O que é controle de fluxo de rede?
O controle de fluxo de rede é um meio para as redes de comunicação gerenciarem o congestionamento de tráfego na rede. Várias técnicas podem ser usadas tanto para redes baseadas em circuitos quanto para redes de comutação de pacotes, como as usadas na Internet. Através do uso de técnicas de controle de fluxo, a rede é capaz de fornecer melhor qualidade geral de serviço e reduzir a frequência de queda de comunicações.
As redes de circuito, como redes de multiplexação por divisão de tempo para certos tipos de comunicação digital, geralmente usam circuitos dedicados para comunicação. Nesses casos, a rede pode perder a utilização de todos os canais disponíveis para largura de banda. Se um canal estiver ocioso enquanto outro tráfego aguarda a transmissão, técnicas de controle de fluxo de rede podem ser implementadas para equilibrar a matriz de circuitos de comunicação disponíveis.
Com essas redes de circuito, uma técnica conhecida como controle de admissão de conexão (CAC) é usada para o controle adequado do fluxo da rede. Os algoritmos são usados para observar a rede e tomar decisões sobre se os recursos disponíveis podem ser utilizados. Em geral, os algoritmos funcionam para permitir o uso de um circuito, dependendo da avaliação de certas variáveis, como o tipo de serviço necessário, a qualidade do serviço que precisa ser atendida e outras informações de tráfego, como taxas de pico e taxas sustentáveis. Uma desvantagem é que alguns métodos CAC também priorizam os circuitos disponíveis, reservando-os para conexões ocasionais de alta prioridade, o que anula o objetivo, pois esses circuitos ainda permanecem ociosos se não houver comunicações de alta prioridade em trânsito.
Com redes comutadas por pacotes, uma infinidade de técnicas possíveis de controle de fluxo de rede pode ser implementada, dependendo do tipo de rede ou do software ou hardware disponível. Na maioria dos casos, uma rede de comutação de pacotes usará algum tipo de buffer, que é um mecanismo de armazenamento para capturar pacotes de dados conforme eles são recebidos de um remetente. Os pacotes entram no buffer e o aplicativo destinatário os puxa para uso. Se a transmissão de envio for mais rápida do que a capacidade da extremidade receptora de processar os dados do buffer, ela poderá ser preenchida rapidamente.
Nas redes de protocolo de controle de transmissão (TCP), o controle de fluxo de rede pode ser tratado através de uma técnica conhecida como redimensionamento de janelas. O handshake de três vias que ocorre durante uma conexão TCP permite que informações sobre o tamanho da janela do destinatário sejam transmitidas. Dessa forma, o destinatário pode informar ao remetente quanto espaço de buffer está disponível para evitar o envio de muitos dados.
O item de telecomunicações padrão 232 (RS-232) recomendado também discute disposições para lidar com o controle de fluxo de rede em redes serializadas. Com o RS-232, ele se divide em uma solução baseada em software ou em uma solução baseada em hardware. A técnica do software também é conhecida como controle de fluxo XON-XOFF, em que um sinal XON é enviado pelo destinatário declarando que é capaz de receber dados e XOFF quando ele possui um buffer completo. Podem ocorrer erros se o sinal de comunicação estiver ruim e o remetente não receber corretamente um sinal XOFF e continuar a enviar pacotes para o destinatário. Os sinais de controle de fluxo também são enviados pelo mesmo canal da comunicação de dados, que consome uma pequena quantidade de largura de banda.
O controle de fluxo de rede baseado em hardware, por outro lado, é muito mais confiável às custas da implementação de linhas físicas adicionais. Nesse caso, linhas de controle de transmissão separadas são configuradas: uma é chamada de linha de solicitação para envio (RTS) e a outra é a linha de envio claro (CTS). A extremidade de envio anuncia sua intenção de transmitir pela linha RTS e o destinatário anuncia sua capacidade de receber pela linha CTS.