Информация обратной связи

В применяемых сегодня методах обратной связи используются следующие ос­новные типы сообщений:

□ признак перегрузки;

□ максимальная скорость передачи;

□ максимальный объем данных (кредит);

□ косвенные признаки.

Признак перегрузки не говорит о степени перегруженности сети или узла, он только фиксирует факт наличия перегрузки. Реакция узла, получившего такое сообщение, может быть разной. В некоторых протоколах узел обязан прекратить передачу информации в определенном направлении до тех пор, пока не будет по­лучено другое сообщение обратной связи, разрешающее продолжение передачи. В других протоколах узел ведет себя адаптивно, он снижает скорость на некото­рую величину и ожидает реакции сети. Если сообщения с признаком перегрузки продолжают поступать, то он продолжает снижение скорости.

Во втором типе сообщений указывается максимальная скорость передачи, то есть порог скорости, который должен соблюдать источник или промежуточный узел, расположенный выше по течению потока. В этом случае обязательно нуж­но учитывать время передачи сообщения по сети, чтобы исключить колебатель­ные процессы в сети и обеспечить нужную скорость реакции на перегрузку. По­этому в территориальных сетях такой способ обычно реализуется силами всех коммутаторов сети (обратная связь 4 в нашем примере).

Сообщение «максимальный объем данных» используется в широко применяе­мом в пакетных сетях алгоритме скользящего окна (см. главу 6). Этот алгоритм позволяет не только обеспечивать надежную передачу данных, но и реализовать обратную связь для контроля потока между конечными узлами. Параметром, не­сущим информацию обратной связи, является «окно» — число, тесно связанное с текущим размером свободного пространства в буфере принимающего узла. Окно также называют кредитом, который принимающий дает передающему узлу. Пе­редающий узел может с любой скоростью передать объем информации (или оп­ределенное количество пакетов, если окно измеряется в пакетах), соответствую­щий кредиту. Но если кредит исчерпан, то передающий узел не имеет права передавать информацию, пока не получит следующий кредит. При перегрузках принимающий узел уменьшает размер окна, тем самым снижая нагрузку. Если эффект перегрузки исчезает, то принимающий узел увеличивает размер окна. Недостатком этого алгоритма является то, что он работает только в протоколах с установлением соединения.

И, наконец, в некоторых случаях передающий узел определяет, что принимаю­щий узел (или узлы) испытывает перегрузку, по некоторым косвенным призна­кам без получения сообщения обратной связи. Такими косвенными признаками могут быть факты потери пакетов. Для того чтобы протокол мог обнаруживать факты потерь пакетов, это должен быть протокол с установлением соединения. Тогда истечение тайм-аута или приход дубликата положительной квитанции косвенно свидетельствуют о том, что пакет потерян. Однако потеря пакета не всегда свидетельствует о перегрузке сети. Перегрузка сети — это только одна из возможных причин потери пакета, другой причиной может быть ненадежная ра­бота коммуникационных устройств (отказы оборудования, искажения данных из-за помех). Но так как реакция на перегрузки и ненадежную работу сети долж­на быть одинаковой и состоять в снижении скорости передачи, то неоднознач­ность причины потери пакета не является проблемой.

Примером протокола, использующего неявную информацию о перегрузках, явля­ется протокол TCP. Этот протокол с помощью явной информации обратной связи (о размере окна) осуществляет контроль потока, а с помощью неявной (потери пакетов, дубликаты квитанций) — контроль перегрузки.