بروتوكول DCCP في الشبكات

يقلل بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط بيانات “DCCP” من الازدحام في الشبكة، حيث يتسبب الازدحام في بطء سرعة الإنترنت وضعف الأداء، كما يعمل بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط بيانات “DCCP” مع بروتوكولات “TCP” و”UDP” في الشبكة أو الإنترنت، حيث توفر بروتوكولات التوجيه والموجهة الاتصال بين الشبكات المختلفة لتدفق حزم البيانات من شبكة إلى شبكة أخرى، كما يتم الاحتفاظ بجدول توجيه قياسي بواسطة أجهزة التوجيه لتدفق حزم البيانات بين الشبكات المختلفة.

ما هو بروتوكول DCCP

بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط بيانات “DCCP”: هو بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط بيانات بروتوكول طبقة نقل في نموذج “TCP / IP”، كما يستخدم ملايين الأشخاص الإنترنت في وقت واحد بسبب هذا التدفق الكبير للبيانات في كل مرة على شبكة الإنترنت، ويؤدي تدفق البيانات إلى حدوث ازدحام في الشبكة، ويتسبب الازدحام في بطء سرعة الإنترنت وضعف الأداء، وللتغلب على هذه المشكلة بروتوكول التحكم في الازدحام “DCCP Datagram” الذي ابتكره ريق عمل هندسة الإنترنت “IETF”.

• “DCCP” هي اختصار لـ “Datagram Congestion Control Protocol”.

• “TCP / IP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol/Internet Protocol”.

• “IETF” هي اختصار لـ “Internet Engineering Task Force”.

• “UDP” هي اختصار لـ “User Datagram Protocol”.

أساسيات بروتوكول DCCP

يرتبط بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط بيانات “DCCP” بطبقة النقل الخاصة بنموذج “TCP / IP Suite” ويوفر بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط البيانات “DCCP” التحكم في الازدحام في الشبكة، وأثناء نقل البيانات بين أجهزة الشبكات المختلفة على شبكة نسخ، كما يوفر بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط بيانات “DCCP” نقلاً سريعاً للبيانات مع عرض نطاق ترددي منخفض بين أجهزة الشبكات المختلفة على الشبكة أو الإنترنت.

يستخدم بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط بيانات “DCCP” في الغالب لتقليل الازدحام وتحسين أداء الشبكة، كما تفضل تطبيقات الإنترنت سريعة النمو مثل الوسائط المتدفقة والاتصالات الهاتفية التوقيت المناسب على الموثوقية ممّا يجعل بروتوكول “TCP” غير ملائم، لكن يفتقر “UDP” البديل الطبيعي إلى التحكم في الازدحام.

كما يجب أن تنفذ تطبيقات “UDP” ذات النطاق الترددي العالي التحكم في الازدحام بنفسها وهي مهمة صعبة أو تخاطر بجعل الشبكات المزدحمة غير قابلة للاستخدام، كما تم تسهيل النشر الآمن لهذه التطبيقات من خلال تصميم بروتوكول نقل غير موثوق به يتم التحكم في الازدحام، والنتيجة هو بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط البيانات”DCCP”.

كما يضيف إلى مؤسسة تشبه “UDP” الحد الأدنى من الآليات اللازمة لدعم التحكم في الازدحام، كما أنّ هذه الآليات ستشبه بروتوكول “TCP” ولكن بدون الموثوقية، ولا سيما الاعترافات التراكمية وكان يجب إعادة النظر في كل جانب من جوانب تصميم “TCP” تقريباً، حيث يلقي البروتوكول الناتج الضوء على كيفية تفاعل التحكم في الازدحام مع النقل غير الموثوق به.

وكذلك كيف تؤثر قيود الشبكة الحديثة على تصميم البروتوكول وكيف تتشابك دلالات التدفق الجانبي الموثوقة لـ “TCP” مع آلياته الأخرى بما في ذلك التحكم في الازدحام.

مبدأ عمل بروتوكول DCCP

يوفر بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط بيانات “DCCP” موثوقية البيانات والتحكم في الازدحام في الشبكة، و”DCCP” غير مطلوب للتنفيذ على طبقة التطبيق كما يعمل “DCCP” على طبقة النقل في نموذج “TCP”، كما تتسبب تطبيقات دفق الصوت والفيديو في ازدحام البيانات على الإنترنت.

تعمل هذه التطبيقات على بروتوكول “UDP” ويعمل بروتوكول “UDP” على النقل الفوري للبيانات، حيث لا يوفر بروتوكول “UDP” آلية إقرار أو استعادة البيانات، كما لا يحتوي بروتوكول “UDP” على أي نظام للتحكم في الازدحام وللتغلب على هذه المشاكل تم تنفيذ بروتوكول “DCCP”.

“DCCP” مفيد للتطبيقات ذات قيود التوقيت على تسليم البيانات، كما تشتمل هذه التطبيقات على وسائط متدفقة وألعاب متعددة اللاعبين عبر الإنترنت والاتصال الهاتفي عبر الإنترنت، والميزة الأساسية لهذه التطبيقات هي أن الرسائل القديمة سرعان ما تصبح قديمة بحيث يُفضل الحصول على رسائل جديدة على إعادة إرسال الرسائل المفقودة.

وحالياً غالباً ما استقرت مثل هذه التطبيقات على “TCP” أو استخدمت بروتوكول مخطط بيانات المستخدم “UDP” ونفذت آليات التحكم في الازدحام الخاصة بها، أو ليس لديها أي تحكم في الازدحام على الإطلاق وفي حين أنّ “DCCP” مفيد لهذه التطبيقات يمكن أيضاً وضعه كآلية عامة للتحكم في الازدحام للتطبيقات المستندة إلى “UDP”.

وعن طريق إضافة حسب الحاجة إلى آلية للتسليم الموثوق أو بالترتيب أعلى “UDP / DCCP”، وفي هذا السياق يسمح “DCCP” باستخدام آليات مختلفة للتحكم في الازدحام، ولكنّها صديقة بشكل عام لبرنامج التعاون الفني، كما يحتوي اتصال “DCCP” على حركة مرور إقرار بالإضافة إلى حركة مرور البيانات.

وتُعلم إقرارات الاستلام المرسل ما إذا كانت حزمه قد وصلت وما إذا كان قد تم تمييزها بواسطة إشعار الازدحام الصريح “ECN”، كما يتم إرسال إقرارات بشكل موثوق به كما تتطلب آلية التحكم في الازدحام المستخدمة وربما بشكل موثوق تماماً.

يوفر “DCCP” طريقة للوصول إلى آليات التحكم في الازدحام دون الحاجة إلى تنفيذها في طبقة التطبيق كما يسمح بدلالات تعتمد على التدفق، كما هو الحال في بروتوكول التحكم في الإرسال “TCP” ولكنّه لا يوفر تسليماً موثوقاً بالترتيب، والتسليم المتسلسل ضمن تدفقات متعددة كما هو الحال في بروتوكول نقل التحكم في الدفق “SCTP” غير متوفر في “DCCP”.

• “SCTP” هي اختصار لـ “Stream Control Transmission Protocol”.

• “ECN” هي اختصار لـ “Express congestion notice”.

وظيفة بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط بيانات DCCP

يوفر بروتوكول “DCCP” تسليماً موثوقاً للبيانات من جهاز إلى جهاز آخر، كما لا يوجد أي نظام تحكم آخر متاح على شبكة الإنترنت، حيث يعتمد عرض النطاق للعقدة أيضاً على ازدحام الشبكة ويحافظ بروتوكول التحكم في ازدحام مخطط البيانات على النطاق الترددي على الإنترنت، وعن طريق التحكم في ازدحام البيانات وكما يقلل بروتوكول “DCCP” الحجم الزائد للحزم المتدفقة في الشبكة.

“DCCP” مفيد جداً للحفاظ على سرعة مواقع الإنترنت، حيث توفر التطبيقات التي تعمل في الوقت الفعلي مثل الألعاب عبر الإنترنت الكثير من تدفق البيانات في الشبكة، والموارد محدودة وعدد الخدمات يزداد يوماً بعد يوم وأصبح من الصعب للغاية الحفاظ على تدفق البيانات على شبكة الإنترنت، وللتغلب على عيب بروتوكول “UDP” بروتوكول “DCCP” تصبح المساعدة الكاملة.

يساعد بروتوكول “DCCP” في الحفاظ على التحكم في تدفق البيانات والتحكم في الازدحام في شبكة الإنترنت، كما يُقترح “DCCP” ليحل محل “UDP” لقدرته على التحكم في الازدحام مع الحفاظ على السرعة من خلال تجاهل الحزم المفقودة كما يفعل “UDP”، وستعاني الشبكة من ازدحام أقل ومع ذلك فإنّ ما إذا كانت التطبيقات التي تتحول من “UDP” إلى “DCCP” يمكنها الحفاظ على الأداء المطلوب أم لا يعد سؤالاً كبيراً.

وتم البحث في هذه المشكلة من خلال تقييم “VoIP” القائم على “DCCP” مقابل مجموعة متنوعة من “TCPs” باستخدام محاكي “NS-2″، كما تظهر أنّ “DCCP” له عيب في عرض النطاق الترددي للشبكة المتنافسة مع “TCPs” الموجودة، كما قد يكون أداء “VoIP” القائم على “DCCP” ضعيفاً في مواجهة منافسة عدم استخدام”TCP”.

• “VoIP” هي اختصار لـ “Voice over Internet Protocol”.