Windowing เป็นเทคนิคที่ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูลและปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายการสื่อสาร รวมถึงพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างจุดปลายทั้งสองได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการควบคุมการไหลของแพ็กเก็ตในช่องสื่อสารแบบสองทิศทาง Windowing มีประโยชน์อย่างยิ่งในสถานการณ์ที่ความเร็วการประมวลผลหรือแบนด์วิธเครือข่ายระหว่างผู้ส่งและผู้รับแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
ประวัติความเป็นมาของต้นกำเนิดของ Windowing และการกล่าวถึงครั้งแรก
แนวคิดของ Windowing ในการส่งข้อมูลสามารถย้อนกลับไปในยุคแรก ๆ ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์และการพัฒนา Transmission Control Protocol (TCP) TCP ซึ่งเป็นหนึ่งในโปรโตคอลหลักของอินเทอร์เน็ต ได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Vinton Cerf และ Bob Kahn ในปี 1974 การกล่าวถึง Windowing ในเบื้องต้นสามารถพบได้ในข้อกำหนดของ TCP ที่ระบุไว้ใน RFC 793 ซึ่งเผยแพร่ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2524
ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับ Windowing ขยายหัวข้อ Windowing
ในการส่งข้อมูล Windowing จะขึ้นอยู่กับการใช้กลไกหน้าต่างบานเลื่อน ผู้ส่งจะแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วนเล็กๆ ที่เรียกว่า “แพ็กเก็ต” และกำหนดหมายเลขลำดับให้กับแต่ละแพ็กเก็ต ผู้รับรับทราบการรับแพ็กเก็ตเหล่านี้โดยการส่งแพ็กเก็ตการตอบรับ (ACKs) ที่มีหมายเลขลำดับของแพ็กเก็ตที่ได้รับกลับมา
ขนาดของหน้าต่าง หรือที่เรียกว่า "ขนาดหน้าต่าง" หรือ "หน้าต่างความแออัด" จะกำหนดจำนวนของแพ็กเก็ตที่ไม่ได้รับการตอบรับที่ผู้ส่งสามารถส่งได้ก่อนที่จะรอ ACK ขนาดหน้าต่างนี้สามารถปรับแบบไดนามิกตามเงื่อนไขของเครือข่าย ช่วยให้สามารถควบคุมการไหลของข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Windowing มีจุดประสงค์ที่สำคัญหลายประการ:
-
การควบคุมการไหล: จะป้องกันไม่ให้ผู้ส่งส่งข้อมูลล้นหลามไปยังผู้รับโดยการจำกัดจำนวนแพ็กเก็ตที่ไม่ได้รับการตอบรับระหว่างทาง
-
การควบคุมความแออัด: ด้วยการปรับขนาดหน้าต่างแบบไดนามิก Windowing จะช่วยหลีกเลี่ยงความแออัดของเครือข่ายและรับประกันการจัดสรรทรัพยากรอย่างยุติธรรม
-
การกู้คืนข้อผิดพลาด: เมื่อแพ็กเก็ตสูญหายหรือเสียหายระหว่างการส่ง ผู้รับสามารถร้องขอการส่งแพ็กเก็ตเฉพาะซ้ำอีกครั้งโดยใช้การตอบรับแบบเลือกสรร (SACK)
โครงสร้างภายในของ Windowing วิธีการทำงานของ Windowing
โครงสร้างภายในของ Windowing สามารถมองเห็นได้เป็นหน้าต่างที่กำลังเคลื่อนที่ซึ่งเลื่อนไปเหนือหมายเลขลำดับของแพ็กเก็ต ผู้ส่งรักษาตัวชี้ไว้สองตัว: “ตัวชี้หน้าต่างส่ง” และ “ตัวชี้หน้าต่างการตอบรับ”
-
ส่งตัวชี้หน้าต่าง: ชี้ไปที่แพ็กเก็ตสุดท้ายที่ส่งโดยผู้ส่งแต่ยังไม่ได้รับการยอมรับจากผู้รับ
-
ตัวชี้หน้าต่างการรับทราบ: ชี้ไปยังแพ็กเก็ตสุดท้ายที่ผู้รับได้รับและตอบรับ
เมื่อแพ็กเก็ตถูกส่งและรับทราบ หน้าต่างจะเลื่อนไปข้างหน้า และผู้ส่งสามารถส่งแพ็กเก็ตใหม่ภายในช่วงหน้าต่างปัจจุบันได้ หากตัวชี้หน้าต่างการตอบรับ "ตามทัน" ไปยังตัวชี้หน้าต่างการส่ง ผู้ส่งจะสามารถเพิ่มขนาดหน้าต่างได้ ทำให้มีอัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้น
การวิเคราะห์คุณสมบัติที่สำคัญของ Windowing
คุณสมบัติที่สำคัญของ Windowing ได้แก่ :
-
ระบบส่งกำลังแบบปรับได้: Windowing ช่วยให้ผู้ส่งปรับอัตราการส่งข้อมูลตามเงื่อนไขของเครือข่ายและความสามารถของผู้รับ
-
การใช้แบนด์วิธอย่างมีประสิทธิภาพ: ด้วยการควบคุมการไหลของข้อมูล Windowing ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแบนด์วิธที่มีอยู่จะถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพ หลีกเลี่ยงการใช้งานน้อยเกินไปและความแออัด
-
การส่งสัญญาณซ้ำแบบเลือก: ด้วยการใช้ Selective Acknowledgement (SACK) Windowing ช่วยให้ผู้ส่งส่งเฉพาะแพ็กเก็ตที่สูญหายหรือเสียหายอีกครั้ง ลดการส่งสัญญาณซ้ำที่ไม่จำเป็นและประหยัดทรัพยากรเครือข่าย
-
การบัฟเฟอร์: Windowing กำหนดให้ผู้ส่งและผู้รับรักษาบัฟเฟอร์เพื่อจัดเก็บและจัดลำดับแพ็กเก็ตที่ไม่อยู่ในลำดับใหม่ เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของข้อมูลและการสร้างใหม่ที่แม่นยำ
ประเภทของหน้าต่าง
เทคนิคการกำหนดหน้าต่างอาจแตกต่างกันไปตามการใช้งานและกรณีการใช้งานเฉพาะ ด้านล่างนี้คือ Windowing ประเภททั่วไปบางประเภท:
| พิมพ์ | คำอธิบาย |
|---|---|
| หน้าต่างคงที่ | ขนาดของหน้าต่างจะคงที่ตลอดการส่งข้อมูล |
| หน้าต่างบานเลื่อน | ขนาดหน้าต่างจะปรับแบบไดนามิกตามเงื่อนไขเครือข่ายและระดับความแออัด |
| เลือกทำซ้ำ | ผู้รับจะรับทราบแต่ละแพ็กเก็ตที่ได้รับเป็นรายบุคคล ช่วยให้สามารถเลือกส่งแพ็กเก็ตที่สูญหายอีกครั้งได้ |
| Go-Back-N | หากแพ็กเก็ตเดียวหายไป แพ็กเก็ตที่ไม่ได้รับการตอบรับหลังจากนั้นทั้งหมดจะถูกส่งอีกครั้ง |
| หยุดและรอ | แต่ละแพ็กเก็ตจะถูกส่งแยกกัน และผู้ส่งรอการตอบรับก่อนที่จะส่งแพ็กเก็ตถัดไป |
Windowing ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานการณ์การสื่อสารเครือข่ายต่างๆ รวมถึงการเรียกดูเว็บ การถ่ายโอนไฟล์ การสตรีมวิดีโอ และอื่นๆ อย่างไรก็ตาม มีความท้าทายบางประการที่เกี่ยวข้องกับ Windowing:
-
เวลาแฝง: ขนาดหน้าต่างที่ใหญ่ขึ้นอาจทำให้เวลาแฝงเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในเครือข่ายที่มีเวลาแฝงสูง โซลูชันเกี่ยวข้องกับการปรับขนาดหน้าต่างให้เหมาะสมและใช้อัลกอริธึมควบคุมความแออัด เช่น การควบคุมหน้าต่างความแออัดของ TCP
-
การจัดส่งนอกคำสั่งซื้อ: สภาวะเครือข่ายอาจทำให้แพ็กเก็ตมาถึงเครื่องรับอย่างผิดปกติได้ โซลูชั่นรวมถึงเทคนิคการเรียงลำดับแพ็กเก็ตที่ส่วนท้ายของผู้รับ
-
การเลือกขนาดหน้าต่าง: การเลือกขนาดหน้าต่างที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรับส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ อัลกอริทึมเช่น Slow-Start ของ TCP ช่วยกำหนดขนาดหน้าต่างเริ่มต้นที่เหมาะสม
ลักษณะสำคัญและการเปรียบเทียบอื่น ๆ ที่มีคำคล้ายคลึงกัน
| ลักษณะเฉพาะ | เปรียบเทียบกับ Go-Back-N |
|---|---|
| ประสิทธิภาพการส่งสัญญาณซ้ำ | มีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งซ้ำเฉพาะแพ็กเก็ตที่สูญหาย (SACK) |
| ข้อกำหนดบัฟเฟอร์ | ต้องการบัฟเฟอร์ที่ใหญ่กว่าสำหรับแพ็กเก็ตที่ไม่อยู่ในลำดับ |
| การใช้เครือข่าย | มีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากการส่งสัญญาณซ้ำแบบเลือกสรร |
| ความซับซ้อน | สูงขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากการรับทราบแบบเลือกสรร |
| ปริมาณงาน | อาจสูงขึ้นเนื่องจากการปรับขนาดหน้าต่างแบบปรับได้ |
ในขณะที่เครือข่ายยังคงพัฒนาต่อไป Windowing ก็มีแนวโน้มที่จะได้รับความก้าวหน้าเพิ่มเติมเพื่อจัดการกับความท้าทายที่เกิดจากเทคโนโลยีเกิดใหม่ การพัฒนาที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต ได้แก่ :
-
การควบคุมความแออัดบนพื้นฐานการเรียนรู้ของเครื่อง: อาจใช้เทคนิค AI และการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเลือกขนาดหน้าต่างและการควบคุมความแออัด นำไปสู่กลไกหน้าต่างที่ปรับเปลี่ยนและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
-
หน้าต่างหลายเส้นทาง: ด้วยการใช้การส่งข้อมูลแบบหลายเส้นทางที่เพิ่มขึ้นในเครือข่ายสมัยใหม่ โปรโตคอล Windowing ในอนาคตอาจใช้ประโยชน์จากหลายเส้นทางเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ
-
IoT และหน้าต่าง: ในขณะที่ Internet of Things (IoT) เติบโตขึ้น เทคนิค Windowing ใหม่อาจได้รับการพัฒนาเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของอุปกรณ์ IoT เช่น การใช้พลังงานต่ำและทรัพยากรที่มีข้อจำกัด
วิธีการใช้หรือเชื่อมโยงกับพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์กับ Windowing
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์มีบทบาทสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยของการสื่อสารทางอินเทอร์เน็ต Windowing สามารถใช้ร่วมกับพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูลระหว่างไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์ ด้วยการควบคุมการไหลของข้อมูลผ่านพร็อกซี หน้าต่างจะช่วยจัดการการใช้แบนด์วิธและลดเวลาแฝง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้โดยรวม
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ยังสามารถใช้หน้าต่างเพื่อจัดการกับความแออัดและกระจายทรัพยากรไปยังไคลเอนต์หลายเครื่องพร้อมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความสามารถนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้ให้บริการพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์เช่น OneProxy (oneproxy.pro) เนื่องจากช่วยให้สามารถให้บริการพร็อกซีที่ราบรื่นและมีประสิทธิภาพสูงแก่ลูกค้าของตนได้
ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Windowing คุณสามารถอ้างอิงถึงแหล่งข้อมูลต่อไปนี้:
