خوارزمية كارن

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تعالج خوارزمية كارن مشكلة الحصول على تقديرات دقيقة لوقت الرحلة ذهابًا وإيابًا للرسائل عند استخدام بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) في شبكات الحاسوب . وقد طُرحت هذه الخوارزمية، التي تُعرف أحيانًا باسم خوارزمية كارن-بارتريدج [ 1 ]، في ورقة بحثية من تأليف فيل كارن وكريج بارتريدج عام 1987. [ 2 ]

قد يكون حساب تقديرات دقيقة لزمن الرحلة ذهابًا وإيابًا في بروتوكول TCP أمرًا صعبًا بسبب الغموض الناتج عن إعادة إرسال أجزاء البيانات. يُقدّر زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا على أنه الفرق بين وقت إرسال جزء البيانات ووقت استلام إشعار الاستلام من المرسل، ولكن عند إعادة إرسال الحزم، يظهر غموض: فقد يكون إشعار الاستلام استجابةً للإرسال الأول لجزء البيانات أو لإعادة إرسال لاحقة.

تتجاهل خوارزمية كارن الأجزاء المُعاد إرسالها عند تحديث تقدير زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا. يعتمد تقدير زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا فقط على الإشعارات الواضحة، وهي إشعارات للأجزاء التي أُرسلت مرة واحدة فقط.

قد يؤدي هذا التطبيق المبسط لخوارزمية كارن إلى مشاكل أيضًا. لنفترض أن بروتوكول TCP يرسل جزءًا من البيانات بعد زيادة حادة في التأخير. باستخدام تقدير زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا السابق، يحسب TCP مهلة زمنية ويعيد إرسال الجزء. إذا تجاهل TCP زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا لجميع الحزم المعاد إرسالها، فلن يتم تحديث تقدير زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا أبدًا، وسيستمر TCP في إعادة إرسال كل جزء، دون أن يتكيف مع زيادة التأخير.

يتمثل أحد حلول هذه المشكلة في دمج مهلة الإرسال مع استراتيجية تأخير مؤقت. تحسب هذه الاستراتيجية مهلة أولية، فإذا انتهت هذه المهلة وتسببت في إعادة الإرسال، يزيد بروتوكول TCP المهلة عادةً بمقدار الضعف. وقد أثبتت هذه الخوارزمية فعاليتها الكبيرة في تحقيق التوازن بين الأداء والكفاءة في الشبكات التي تعاني من فقدان حزم بيانات مرتفع. [ 3 ] من الناحية المثالية، لا حاجة لخوارزمية كارن. ينبغي فحص الشبكات التي تتميز بزمن استجابة طويل ومهل إعادة إرسال متكررة باستخدام تقنيات تحليل الأسباب الجذرية . [ 4 ]

مراجع

  1. ↑ شبكات الحاسوب: منهج النظم ، سلسلة مورغان كوفمان في الشبكات، لاري ل. بيترسون ، بروس س. ديفي، الطبعة الخامسة، إلسيفير، 2011، ص 418
  2. ↑ كارن، فيل؛ بارتريدج، كريج (1987). تحسين تقديرات زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا في بروتوكولات النقل الموثوقة ( PostScript ) . وقائع مؤتمر ACM SIGCOMM. الصفحات 2-7 . 
  3. ↑ كومر، دوغلاس (2006). الربط الشبكي باستخدام بروتوكول TCP/IP ( الطبعة الخامسة). برنتيس هول. 
  4. ↑ "ما هي خوارزمية كارن؟" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 سبتمبر 2016 .
  • RFC 2581 - التحكم في ازدحام TCP 
  • RFC 2988 - حساب مؤقت إعادة الإرسال لبروتوكول TCP (تم إلغاؤه بواسطة RFC 6298) 
  • RFC 6298 - حساب مؤقت إعادة إرسال TCP