مزامنة TCP العالمية
تُعرف ظاهرة التزامن العالمي لبروتوكول التحكم بالنقل (TCP) في شبكات الحاسوب بنمط يقوم فيه كل مُرسِل بتقليل وزيادة معدل الإرسال في الوقت نفسه الذي يقوم فيه المُرسِلون الآخرون بذلك. وقد يحدث هذا لتدفقات بروتوكول التحكم بالنقل (TCP) خلال فترات الازدحام، حيث يقوم كل مُرسِل بتقليل معدل الإرسال الخاص به في الوقت نفسه الذي يحدث فيه فقدان الحزم.
الأسباب
تحتوي أجهزة التوجيه على الإنترنت عادةً على قوائم انتظار الحزم، للسماح لها بالاحتفاظ بالحزم عندما تكون الشبكة مشغولة، بدلاً من تجاهلها.
نظراً لمحدودية موارد أجهزة التوجيه، فإن حجم قوائم الانتظار هذه محدود أيضاً. وأبسط طريقة للحد من حجم قائمة الانتظار هي ما يُعرف بـ" إسقاط الذيل" . يُسمح لقائمة الانتظار بالامتلاء إلى أقصى حجم لها، ثم تُهمل أي حزم بيانات جديدة ببساطة حتى يتوفر مكان في قائمة الانتظار مرة أخرى.
يُسبب هذا مشاكل عند استخدامه على أجهزة توجيه TCP/IP التي تتعامل مع تدفقات TCP متعددة، خاصةً خلال فترات ذروة حركة البيانات. فبينما تكون الشبكة مستقرة، يكون الطابور ممتلئًا باستمرار، ولا توجد مشاكل سوى أن امتلاء الطابور يؤدي إلى زمن استجابة مرتفع. ومع ذلك، قد يؤدي حدوث تدفق مفاجئ لحركة البيانات إلى فقدان عدد كبير من التدفقات المستقرة القائمة للحزم في وقت واحد.
يتمتع بروتوكول TCP بخاصية التعافي التلقائي من فقدان الحزم، حيث يفسر ذلك على أنه ازدحام في الشبكة (وهو ما يكون صحيحًا في الغالب). يقوم المرسل بتقليل معدل إرساله لفترة زمنية محددة، ثم يحاول معرفة ما إذا كانت الشبكة قد هدأت عن طريق زيادة المعدل تدريجيًا. يُعرف هذا بخوارزمية البدء البطيء .
سيستخدم جميع المُرسِلين تقريبًا نفس التأخير الزمني قبل زيادة معدلات إرسالهم. وعندما تنتهي هذه التأخيرات في الوقت نفسه، سيرسل جميع المُرسِلين حزمًا إضافية، مما يؤدي إلى امتلاء قائمة انتظار الموجّه مرة أخرى في حلقة تغذية راجعة متكررة. يُشار إلى هذا النمط باسم "التزامن العالمي"، ويؤدي إلى استخدام غير فعال لعرض النطاق الترددي، نظرًا للعدد الكبير من الحزم المفقودة التي يجب إعادة إرسالها، ولأن معدل إرسال المُرسِلين ينخفض مقارنةً بالحالة المستقرة، حيث يتراجعون بعد كل فقدان. يُشبه هذا النمط مشكلة القطيع الهائج في إدارة العمليات .
الحلول
لقد حظيت هذه المشكلة باهتمام بحثي واسع. ويبدو أن الإجماع يشير إلى أن خوارزمية إسقاط الذيل هي السبب الرئيسي للمشكلة، وأن خوارزميات إدارة حجم قائمة الانتظار الأخرى، مثل الكشف المبكر العشوائي (RED) والكشف المبكر الموزون (Weighted RED)، ستقلل من احتمالية حدوث تزامن عالمي، بالإضافة إلى الحفاظ على أحجام قوائم الانتظار منخفضة في مواجهة الأحمال الثقيلة وذروات حركة المرور غير المتوقعة.
انظر أيضاً
مراجع
روابط خارجية
- التحكم في ازدحام بروتوكول TCP