Vad är nätverksflödeskontroll?

Nätflödeskontroll är ett sätt för kommunikationsnätverk att hantera trafikstockningar i nätverket. Olika tekniker kan användas för både kretsbaserade nätverk såväl som paketomkopplingsnätverk som de som används på Internet. Genom att använda flödeskontrolltekniker kan nätverket ge bättre total servicekvalitet och minska frekvensen för tappade kommunikationer.

Kretsnätverk, såsom multiplexeringsnät för tidsdelning för vissa typer av digital kommunikation, använder vanligtvis dedikerade kretsar för kommunikation. I dessa fall kan nätverket missa att använda alla sina tillgängliga kanaler för bandbredd. Om en kanal sitter i viloläge medan annan trafik väntar på att överföras, kan nätverkets flödeskontrolltekniker implementeras för att balansera arrayen av tillgängliga kommunikationskretsar.

Med sådana kretsnätverk används en teknik som kallas anslutningsanslutningskontroll (CAC) för korrekt nätflödeskontroll. Algoritmer används för att observera nätverket och fatta beslut om tillgängliga resurser kan användas. I allmänhet arbetar algoritmerna för att möjliggöra användning av en krets beroende på utvärderingen av vissa variabler, såsom vilken typ av tjänst som behövs, kvaliteten på tjänsten som måste uppfyllas och annan trafikinformation såsom högsta priser och hållbara priser. En nackdel är att vissa CAC-metoder också prioriterar de tillgängliga kretsarna och därmed reserverar vissa kretsar för tillfälliga högprioriterade anslutningar, vilket besegrar syftet eftersom dessa kretsar fortfarande är lediga om det inte finns några högprioriterade kommunikationer i transit.

Med paketomkopplade nätverk kan ett flertal möjliga tekniker för nätflödeskontroll implementeras beroende på typ av nätverk eller tillgänglig mjukvara eller hårdvara. I de flesta fall använder ett paketväxlingsnätverk någon slags buffert, som är en lagringsmekanism för att fånga datapaket när de tas emot från en avsändare. Paketen går in i bufferten och mottagarapplikationen drar ut dem för användning. Om den sändande överföringen är snabbare än mottagarens slutförmåga att bearbeta data från bufferten kan den fyllas snabbt.

I transmissionsstyrningsprotokoll (TCP) -nätverk kan nätflödeskontroll hanteras via en teknik som kallas fönsterskalning. Den trevägs handskakning som sker under en TCP-anslutning gör det möjligt att överföra information om mottagarens fönsterstorlek. På detta sätt kan mottagaren låta avsändaren veta hur mycket buffertutrymme som finns tillgängligt så att avsändaren kan undvika att skicka för mycket data.

Den rekommenderade telekommunikationsobjektet 232 (RS-232) diskuterar också bestämmelser för att hantera nätflödeskontroll i seriella nätverk. Med RS-232 bryts det ned till antingen en programvarubaserad lösning eller en hårdvarubaserad lösning. Programvarutekniken är också känd som XON-XOFF-flödeskontroll, där en XON-signal skickas av mottagaren som förklarar att den kan ta emot data, och XOFF när den har en full buffert. Fel kan uppstå om kommunikationssignalen är dålig, varigenom avsändaren kanske inte tar emot en XOFF-signal och fortsätter att skjuta paket på mottagaren. Flödeskontrollsignalerna sänds också över samma kanal som datakommunikationen, som använder en liten mängd bandbredd.

Maskinvarubaserad nätverksflödeskontroll är å andra sidan mycket mer pålitlig på den extra kostnaden för att implementera ytterligare fysiska linjer. I detta fall installeras separata överföringsstyrlinjer: den ena kallas en begäran om att skicka (RTS) linje, och den andra är den tydliga att skicka (CTS) linje. Det sändande slutet tillkännager sin avsikt att sända över RTS-linjen, och mottagaren meddelar sin förmåga att ta emot över CTS-linjen.