ما هي المشكلات المتعلقة بالازدحام والتحكم في التدفق في الشبكات المحلية

يُعد كل من التحكم في التدفق والتحكم في الازدحام طريقتين للتحكم في حركة المرور في المواقف المتنوعة، كما يُعتبر الاختلاف الأساسي بين التحكم في التدفق والتحكم في الازدحام في أنّه في التحكم في التدفق يتم التحكم في حركة المرور التي تتدفق من المرسل إلى جهاز الاستقبال، ومن ناحية أخرى في التحكم في الازدحام يتم التحكم في حركة الانتقال في الدخول إلى الشبكة.

الفرق بين التحكم في التدفق والتحكم في الازدحام

ما هو التحكم في التدفق

1- خصائص التحكم في التدفق

• يتم التعامل معها من قبل الجانب المتلقي وهو يضمن أن المرسل يمكنه فقط إرسال شيء يمكن للمستقبل التحكم فيه أو التعامل معه.

• يتعامل التحكم في التدفق مع آلية متاحة لحماية تدفق الاتصالات بسلاسة.

• على سبيل المثال يمكن أن يقوم شخص ما لديه اتصال ألياف سريع بإرسال شيء ما أو الاتصال الهاتفي مشابه.

• يمكن للمرسل أن يكون لديه القدرة على إرسال الحزم بسرعة، ولكن هذا يمكن أن يكون عديم الفائدة لجهاز الاستقبال عند الطلب الهاتفي.

• وبالتالي فهي تتطلب طريقة لخنق الجانب المرسل.

2- أساسيات التحكم في التدفق

تتمثل المشكلات المتعلقة بالتحكم في التدفق في أن المخزن المؤقت للمستقبل يمكن أن يكون تطبيقات تصميم كاملة لوظيفة “PAUSE”، ومضيفاً إطار إيقاف مؤقت في قوائم انتظار الإرسال.

توفر تقنيات “LAN” الأساسية المستخدمة اليوم “Ethernet” و”FDDI” و”token-ring” جميعها دعماً للأجهزة لإمكانية البث والبث المتعدد، ومع ذلك فقد استخدمت الأنظمة الموزعة تقليدياً الرسائل أحادية البث حصرياً حتى عند ظهور أنماط اتصال متعددة البث، ومع تزايد عدد التطبيقات الموزعة سيزداد الحمل على الشبكات الناتج عن الإرسال الأحادي غير الضروري.

بالإضافة إلى ذلك بالنسبة لبعض التطبيقات يكون الأداء وحجم المجموعة محدوداً باستخدام تقنيات أحادية الإرسال للبث المتعدد، وإذا تم استغلال تقنيات البث المتعدد فسيتم تقليل حمل الشبكة الناتج عن الحزم “الزائدة عن الحاجة”، كما سيؤدي استغلال البث المتعدد أيضاً إلى تحسين الأداء وقابلية التوسع لبعض التطبيقات الموزعة.

ومع ذلك مع تحرك الأنظمة الموزعة نحو استغلال البث المتعدد أصبحت بروتوكولات التحكم في تدفق البث المتعدد أكثر أهمية، وسيساعد العثور على حل عام وفعال للتحكم في تدفق البث المتعدد في تسهيل استغلال العناصر الأولية للبث المتعدد المتوفرة في الشبكات المحلية وشبكات المنطقة الواسعة “WAN” كما يتم تقديم تحليل للتحكم في تدفق البث المتعدد ومتبوعاً بمشكلات التصميم الرئيسية المرتبطة بالتحكم في تدفق البث المتعدد وعرض تقديمي لعائلة البروتوكول المقترحة.

تستند عائلة البروتوكول المقترحة على التحكم في معدل الإرسال، كما تم تقديم بروتوكول التحكم في تدفق البث المتعدد غير الموثوق به والموثوق استناداً إلى العائلة المقترحة، كما تم عرض دراسة عن أداء هذه البروتوكولات وختم هذه الرسالة بالتحقيق في مدى جودة أداء بروتوكول التحكم في تدفق البث المتعدد الموثوق به عند استخدامه لنشر الرسائل، كما أنّ التحكم المباشر في المعدل له ميزة كتقنية للتحكم في تدفق البث المتعدد على شبكات المنطقة المحلية.

• “WAN” هي اختصار لـ “Wide-Area-Network”.

• “FDDI” هي اختصار لـ “Fiber-Distributed-Data-Interface”.

ما هو التحكم في الازدحام

1- خصائص التحكم في الازدحام

• إنّها تقنية تحمي كل شيء عبر الشبكة ولديها قدر جيد من الوصول إلى مورد الشبكة وفي غضون الوقت المخصص.

• لنفترض أنّه في بيئة شبكة مختلطة يحتاج الجميع إلى القدرة على تولي مرحلة عامة مماثلة من الأداء.

• كما هو الحال في شبكة “LAN” المكتبية يتوفر عدد من الأجزاء، حيث يعمل الجميع داخل شبكة “LAN” على الرغم من أنّها قد تتطلب الخروج لرابط “WAN” وهو أبطأ من جزء “LAN”.

ملاحظة:“LAN” هي اختصار لـ “Local-Area-Network”.

2- مشكلات التحكم في الازدحام

لذلك يمكن وضع نوع من التحكم في الازدحام لضمان عدم وجود مشكلات داخل شبكة أكبر، والمشكلات المتعلقة بالتحكم في الازدحام هي:

• التحميل المنخفض.

• سياسات الخدمة.

• قائمة انتظار الحزم.

• قائمة انتظار جهاز التوجيه، ومن الصعب الحصول عليها لأنّ جهاز التوجيه يمكنه الحصول على العديد من الحزم نظراً لأنّ العديد من المصادر متصلة بشبكة.

أهمية الازدحام والتحكم في التدفق

• يتم استخدام التحكم في التدفق بحيث لا يحصل جهاز الاستقبال على الكثير من البيانات التي لا يمكنه معالجتها، وبالتالي فإنّ المتلقي لا يطغى عليه.

• يتم استخدام التحكم في الازدحام بحيث لا تكون الشبكة مزدحمة وتعمل بسلاسة.

• تنفيذ الازدحام والتحكم في التدفق.

• يتم تنفيذ التحكم في التدفق عن طريق جعل المرسل يرسل البيانات ببطء.

• يتم التحكم في الازدحام عن طريق إرسال البيانات التي يتم إرسالها ببطء بواسطة طبقة النقل.

أساسيات المشكلات المتعلقة بالازدحام والتحكم في التدفق

1- أولوية التحكم في التدفق

• يساعدك التحكم في التدفق المستند إلى الأولوية “PFC” على التخلص من فقدان الإطار بسبب الازدحام.

• يتم تحقيق التحكم في التدفق المستند إلى الأولوية “IEEE 802.1Qbb” من خلال آلية مشابهة لإطارات الإيقاف المؤقت ولكنّها تعمل وفقاً للأولويات الفردية، كما يُطلق على “PFC” اسم التحكم في التدفق المستند إلى الفئة “CBFC” أو إيقاف مؤقت حسب الأولوية “PPP”.

ملاحظة:“CBFC” هي اختصار لـ “Category-Based-Flow-Control”.

ملاحظة:“PPP” هي اختصار لـ “Point-to-Point-Protocol”.

ملاحظة:“PFC” هي اختصار لـ “power-factor-correction”.

2- التحكم في التدفق والتحكم في الازدحام

• التحكم في التدفق هو آلية شاملة تتحكم في حركة المرور بين المرسل والمستقبل.

• يحدث التحكم في التدفق في طبقة ارتباط البيانات وطبقة النقل.

• تستخدم شبكة التحكم في الازدحام للتحكم في الازدحام في الشبكة، وهذه المشكلة ليست معروفة في الشبكات الحديثة مع التقدم في سرعات الناقل وأحجام الذاكرة.

• السيناريو الأكثر احتمالاً هو ازدحام الشبكة داخل المحول.

• تتم معالجة التحكم في الازدحام بواسطة طبقة الشبكة وطبقة النقل.

3- اعتبارات تصميم التحكم في التدفق

• بشكل افتراضي يتم تمكين التحكم في التدفق على جميع واجهات الشبكة في مضيفات “ESXi”.

• يتم تكوين التحكم في التدفق على “NIC” بواسطة السائق، وعندما تغمر حركة مرور الشبكة على “NIC” يرسل “NIC” إطارات إيقاف مؤقت.

• يمكن أن تؤدي آليات التحكم في التدفق مثل إطارات الإيقاف المؤقت إلى زمن انتقال إجمالي في إدخال أو إخراج الضيف “VM” بسبب زيادة زمن الوصول في طبقة شبكة “vSAN”.

• توفر بعض برامج تشغيل الشبكة خيارات الوحدة النمطية التي تقوم بتكوين وظيفة التحكم في التدفق داخل برنامج التشغيل.

• تمكّنك بعض برامج تشغيل الشبكة من تعديل خيارات التكوين باستخدام الأداة المساعدة لسطر الأوامر “ethtool” على وحدة التحكم الخاصة بمضيف “ESXi”.

• استخدم خيارات الوحدة النمطية أو أداة “ethtool” اعتماداً على تفاصيل التنفيذ لبرنامج تشغيل معين.

• في عمليات النشر بسرعة “1 جيجابت في الثانية” اترك التحكم في التدفق ممكّنًا على واجهات شبكة “ESXi” افتراضياً.

• إذا كانت إطارات الإيقاف المؤقت تمثل مشكلة فقم بالتخطيط بعناية لتعطيل التحكم في التدفق بالتزامن مع دعم بائع الأجهزة أو خدمات الدعم العالمي لـ “VMware”.

• كما يشير عدد كبير من إطارات الإيقاف المؤقت في بيئة ما إلى وجود شبكة أساسية أو مشكلة نقل للتحقيق فيها.

ملاحظة:“ESXi” هي اختصار لـ “ESX-integrated”.

ملاحظة:“VM” هي اختصار لـ “Virtual-Machine”.

ملاحظة:“NIC” هي اختصار لـ “network-interface-card”.