بررسی مشکلات فنی در شبکه‌های کامپیوتری

دست‌انداز داده‌ها

از زمان خلق اینترنت تاکنون، بزرگترین دغدغه مهندسان شبکه کامپیوتری، برقراری ارتباطی سریع‌تر، امن‌تر و با کیفیت بیشتر بوده است. کیفیت خدمات موجود در شبکه، یکی از اصلی‌ترین چالش‌ها است. وقتی که به شبکه‌های سوئیچ‌مدار نگاه می‌کنیم درمی‌یابیم که کیفیت خدمات به عوامل بسیار متعددی بستگی دارد که به دو بخش انسانی و تکنیکی تقسیم می‌شود. بخش انسانی شامل عواملی مثل پایداری سرویس، در دست بودن سرویس، تاخیرها و اطلاعات کاربر می‌شود و بخش تکنیکی شامل قابل اطمینان بودن، قابلیت گسترش، موثر بودن، قابلیت نگهداری و سطح خدمات می‌شود. ‌ ‌

کد خبر: ۲۹۳۰۴۷

در حقیقت اتفاقات بسیاری در طول مسیر حرکت یک پاکت از مبدا به مقصد می‌افتد که نتیجه آن اکثرا مجموعه‌ای از مشکلات ارسال و دریافت و مسیریابی است که کیفیت خدمات سعی در رفع آن‌ها دارد. از آن‌جایی که کیفیت خدمات شبکه در هر نوع شبکه خاص در هر حال با یک سری مشکلات کلی سر‌و کار دارد ما نیز همان مشکلات کلی را بررسی خواهیم کرد.

پاکت‌های گم شده

مرسوم‌ترین اشکال در مسیریابی پاکت‌ها گم‌شدن‌آن‌ها است. مسیریاب ممکن است بعضی پاکت‌ها را نتواند مسیریابی کند و در نتیجه آن‌ها را دور بریزد. معمولا پر شدن حافظه بافر مسیریاب علت اصلی گم و نابود شدن این سری پاکت‌ها است. در این حالت ممکن است بعضی و یا تمام پاکت‌ها دور ریخته شود. تعیین مقدار دقیق آن کاملا وابسته به نوع شبکه بوده و در نتیجه پیش‌بینی و محاسبه آن نزدیک به غیرممکن است. ارسال‌های پیاپی نرم‌افزار گیرنده که درخواست بازارسال پاکت‌ها را می‌کند نهایتا موجب بالا رفتن ترافیک و تاخیرهای اساسی در مدت کل ارسال و دریافت خواهد شد که مشخصا ناشی از مدیریت نادرست حرکت ترافیک در کل شبکه است.

تاخیر

تاخیرهای طولانی در دریافت اطلاعات، دلایل مختلفی دارند که معمول‌ترین آن‌ها معطل شدن پاکت‌ها در صف‌های طولانی است. همچنین ممکن است مسیریاب‌ها برای جلوگیری از تصادم، آن‌ها را از مسیرهای فرعی طولانی‌تر، هدایت کنند و بین مسیریاب‌های مختلف پاس‌کاری کنند. این تاخیرها هر چند ممکن است میلی‌ثانیه‌ای باشند ولی در صورت تکرار به راحتی می‌توانند سرویس‌های نظیر ‌VoIP‌ را غیرقابل استفاده کنند.

بی‌ثباتی1

پاکت‌ها فاصله مبدا به مقصد را ممکن است با تاخیرهای گوناگونی طی کنند که دلایل آن می‌تواند نوبت‌های مختلفی باشد که در یک صف مسیریاب بین‌راه به آن‌ها داده می‌شود. درنتیجه هر کدام ممکن است در زمان‌های مختلف به مقصد برسند. این تاخیرهای مختلف را در مبحث شبکه به عنوان بی‌ثباتی می‌شناسند و ممکن است موجب آسیب دیدن شدید کیفیت صدا و تصویر شود. ‌ ‌

تحویل نامرتب

وقتی که مجموعه‌ای از پاکت‌های مرتبط به یکدیگر در طول شبکه مسیریابی می‌شوند، پاکت‌های مختلف ممکن است مسیریابی‌های مختلفی شوند، که اولین نتیجه آن ایجاد تاخیرهای مختلف در دریافت هرکدام از آن پاکت‌ها و نتیجه بعدی آن نیز، دریافت اطلاعات در ترتیبی غیراز آن که فرستاده شده بودند، خواهد بود. این مشکل، لزوم وجود پروتکل‌های ثانویه را طلب می‌کند تا مسئولیت دوباره مرتب‌سازی پاکت‌ها را به صورت همزمان2 بر عهده بگیرند. اهمیت این موضوع در پاکت‌های مربوط به وُیپ و ویدئو بیشتر مشخص می‌شود چرا که کیفیت صدا و تصویر به شدت از تاخیر و بی‌نظمی پاکت‌ها آسیب می‌بیند. ‌ ‌

البته شایان ذکر است پروتکل‌های مرتب‌کننده همزمان خود باعث بالا رفتن ترافیک شبکه می‌شوند.

خطا

خطاهای مرسوم نسبتا زیادند: ممکن است پاکت‌ها اشتباه ارسال شوند یا اطلاعات آن‌ها با یکدیگر مخلوط شده و خراب شود. نتیجه آن، درخواست ارسال مجدد پاکت از طرف گیرنده و بالا‌رفتن میزان ترافیک است. در انواع مشکلاتی که کیفیت خدمات سعی در برطرف کردن آن‌ها دارد خطا، سخت‌ترین آن‌ها است و به عبارتی قابلیت بهبود بسیار کمی دارد.

قابلیت استفاده

یکی دیگر از چالش‌های موجود در زمینه شبکه، ارائه سرویس دائمی است. ترافیک بالا و مدیریت اشتباه داده‌های در حال عبور، گاهی وقت‌ها در حدی بالا می‌رود که کل ساختار قسمتی از شبکه دچار مشکل شده و شبکه برای مدتی کاملا از وضعیت سرویس‌دهی خارج و دچار سردرگمی می‌شود. این مشکل در سیستم‌های سرور مرکزی که طراحی خوبی ندارند بیشتر مشاهده می‌شود. قطع شدن کامل دریافت اطلاعات حتی برای مدت محدودی در هر نوع پروتکلی مشکلی جدی محسوب می‌شود. ‌ ‌