पैकेट लॉस

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पैकेट लॉस तब होती है जब कंप्यूटर नेटवर्क पर यात्रा करने वाले डेटा का एक या अधिक पैकेट (सूचना प्रौद्योगिकी) अपने गंतव्य तक पहुंचने में विफल हो जाते हैं। पैकेट लॉस डेटा संचरण में त्रुटियों, सामान्यतः वायरलेस नेटवर्क में,[1][2] या नेटवर्क कंजेस्शन के कारण होती है।[3]: 36 पैकेट लॉस को भेजे गए पैकेट के संबंध में पैकेट लॉस के प्रतिशत के रूप में मापा जाता है।

ट्रांसमिशन कंट्रोल प्रोटोकॉल (टीसीपी) पैकेट लॉस का पता लगाता है और विश्वसनीय संदेश सुनिश्चित करने के लिए पुन: प्रसारण करता है। टीसीपी कनेक्शन में पैकेट लॉस का उपयोग कंजेस्शन से बचने के लिए भी किया जाता है और इस प्रकार कनेक्शन के लिए जानबूझकर कम थ्रूपुट उत्पन्न करता है।

स्ट्रीमिंग मीडिया या ऑनलाइन गेम जैसे वास्तविक समय के अनुप्रयोगों में, पैकेट लॉस उपयोगकर्ता के अनुभव की गुणवत्ता (क्यूओई) को प्रभावित कर सकती है।

कारण

इंटरनेट प्रोटोकॉल (आईपी) को तर्क राउटर (कंप्यूटिंग) को यथासंभव सरल रखने के इरादे से सर्वोत्तम प्रयास वितरण सेवा के रूप में एंड-टू-एंड सिद्धांत के अनुसार डिजाइन किया गया है। यदि नेटवर्क अपने दम पर विश्वसनीय डिलीवरी गारंटी देता है, तो इसके लिए स्टोर और फॉरवर्ड (संरक्षित और अग्रसारित) इंफ्रास्ट्रक्चर की आवश्यकता होगी, जहां प्रत्येक राउटर पैकेट के लिए स्टोरेज स्पेस की महत्वपूर्ण मात्रा को समर्पित करता है, जबकि यह सत्यापित करने के लिए इंतजार करता है कि अगले नोड ने उन्हें ठीक से प्राप्त किया है। राउटर के विफल होने की स्थिति में विश्वसनीय नेटवर्क अपनी डिलीवरी गारंटी को बनाए रखने में सक्षम नहीं होता है। विश्वसनीयता भी सभी अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक नहीं है। उदाहरण के लिए, लाइव स्ट्रीमिंग मीडिया के साथ, यह सुनिश्चित करने की तुलना में हाल के पैकेटों को जल्दी से वितरित करना अधिक महत्वपूर्ण है कि पुराना पैकेटों को अंततः वितरित किया जाता है।अनुप्रयोग या उपयोगकर्ता लंबे समय तक चलने वाले ऑपरेशन को फिर से करने का निर्णय ले सकता है, इस मामले में मूल सेट को वितरित करने के बोझ में पैकेट का एक और सेट जोड़ा जाएगा। इस तरह के नेटवर्क को कंजेशन मैनेजमेंट के लिए कमांड और कंट्रोल प्रोटोकॉल की भी आवश्यकता हो सकती है, जिससे और भी जटिलता बढ़ जाती है।

इन सभी समस्याओं से बचने के लिए, यदि राउटर या नेटवर्क खंड समय पर डेटा वितरित करने में बहुत व्यस्त है, तो इंटरनेट प्रोटोकॉल राउटर को केवल पैकेट ड्रॉप करने की अनुमति देता है। यह डेटा के त्वरित और कुशल संचरण के लिए आदर्श नहीं है, और कंजेशन नेटवर्क में ऐसा होने की उम्मीद नहीं है।[4] पैकेट का गिरना निहित संकेत के रूप में कार्य करता है कि नेटवर्क कंजेशन वाला है, और प्रेषकों को खपत बैंडविड्थ की मात्रा को कम करने, या दूसरा रास्ता खोजने का प्रयास करने का कारण बन सकता है। उदाहरण के लिए, कंजेशन की खोज के लिए फीडबैक के रूप में कथित पैकेट लॉस का उपयोग करते हुए, ट्रांसमिशन कंट्रोल प्रोटोकॉल (टीसीपी) को डिज़ाइन किया गया है जिससे कि अत्यधिक पैकेट लॉस प्रेषक को वापस थ्रॉटल करने और डेटा के साथ अवरोध बिंदु को भरने से रोकने का कारण बनता है।[3]: 282–283 

यदि IPv4 हेडर चेकसम या ईथरनेट फ्रेम चेक अनुक्रम इंगित करता है कि पैकेट दूषित हो गया है तो पैकेट भी गिराए जा सकते हैं। पैकेट ड्रॉप अटैक के कारण पैकेट लॉस भी हो सकता है।

वायरलेस नेटवर्क

वायरलेस नेटवर्क कई कारकों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं जो पारगमन में पैकेट को दूषित या खो सकते हैं, जैसे कि रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप (आरएफआई),[1]रेडियो सिग्नल जो दूरी या मल्टी-पाथ फेडिंग, दोषपूर्ण नेटवर्किंग हार्डवेयर, या दोषपूर्ण नेटवर्क ड्राइवरों के कारण बहुत कमजोर हैं।

वाई-फाई विश्वसनीयता (कंप्यूटर नेटवर्किंग) है और यहां तक ​​कि जब दो समान वाई-फाई रिसीवर एक दूसरे के करीब निकटता में रखे जाते हैं, तो वे पैकेट लॉस के समान पैटर्न प्रदर्शित नहीं करते हैं, जैसा कि कोई उम्मीद कर सकता है।[1]

सेल्युलर नेटवर्क "उच्च बिट त्रुटि दर (बीईआर), अस्थिर चैनल विशेषताओं और उपयोगकर्ता गतिशीलता" के कारण पैकेट लॉस का अनुभव कर सकते हैं।[5]टीसीपी का जानबूझकर थ्रॉटलिंग व्यवहार वायरलेस नेटवर्क को उनके सैद्धांतिक संभावित अंतरण दरों के पास प्रदर्शन करने से रोकता है क्योंकि असम्बद्ध टीसीपी सभी गिराए गए पैकेटों का इलाज करता है जैसे कि वे नेटवर्क की कंजेस्शन के कारण होते हैं, और वायरलेस नेटवर्क तब भी थ्रॉटल कर सकते हैं जब वे वास्तव में कंजेशन नहीं होते हैं।[5]

नेटवर्क कंजेस्शन

नेटवर्क कंजेशन पैकेट लॉस का कारण है जो सभी प्रकार के नेटवर्क को प्रभावित कर सकता है। जब सामग्री किसी दिए गए राउटर या नेटवर्क सेगमेंट पर निरंतर अवधि के लिए भेजने की क्षमता से अधिक दर पर आती है, तो पैकेट ड्रॉप के अतिरिक्त कोई अन्य विकल्प नहीं होता है।[3]: 36  यदि अकेला रूटर या लिंक संपूर्ण यात्रा पथ की क्षमता या सामान्य रूप से नेटवर्क यात्रा की क्षमता, इसे अवरोध के रूप में जाना जाता है। कुछ स्थितियों में, राउटिंग रूटीन [6]या परिचालन प्रबंधन उद्देश्यों के लिए नेटवर्क डिस्यूएशन तकनीक के माध्यम से जानबूझकर पैकेट गिराए जाते हैं।[7]

प्रभाव

पैकेट लॉस किसी दिए गए प्रेषक के लिए थ्रूपुट को सीधे कम कर देता है क्योंकि कुछ भेजे गए डेटा कभी प्राप्त नहीं होते हैं और उन्हें थ्रूपुट के रूप में नहीं गिना जा सकता है। पैकेट लॉस अप्रत्यक्ष रूप से थ्रुपुट को कम कर देता है क्योंकि कुछ परिवहन परत प्रोटोकॉल कंजेस्शन के संकेत के रूप में नुकसान की व्याख्या करते हैं और कंजेशन पतन से बचने के लिए उनकी संचरण दर को समायोजित करते हैं।

जब विश्वसनीय डिलीवरी आवश्यक होती है, तो रिट्रांसमिशन के लिए आवश्यक अतिरिक्त समय के कारण पैकेट लॉस लेटेंसी (विलंबता (इंजीनियरिंग) बढ़ जाती है।[lower-alpha 1] कोई पुनर्संचरण नहीं मानते हुए, सबसे खराब देरी का अनुभव करने वाले पैकेटों को प्राथमिकता से गिराया जा सकता है (क्यूइंग डिसिप्लिन के आधार पर), जिसके परिणामस्वरूप समग्र रूप से कम विलंबता होती है।

माप

पैकेट लॉस को फ़्रेम हानि दर के रूप में मापा जा सकता है, जिसे फ़्रेम के प्रतिशत के रूप में परिभाषित किया गया है जिसे किसी नेटवर्क द्वारा अग्रेषित किया जाना चाहिए था लेकिन नहीं किया गया था।REFERENCE FOR RFC1242 IS NOT DEFINED YET. You are invited to add it here.

स्वीकार्य पैकेट लॉस

पैकेट लॉस सेवा की गुणवत्ता के साथ घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई है। स्वीकार्य पैकेट लॉस की मात्रा भेजे जाने वाले डेटा के प्रकार पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, वॉइस ओवर आईपी ट्रैफ़िक के लिए, टिप्पणीकार ने माना कि [m]हर बार एक या दो पैकेट जारी करने से बातचीत की गुणवत्ता प्रभावित नहीं होती है। कुल पैकेट स्ट्रीम के 5% और 10% के बीच नुकसान गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है।[8] एक अन्य ने 1% से कमपैकेट लॉस को ऑडियो या वीडियो स्ट्रीमिंग के लिए "अच्छा" बताया, और 1–2.5% को स्वीकार्य बताया है।[9]

निदान

टीसीपी जैसे विश्वसनीय प्रोटोकॉल द्वारा पैकेट लॉस का पता लगाया जाता है। विश्वसनीय प्रोटोकॉल स्वचालित रूप से पैकेट लॉस पर प्रतिक्रिया करते हैं, इसलिए जब नेटवर्क व्यवस्थापक जैसे किसी व्यक्ति को पैकेट लॉस का पता लगाने और निदान करने की आवश्यकता होती है, तो वे सामान्यतः नेटवर्क उपकरण या उद्देश्य-निर्मित टूल से स्थिति की जानकारी का उपयोग करते हैं।

इंटरनेट कंट्रोल मैसेज प्रोटोकॉल इको कार्यक्षमता प्रदान करता है, जहां एक विशेष पैकेट प्रसारित होता है जो हमेशा उत्तर उत्पन्न करता है। पिंग (नेटवर्किंग उपयोगिता), ट्रेसरूट, एमटीआर (सॉफ्टवेयर) और पाथपिंग जैसे उपकरण इस प्रोटोकॉल का उपयोग पथ पैकेटों का दृश्य प्रतिनिधित्व प्रदान करने के लिए करते हैं, और प्रत्येक हॉप (नेटवर्किंग) पर पैकेट लॉस को मापने के लिए करते हैं।[lower-alpha 2]

कई राउटर में स्थिति पृष्ठ या लॉग होते हैं, जहां मालिक किसी विशेष अवधि में गिराए गए पैकेटों की संख्या या प्रतिशत का पता लगा सकता है।

विश्वसनीय डिलीवरी के लिए पैकेट रिकवरी

एंड-टू-एंड सिद्धांत के अनुसार, इंटरनेट प्रोटोकॉल पैकेट रिकवरी के लिए एंडपॉइंट्स - डेटा भेजने और प्राप्त करने वाले कंप्यूटरों पर गिराए गए पैकेटों के पुन: प्रसारण के माध्यम से जिम्मेदारी छोड़ देता है। वे यह तय करने के लिए सबसे अच्छी स्थिति में हैं कि क्या रिट्रांसमिशन आवश्यक है क्योंकि डेटा भेजने वाले अनुप्रयोग को यह पता होना चाहिए कि क्या संदेश पूरे या आंशिक रूप से सबसे अच्छा रीट्रांसमिट किया गया है, संदेश भेजने की आवश्यकता बीत चुकी है या नहीं, और राशि को बैंडविड्थ की खपत किसी भी कंजेस्शन के लिए खाते में कैसे नियंत्रित किया जाए।

टीसीपी जैसे नेटवर्क ट्रांसपोर्ट प्रोटोकॉल पैकेट की विश्वसनीय डिलीवरी सुनिश्चित करने के लिए आसान तरीका प्रदान करते हैं जिससे कि व्यक्तिगत अनुप्रयोगों को इसके लिए तर्क को लागू करने की आवश्यकता न हो। पैकेट खो जाने की स्थिति में, प्राप्तकर्ता पुन: प्रसारण के लिए कहता है या प्रेषक स्वचालित रूप से किसी भी खंड को पुनः भेजता है जिसे स्वीकार नहीं किया गया है।[3]: 242  चूंकि टीसीपी पैकेट लॉस से उबर सकता है, अप्राप्त पैकेटों को फिर से भेजने से कनेक्शन के थ्रुपुट कम हो जाते हैं क्योंकि रिसीवर रिट्रांसमिशन के लिए प्रतीक्षा करते हैं और उनके द्वारा अतिरिक्त बैंडविड्थ का उपभोग किया जाता है। टीसीपी के कुछ रूपों में, यदि प्रेषित पैकेट गुम हो जाता है, तो इसे प्रत्येक पैकेट के साथ फिर से भेजा जाएगा जो इसके बाद पहले ही भेजा जा चुका है।

उपयोगकर्ता डेटाग्राम प्रोटेकॉलका यूडीपी) जैसे प्रोटोकॉल खोए हुए पैकेटों के लिए कोई पुनर्प्राप्ति प्रदान नहीं करते हैं। यूडीपी का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों से अपेक्षा की जाती है कि यदि आवश्यक हो तो पैकेट लॉस से निपटने के लिए अपने स्वयं के तंत्र को लागू करें।

कतारबद्ध अनुशासन का प्रभाव

कौन से पैकेट को ड्रॉपिंग है, यह निर्धारित करने के लिए कई कतारबद्ध विषयों का उपयोग किया जाता है। अधिकांश बुनियादी नेटवर्किंग उपकरण फीफो (कंप्यूटिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स) का उपयोग पैकेट के लिए कतार में लगे हुए हैं जो अवरोध के माध्यम से जाने की प्रतीक्षा कर रहे हैं और यदि पैकेट प्राप्त होने पर कतार भरी हुई है तो वे पैकेट को छोड़ देंता है। इस प्रकार के पैकेट ड्रॉपिंग को टेल ड्रॉप कहा जाता है। अन्य पूर्ण कतार तंत्र में रैंडम अर्ली ड्रॉप या वेटेड रैंडम अर्ली ड्रॉप सम्मिलित हैं। पैकेट ड्रॉपिंग अवांछनीय है क्योंकि पैकेट या तो खो गया है या उसे फिर से प्रेषित किया जाना चाहिए और यह वास्तविक समय के थ्रूपुट को प्रभावित कर सकता है; हालाँकि, बफर आकार में वृद्धि से बफरब्लोट हो सकता है जिसका विलंबता पर अपना प्रभाव पड़ता है और कंजेशन के दौरान घबराहट होती है।

ऐसे स्थितियों में जहां सेवा की उत्कृष्टता कनेक्शन को सीमित करने वाली दर है, उदाहरण के लिए, लीकी बकेट एल्गोरिथम का उपयोग करके, उच्च महत्व के साथ चिह्नित अन्य सेवाओं के लिए उपलब्ध बैंडविड्थ सुनिश्चित करने के लिए विशिष्ट सेवाओं को धीमा करने के लिए पैकेट को जानबूझकर गिराया जा सकता है। इस कारण से, पैकेट लॉस आवश्यक रूप से खराब कनेक्शन विश्वसनीयता या बैंडविड्थ बाधा के संकेत का संकेत नहीं है।

यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. ↑ During typical network congestion, not all packets in a stream are dropped. This means that undropped packets will arrive with low latency compared to retransmitted packets, which arrive with high latency. Not only do the retransmitted packets have to travel part of the way twice, but the sender will not realize the packet has been dropped until it either fails to receive acknowledgment of receipt in the expected order or fails to receive acknowledgment for a long enough time that it assumes the packet has been dropped as opposed to merely delayed.
  2. ↑ In some cases, these tools may indicate drops for packets that are terminating in a small number of hops, but not those making it to the destination. For example, routers may give echoing of ICMP packets low priority and drop them preferentially in favor of spending resources on genuine data; this is generally considered an artifact of testing and can be ignored in favor of end-to-end results.[10]


संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 Salyers, David C.; Striegel, Aaron; Poellabauer, Christian. "Wireless Reliability: Rethinking 802.11 Packet Loss" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2019-07-12. Retrieved 2018-02-19.
  2. ↑ Tian, Ye; Xu, Kai; Ansari, Nirwan (March 2005). "TCP in Wireless Environments: Problems and Solutions" (PDF). IEEE Radio Communications. 43 (3): S27–S32. doi:10.1109/MCOM.2005.1404595. S2CID 735922. Archived from the original (PDF) on 2017-08-09. Retrieved 2018-02-19.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 Kurose, J.F. & Ross, K.W. (2010). Computer Networking: A Top-Down Approach. New York: Addison-Wesley.
  4. ↑ {{cite book |last1=Kurose |first1=J.F. |last2=Ross |first2=K.W. |date=2010 |title=कंप्यूटर नेटवर्किंग: एक टॉप-डाउन दृष्टिकोण|url=https://archive.org/details/computernetworki00kuro_483 |url-access=limited |location=New York |publisher=Addison-Wesley |pages=42–43 |quote=ट्रैफ़िक की तीव्रता बढ़ने के साथ खोए हुए पैकेटों का अंश बढ़ जाता है। इसलिए, एक नोड पर प्रदर्शन को अक्सर न केवल देरी के संदर्भ में बल्कि पैकेट के नुकसान की संभावना के संदर्भ में भी मापा जाता है ... एक खोए हुए पैकेट को एंड-टू-एंड आधार पर फिर से भेजा जा सकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सभी डेटा अंततः स्थानांतरित हो गए हैं। स्रोत से गंतव्य तक।}
  5. ↑ 5.0 5.1 Ye Tian; Kai Xu; Nirwan Ansari (March 2005). "TCP in Wireless Environments: Problems and Solutions" (PDF). IEEE Radio Communications. IEEE. Archived from the original (PDF) on 2017-08-09. Retrieved 2018-02-19.
  6. ↑ Perkins, C.E. (2001). Ad Hoc Networking. Boston: Addison-Wesley. p. 147.
  7. ↑ "Controlling Applications by Managing Network Characteristics" Vahab Pournaghshband, Leonard Kleinrock, Peter Reiher, and Alexander Afanasyev ICC 2012
  8. ↑ Mansfield, K.C. & Antonakos, J.L. (2010). Computer Networking from LANs to WANs: Hardware, Software, and Security. Boston: Course Technology, Cengage Learning. p. 501.
  9. ↑ "ICTP-SDU: About PingER". Archived from the original on 2013-10-10. Retrieved 2013-05-16.
  10. ↑ "Packet loss or latency at intermediate hops". Retrieved 2007-02-25.


बाहरी संबंध

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