Was ist Netzwerkcodierung?
Die Netzwerkcodierung ist eine Programmiertechnik, mit der die potenzielle Leistung eines Computernetzwerks maximiert wird. Bei der Netzwerkcodierung übernehmen die Knoten des Netzwerks eine aktive Rolle und arbeiten daran, Informationspakete zu kombinieren und zu komprimieren, bevor sie über das Netzwerk gesendet werden. Dies ermöglicht eine effizientere Nutzung der Netzwerkressourcen auf Kosten des zusätzlichen Overheads der Client-Computer, die so viel schwerer arbeiten müssen, um die gepackten Daten zu "lösen".
Netzwerkknoten ähneln der Verkehrspolizei: Sie leiten den Datenfluss in einem Computernetzwerk. Wenn keine Netzwerkkodierung vorliegt, bewegen die Knoten Informationen - Datenpakete - durch das Netzwerk, ohne sich die Freiheit zu nehmen, diese Daten auf wesentliche Weise zu ändern oder zu manipulieren. Sie verstärken möglicherweise das Signal, um sicherzustellen, dass während der Übertragung keine Daten verloren gehen, die eigentlichen Pakete jedoch nicht betroffen sind.
Bei der Netzwerkcodierung haben die Knoten die Aufgabe, Pakete nach Bedarf zu kombinieren, um die Effizienz im Netzwerk zu erhöhen. Wenn ein Netzwerk beispielsweise in der Lage ist, einzelne Pakete mit 100 Byte zu übertragen und gleichzeitig zwei 50-Byte-Pakete empfängt, verarbeitet ein System, das nicht mit Netzwerkcodierung arbeitet, ein 50-Byte-Paket und dann das nächste, wobei es diese nacheinander durchläuft . Andererseits registriert ein Netzwerkcodierungsnetzwerk die Tatsache, dass mit jedem Paket 50 Byte potenzieller Netzwerk-Overhead "verschwendet" werden, und kombiniert die beiden 50-Byte-Pakete zu einem einzigen 100-Byte-Paket, wodurch die Datenübertragung des Netzwerks maximiert wird Kapazität.
Dies führt zu einer Steigerung der Netzwerkeffizienz. Die Netzwerkcodierung nutzt regelmäßig einen größeren Teil der verfügbaren Bandbreite des Netzwerks. Mit anderen Worten, das Potenzial des Netzwerks wird besser ausgeschöpft. Die Netzwerkcodierung hat jedoch auch einen Nachteil: Die kombinierten Pakete bieten den empfangenden Computern zusätzliche "Arbeit".
Wenn ein Computer ein Informationspaket in einem nicht netzwerkcodierten Netzwerk empfängt, greift der Computer einzeln und sofort auf diese Information zu. Pakete sind in diesem Fall jeweils einem einzigen Prozess gewidmet. Das Empfangen eines Informationspakets in einem netzwerkcodierten Netzwerk erfordert jedoch, dass das System Informationen, die sich auf verschiedene Prozesse beziehen, entpackt und an die richtigen Bereiche verteilt. Dies schafft zusätzliche Verarbeitungsverantwortlichkeiten für die Computer-CPU, die die Daten empfängt, was deren Belastung erhöht. Auf Systemen mit geringem Stromverbrauch oder auf Systemen mit mehreren anderen gleichzeitig aktiven Aufgaben kann die zusätzliche Arbeit zu einer Verlangsamung oder Verzögerung des Computers führen.