Πώς εντοπίζει τη συμφόρηση το TCP;

Το TCP ανιχνεύει τη συμφόρηση μέσω ενός συνδυασμού μηχανισμών, βασιζόμενοι κυρίως στην ανατροφοδότηση από το ίδιο το δίκτυο:

1. Ειδοποίηση ρητής συμφόρησης (ECN):

* Πώς λειτουργεί: Οι δρομολογητές κατά μήκος της διαδρομής μπορούν να ορίσουν το bit που έχει βιώσει η συμφόρηση (CE) στην κεφαλίδα IP ενός πακέτου. Πρόκειται για ένα σήμα που βασίζεται σε απώλεια που υποδεικνύει συμφόρηση * πριν από την απώλεια πακέτων. Ο αποστολέας TCP λαμβάνει έπειτα αυτό το σημειωμένο πακέτο και αντιδρά ανάλογα.

* Πλεονεκτήματα: Επιτρέπει τον ομαλότερο έλεγχο συμφόρησης καθώς παρέχει έγκαιρη προειδοποίηση. Αποτρέπει την απώλεια πακέτων, η οποία είναι πιο ενοχλητική.

* Μειονεκτήματα: Απαιτεί υποστήριξη δρομολογητή για το ECN, η οποία δεν αναπτύσσεται καθολικά.

2. Απώλεια πακέτων:

* Πώς λειτουργεί: Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος. Όταν χάνεται ένα πακέτο (λόγω συμφόρησης ή άλλων λόγων), ο αποστολέας TCP δεν λαμβάνει αναγνώριση (ACK) για αυτό το πακέτο μέσα σε εύλογο χρονικό διάστημα. Αυτό ερμηνεύεται ως ένδειξη συμφόρησης.

* Πλεονεκτήματα: Απλό και ευρέως εφαρμόσιμο. Δεν απαιτεί ειδικές λειτουργίες δικτύου.

* Μειονεκτήματα: Αντιδρά με τη συμφόρηση * μετά από * Η απώλεια πακέτων έχει συμβεί, οδηγώντας σε μια πιο ενοχλητική εμπειρία. Είναι επίσης λιγότερο ακριβές από το ECN, καθώς η απώλεια μπορεί να προκληθεί από άλλους λόγους εκτός από τη συμφόρηση.

3. Χρονικά:

* Πώς λειτουργεί: Το TCP χρησιμοποιεί χρονοδιακόπτες για να περιμένει ACKs. Εάν ένα ACK για ένα πακέτο δεν ληφθεί πριν λήξει ο χρονοδιακόπτης, ο αποστολέας αναλαμβάνει την απώλεια πακέτων (ενδεχομένως λόγω συμφόρησης) και αντιδρά ανάλογα.

* Πλεονεκτήματα: Παρέχει έναν μηχανισμό δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας εάν αποτύχουν άλλες μέθοδοι.

* Μειονεκτήματα: Μπορεί να είναι λιγότερο ευαίσθητη στη συμφόρηση από άλλες μεθόδους. Οι τιμές του χρονοδιακόπτη χρειάζονται προσεκτικό συντονισμό.

4. Διπλότυπα ACKS:

* Πώς λειτουργεί: Εάν ο αποστολέας λάβει τρεις διπλές ACKs για το ίδιο πακέτο, συνάγει ότι ένα πακέτο που ακολουθεί τον αναγνωρισμένο θα μπορούσε να έχει χαθεί (ή να καθυστερήσει). Αυτό υποδηλώνει συμφόρηση.

* Πλεονεκτήματα: Ανιχνεύει τη συμφόρηση * πριν από την εμφάνιση ενός χρονικού ορίου, προσφέροντας ταχύτερη απάντηση.

* Μειονεκτήματα: Βασίζεται στην υπόθεση ότι η απώλεια πακέτων είναι η αιτία, όχι απαραίτητα η ίδια η συμφόρηση. Μπορεί να ενεργοποιηθεί από άλλα θέματα δικτύου.

Συνοπτικά:

Η ανίχνευση συμφόρησης της TCP είναι μια πολύπλευρη προσέγγιση. Στην ιδανική περίπτωση, χρησιμοποιεί το ECN για πρώιμη, μη διαταραχή ανίχνευσης. Εάν το ECN δεν είναι διαθέσιμο ή αναποτελεσματικό, επιστρέφει στην ανίχνευση απώλειας πακέτων μέσω χρονικών ορίων και διπλών ACKs. Αυτοί οι μηχανισμοί, σε συνδυασμό με τους αλγόριθμους ελέγχου συμφόρησης της TCP (όπως η αργή εκκίνηση, η αποφυγή συμφόρησης, η γρήγορη αναμετάδοση, η γρήγορη ανάκαμψη), συνεργάζονται για να προσαρμόσουν το ποσοστό αποστολής ώστε να ταιριάζουν με την χωρητικότητα του δικτύου, αποφεύγοντας ή μετριάζοντας τη συμφόρηση.