អាវុធសម្ងាត់របស់ TCP៖ ការគ្រប់គ្រងលំហូរបណ្តាញ និងការគ្រប់គ្រងការកកស្ទះបណ្តាញ

ការគ្រប់គ្រងការកកស្ទះបណ្តាញ
មុននឹងណែនាំការគ្រប់គ្រងការកកស្ទះ យើងត្រូវយល់ថា បន្ថែមពីលើបង្អួចទទួល និងបង្អួចផ្ញើ ក៏មានបង្អួចកកស្ទះផងដែរ ដែលភាគច្រើនត្រូវបានប្រើដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានៃអត្រាដែលអ្នកផ្ញើចាប់ផ្តើមផ្ញើទិន្នន័យទៅកាន់បង្អួចទទួល។ ដូច្នេះ បង្អួចកកស្ទះក៏ត្រូវបានថែរក្សាដោយអ្នកផ្ញើ TCP ផងដែរ។ យើងត្រូវការក្បួនដោះស្រាយដើម្បីសម្រេចថាតើទិន្នន័យប៉ុន្មានដែលសមរម្យដើម្បីផ្ញើ ព្រោះការផ្ញើទិន្នន័យតិចពេក ឬច្រើនពេកមិនមែនជាឧត្តមគតិទេ ដូច្នេះហើយទើបមានគោលគំនិតនៃបង្អួចកកស្ទះ។

នៅក្នុងការគ្រប់គ្រងលំហូរបណ្តាញពីមុន អ្វីដែលយើងបានជៀសវាងគឺអ្នកផ្ញើបំពេញឃ្លាំងសម្ងាត់របស់អ្នកទទួលជាមួយនឹងទិន្នន័យ ប៉ុន្តែយើងមិនដឹងថាមានអ្វីកំពុងកើតឡើងនៅក្នុងបណ្តាញនោះទេ។ ជាធម្មតា បណ្តាញកុំព្យូទ័រស្ថិតនៅក្នុងបរិយាកាសដែលបានចែករំលែក។ ជាលទ្ធផល អាចមានការកកស្ទះបណ្តាញដោយសារតែការទំនាក់ទំនងរវាងម៉ាស៊ីនផ្សេងទៀត។

នៅពេលដែលបណ្តាញមានការកកស្ទះ ប្រសិនបើកញ្ចប់មួយចំនួនធំត្រូវបានបន្តផ្ញើ វាអាចបង្កបញ្ហាដូចជាការពន្យារពេល និងការបាត់បង់កញ្ចប់។ នៅចំណុចនេះ TCP នឹងបញ្ជូនទិន្នន័យឡើងវិញ ប៉ុន្តែការបញ្ជូនឡើងវិញនឹងបង្កើនបន្ទុកលើបណ្តាញ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការពន្យារពេលកាន់តែធំ និងការបាត់បង់កញ្ចប់កាន់តែច្រើន។ នេះអាចចូលទៅក្នុងវដ្តអាក្រក់ ហើយបន្តកាន់តែធំឡើង។

ដូច្នេះ TCP មិនអាចមើលរំលងអ្វីដែលកំពុងកើតឡើងនៅលើបណ្តាញបានទេ។ នៅពេលដែលបណ្តាញមានការកកស្ទះ TCP លះបង់ខ្លួនឯងដោយកាត់បន្ថយបរិមាណទិន្នន័យដែលវាផ្ញើ។

ដូច្នេះ ការគ្រប់គ្រងការកកស្ទះត្រូវបានស្នើឡើង ដែលមានគោលបំណងជៀសវាងការបំពេញបណ្តាញទាំងមូលជាមួយនឹងទិន្នន័យពីអ្នកផ្ញើ។ ដើម្បីគ្រប់គ្រងបរិមាណទិន្នន័យដែលអ្នកផ្ញើគួរផ្ញើ TCP កំណត់គោលគំនិតមួយហៅថា បង្អួចកកស្ទះ។ ក្បួនដោះស្រាយគ្រប់គ្រងការកកស្ទះនឹងកែតម្រូវទំហំនៃបង្អួចកកស្ទះទៅតាមកម្រិតនៃការកកស្ទះនៃបណ្តាញ ដើម្បីគ្រប់គ្រងបរិមាណទិន្នន័យដែលផ្ញើដោយអ្នកផ្ញើ។

តើ​បង្អួច​កកស្ទះ​ជា​អ្វី? តើ​នេះ​មាន​ទំនាក់ទំនង​អ្វី​ជាមួយ​បង្អួច​ផ្ញើ?

បង្អួចកកស្ទះ (Congestion Window) គឺជាអថេរស្ថានភាពមួយដែលរក្សាដោយអ្នកផ្ញើ ដែលកំណត់បរិមាណទិន្នន័យដែលអ្នកផ្ញើអាចផ្ញើបាន។ បង្អួចកកស្ទះផ្លាស់ប្តូរជាថាមវន្តទៅតាមកម្រិតកកស្ទះនៃបណ្តាញ។

បង្អួចផ្ញើគឺជាទំហំបង្អួចដែលបានព្រមព្រៀងគ្នារវាងអ្នកផ្ញើ និងអ្នកទទួល ដែលបង្ហាញពីបរិមាណទិន្នន័យដែលអ្នកទទួលអាចទទួល។ បង្អួចកកស្ទះ និងបង្អួចផ្ញើមានទំនាក់ទំនងគ្នា។ បង្អួចផ្ញើជាធម្មតាស្មើនឹងអប្បបរមានៃបង្អួចកកស្ទះ និងបង្អួចទទួល ពោលគឺ swnd = min(cwnd, rwnd)។

បង្អួច​សម្រាប់​ការកកស្ទះ​ប្រែប្រួល​ដូចខាងក្រោម៖

ប្រសិនបើមិនមានការកកស្ទះនៅក្នុងបណ្តាញទេ ពោលគឺមិនមានការអស់ពេលបញ្ជូនឡើងវិញទេ ចន្លោះពេលកកស្ទះនឹងកើនឡើង។

ប្រសិនបើមានការកកស្ទះនៅក្នុងបណ្តាញ បង្អួចកកស្ទះនឹងថយចុះ។

អ្នកផ្ញើកំណត់ថាតើបណ្តាញមានការកកស្ទះឬអត់ ដោយសង្កេតមើលថាតើកញ្ចប់ទទួលស្គាល់ ACK ត្រូវបានទទួលក្នុងរយៈពេលដែលបានកំណត់ឬអត់។ ប្រសិនបើអ្នកផ្ញើមិនបានទទួលកញ្ចប់ទទួលស្គាល់ ACK ក្នុងរយៈពេលដែលបានកំណត់ទេ វាត្រូវបានចាត់ទុកថាបណ្តាញមានការកកស្ទះ។

បន្ថែមពីលើបង្អួចកកស្ទះ វាដល់ពេលដែលត្រូវពិភាក្សាអំពីក្បួនដោះស្រាយគ្រប់គ្រងការកកស្ទះ TCP។ ក្បួនដោះស្រាយគ្រប់គ្រងការកកស្ទះ TCP មានផ្នែកសំខាន់ៗចំនួនបី៖

ការចាប់ផ្តើមយឺត៖ដំបូងឡើយ បង្អួចកកស្ទះ cwnd មានទំហំតូច ហើយអ្នកផ្ញើបង្កើនបង្អួចកកស្ទះជាលំដាប់ដើម្បីសម្របខ្លួនទៅនឹងសមត្ថភាពរបស់បណ្តាញបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស។
ការជៀសវាងការកកស្ទះ៖បន្ទាប់ពីចន្លោះពេលកកស្ទះលើសពីកម្រិតកំណត់ជាក់លាក់មួយ ឧបករណ៍ផ្ញើនឹងបង្កើនចន្លោះពេលកកស្ទះតាមរបៀបលីនេអ៊ែរ ដើម្បីបន្ថយអត្រាកំណើននៃចន្លោះពេលកកស្ទះ និងជៀសវាងការផ្ទុកលើសទម្ងន់លើបណ្តាញ។
ការងើបឡើងវិញរហ័ស៖ប្រសិនបើការកកស្ទះកើតឡើង អ្នកផ្ញើនឹងកាត់បន្ថយរយៈពេលកកស្ទះពាក់កណ្តាល ហើយចូលទៅក្នុងស្ថានភាពស្តារឡើងវិញលឿន ដើម្បីកំណត់ទីតាំងនៃការស្តារបណ្តាញឡើងវិញតាមរយៈ acks ស្ទួនដែលបានទទួល ហើយបន្ទាប់មកបន្តបង្កើនរយៈពេលកកស្ទះ។

ចាប់ផ្តើមយឺត
នៅពេលដែលការតភ្ជាប់ TCP ត្រូវបានបង្កើតឡើង បង្អួចកកស្ទះ cwnd ដំបូងត្រូវបានកំណត់ទៅតម្លៃ MSS អប្បបរមា (ទំហំផ្នែកអតិបរមា)។ តាមវិធីនេះ អត្រាផ្ញើដំបូងគឺប្រហែល MSS/RTT បៃ/វិនាទី។ កម្រិតបញ្ជូនដែលអាចប្រើបានជាក់ស្តែងជាធម្មតាធំជាង MSS/RTT ដូច្នេះ TCP ចង់ស្វែងរកអត្រាផ្ញើល្អបំផុត ដែលអាចសម្រេចបានដោយមធ្យោបាយនៃការចាប់ផ្តើមយឺត។

នៅក្នុងដំណើរការចាប់ផ្តើមយឺត តម្លៃនៃបង្អួចកកស្ទះ cwnd នឹងត្រូវបានចាប់ផ្តើមទៅ 1 MSS ហើយរាល់ពេលដែលផ្នែកកញ្ចប់ដែលបានបញ្ជូនត្រូវបានទទួលស្គាល់ តម្លៃនៃ cwnd នឹងត្រូវបានបង្កើនដោយ MSS មួយ ពោលគឺតម្លៃនៃ cwnd នឹងក្លាយជា 2 MSS។ បន្ទាប់ពីនោះ តម្លៃនៃ cwnd ត្រូវបានកើនឡើងទ្វេដងសម្រាប់ការបញ្ជូនផ្នែកកញ្ចប់ដោយជោគជ័យនីមួយៗ និងបន្តបន្ទាប់ទៀត។ ដំណើរការលូតលាស់ជាក់លាក់ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។

 

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អត្រាផ្ញើមិនអាចកើនឡើងជានិច្ចនោះទេ។ កំណើនត្រូវតែបញ្ចប់នៅពេលណាមួយ។ ដូច្នេះ តើការកើនឡើងអត្រាផ្ញើបញ្ចប់នៅពេលណា? ការចាប់ផ្តើមយឺតៗជាធម្មតាបញ្ចប់ការកើនឡើងនៃអត្រាផ្ញើតាមវិធីមួយក្នុងចំណោមវិធីជាច្រើន៖

វិធីទីមួយគឺករណីបាត់បង់កញ្ចប់ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផ្ញើចាប់ផ្តើមយឺត។ នៅពេលដែលការបាត់បង់កញ្ចប់កើតឡើង TCP កំណត់បង្អួចកកស្ទះ cwnd របស់អ្នកផ្ញើទៅ 1 ហើយចាប់ផ្តើមដំណើរការចាប់ផ្តើមយឺតឡើងវិញ។ នៅចំណុចនេះ គំនិតនៃកម្រិតចាប់ផ្តើមយឺត ssthresh ត្រូវបានណែនាំ ដែលតម្លៃដំបូងរបស់វាគឺពាក់កណ្តាលនៃតម្លៃ cwnd ដែលបង្កើតការបាត់បង់កញ្ចប់។ នោះគឺនៅពេលដែលការកកស្ទះត្រូវបានរកឃើញ តម្លៃនៃ ssthresh គឺពាក់កណ្តាលនៃតម្លៃបង្អួច។

វិធីទីពីរគឺត្រូវទាក់ទងដោយផ្ទាល់ជាមួយតម្លៃនៃកម្រិតចាប់ផ្ដើមយឺត ssthresh។ ដោយសារតម្លៃនៃ ssthresh គឺពាក់កណ្តាលនៃតម្លៃបង្អួចនៅពេលដែលការកកស្ទះត្រូវបានរកឃើញ ការបាត់បង់កញ្ចប់អាចកើតឡើងជាមួយនឹងការទ្វេដងនីមួយៗនៅពេលដែល cwnd ធំជាង ssthresh។ ដូច្នេះ វាជាការល្អបំផុតក្នុងការកំណត់ cwnd ទៅ ssthresh ដែលនឹងធ្វើឱ្យ TCP ប្តូរទៅរបៀបគ្រប់គ្រងការកកស្ទះ និងបញ្ចប់ការចាប់ផ្តើមយឺត។

វិធីចុងក្រោយដែលការចាប់ផ្តើមយឺតអាចបញ្ចប់បាន គឺប្រសិនបើរកឃើញកញ្ចប់ ACK ស្ទួនចំនួនបី TCP នឹងធ្វើការបញ្ជូនឡើងវិញយ៉ាងលឿន ហើយចូលទៅក្នុងស្ថានភាពស្តារឡើងវិញ។ (ប្រសិនបើវាមិនច្បាស់ថាហេតុអ្វីបានជាមានកញ្ចប់ ACK ចំនួនបី វានឹងត្រូវបានពន្យល់ដោយឡែកពីគ្នានៅក្នុងយន្តការបញ្ជូនឡើងវិញ។)

ការជៀសវាងការកកស្ទះ
នៅពេលដែល TCP ចូលទៅក្នុងស្ថានភាពគ្រប់គ្រងការកកស្ទះ cwnd ត្រូវបានកំណត់ទៅពាក់កណ្តាលនៃកម្រិតកកស្ទះ ssthresh។ នេះមានន័យថាតម្លៃនៃ cwnd មិនអាចកើនឡើងទ្វេដងរាល់ពេលដែលផ្នែកកញ្ចប់ត្រូវបានទទួលនោះទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ វិធីសាស្រ្តអភិរក្សនិយមមួយត្រូវបានអនុម័ត ដែលតម្លៃនៃ cwnd ត្រូវបានបង្កើនត្រឹមតែ MSS មួយប៉ុណ្ណោះ (ប្រវែងផ្នែកកញ្ចប់អតិបរមា) បន្ទាប់ពីការបញ្ជូននីមួយៗត្រូវបានបញ្ចប់។ ឧទាហរណ៍ ទោះបីជាផ្នែកកញ្ចប់ចំនួន 10 ត្រូវបានទទួលស្គាល់ក៏ដោយ តម្លៃនៃ cwnd នឹងកើនឡើងត្រឹមតែ MSS មួយប៉ុណ្ណោះ។ នេះគឺជាគំរូកំណើនលីនេអ៊ែរ ហើយវាក៏មានព្រំដែនខាងលើលើកំណើនផងដែរ។ នៅពេលដែលការបាត់បង់កញ្ចប់កើតឡើង តម្លៃនៃ cwnd ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅជា MSS ហើយតម្លៃនៃ ssthresh ត្រូវបានកំណត់ទៅពាក់កណ្តាលនៃ cwnd។ ឬវាក៏នឹងបញ្ឈប់កំណើននៃ MSS នៅពេលដែលការឆ្លើយតប ACK លើសចំនួន 3 ត្រូវបានទទួល។ ប្រសិនបើ acks លើសចំនួនបីនៅតែត្រូវបានទទួលបន្ទាប់ពីកាត់បន្ថយតម្លៃនៃ cwnd ពាក់កណ្តាល តម្លៃនៃ ssthresh ត្រូវបានកត់ត្រាជាពាក់កណ្តាលនៃតម្លៃនៃ cwnd ហើយស្ថានភាពស្តារឡើងវិញលឿនត្រូវបានបញ្ចូល។

ការងើបឡើងវិញរហ័ស
នៅក្នុងស្ថានភាពងើបឡើងវិញលឿន តម្លៃនៃបង្អួចកកស្ទះ cwnd ត្រូវបានបង្កើនដោយ MSS មួយសម្រាប់ ACK លើសនីមួយៗដែលទទួលបាន ពោលគឺ ACK ដែលមិនមកដល់តាមលំដាប់លំដោយ។ នេះគឺដើម្បីប្រើប្រាស់ផ្នែកកញ្ចប់ដែលត្រូវបានបញ្ជូនដោយជោគជ័យនៅក្នុងបណ្តាញ ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការបញ្ជូនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។

នៅពេលដែល ACK នៃផ្នែកកញ្ចប់ដែលបាត់បង់មកដល់ TCP បន្ថយតម្លៃនៃ cwnd ហើយបន្ទាប់មកចូលទៅក្នុងស្ថានភាពជៀសវាងការកកស្ទះ។ នេះគឺដើម្បីគ្រប់គ្រងទំហំនៃបង្អួចកកស្ទះ និងជៀសវាងការបង្កើនការកកស្ទះបណ្តាញបន្ថែមទៀត។

ប្រសិនបើការអស់ពេលកើតឡើងបន្ទាប់ពីស្ថានភាពគ្រប់គ្រងការកកស្ទះ ស្ថានភាពបណ្តាញកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ ហើយ TCP ផ្លាស់ទីពីស្ថានភាពជៀសវាងការកកស្ទះទៅស្ថានភាពចាប់ផ្តើមយឺត។ ក្នុងករណីនេះ តម្លៃនៃបង្អួចកកស្ទះ cwnd ត្រូវបានកំណត់ទៅ 1 MSS ប្រវែងផ្នែកកញ្ចប់អតិបរមា និងតម្លៃនៃកម្រិតចាប់ផ្តើមយឺត ssthresh ត្រូវបានកំណត់ទៅពាក់កណ្តាលនៃ cwnd។ គោលបំណងនៃការនេះគឺដើម្បីបង្កើនទំហំនៃបង្អួចកកស្ទះឡើងវិញបន្តិចម្តងៗ បន្ទាប់ពីបណ្តាញងើបឡើងវិញ ដើម្បីធ្វើឱ្យអត្រាបញ្ជូន និងកម្រិតនៃការកកស្ទះបណ្តាញមានតុល្យភាព។

សេចក្តីសង្ខេប
ក្នុងនាមជាពិធីការដឹកជញ្ជូនដែលអាចទុកចិត្តបាន TCP អនុវត្តការដឹកជញ្ជូនដែលអាចទុកចិត្តបានតាមរយៈលេខលំដាប់ ការទទួលស្គាល់ ការគ្រប់គ្រងការបញ្ជូនឡើងវិញ ការគ្រប់គ្រងការតភ្ជាប់ និងការគ្រប់គ្រងបង្អួច។ ក្នុងចំណោមនោះ យន្តការគ្រប់គ្រងលំហូរគ្រប់គ្រងបរិមាណទិន្នន័យដែលផ្ញើដោយអ្នកផ្ញើស្របតាមសមត្ថភាពទទួលជាក់ស្តែងរបស់អ្នកទទួល ដែលជៀសវាងបញ្ហានៃការកកស្ទះបណ្តាញ និងការថយចុះប្រសិទ្ធភាព។ យន្តការគ្រប់គ្រងការកកស្ទះជៀសវាងការកើតឡើងនៃការកកស្ទះបណ្តាញដោយកែតម្រូវបរិមាណទិន្នន័យដែលផ្ញើដោយអ្នកផ្ញើ។ គោលគំនិតនៃបង្អួចកកស្ទះ និងបង្អួចផ្ញើមានទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយបរិមាណទិន្នន័យនៅអ្នកផ្ញើត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការកែតម្រូវទំហំនៃបង្អួចកកស្ទះដោយថាមវន្ត។ ការចាប់ផ្តើមយឺត ការជៀសវាងការកកស្ទះ និងការស្តារឡើងវិញលឿន គឺជាផ្នែកសំខាន់បីនៃក្បួនដោះស្រាយគ្រប់គ្រងការកកស្ទះ TCP ដែលកែតម្រូវទំហំនៃបង្អួចកកស្ទះតាមរយៈយុទ្ធសាស្ត្រផ្សេងៗគ្នាដើម្បីសម្របខ្លួនទៅនឹងសមត្ថភាព និងកម្រិតនៃការកកស្ទះនៃបណ្តាញ។

នៅក្នុងផ្នែកបន្ទាប់ យើងនឹងពិនិត្យមើលយន្តការបញ្ជូនឡើងវិញរបស់ TCP ឲ្យបានលម្អិត។ យន្តការបញ្ជូនឡើងវិញគឺជាផ្នែកមួយដ៏សំខាន់នៃ TCP ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនដែលអាចទុកចិត្តបាន។ វាធានានូវការបញ្ជូនទិន្នន័យដែលអាចទុកចិត្តបានដោយការបញ្ជូនឡើងវិញនូវទិន្នន័យដែលបាត់បង់ ខូច ឬយឺតយ៉ាវ។ គោលការណ៍អនុវត្ត និងយុទ្ធសាស្ត្រនៃយន្តការបញ្ជូនឡើងវិញនឹងត្រូវបានណែនាំ និងវិភាគលម្អិតនៅក្នុងផ្នែកបន្ទាប់។ សូមរង់ចាំតាមដាន!