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.

درپست بعدی راجب تنظیم دقیق پروتکل BBR (Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time) در اوبونتو،توضیح خواهیم داد.