Что такое управление потоком в сети?

Управление потоком в сети - это средство для сетей связи для управления перегрузкой в ​​сети. Различные методы могут быть использованы как для сетей с коммутацией каналов, так и для сетей с коммутацией пакетов, таких как сети, используемые в Интернете. Благодаря использованию методов управления потоком сеть способна обеспечить лучшее общее качество обслуживания и снизить частоту обрывов связи.

Контурные сети, такие как мультиплексные сети с временным разделением для определенных типов цифровой связи, обычно используют выделенные схемы для связи. В этих случаях сеть может упустить использование всех доступных каналов для пропускной способности. Если канал находится в режиме ожидания, в то время как другой трафик ожидает передачи, могут быть реализованы методы управления сетевым потоком, чтобы сбалансировать массив доступных каналов связи.

В таких схемных сетях для правильного управления потоком в сети используется метод, известный как контроль допуска соединения (CAC). Алгоритмы используются для наблюдения за сетью и принятия решения о том, можно ли использовать доступные ресурсы. В общем, алгоритмы работают, чтобы позволить использование схемы в зависимости от оценки определенных переменных, таких как тип требуемой услуги, качество обслуживания, которое должно быть выполнено, и другая информация о трафике, такая как пиковые скорости и устойчивые скорости. Один недостаток заключается в том, что некоторые методы CAC также устанавливают приоритеты для доступных каналов, тем самым резервируя некоторые каналы для случайных высокоприоритетных соединений, что противоречит цели, так как эти каналы все еще остаются незанятыми, если в процессе передачи нет высокоприоритетных соединений.

В сетях с коммутацией пакетов может быть реализовано множество возможных методов управления сетевым потоком в зависимости от типа сети или доступного программного или аппаратного обеспечения. В большинстве случаев сеть с коммутацией пакетов будет использовать своего рода буфер, который является механизмом хранения для захвата пакетов данных, когда они получены от отправителя. Пакеты отправляются в буфер, и приложение-получатель извлекает их для использования. Если отправляющая передача быстрее, чем способность принимающей стороны обрабатывать данные из буфера, то она может быстро заполниться.

В сетях с протоколом управления передачей (TCP) управление сетевым потоком может осуществляться с помощью метода, известного как масштабирование окна. Трехстороннее рукопожатие, которое происходит во время соединения TCP, позволяет передавать информацию о размере окна получателя. Таким образом, получатель может сообщить отправителю, сколько места в буфере доступно, чтобы отправитель мог избежать отправки слишком большого объема данных.

Рекомендованный стандарт электросвязи 232 (RS-232) также обсуждает положения, касающиеся управления сетевым потоком в сериализированных сетях. В случае RS-232 он разделяется либо на программное решение, либо на аппаратное решение. Программная технология также известна как управление потоком XON-XOFF, где получатель отправляет сигнал XON, заявляющий, что он способен принимать данные, и XOFF, когда он имеет полный буфер. Ошибки могут возникать, если сигнал связи плохой, из-за чего отправитель может неправильно принять сигнал XOFF и продолжать передавать пакеты получателю. Сигналы управления потоком также отправляются по тому же каналу, что и передача данных, которая использует небольшую полосу пропускания.

Аппаратное управление потоком в сети, с другой стороны, намного надежнее за счет дополнительных физических линий. В этом случае устанавливаются отдельные линии управления передачей: одна называется линией запроса на отправку (RTS), а другая - линией прямой передачи (CTS). Передающая сторона объявляет о своем намерении передавать по линии RTS, а получатель объявляет о своей возможности принимать по линии CTS.