Mikä on verkkovirran ohjaus?

Verkkovirran ohjaus on viestintäverkkojen tapa hallita verkon ruuhkia. Eri tekniikoita voidaan käyttää sekä piiripohjaisissa verkoissa että pakettivaihtoverkoissa, kuten Internetissä. Virtauksen säätötekniikoiden avulla verkko pystyy tarjoamaan paremman kokonaispalvelun laadun ja vähentämään katkenneen viestinnän taajuutta.

Piiriverkot, kuten tietyntyyppisen digitaalisen viestinnän aikajakoiset multipleksointiverkot, käyttävät tyypillisesti viestintään omistettuja piirejä. Näissä tapauksissa verkko saattaa jäädä käyttämättä kaikkia käytettävissä olevia kanavia kaistanleveydelle. Jos kanava on käyttämättömänä, kun muu liikenne odottaa lähetystä, voidaan käyttää verkkovirran säätötekniikoita käytettävissä olevien viestintäpiirien ryhmän tasapainottamiseksi.

Tällaisissa piiriverkkoissa käytetään asianmukaista yhteyspääsyn ohjausta (CAC) tunnettua tekniikkaa oikean verkkovirtauksen ohjaamiseksi. Algoritmeja käytetään verkon tarkkailuun ja päätösten tekemiseen käytettävissä olevien resurssien hyödyntämisestä. Yleensä algoritmit mahdollistavat piirin käytön riippuen tiettyjen muuttujien arvioinnista, kuten tarvittavan palvelun tyypistä, palvelun laadusta, joka on täytettävä, ja muista liikennetiedoista, kuten huippuhinnoista ja kestävistä hinnoista. Yksi haittapuoli on se, että jotkin CAC-menetelmät priorisoivat myös käytettävissä olevat piirit, varaamalla siten joitain piirejä satunnaisille korkean prioriteetin yhteyksille, mikä kumoaa tarkoituksen, koska nämä piirit pysyvät edelleen käyttämättöminä, jos korkean prioriteetin viestintää ei ole kauttakulussa.

Pakettikytkentäisissä verkoissa voidaan käyttää lukemattomia mahdollisia verkkovirtojen ohjaustekniikoita verkon tyypin tai saatavilla olevan ohjelmiston tai laitteiston mukaan. Useimmissa tapauksissa pakettivälitteinen verkko käyttää jonkinlaista puskuria, joka on tallennusmekanismi lähettäjältä vastaanotettujen datapakettien sieppaamiseen. Paketit menevät puskuriin ja vastaanottajasovellus vetää ne ulos käytettäväksi. Jos lähettävä lähetys on nopeampi kuin vastaanottavan pään kyky käsitellä puskurin tietoja, se voi täyttää nopeasti.

Lähetyksen ohjausprotokolla (TCP) -verkoissa verkkovirran ohjausta voidaan käsitellä tekniikalla, joka tunnetaan ikkunan skaalausnä. TCP-yhteyden aikana tapahtuva kolmisuuntainen kättely mahdollistaa tiedon vastaanottajan ikkunan koosta. Tällä tavalla vastaanottaja voi ilmoittaa lähettäjälle, kuinka paljon puskuritilaa on käytettävissä, jotta lähettäjä voi välttää lähettämästä liikaa dataa.
Suositellussa standardin 232 (RS-232) tietoliikenne-erässä käsitellään myös säännöksiä, jotka koskevat verkkovirtojen ohjausta sarjaliikenneverkoissa. RS-232: ssa se hajoaa joko ohjelmistopohjaiseksi tai laitteistopohjaiseksi ratkaisuksi. Ohjelmistotekniikka tunnetaan myös nimellä XON-XOFF-virtauksen säätö, jossa vastaanottaja lähettää XON-signaalin, joka ilmoittaa pystyvänsä vastaanottamaan dataa, ja XOFF, kun sillä on täysi puskuri. Virheitä voi ilmetä, jos viestintäsignaali on huono, jolloin lähettäjä ei välttämättä vastaanota XOFF -signaalia oikein ja jatkaa pakettien lähettämistä vastaanottajalle. Virtauksen ohjaussignaalit lähetetään myös saman kanavan kautta kuin tiedonsiirto, joka kuluttaa pienen määrän kaistanleveyttä.
Laitteistopohjainen verkkovirtauksen ohjaus on toisaalta paljon luotettavampi lisäkustannusten avulla, kun toteutetaan muita fyysisiä linjoja. Tässä tapauksessa asetetaan erilliset lähetyksen ohjauslinjat: toista kutsutaan lähetyspyynnön (RTS) linjaksi ja toista on selkeästi lähetettävä (CTS) linja. Lähetyspää ilmoittaa aikomuksestaan ​​lähettää RTS -linjan yli, ja vastaanottaja ilmoittaa kyvystään vastaanottaa CTS -linjan yli.