در شبکههای کامپیوتری، پروتکلهای کنترل جریان (Congestion Control Protocols) مسئول مدیریت نحوه ارسال دادهها بین دستگاهها بهطور مؤثر هستند تا از ازدحام و کاهش کیفیت ارتباطات جلوگیری کنند. BBR، Hybla و Cubic سه نوع مختلف از پروتکلهای کنترل جریان هستند که در TCP (Transmission Control Protocol) برای بهینهسازی عملکرد شبکه و جلوگیری از ازدحام بهکار میروند. در ادامه، به توضیح هرکدام از این پروتکلها میپردازم:
۱.BBR (Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time):
BBR یک پروتکل کنترل جریان است که توسط گوگل توسعه داده شده است. هدف اصلی این پروتکل این است که از ظرفیت واقعی لینک شبکه استفاده کند و از تأخیرات و ازدحام جلوگیری کند.
ویژگیها:
- BBR بهجای این که به صورت مستقیم به نوسانات ازدحام شبکه واکنش نشان دهد، میزان پهنای باند و تأخیرهای RTT (Round-Trip Time) را اندازهگیری کرده و آنها را برای تنظیم سرعت ارسال دادهها بهینه میکند.
- این پروتکل بهطور خودکار پهنای باند دقیقتری از لینکهای شبکه را کشف کرده و دادهها را بر اساس آن ارسال میکند.
- BBR برای شبکههای با تأخیر بالا و یا شبکههایی که اغلب دچار ازدحام میشوند، بسیار مؤثر است.
مزایا:
- افزایش پهنای باند مؤثر.
- کاهش تأخیر در ارسال دادهها.
معایب:
در بعضی از شبکهها ممکن است ناپایدار عمل کند.
۲.Hybla:
Hybla یک پروتکل کنترل جریان است که بهطور ویژه برای شبکههای با تأخیر بالا (مانند شبکههای ماهوارهای یا شبکههای دارای RTT زیاد) طراحی شده است.
ویژگیها:
- یکی از مشکلات TCP معمولی این است که در شبکههای با تأخیر بالا کارایی خوبی ندارد، زیرا TCP معمولاً سرعت ارسال دادهها را بر اساس RTT کنترل میکند و تأخیر زیاد باعث کاهش سرعت میشود. Hybla بهطور خاص این مشکل را حل کرده است.
- Hybla بهگونهای طراحی شده که در شبکههای با تأخیر بالا از پهنای باند بهینهتری استفاده کند و بتواند از محدودیتهای TCP در چنین شرایطی عبور کند.
مزایا:
- بهبود عملکرد در شبکههای با تأخیر زیاد.
- افزایش کارایی TCP در شبکههایی با RTT بالا.
معایب:
ممکن است در شبکههای با تأخیر کم یا شبکههای شهری عملکرد خوبی نداشته باشد.
۳. Cubic:
Cubic یک الگوریتم کنترل جریان است که بهطور خاص برای بهینهسازی عملکرد TCP در شبکههای با پهنای باند بالا و تأخیر کم طراحی شده است. این الگوریتم در بسیاری از سیستمعاملهای مدرن (مانند لینوکس) بهعنوان الگوریتم پیشفرض برای TCP استفاده میشود.
ویژگیها:
- Cubic برخلاف TCP استاندارد که از الگوریتمی به نام Reno استفاده میکند، از یک مدل هندسی برای تنظیم میزان گامهای افزایش و کاهش سرعت ارسال دادهها استفاده میکند.
- Cubic سرعت ارسال دادهها را با استفاده از یک منحنی مکعبی (cubic function) تنظیم میکند که اجازه میدهد شبکه بهطور مؤثرتری از ظرفیت خود استفاده کند.
- در شبکههای با پهنای باند بالا، Cubic قادر است به سرعت از ظرفیت شبکه بهرهبرداری کند.
مزایا:
- کارایی بالا در شبکههای پرسرعت.
- پایداری در شرایط مختلف شبکه.
معایب:
- در شبکههای با تأخیر زیاد ممکن است کمی کندتر از BBR عمل کند.
مقایسه این پروتکلها:
- BBR: برای شبکههایی که تأخیر بالایی دارند و پهنای باند کم، بسیار مؤثر است.
- Hybla: بیشتر برای شبکههای با تأخیر بالا و لینکهای ماهوارهای یا مناطق دورافتاده طراحی شده است.
- Cubic: بهترین عملکرد را در شبکههای با پهنای باند بالا و تأخیر کم دارد و بهطور گسترده در لینوکس استفاده میشود.
کدام پروتکل را انتخاب کنیم؟
- اگر شما در حال کار با شبکههایی با پهنای باند بالا و تأخیر کم هستید (مانند اینترنت کابلی یا فیبر نوری)، Cubic میتواند بهترین گزینه باشد.
- اگر با شبکههایی مواجه هستید که نیاز به استفاده از پهنای باند بالا در شرایط تأخیر زیاد دارند، Hybla ممکن است عملکرد بهتری ارائه دهد.
- برای شبکههایی که باید بهطور مؤثر از پهنای باند موجود استفاده کنند و در عین حال از تأخیرها جلوگیری کنند، BBR گزینه مناسبی است.
در نهایت، انتخاب بین این پروتکلها بستگی به نوع و شرایط شبکهای دارد که شما در آن کار میکنید.
منابع خارجی (DoFollow)
ویکیپدیا – TCP Congestion Control
RFC 5681 – TCP Congestion Control (IETF)
