጋጃል እና የዝግታ ሂደቱን እንደገና ይጀምራል። በዚህ ጊዜ፣ የዘገየ ጅምር ገደብ ssthresh ፅንሰ-ሀሳብ አስተዋወቀ፣የመጀመሪያ እሴቱ የፓኬት መጥፋት ከሚያመጣው የ cwnድ ዋጋ ግማሹ ነው። ማለትም መጨናነቅ በሚታወቅበት ጊዜ የ ssthresh ዋጋ የመስኮቱ ዋጋ ግማሽ ነው.

ሁለተኛው መንገድ የዘገየ-ጅምር ገደብ ssthresh ዋጋ ጋር በቀጥታ ማዛመድ ነው። መጨናነቅ በሚታወቅበት ጊዜ የ ssthresh ዋጋ የመስኮት ዋጋ ግማሽ ስለሆነ፣ cwnd ከ ssthresh በሚበልጥ ጊዜ የፓኬት መጥፋት በእያንዳንዱ በእጥፍ ሊከሰት ይችላል። ስለዚህ, Cwnd ወደ ssthresh ማዋቀር በጣም ጥሩ ነው, ይህም TCP ወደ መጨናነቅ መቆጣጠሪያ ሁነታ እንዲቀየር እና ቀስ ብሎ መጀመርን ያበቃል.

የዘገየ ጅምር የሚያበቃበት የመጨረሻው መንገድ ሶስት ያልተደጋገሙ acks ከተገኙ TCP ፈጣን ዳግም ማስተላለፍን ያከናውናል እና ወደ መልሶ ማግኛ ሁኔታ ውስጥ ያስገባል። (ለምን ሶስት የ ACK እሽጎች እንዳሉ ግልጽ ካልሆነ, በእንደገና ማስተላለፊያ ዘዴ ውስጥ በተናጠል ይብራራል.)

መጨናነቅን ማስወገድ
TCP ወደ መጨናነቅ መቆጣጠሪያ ሁኔታ ሲገባ፣ cwnd ወደ ግማሽ መጨናነቅ ገደብ ssthresh ተቀናብሯል። ይህ ማለት የፓኬት ክፍል በደረሰ ቁጥር የ cwnd ዋጋ በእጥፍ ሊጨምር አይችልም። ይልቁንም እያንዳንዱ ስርጭት ከተጠናቀቀ በኋላ የ cwnd ዋጋ በአንድ ኤምኤስኤስ (ከፍተኛው የፓኬት ክፍል ርዝመት) የሚጨምርበት በአንጻራዊነት ወግ አጥባቂ አካሄድ ተወስዷል። ለምሳሌ፣ 10 ፓኬት ክፍሎች እውቅና ቢሰጣቸውም፣ የ cwnd ዋጋ በአንድ MSS ብቻ ይጨምራል። ይህ ቀጥተኛ የእድገት ሞዴል ሲሆን በእድገት ላይ ከፍተኛ ገደብም አለው. የፓኬት መጥፋት በሚከሰትበት ጊዜ የ cwnd ዋጋ ወደ ኤምኤስኤስ ይቀየራል ፣ እና የ ssthresh ዋጋ ወደ cwnd ግማሽ ይዘጋጃል። ወይም ደግሞ 3 ተደጋጋሚ የ ACK ምላሾች ሲደርሱ የኤምኤስኤስን እድገት ያቆማል። የ cwnd ዋጋ በግማሽ ከተቀነሰ በኋላ ሶስት ተጨማሪ ኤክሶች አሁንም ከተቀበሉ ፣ የ ssthresh ዋጋ እንደ cwnd ግማሽ እሴት ይመዘገባል እና ፈጣን የማገገሚያ ሁኔታ ገብቷል።

ፈጣን ማገገም
በፈጣን መልሶ ማግኛ ሁኔታ፣ የመጨናነቅ መስኮቱ cwnd ዋጋ በአንድ MSS ጨምሯል ለእያንዳንዱ የተቀበለው ተደጋጋሚ ACK ፣ ማለትም ፣ በቅደም ተከተል የማይመጣ ACK። ይህ በተቻለ መጠን የማስተላለፊያውን ውጤታማነት ለማሻሻል በኔትወርኩ ውስጥ በተሳካ ሁኔታ የተላለፉ የፓኬት ክፍሎችን መጠቀም ነው.

የጠፋው የፓኬት ክፍል ACK ሲመጣ፣ TCP የ cwnd ዋጋን ይቀንሳል እና ከዚያም መጨናነቅን ለማስወገድ ሁኔታ ውስጥ ይገባል። ይህ የመጨናነቅ መስኮቱን መጠን ለመቆጣጠር እና የኔትወርክ መጨናነቅን የበለጠ እንዳይጨምር ለማድረግ ነው.

የመጨናነቅ መቆጣጠሪያ ሁኔታ ከተከሰተ በኋላ የጊዜ ማብቂያ ከተከሰተ የአውታረ መረቡ ሁኔታ የበለጠ አሳሳቢ ይሆናል እና TCP ከመጨናነቅ መራቅ ሁኔታ ወደ ዝግተኛ-ጅምር ሁኔታ ይሸጋገራል። በዚህ ሁኔታ ፣ የዊንዶው መጨናነቅ ዋጋ ወደ 1 ኤምኤስኤስ ተቀናብሯል ፣ ከፍተኛው የፓኬት ክፍል ርዝመት ፣ እና የዘገየ-ጅምር ጣራ ssthresh እሴት ወደ ግማሽ cwnd ተዘጋጅቷል። የዚህ አላማ የስርጭት መጠን እና የኔትወርክ መጨናነቅ መጠንን ለማመጣጠን አውታረ መረቡ ካገገመ በኋላ የመጨናነቅ መስኮቱን መጠን እንደገና ለመጨመር ነው.

ማጠቃለያ
እንደ አስተማማኝ የትራንስፖርት ፕሮቶኮል TCP አስተማማኝ መጓጓዣን በቅደም ተከተል ቁጥር, እውቅና መስጠት, እንደገና ማስተላለፍ ቁጥጥር, የግንኙነት አስተዳደር እና የመስኮት ቁጥጥርን ተግባራዊ ያደርጋል. ከነዚህም መካከል የፍሰት መቆጣጠሪያ ዘዴ በላኪው የተላከውን የመረጃ መጠን እንደ ተቀባዩ ትክክለኛ የመቀበያ አቅም ይቆጣጠራል, ይህም የኔትወርክ መጨናነቅ እና የአፈፃፀም ውድቀትን ያስወግዳል. የመጨናነቅ መቆጣጠሪያ ዘዴ በላኪው የተላከውን የውሂብ መጠን በማስተካከል የኔትወርክ መጨናነቅ እንዳይከሰት ይከላከላል. የመጨናነቅ መስኮት እና የመላኪያ መስኮት ጽንሰ-ሀሳቦች እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው, እና በላኪው ላይ ያለው የውሂብ መጠን በተለዋዋጭ የመስኮቱን መጠን በማስተካከል ይቆጣጠራል. ቀስ ብሎ ጅምር፣ መጨናነቅን ማስወገድ እና ፈጣን ማገገም የቲሲፒ መጨናነቅ ቁጥጥር ስልተ-ቀመር ሶስት ዋና ዋና ክፍሎች ሲሆኑ ይህም የመጨናነቅ መስኮቱን መጠን በተለያዩ ስልቶች በማስተካከል ከአውታረ መረቡ አቅም እና መጨናነቅ ጋር ለመላመድ።

በሚቀጥለው ክፍል የ TCP ን እንደገና የማስተላለፊያ ዘዴን በዝርዝር እንመረምራለን. የዳግም ማስተላለፊያ ዘዴ አስተማማኝ ስርጭትን ለማግኘት የ TCP አስፈላጊ አካል ነው። የጠፉ፣ የተበላሹ ወይም የተዘገዩ መረጃዎችን እንደገና በማስተላለፍ አስተማማኝ የመረጃ ስርጭትን ያረጋግጣል። የዳግም ማስተላለፊያ ዘዴው የትግበራ መርህ እና ስትራቴጂ በሚቀጥለው ክፍል ውስጥ በዝርዝር ይገለጻል እና ይተነተናል። ይከታተሉ!