Двунаправленные протоколы, скользящее окно

Однонаправленные протоколы канального уровня

Протокол с ожиданием подтверждения – протокол PAP (position acknowledgement with retransmission) – протокол подтверждения с повторной передачей.

ARR (Automatic Repeat Request) – автоматический запрос повторной передачи.

Данные типы протоколов относят к группе так называемых однонаправленных протоколов (полудуплексная связь). Для организации дуплексной связи используют двунаправленные протоколы: два симплексных канала, по которым данные передаются в противоположном направлении. Один канал для данных от отправителя, второй для подтверждения от приемника. Недостатки: канал для подтверждения используется неэффективно.

Использование одного канала для передачи данных в обоих направлениях. В этом случае кадр подтверждения отличают от других кадров по флажку в поле «кадр подтверждения» заголовка.

Примером двунаправленного протокола является класс так называемых протоколов «скользящего окна» (sliding window). Идея: в любой момент времени отправитель работает с определенным набором номеров кадров, которые ему разрешено отправлять (посылающее окно). Приемник работает с принимающим окном – соответственные наборы номеров кадров, которые ему разрешено принимать. Окна у отправителя и получателя могут иметь разные размеры. Организация передачи следующая: порядковые номера в окне отправителя соответствуют уже отправленным кадрам, на которые еще не поучены подтверждения. При приходе с сетевого уровня отправителя нового кадра, ему дается наибольший порядковый номер и верх границы окна увеличивается на единицу. Когда доставляется подтверждение, увеличивается нижняя граница окна. Таким образом, окно отправителя постепенно содержит список номеров кадров отправленных, но не подтвержденных. Принимающее окно канального уровня приемника содержит номера кадров (соответственно), которые он может принять. Когда прибывает кадр с порядковым номером, соответствующем нижнему краю окна, то он принимается и без заголовка передается на сетевой уровень. Затем формируется подтверждение, отправляемое отправителю, а указатель приемного окна сдвигается вверх на одну позицию.

Если время, необходимое на передачу кадра от отправителя к получателю и время на передачу подтверждения велико (глобальные сети), то применяется так называемая конвейерная обработка. В этом случае отправитель посылает не один кадр, а несколько, и только после этого переходит в режим ожидания подтверждения. Можно подобрать количество передаваемых кадров таким образом, чтобы что отправитель будет передавать кадры без остановки. Если происходит ошибка, например в середине потока, то все кадры, следующие за ошибочным, игнорируются получателе и подтверждения для них не посылаются. В этом случае отправитель передает все кадры, на которые не получено подтверждение, начиная с поврежденного. Протокол такого типа – протокол с возвратом к нулю.

Другим возможным вариантом является так называемый выборочный повтор. В этом случае получатель хранит у себя в буфере все правильные кадры, принимаемые после ошибочного. При это ошибочный кадр отбрасывается. Когда у отправителя истекает интервал времени на ожидание подтверждения, он пересылает заново только ошибочный кадр, не передавая все.

Возможна также так называемая симуляция ошибочного приема без ожидания завершения интервала приемником. В этом случае негативное подтверждение NAK (negative acknowledgement).

Дата добавления: 2015-01-03