Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 66
Текст из файла (страница 66)
*/ Суребет елцю 11гаюе вггтча1) ечепг Суре: и ынь нырыдшчн данныХ ))т1пс)ибе "ргойосо!.П" чо1б зепбег1(чо1О) ( Глаше з: расйей Ьиг/ег; /* буфер для исходящего кадра */ /* буфер для исходящего пакета *! хйп 1е гйгие) ( Тгоа пейхогЕ 1ауег(вбит/ег): */ з.того = Ьитйег; йо рПузтса) 1ауегйаз); /* получить у сетевого уровня пакет для передачи !* скопировать его в кадр з для передачи */ /* поспать кадр з */ /* Мы дни за днями шепчен «Завтра.
завтра». Так тихими шагами жизнь ползет К последней недописанной странице. - Макбет, и. ч *I чо1б гесе1чег1(чотб) ( /гаже г, ечепй гуре ечепй; /* заполняется пооцедурой ожидания событий, но не используется здесь '/ хП11е (йгие) ( хатй Тог ечепй(аечепй); /* единственное возможное событие — прибь;тке кадра, событие /гаже агг1ча1 */ Ггоа рПузтса1 1ауег(аг); /* получить прибывший кадр */ йо пейхогЕ )ауег(бг.тито); /* передать данные сетевоиу уровню */ ) ) Симплексный протокол с ожиданием Теперь мы отбросим самое нереальное предположение, использованное в протоколе 1, — способность получающего сетевого уровня мгновенно обрабатывать пРиходящие данные (или, что то же самое, наличие у получающего уровня передачи данных неограниченного буферного пространства, в которое он помещает все приходящие кадры).
Сохраняется предположение о том, что в канале связи нет ошибок. Линия связи остается симплексной. Основная проблема, которую нам предстоит решить, — как предотвратить ситуацию, когда отправитель посылает данные быстрее, чем получатель может их обработать. То есть если получателю требуется время !з г, чтобы выполнить процедуры Тгоа РПузтса) 1ауег и йо пейхогй 1ауег, то отправитель должен передавать со средней скоростью меньшей, чем один кадр за интервал времени /з г.
Более того, если мы предполагаем, что в принимающей аппаратуре не производится автоматической буферизации, то отправитель не должен посылать новый кадр до тех пор, пока старый кадр не будет счнтан процедурой Тгоа рПузтса1 1ауег. В противном случае новый кадр окажется записанным поверх старого. Элементарные протоколы передачи данных 247 /* Протоноп 2 (с ожнданиен) также обеспечивает только одностороннюю передачу данных, от отправителя к получателю. Снова предполагается, что в канале связи нет ошибок. Однако на этот раз емкость буфера получателя ограничена, и.
кроне того. ограничена снорость обработки данных получателя. Позтоиу протокол допжен не допускать отправлении данных быстрее, чеи получатель способен их обработать. */ Суребе/ епош (Ггаше агг(ча)) енепС Суре: т(ттпс1обе "ргоСосо1.Ь" уо16 эепбег2(чотб) ( Сгаше в; /* буфер дпя исходящего кадра */ раскес ьотгег: /* буфер дпя исходящего пакета */ ечепС Суре ечепС; /* единственное возножное событие — прибытие кадра (событие Сгаше агг1на1)*/ Мп')е (Сгое) ( Ггош петыогЬ )ауег(ьоо/тег).
*/ /* получить у сетевого уровня пакет дпя передачи /* скопировать его в кадр э дпя передачи */ /* до свидания, кадрик. до свидания */ /* не продолжать. пока на это не будет получено 5.1пто = Ьоттег: Со рпуюса\ 1ауег(аз); ыа)С тог енес((аечепС); разрешения */ При некоторых обстоятельствах (например, при синхронной передаче, когда уровень передачи данных принимающей машины обрабатывает всего одну входную линию) может быть достаточно всего лишь вставить задержку в передающую программу протокола 1, снизив скорость его работы настолько, чтобы уберечь принимающую сторону от забивания данными.
Однако в реальных условиях обычно каждый уровень передачи данных должен одновременно обрабатывать несколько линий, и время, необходимое на обработку одного кадра, может меняться в довольно значительных пределах. Если разработчик сети может рассчитать наихудшую ситуацию для приемника, он может запрограммировать настолько медленную работу отправителя, что даже при самой медленной обработке поступающих кадров получатель будет успевать их обрабатывать. Недостаток такого подхода в его консерватизме. В данном случае использование пропускной способности будет намного ниже оптимального уровня.
Исключением может быть только один случай — когда время реакции принимающего уровня передачи данных изменяется очень незначительно. Лучшим решением данной проблемы является обратная связь со стороны получателя. Передав пакет сетевому уровню, получатель посылает небольшой управляющий пакет отправителю, разрешая тем самым посылать следующий кадр. Отправитель, отослав кадр, должен ждать разрешения на отправку следующего кадра.
Протоколы, в которых отправитель посылает один кадр, после чего ожидает подтверждения, называются протоколами с ожиданием. В листинге 3.3 приведен пример симплексного протокола с ожиданием. Листинг 3.3. С им пле кон ый протокол с ожиданием 248 Глава 3. Уровень передачи данных т* получить прибывший кадр *т' т* пеоедать данные сетевону уровню *! т* переда~ь пустой кадр чтобы разбуди~ь Как и в протоколе 1, отправитель в начале цикла работы получает пакет от сетевого уровня, формирует из него кадр и отправляет кадр по линии связи. Однако теперь, в отличие от протокола 1, отправитель должен ждать прибытия кадра с подтверждением, прежде чем он пойдет на следутощую итерацито цикла и обратится к сетевому уровню за следующим пакетом. В данной модели уровень передачи данных отправителя даже не должен просматривать полученный по линии кадр: его содержимое не имеет значетттщ поскольку сам кадр означает только одно: подтверждение.
Единственное отличие процедуры гесеттег2 от гесезыег) заключается в том, что после передачи пакета сетевому уровню гесез уег2 посылает кадр подтверждения обратно отправителю, после чего идет на следующую итерацию цикла. Поскольку для отправителя важно только прибытие ответного кадра, а не его содержание, то получателю не нужно заполнять кадр специальной информацией. Симплексный протокол для зашумленных каналов Теперь рассмотрим реальную ситуацию: канал связи, в котором могут быть ошибки. Кадры могут либо портиться, либо теряться. Однако мы будем предполагать, что если кадр будет поврежден при передаче, то приемная аппаратура определит это при подсчете контрольной суммы.
Если кадр будет поврежден таким образом, что контрольная сумма совпадет, что очень маловероятно, то этот протокол (и любой другой протокол) передаст неверный пакет сетевому уровню. На первый взгляд может показаться, что нужно лишь добавить таймер к протоколу 2. Получатель будет возвраттзать подтверждение только в случае получения правильных данных. Неверные пакеты будут просто игнорироваться. Через некоторое время у отправителя истечет интервал времени, и он отправит кадр еще раз. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока кадр, наконец, не прибудет в целости.
В приведенной выше схеме имеется один критический недостаток. Прежде чем читать далыпе, попытайтесь понять, что же неверно в данном алгоритме. тотп гесеттег2(чотб) ( тгаше г, з. етепг Суре етептп событиеи *! ыл11е Игое) ( ыазт тот ечепг(бечепг), (событие тгаше агю ча1)*! тгош р)туз1са1 1ауег(аг); со песыогд 1ауег(бг.зпто); то рдуюсаТ 1ауег(бз): отправителя *т' буферы для кадров "! агаве аггша1 является единственным возмоыныи /* единственное возиошное событке — прибытие кадра Элементарные протоколы передачи данных 249 Чтобы осознать, чем плох данный вариант протокола, вспомните, что задача уровня передачи данных заключается в предоставлении безошибочной прозрачной связи между двумя процессами сетевого уровня. Сетевой уровень машины Л передает серию пакетов своему уровню передачи данных, который должен гарантировать доставку идентичной серии пакетов сетевому уровню машины В ее уровнем передачи данных.
В частности, сетевой уровень машины В не может распознать недостачу пакета или дублирование пакета, поэтому уровень передачи данных должен гарантировать, что дублирования пакетов не произойдет ни при каких обстоятельствах. Рассмотрим следующий сценарий. 1, Сетевой уровень машины А передает пакет 1 своему уровню передачи данных. Пакет доставляется в целости на машину В и передастся ее сетевому уровню. Машина В посылает кадр подтверждения назад на машину А. 2. Кадр подтверждения полностью теряется в канале связи.
Он просто не попадает на ма~пину Л. Все было бы намного проще, если бы терялись только информационные — но не управляющие — кадры, однако канал связи, к сожалению, не делает между ними большой разницы. 3, У уровня передачи данных машины А внезапно истекает отведенный интервал времени. Не получив подтверждения, он предполагает, что посланный им кадр с данными был поврежден или потерян, и посылает этот кадр еще раз. 4, Дубликат кадра прибывает на уровень передачи данных машины В и передается на сетевой уровень.
Если машина А посылала на машину В файл, то часть этого файла продублировалась, таким образом, копия файла на машине В будет неверной. Другими словами, протокол допустил ошибку. 5, Понятно, что необходим некий механизм, с помощью которого получатель смог бы отличать новый кадр от переданного повторно. Наиболее очевидным способом решения данной проблемы является помещение отправителем порядкового номера кадра в заголовке кадра. Тогда по номеру кадра получатель сможет понять, новый это кадр или дубликат. Поскольку отводить в кадре много места под заголовок нежелательно, возникает вопрос: каково минимальное количество бит, достаточное для порядкового номера кадра? Единственная неопределенность в данном протоколе может возникнуть между кадром т и следующим за ним кадром т е 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
