В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Станция В нпчего не получает и в результате ничего не отправляет в ответ — ни КК, ни КЕ). Котла у станции А истекает период ожидания, она передает кадр КК, в котором бит Р установлен в 1. Станция В интерпретирует кадр КК с битом Р, установленным в 1, как команду, в ответ на которую следует выслать сообщение КК с номером следующего кадра, ожидаемого станцией, тоесть кадра й Получив кад КК, р станция А повторяет передачу кадра й В качестве альтернативы станция А может просто повторить передачу кадра 1, когда ее интервал ожидания истечет.
2. Поврежден кадр с сооби1ением И~. Тут может быть два варианта: а) станция В получает кадр( и отвечает кадром с подтверждением КК (1 + 1), который повреждается при передаче. Поскольку подтверждения являются кумулятивными (например, КК 6 означает, что подтверждается получение всех кадров в~ иоть до кадра 5), может случиться так, что станция А получит более поздний кадр с подтверждением КК.
для более позднего кадра и что этот кадр с подтверждением КК придет раньше, чем истечет период ожидания подтверждения для кадра й б) если у станции А истекает период ожидания, она передает команду КК как в случае 1б. При этом она запускает другой таймер, называемый таймером бита Р. Если станция В не отвечает на команду КК или ответ повреждается при передаче, тогда срабатывает таймер бита Р станции А, В этом случае станция А повторяет попытку отправить команду КК, перезапуская таймер бита Р. Таким образом, станция А повторяет попытку связаться со станцией В определенное количество раз.
Если ответ от станции В так и не приходит, станция А начинает процедуру установки соединения. 3. Поврежден кадр с сообщением КЕ1. Если теряется кадр с негативным подтверждением КЕ1, то этот случай эквивалентен случаю 1б. На рис. 11.7, а показан пример потока кадров для метода АКО с возвратом на Ж шагов. В связи с задержкой распространения сигнала по линии к тому моменту, когда подтверждение (положительное или отрицательное) прибывает к станции- отправителю, эта станция уже успевает послать по меньшей мере еще один кадр сверх подтвержденных.
В данном примере кадр 4 поврежден. Кадры 5 и 6 приходят в обратном порядке и отбрасываются станцией В. Когла прибывает кадр 5, станция В немедленно посылает кадр КЕ) 4. Когда станция А получает КЕ) 4, она должна повторить передачу не только кадра 4, но и кадров 5 и 6. Обратите внимание на то, что отправитель должен хранить копии всех неподтвержденных кадров. Схема АВО с селективным отказом В схеме автоматического запроса на повторение с селективным отказом повторно передаются только те кадры, для которых отправитель получает отрицательное подтверждение, называемое в данном случае 5 КЕ) (Яе!есвте КЕ)ест — селективный отказ), а также кадры, время ожидания подтверждения для которых истекло.
Эту схему иллюстрирует рис. 11.7, б, Когда кадр 5 приходит с нарушением порядка, станция В посылает команду 5КЕ1 4, сообщая таким образом, что она не получила кадр 4. Тем не менее, станция В продолжает принимать входящие кадры и размец1ать их в буфере, пока не будет получен кадр 4. В этот момент станция В может расположить все полученные кадры в правильном порядке для доставки их программному обеспечению более высокого уровня.
Алгоритм селективного отказа кажется более эффективным, чем схема с возвратом на Ж шагов, так как оп позволяет минимизировать количество повторно передаваемых кадров. С другой стороны, получатель должен управлять буфером, достаточно болыним, чтобы сохранять все кадры„полученные после отправки им команды 5КЕ), до тех пор пока ошибочный кадр не будет передан повторно, Также получатель должен сам расставлять получаемые кадры в правильном порядке. Отправитель также должен обладать более сложной логикой, позволяюшей передавать кадры не по порядку, В связи с его большей сложностью алгоритм селективного отказа получил значительно меныпее распространение, чем схема возврата на И иегов. А Отброшены получателем Кадр 4 передан лазторна Кадры 4, 5 и 6 переданы повторна Истек период ожидания Истек леаисд ожидания ЗЗС Глава 11.
управление потокам и контроль ошибок на уровне передачи а б Рис. 11 Л. Протоколы скользящего окна для схемы автоматического запроса на повторение 11.3. Производительность схемы АВО В этом разделе мы исследуем вопросы производительности методов автоматического запроса на повторение для двухточечной линии. Данный раздел начинается с обзора алгоритма АВО с остановкой и ожиданием. Затсл| мы определим важный 11 3. Производительность схемы АНО ЗЗ1 параметр, как правило, называемый параметром а, отражающий суть характерис- тик производительности канала связи. Использование этого параметра упрощает представление о произволительности алгоритмов воаврата на 1У шагов и селектив- ного отказа.
Схема АЙО с остановкой и ожиданием Сначала мы рассмотрим вопроси производительности алгоритма управления по- током с остановкой и ожиданием в предположении об отсутствии ошибок, а затем учтем наличие ошибок. Схема с остановкой и ожиданием при отсутствии ошибок Вам требуется определить максимальную скорость, с которой можно передавать кадры по линии с помощью схемы управления потоком с остановкой и ожиданием при отсутствии ошибок. Предположим, что станция А передаетстанции В длинное сообщение в виде последовательности кадров Г„Гь ..., Г„следующим образом: + Станция А посылает кадр Гь + Станция В посылает подтверждение.
+ Станция А посылает кадр Гь + Станция В посылает подтверждение. + ... + Станция А посылает кадр Г.. + Станция В посылает подтверждение. Суммарное время, необходимое для передачи данных, можно выразить как пт, где Т вЂ” это время, требующееся, чтобы передать один кадр, получить подтверждение н подготовиться к передаче следующего кадра. Формула для Т выглядит следующим образом (см. рис.
11.4): Здесгк + Т „,ж — время, требующееся для передачи кадра (время, за которое передатчик передает все биты кадра); + Т„.„ж — время распространения сигнала между станциями А и В (в любом направлении)„ + тм„— время обработки данных па каждой станции (время реагирования); + Тлск — время, требующееся для передачи подтверждения. Предположим, что время обработки является относительно пренебрежимо малым и что кадр подтверждения очень мал по сравнению с кадром данных. Оба эти предположения вполне обоснованны, Кроме того, предположим, чта все кадры имеют фиксированный размер.
В этом случае алгоритм управления потоком с остановкой и ожиданиел~ позволяет передавать данные со скоростью в один кадр каждые Тсекунд, где Т приблизительно равно т= т,.„„+ гт„,. ЗЗ2 Глава 11. Управление потоком и контроль ошибок на уровне передачи данных 1/(Т + 2Т,я„) Т Если этот вывод неясен, рассмотрим следующее. Пусть скорость передачи данных по каналу в битах в секунду равна л, а длина кадра в битах равна б. В этом случае пропускная способность канала в битах в секунду будет равна (б бит/кадр) (1/Ткадров в секунду) = ь/(Т„., + 2Тм ).
Чтобы нормализовать пропускную способность, разделим ее на фактическую скорость передачи данных: //(Т +2Т, „,) А Заменив Т,р — — (.,~Я, мы получим формулу (11.1). Полезно ввести параметр а = Т„ /Т,. В этом случае 5= —. 1 1-» 2а (11.2) Это максимально возможная нормализованная пропускная способность по каналу при использовании алгоритма с остановкой и ожиданием. Поскольку кадр содержит служебные биты, эффективная пропускная способность оказывается ниже. Параметр а является константой, если оба значения, Т „„и Т, — константы, что, как правило, соответствует действительности.
Кадры фиксированной длины (кроме последнего кадра) часто применяются для передачи длинных сообщении, а время распространения сигнала постоянно для двухточечных соединений. Схема с остановкой и ожиданием при наличии ошибок Рассмотрим еще раз рис. 11А. Время, требующееся для успешной передачи кадра. равно (Т + 2Т,я„). Теперь предположим, что кадр потерян или его подтверждение потеряно и для успешной передачи кадра требуются две попытки. В этом случае время передачи кадра равно Т= Т, „, + ВремяОжидания + Т „+ 2Т„ Чтобы упростить формулу, предположим, что значение времени ожидания равно удвоенному времени распространения сигнала Таким образом, если станция не получает подтверждения в течение удвоенного времени распространения сигнала, она повторяет передачу кадра.
В действительности следует использовать немного больший интервал времени, чтобы учесть время обработки у получателя, но наше приближение вполне приемлемо. Таким образом, время, требующееся для передачи кадра, который должен быть передан дважды, равно Т=2(Т „+ 2Т„). Таким образом, пропускную способность можно вычислить по формуче 1/Т = 1/(Т, + 2Т ~с) кадров в секунду. Для сравнения желательно выразить пропускную способность в нормализованном вгще.
Если кадр можно передать за Т „„секунд, тогда фактическая скорость перелачи данных в канале равна 1/Т.,„,кадров в секунду. Таким образом, нормализованная пропускная способность 5 может быть выражена следующей формулой: ! !.В. Производительность схемы АР)О ЗЗЗ В общем случае, если кадр повреждается или теряется (х — 1) раз подряд так, что он для 'с я успешной доставки должен быть передан х раз, время, затрачиваемое на передачу - о редачу этого кадра, равно х(Т, с+ 2 Т, „,).