TCP Ygtybarlylyk Ulagy
Biz TCP protokolyny ygtybarly transport protokoly hökmünde bilýäris, ýöne ol transportyň ygtybarlylygyny nähili üpjün edýär?
Ygtybarly iberişi gazanmak üçin maglumatlaryň zaýalanmagy, ýitgisi, gaýtalanmagy we tertipsiz bölekler ýaly köp faktorlary göz öňünde tutmaly. Bu meseleler çözülmese, ygtybarly iberişi gazanyp bolmaz.
Şonuň üçin TCP ygtybarly iberişi üpjün etmek üçin yzygiderlik nomeri, tassyklama jogaby, gaýtadan ibermegi dolandyrmak, baglanyşygy dolandyrmak we penjire dolandyryşy ýaly mehanizmleri ulanýar.
Bu makalada biz TCP-niň sürgülýän penjiresine, akymyň gözegçiligine we dykyzlygyň gözegçiligine üns bereris. Gaýtadan ibermek mehanizmi indiki bölümde aýratynlykda beýan edilýär.
Tor akymynyň gözegçiligi
Tor akymynyň gözegçiligi ýa-da Tor trafikiniň gözegçiligi diýlip atlandyrylýan zat, aslynda, öndürijiler bilen sarp edijileriň arasyndaky inçe gatnaşygyň bir görnüşidir. Bu ýagdaýa işde ýa-da söhbetdeşliklerde köp duş gelen bolmagyňyz mümkin. Eger öndürijiň öndürmek ukyby sarp edijiniň sarp etmek ukybyndan ep-esli köp bolsa, bu nobatyň çäksiz artmagyna sebäp bolar. Has çynlakaý ýagdaýda, RabbitMQ habarlary aşa köp toplananda, tutuş MQ serweriniň işiniň pese gaçmagyna sebäp bolup biljekdigini bilip bilersiňiz. TCP üçin hem şeýle; eger barlanmasa, tora aşa köp habar iberiler we sarp edijiler öz mümkinçiliklerinden geçerler, öndürijiler bolsa gaýtalanýan habarlary ibermegini dowam ederler, bu bolsa toruň işine uly täsir eder.
Bu hadysany çözmek üçin, TCP iberiji üçin kabul edijiniň hakyky kabul ediş kuwwatyna esaslanyp iberilýän maglumatyň mukdaryny gözegçilikde saklamak üçin mehanizm hödürleýär, bu bolsa akym dolandyryşy diýlip atlandyrylýar. Alyjy kabul ediş penjiresini saklaýar, iberiji bolsa iberiş penjiresini saklaýar. Bu penjireleriň diňe bir TCP birikmesi üçindigini we ähli birikmeleriň bir penjireni paýlaşmaýandygyny bellemeli.
TCP kabul ediş penjiresi üçin üýtgeýjini ulanmak arkaly akymyň gözegçiligini üpjün edýär. Kabul ediş penjiresi iberijä näçe keş boşlugynyň henizem elýeterlidigini görkezýär. Iberiji kabul edijiniň hakyky kabul ediş kuwwatyna laýyklykda iberilýän maglumatyň möçberini dolandyrýar.
Kabul ediji host iberijä kabul edip biljek maglumatyň möçberi barada habar berýär we iberiji bu çäkde iberýär. Bu çäk penjireniň ölçegidir, TCP başlygyny ýadyňyzdamy? Alyjynyň kabul edip biljek ýa-da kabul etmek isleýän baýtlarynyň sanyny görkezmek üçin ulanylýan kabul ediji penjire meýdany bar.
Iberiji host wagtal-wagtal penjire barlag paketini iberýär, bu paket kabul ediji hostyň maglumatlary kabul edip bilýändigini ýa-da bilmeýändigini anyklamak üçin ulanylýar. Alyjynyň buferi daşyp gitmek howpy astynda bolanda, iberijä iberilýän maglumatyň möçberini gözegçilikde saklamagy tabşyrmak üçin penjireniň ölçegi kiçi gymmata goýulýar.
Tor akymynyň dolandyryş diagrammasy şu ýerde:
Toruň dykylmagynyň öňüni almak
Ýygylygy gözegçilikde saklamagy girizmezden ozal, kabul ediji we iberiji penjirelerden başga-da, esasan iberijiniň kabul ediji penjiresine maglumat ibermäge nähili tizlikde başlaýandygy meselesini çözmek üçin ulanylýan dykylyş penjiresiniň hem bardygyny düşünmelidiris. Şonuň üçin dykylyş penjiresi TCP iberijisi tarapyndan hem saklanýar. Gaty az ýa-da gaty köp maglumat ibermek ideal däldigi sebäpli, näçe maglumat ibermegiň amatlydygyny kesgitlemek üçin algoritm gerek, şonuň üçin dykylyş penjiresi düşünjesi gelip çykýar.
Öňki tor akymyny dolandyrmakda, iberijiniň alyjynyň keşini maglumatlar bilen doldurmagyndan gaça durduk, ýöne torda nämeleriň bolup geçýändigini bilmeýärdik. Adatça, kompýuter torlary umumy gurşawda bolýar. Netijede, beýleki hostlaryň arasyndaky aragatnaşyk sebäpli torda dykylma bolup biler.
Tor ýüklenende, köp sanly paketleriň iberilmegi dowam etdirilse, bu paketleriň gijikmegi we ýitmegi ýaly kynçylyklara sebäp bolup biler. Bu nokada TCP maglumatlary gaýtadan iberer, ýöne gaýtadan iberme toruň ýüküni artdyrar, netijede has uly gijikmelere we paket ýitgilerine sebäp bolar. Bu betbagtçylykly aýlawa girip, has uly bolup biler.
Şeýlelik bilen, TCP torda bolup geçýän wakalary görmän galyp bilmeýär. Tor ýüklenende, TCP iberýän maglumatynyň möçberini azaltmak bilen özüni gurban edýär.
Şonuň üçin, iberijiden gelýän maglumatlar bilen tutuş toruň doldurylmagynyň öňüni almak maksady bilen, dykylyşma gözegçiligi teklip edilýär. Iberijiniň ibermeli maglumat mukdaryny düzgünleşdirmek üçin TCP dykylyş penjiresi diýlip atlandyrylýan düşünje kesgitleýär. Dykylyşma gözegçiligi algoritmi iberiji tarapyndan iberilýän maglumat mukdaryny gözegçilikde saklamak üçin dykylyş penjiresiniň ölçegini toruň dykylyş derejesine görä sazlar.
Gatyşyk penjiresi näme? Munuň iberiş penjiresi bilen nähili baglanyşygy bar?
"Dykyllyk penjiresi" iberiji tarapyndan saklanýan we iberijiniň iberip biljek maglumat möçberini kesgitleýän ýagdaý üýtgeýjisidir. Dykyllyk penjiresi toruň dykyllyk derejesine görä dinamiki taýdan üýtgeýär.
Iberiş penjiresi, iberiji bilen alyjynyň arasynda ylalaşylan penjire ölçegidir we alyjynyň alyp biljek maglumat mukdaryny görkezýär. Doly maglumat penjiresi we iberiş penjiresi baglanyşyklydyr; iberiş penjiresi adatça doly maglumat we kabul ediji penjireleriň iň az mukdaryna deňdir, ýagny swnd = min(cwnd, rwnd).
Dykylyşyk penjiresi cwnd aşakdaky ýaly üýtgeýär:
Eger torda dykylşyk bolmasa, ýagny gaýtadan ibermek wagty bolmasa, dykylşyk penjiresi artýar.
Torda dykyzlyk bolsa, dykyzlyk penjiresi azalýar.
Iberiji ACK tassyklama paketiniň görkezilen wagtyň içinde gelip gowuşandygyny ýa-da alynmadygyny synlamak arkaly toruň ýüklenendigini ýa-da ýokdugyny kesgitleýär. Eger iberiji ACK tassyklama paketini görkezilen wagtyň içinde almasa, toruň ýüklenendigi hasaplanýar.
TCP dykyzlyk penjiresinden başga-da, TCP dykyzlyk gözegçiligi algoritmini ara alyp maslahatlaşmagyň wagty geldi. TCP dykyzlyk gözegçiligi algoritmi üç esasy bölekden ybarat:
Haýal başlangyç:Ilki başda, cwnd dykylyş penjiresi deňeşdirme boýunça kiçi we iberiji toruň kuwwatyna çalt uýgunlaşmak üçin dykylyş penjiresini eksponensial taýdan artdyrýar.
Dykylşygyň öňüni almak:Tykynlyk penjiresi belli bir çäkden geçenden soň, iberiji dykynlyk penjiresiniň ösüş tizligini haýallaşdyrmak we tora artykmaç ýüklenmegiň öňüni almak üçin dykynlyk penjiresini çyzykly usulda artdyrýar.
Çalt dikeldiş:Eger dykylma ýüze çyksa, iberiji dykylma penjiresini ýarysyna bölýär we alnan gaýtalanan akklar arkaly toruň dikeldilmeginiň ýerini kesgitlemek üçin çalt dikeltmek ýagdaýyna geçýär we soňra dykylma penjiresini artdyrmagyny dowam etdirýär.
Haýal başlangyç
TCP birikmesi gurlanda, dykylyş penjiresi cwnd ilki bilen minimal MSS (maksimum segment ölçegi) gymmatyna goýulýar. Şeýlelik bilen, başlangyç iberiş tizligi takmynan MSS/RTT baýt/sekunt bolýar. Hakyky elýeterli geçirijilik giňligi adatça MSS/RTT-den has uly bolýar, şonuň üçin TCP iň gowy iberiş tizligini tapmak isleýär, muňa bolsa haýal başlamak arkaly ýetip bolýar.
Haýal başlama prosesinde, dykylyş penjiresiniň cwnd bahasy 1 MSS-e başlanar we her gezek iberilen paket segmenti ykrar edilende, cwnd bahasy bir MSS-e köpeler, ýagny cwnd bahasy 2 MSS bolar. Şondan soň, paket segmentiniň her üstünlikli iberilmegi üçin cwnd bahasy iki esse köpelýär we ş.m. Ösüş prosesi aşakdaky suratda görkezilen.
Şeýle-de bolsa, iberiş tizligi hemişe ösüp bilmeýär; ösüş haçan bolsa gutarmaly. Şeýlelikde, iberiş tizliginiň ýokarlanmagy haçan gutarýar? Haýal başlamak, adatça, iberiş tizliginiň ýokarlanmagyny birnäçe usul bilen bes edýär:
Birinji usul, haýal başlamanyň iberiş prosesinde paket ýitgisiniň bolmagydyr. Paket ýitgisi ýüze çykanda, TCP iberijiniň dykylyş penjiresi cwnd-ny 1-e sazlaýar we haýal başlama prosesini täzeden başlaýar. Bu nokada, başlangyç gymmaty paket ýitgisini döredýän cwnd gymmatynyň ýarysyna deň bolan haýal başlama bosagasy ssthresh düşünjesi girizilýär. Başgaça aýdylanda, dykylyş ýüze çykanda, ssthresh gymmaty penjire gymmatynyň ýarysyna deňdir.
Ikinji usul, haýal başlama bosagasynyň ssthresh gymmaty bilen gönüden-göni baglanyşyklydyr. Ssthresh gymmaty dykylma ýüze çykanda penjire gymmatynyň ýarysy bolany üçin, cwnd ssthresh-den uly bolanda her iki esse artanda paket ýitgisi bolup biler. Şonuň üçin, cwnd-i ssthresh-e goýmak iň gowusydyr, bu bolsa TCP-niň dykylmany gözegçilik režimine geçmegine we haýal başlamagy bes etmegine sebäp bolar.
Haýal başlamagyň tamamlanmagynyň iň soňky usuly, üç artykmaç akk anyklanylanda, TCP çalt gaýtadan ibermegi amala aşyrýar we dikeldiş ýagdaýyna geçýär. (Eger näme üçin üç ACK paketiniň bardygy düşnükli bolmasa, gaýtadan iberiş mehanizminde aýratyn düşündiriler.)
Dykylyşlygyň öňüni almak
TCP dykylyş gözegçiligi ýagdaýyna girende, cwnd dykylyş bosagasynyň ýarysy ssthresh hökmünde kesgitlenýär. Bu, paket segmenti her gezek alnanda cwnd-iň gymmatynyň iki esse köpeltmejekdigini aňladýar. Munuň ýerine, her bir geçiriş tamamlanandan soň cwnd-iň gymmatynyň diňe bir MSS (maksimum paket segment uzynlygy) köpeldilýän deňeşdirme konserwatiw çemeleşme kabul edilýär. Mysal üçin, hatda 10 paket segmenti ykrar edilse-de, cwnd-iň gymmaty diňe bir MSS köpeler. Bu çyzykly ösüş modelidir we onuň ösüş üçin ýokarky çägi hem bar. Paket ýitgisi bolanda, cwnd-iň gymmaty MSS-e üýtgedilýär we ssthresh-iň gymmaty cwnd-iň ýarysyna kesgitlenýär. Ýa-da 3 artykmaç ACK jogaby alnanda MSS-iň ösüşini hem togtadar. cwnd-iň gymmaty iki esse azaldylandan soň hem üç artykmaç ACK alynýan bolsa, ssthresh-iň gymmaty cwnd-iň gymmatynyň ýarysy hökmünde ýazylýar we çalt dikeltmek ýagdaýy girizilýär.
Çalt dikeldiş
Çalt dikeltmek ýagdaýynda, her bir alnan artykmaç ACK, ýagny yzygiderli gelmeýän ACK üçin dykylyş penjiresiniň cwnd gymmaty bir MSS artdyrylýar. Bu, geçirijiligiň netijeliligini mümkin boldugyça ýokarlandyrmak üçin ulgamda üstünlikli geçirilen paket segmentlerini ulanmak üçin edilýär.
Ýitirilen paket segmentiniň ACK-sy gelende, TCP cwnd-iň gymmatyny peseldýär we soňra dykylmanyň öňüni alyş ýagdaýyna geçýär. Bu dykylma penjiresiniň ululygyny gözegçilikde saklamak we tor dykylmasynyň has-da artmagynyň öňüni almak üçin edilýär.
Eger dykylyş gözegçiligi ýagdaýyndan soň wagt kesilse, tor ýagdaýy has çynlakaýlaşýar we TCP dykylyşmagyň öňüni almak ýagdaýyndan haýal başlangyç ýagdaýyna geçýär. Bu ýagdaýda, dykylyş penjiresiniň cwnd gymmaty 1 MSS, paket segmentiniň maksimum uzynlygy we haýal başlangyç bosagasynyň ssthresh gymmaty cwnd-iň ýarysyna deňleşdirilýär. Munuň maksady, tor dikeldilenden soň, geçirijilik tizligini we tor dykylyş derejesini deňleşdirmek üçin dykylyş penjiresiniň ululygyny gaýtadan kem-kemden artdyrmakdyr.
Gysgaça mazmun
Ygtybarly transport protokoly hökmünde TCP yzygiderlik nomeri, tassyklama, gaýtadan iberiş gözegçiligi, birikme dolandyryşy we penjire dolandyryşy arkaly ygtybarly transporty amala aşyrýar. Olaryň arasynda akym dolandyryş mehanizmi iberiji tarapyndan iberilýän maglumatlaryň mukdaryny alyjynyň hakyky kabul ediş kuwwatyna görä gözegçilik edýär, bu bolsa toruň dykylmagy we öndürijiliginiň peselmegi meseleleriniň öňüni alýar. Dykylmagy dolandyryş mehanizmi iberiji tarapyndan iberilýän maglumatlaryň mukdaryny sazlamak arkaly toruň dykylmagynyň ýüze çykmagynyň öňüni alýar. Dykylmagy penjiresi we iberiş penjiresi düşünjeleri biri-biri bilen baglanyşyklydyr we iberijidäki maglumatlaryň mukdary dykylmagy penjiresiniň ölçegini dinamiki sazlamak arkaly gözegçilik edilýär. Haýal başlamak, dykylmagyň öňüni almak we çalt dikeltmek TCP dykylmagy dolandyryş algoritminiň üç esasy bölegi bolup, olar toruň kuwwatyna we dykylmagy derejesine uýgunlaşmak üçin dykylmagyň penjiresiniň ölçegini dürli strategiýalar arkaly sazlaýarlar.
Indiki bölümde biz TCP-niň gaýtadan iberiş mehanizmini jikme-jik öwreneris. Gaýtadan iberiş mehanizmi ygtybarly iberişi gazanmak üçin TCP-niň möhüm bölegidir. Ol ýitirilen, zaýalanan ýa-da gijikdirilen maglumatlary gaýtadan ibermek arkaly maglumatlaryň ygtybarly geçirilmegini üpjün edýär. Gaýtadan iberiş mehanizminiň durmuşa geçiriliş prinsipi we strategiýasy indiki bölümde jikme-jik tanyşdyrylar we seljeriler. Habardar boluň!
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 24-nji fewraly
