分組交換流量控制

分組交換流量控制(flow control in packet switching),是在分組交換網中為了有效地動態分配網路資源而對網內分組流進行的通信量控制。

基本介紹

  • 中文名:分組交換流量控制
  • 外文名:flow control inpacket switching
  • 套用學科:計算機、通信
簡介,流量控制類型,控制方式,視窗控制,作用,

簡介

分組交換流量控制是在分組交換網中為了有效地動態分配網路資源而對網內分組流進行的通信量控制。其主要功能是防止網路因過載而引起網路吞吐量下降和傳送分組的時延增加,以及使各用戶能公平地分配資源。網路資源包括信道、節點交換機的緩衝區和處理機等。在理想流量控制的網路內,網路輸入流量(單位時間內輸入到網路的分組數目)與網路吞吐量(單位時間內通過網路輸出的分組數目)將等值地增長。當輸入流量增大到造成網路容量飽和時,吞吐量不再隨輸入流量增長而增長,而趨於不變。在無流量控制時,隨著輸入流量的增加,網路容量尚未達到飽和狀態前,網路吞吐量的增長速率就已逐漸地減小。
網路流量控制是用來最佳化或保證性能,改善延遲,或增加某些類型的數據包延遲滿足某些條件下的可用頻寬。如果某一個環節趨於飽和點,網路延遲可能大幅上升。因此,網路流量控制可以利用以防止這種情況發生,並保持延遲性檢查。
網路流量控制提供了一種手段來控制在指定時間內(頻寬限制),被傳送到網路中的數據量,或者是最大速率的數據流量傳送。這種控制可以實現的途徑有很多,但是通常情況下,網路流量控制總是利用拖延發包來實現的,一般套用在網路邊緣,以控制進入網路的流量,但也可直接套用於數據源(例如,計算機或網卡),或是網路中的一個元素。

流量控制類型

在分組交換網中,一個分組的傳遞,先從一個端系統進入網內的源節點,源節點經過若干箇中轉節點到達目的節點,再由目的節點輸出到另一端系統。因為流量控制要在分組流動的每個環節起作用,於是網記憶體在四級流量控制結構。
①段級控制 網內相鄰兩節點之間維持一個均勻的流量,避免局部地區的擁塞。
②“源-目的”級控制 對網內源節點與目的節點之間流量控制,防止目的節點(輸出節點)缺少緩衝區所造成的擁塞。
③“網-端”級控制 對端系統與網內源節點之間流量控制,控制進網的總通信量,防止網路發生擁塞。
④“端-端”級控制 對兩個相互通信的端系統之間流量控制,防止端系統用戶缺少緩衝器而出現擁塞。

控制方式

流量控制用於防止在連線埠阻塞的情況下丟幀,這種方法是當傳送或接收緩衝區開始溢出時通過將阻塞信號傳送回源地址實現的。流量控制可以有效的防止由於網路中瞬間的大量數據對網路帶來的衝擊,保證用戶網路高效而穩定的運行。
兩種控制流量的方式:
1.在半雙工方式下,流量控制是通過反向壓力(backpressure)即我們通常說的背壓計數實現的,這種計數是通過向傳送源傳送jamming信號使得信息源降低傳送速度。
2.在全雙工方式下,流量控制一般遵循IEEE 802.3X標準,是由交換機向信息源傳送“pause”幀令其暫停傳送。

視窗控制

流量控制的一種方式,根據接收方緩衝器容量,用能夠連續接收的分組數目來控制收發方之間通信量。這個分組數目稱之為視窗尺寸(W)。對每一個傳輸的數據分組都按順序編號,分組含兩個一定長度的序號欄位,即傳送順序號P(S)和接收順序號P(R)。視窗控制的關鍵在於:任意時刻傳送方都保持一個連續序號表,定義在傳送視窗之內,對應於允許傳送的分組。同樣,接收方也保持一個接收視窗,對應於允許接收的分組順序號。由視窗尺寸來確定雙方傳輸的未確認分組數目,即允許傳送方可連續傳送的分組數目。傳送端以P(S)遞增控制順序,傳送視窗的極限依靠來自接收方應答分組內的P(R)來變化,使傳送的分組流量不超過接收端的接收能力。當接收方發出P(R)時,指明它本身已準備接收對方將傳送那些順序號為P(R)、P(R)+1、……P(R)+W-1的分組。

作用

分組交換中的流量控制有以下三方面的作用:
(1)防止因過載導致網路吞吐量下降和傳送時延的增加
(2)避免死鎖
(3)公平分配網路資源

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