Netzwerkcodierung

Definition - Was bedeutet Netzwerkcodierung?

Die Netzwerkcodierung ist eine Netzwerktechnik, bei der übertragene Daten codiert und decodiert werden, um den Netzwerkdurchsatz zu erhöhen, Verzögerungen zu verringern und das Netzwerk robuster zu machen. Bei der Netzwerkcodierung werden algebraische Algorithmen auf die Daten angewendet, um die verschiedenen Übertragungen zu akkumulieren. Die empfangenen Übertragungen werden an ihren Zielen dekodiert. Dies bedeutet, dass weniger Übertragungen erforderlich sind, um alle Daten zu übertragen, dies erfordert jedoch mehr Verarbeitung an Zwischen- und Endknoten.

Technische.me erklärt die Netzwerkcodierung

In herkömmlichen Routing-Netzwerken werden Pakete zwischengespeichert und nachgeschaltet weitergeleitet. Wenn ein Routing-Knoten zwei Pakete von zwei Quellen empfängt, leitet er diese nacheinander weiter und stellt die anderen in der Zwischenzeit in die Warteschlange, selbst wenn beide auf dasselbe Ziel zusteuern. Dies erfordert separate Übertragungen für jede zugestellte Nachricht, was die Netzwerkeffizienz verringert. Bei der Netzwerkcodierung werden Algorithmen verwendet, um diese beiden Nachrichten zusammenzuführen, und das akkumulierte Ergebnis wird an das Ziel weitergeleitet. Nach Erhalt der akkumulierten Massage wird diese am Zielort mit demselben Algorithmus dekodiert.

Damit diese Technik funktioniert, muss der Zielknoten vollständig mit den sendenden Knoten synchronisiert sein.

Die Netzwerkcodierung wird als nützlich in drahtlosen Maschennetzwerken, Messaging-Netzwerken, Speichernetzwerken, Multicast-Streaming-Netzwerken, Peer-to-Peer-Netzwerken für die gemeinsame Nutzung von Dateien und anderen Netzwerken angesehen, in denen dieselben Daten an eine Reihe von Zielknoten übertragen werden müssen. Die regelmäßige Topologieänderung in Peer-to-Peer-Netzwerken stellt eine Herausforderung für die Netzwerkcodierungstechnik dar, da sie die Netzwerksynchronisation erschwert. Darüber hinaus benötigen die Peers möglicherweise viel Verarbeitungszeit, während sie versuchen, Daten zu dekodieren.

Insgesamt können große Netzwerke ihre Effizienz durch die Verwendung von Netzwerkcodierung steigern, aber hohe Overhead-Kosten können sie für kleine Netzwerke weniger zugänglich machen.