ما هو التحكم في الازدحام في الحلقة المغلقة في نقل بيانات الشبكات

تعمل آليات التحكم في الازدحام في الحلقة المغلقة على تقليل الازدحام بعد حدوثه، كما تم استعماله للعديد من الآليات من خلال بروتوكولات مختلفة.

ما هي آليات التحكم في الازدحام في الحلقة المغلقة

1- الضغط الخلفي

الضغط العكسي: هو عنصر تحكم في الازدحام من عقدة إلى عقدة يبدأ بعقدة وينتشر، في الاتجاه المعاكس لتدفق البيانات إلى المصدر، كما يمكن تطبيق تقنية الضغط العكسي فقط على شبكات الدوائر الافتراضية، حيث تعرف كل عقدة عقدة المنبع التي يتم من خلالها تدفق البيانات.

تشير تقنية الضغط العكسي إلى آلية التحكم في الازدحام، حيث تتوقف العقدة المزدحمة عن تلقي البيانات من العقدة أو العقد المنبع المباشرة، كما قد يتسبب هذا في ازدحام العقدة أو العقد المنبع وهي بدورها ترفض البيانات من العقد أو العقد المنبع الخاصة بها وما إلى ذلك.

تحتوي العقدة على بيانات إدخال أكثر مما يمكنها التعامل معه، كما يقوم بإسقاط بعض الحزم في مخزن الإدخال المؤقت الخاص به ويبلغ العقدة بالتباطؤ، والعقدة بدورها قد تكون مزدحمة لأنّها تبطئ تدفق إخراج البيانات، حيث إذا كانت العقدة مزدحمة فإنّها تخبر العقدة السابقة بالتباطؤ، ممّا قد يؤدي بدوره إلى حدوث ازدحام.

أمّا إذا كان الأمر كذلك فقم بإبلاغ مصدر البيانات بأن يتباطأ، وهذا في الوقت المناسب يخفف الازدحام كما أنّ الضغط على العقدة التالية يتحرك للخلف إلى المصدر لإزالة الازدحام.

2- حزمة الاختناق

حزمة الاختناق: هي حزمة ترسلها عقدة إلى المصدر لإبلاغها بالازدحام، كما أنّ الفرق بين طريقة الضغط الخلفي وطريقة حزمة الخنق، وفي الضغط العكسي يكون التحذير من عقدة واحدة إلى عقدة المنبع وعلى الرغم من أنّ التحذير قد يصل في النهاية إلى المحطة المصدر.

في طريقة حزمة الاختناق يكون التحذير من جهاز التوجيه والذي واجه ازدحاماً إلى المحطة المصدر مباشرةً، كما لا يتم تحذير العقد الوسيطة التي تنتقل من خلالها الحزمة وكمثال على هذا النوع من التحكم في “ICMP”، حيث عندما يكون جهاز التوجيه في الإنترنت غارقاً في مخططات بيانات “IP” فقد يتجاهل بعضها ولكنّها تُعلم مضيف المصدر، وباستخدام رسالة إخماد مصدر “ICMP” تذهب رسالة التحذير مباشرة إلى محطة المصدر وأجهزة التوجيه الوسيطة ولا تتخذ أي إجراء.

• “ICMP” هي اختصار لـ “Internet Control Message Protocol”.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

3- الإشارات الضمنية

في الإشارة الضمنية لا يوجد اتصال بين العقدة أو العقد المزدحمة والمصدر، كما يخمن المصدر أنّ هناك ازدحاماً في مكان ما في الشبكة نتيجة لأعراض أخرى، وعلى سبيل المثال عندما يرسل المصدر عدة حزم ولا يوجد إقرار لفترة من الوقت، فإنّ أحد الافتراضات هو أنّ الشبكة مزدحمة، كما يتم تفسير التأخير في تلقي إشعار الاستلام على أنّه ازدحام في الشبكة، كما يجب أن يتباطأ المصدر.

4- الإشارات الصريحة

يمكن للعقدة التي تواجه الازدحام أن ترسل إشارة صريحة إلى المصدر أو الوجهة، ومع ذلك تختلف طريقة الإرسال للبيانات الصريح عن طريقة حزمة الخنق، وفي طريقة حزمة الخانق تُستخدم حزمة منفصلة لهذا الغرض، وفي طريقة الإرسال للإشارات الصريح يتم تضمين الإشارة في الحزم التي تحمل البيانات، كما يمكن أن تحدث الإشارة الصريحة كما يظهر في التحكم في ازدحام ترحيل الإطارات إمّا في الاتجاه الأمامي أو الخلفي.

أولاً: الإشارة إلى الوراء

• يمكن تعيين بت في حزمة تتحرك في الاتجاه المعاكس للازدحام.

• يمكن أن يحذر هذا البت المصدر من وجود ازدحام وأنهّ يحتاج إلى إبطاء لتجنب التخلص من الحزم.

ثانياً: إشارات إلى الأمام

• يمكن تعيين بت في حزمة تتحرك في اتجاه الازدحام.

• يمكن أن يحذر هذا البت الوجهة من وجود ازدحام.

• يمكن للمتلقي في هذه الحالة استخدام سياسات، مثل إبطاء الإشعارات لتخفيف الازدحام.

• تحاول آليات التحكم في الازدحام في الحلقة المغلقة إزالة الازدحام بعد حدوثه.

خصائص الطرق المستخدمة للتحكم في الازدحام في الحلقة المغلقة

أولاً: الضغط الخلفي

• الضغط الخلفي: هو عنصر تحكم في الازدحام من عقدة إلى عقدة يبدأ بالعقدة وينتشر في الاتجاه المعاكس لتدفق البيانات.

• يمكن تطبيق تقنية الضغط العكسي فقط على شبكات الدوائر الافتراضية، وفي مثل هذه الدائرة الافتراضية تعرف كل عقدة عقدة المنبع التي يأتي منها تدفق البيانات.

• في طريقة التحكم في الازدحام هذه تتوقف العقدة المزدحمة عن تلقي البيانات من العقدة أو العقد المنبع المباشرة.

• قد يتسبب هذا في ازدحام العقدة الأولية على العقد، وبالتالي فإنّها بدورها ترفض البيانات من العقد أو العقد المنبع الخاصة بها.

• كما أنّ العقدة مزدحمة وتتوقف عن استقبال الحزم وتبلغ عقدة المنبع الأخر بالتباطؤ، كما قد تكون العقدة الأخرى بالتناوب مزدحمة وتبلغ العقدة الأولى بالإبطاء، كما قد تخلق العقدة الأولى ازدحاماً وتخبر العقدة المصدر أن تبطئ، وبهذه الطريقة يتم تخفيف الازدحام وبالتالي يتم تحريك الضغط على العقدة التي بعدها للخلف إلى المصدر لإزالة الازدحام.

ثانياً: حزمة الاختناق

• في طريقة التحكم في الازدحام هذه يرسل جهاز التوجيه أو العقدة المزدحمة نوعاً خاصاً من الحزمة يسمى حزمة الاختناق إلى المصدر لإبلاغه عن الازدحام.

• هنا لا تقوم العقدة المزدحمة بإبلاغ عقدة المنبع الخاصة بها عن الازدحام كما هو الحال في طريقة الضغط العكسي.

• في طريقة حزمة الاختناق ترسل العقدة المزدحمة تحذيراً مباشرةً إلى محطة المصدر أي لا يتم تحذير العقد الوسيطة التي تنتقل الحزمة من خلالها.

ثالثاً: الإشارات الضمنية

• في الإشارة الضمنية لا يوجد اتصال بين العقدة أو العقد المزدحمة والمصدر.

• يخمن المصدر أنّ هناك ازدحاماً في مكان ما في الشبكة عندما لا يتلقى أي إقرار، لذلك يتم تفسير التأخير في تلقي إشعار الاستلام على أنه ازدحام في الشبكة.

• عند استشعار هذا الازدحام يتباطأ المصدر.

• يستخدم برنامج التعاون الفني هذا النوع من سياسة التحكم في الازدحام.

رابعاً: إشارات صريحة

• في هذه الطريقة ترسل العقد المزدحمة إشارة صريحة إلى المصدر أو الوجهة للإبلاغ عن الازدحام.

• يختلف الإرسال للإشارات الصريح عن طريقة حزمة الخنق، وفي طريقة التعبئة الخانقة تُستخدم حزمة منفصلة لهذا الغرض، بينما في طريقة الإرسال للإشارات الصريحة يتم تضمين الإشارة في الحزم التي تحمل البيانات.

• يمكن أن تحدث الإشارات الصريحة إمّا في الاتجاه الأمامي أو الاتجاه الخلفي.

• في الإشارة العكسية يتم تعيين بت في حزمة تتحرك في الاتجاه المعاكس للازدحام، كما يحذر هذا البت المصدر من الازدحام ويخبر المصدر بالتباطؤ.

• في الإشارة الأمامية يتم تعيين بت في حزمة تتحرك في اتجاه الازدحام، وهذا البت يحذر الوجهة من الازدحام، كما يستخدم المتلقي في هذه الحالة سياسات مثل إبطاء الإشعارات لإزالة الازدحام.