Bài giảng Cơ sở truyền số liệu: Chương 8 - ĐH Bách Khoa Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Go-Back-N là giao thức cửa sổ trượt. Nó là một cơ chế để phát hiện và kiểm soát lỗi trong lớp datalink. Bài giảng này sẽ cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản về điều khiển luồng kết hợp ARQ Go-back-N. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở truyền số liệu: Chương 8 - ĐH Bách Khoa Hà Nội

om .c ng co an Điều khiển luồng kết hợp ARQ Go-back-N th o ng du u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyên tắc • Phát nhiều khung thông tin liên tiếp trước khi nhận được xác nhận, nhiều nhất là W, được gọi là kích thước cửa sổ. Go-back-N om và phương pháp selective repeat (trình bày ở phần sau) được gọi .c là cơ chế cửa sổ trượt (sliding window) ng • Mỗi khi phát xong một khung thông tin, phía phát giảm kích co thước cửa sổ đi 1. Khi kích thước cửa sổ bằng 0, phía phát sẽ an ngừng. Điều này đảm bảo phía thu kịp xử lý th • Khi nhận được một ACK, phía phát sẽ tăng kích thước cửa sổ W ng lên 1. Tổng số khung mà phía thu phải xử lý tại một thời điểm vẫn o du không vượt quá W u • Để phân biệt các khung, cần đánh số thứ tự. Nếu dùng k bit để cu đánh số thì tổng số khung được đánh số sẽ là 2k (từ 0 đến 2k – 1) và do đó, kích thước cửa sổ tối đa Wmax = 2k • ACK có thể được đính vào gói phát theo chiều ngược (piggy back) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Hoạt động W=7 W=7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 F0 om F1 F2 .c W=4 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 W=4 ng 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 co W=7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 an ACK3 th W=7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 ng F3 W=6 o F4 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 du F5 F6 u W=3 cu 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 W=4 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 ACK4 W=4 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Có lỗi ? • Trong trường hợp lý tưởng (không có lỗi xảy ra) thì cơ chế cửa sổ trượt đảm bảo số khung thông tin từ phía phát đến phía thu om không vượt quá kích thước cửa sổ. Trong trường hợp này, .c không có sự phân biệt giữa Go-back-N và selective repeat ng • Khi có lỗi xảy ra, việc truyền lại các khung lỗi của cơ chế cửa sổ co trượt được thực hiện theo hai cách khác nhau: an – Go-back-N: phía phát sẽ thực hiện phát lại khung thông tin bị sai và tất cả th các khung thông tin khác đã được truyền, tính từ khung bị sai. ng – Selective repeat: phía phát sẽ chỉ phát lại các khung thông tin bị sai o du u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Khung thông tin bị lỗi 0 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 7 0 NAK2 ACK3 ACK4 ACK5 ACK6 om ACK1 ACK2 .c 0 1 2 3 4 5 6 Khung sai ng Các khung bị hủy co • Khung thông tin bị lỗi – có thể xảy ra một trong ba trường hợp: an – Phía phát đã phát khung i, phía thu đã thu đúng các khung từ i – 1 trở về th trước. Lúc này phía thu sẽ gửi NAK i (RN = i). Khi phía phát nhận được ng NAK i, nó sẽ thực hiện phát lại khung i và tất cả các khung sau i (trường o du hợp khung 2) u – Khung thông tin i bị mất trên đường truyền, giả sử phía thu nhận được cu khung i+1, lúc này phía thu thấy các khung đến không theo thứ tự (nhận được i+1 trước khi nhận được i) và hiểu rằng khung i đã mất. Phía thu sẽ gửi lại NAK i cho phía phát CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Khung thông tin bị lỗi 0 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 7 0 NAK2 ACK3 ACK4 ACK5 ACK6 om ACK1 ACK2 .c 0 1 2 3 4 5 6 Khung sai ng Các khung bị hủy co – Khung thông tin i bị mất trên đường truyền và phía phát không an gửi thêm khung thông tin nào nữa. Lúc này phía thu không nhận th được gì và không gửi lại ACK hay NAK. Phía phát chờ đến time- ng out của khung thông tin i và thực hiện truyền lại khung này o du u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
ACK bị lỗi • Khung ACK bị lỗi – ACK bị lỗi có thể xảy ra một trong hai trường hợp: om – Phía thu nhận được khung i và gửi ACK(i+1) về phía phát và bị .c mất. Giả sử trước khi time-out của khung i xảy ra, phía phát nhận ng được ACK(i+2) (hoặc ACK(i+n) với n > 1) thì phía phát hiểu rằng co khung i đã được nhận đúng. Kết luận này được giải thích như an sau: khi phía thu gửi ACK(i+2) nghĩa là phía thu đã nhận đúng (và th chấp nhận) khung i+1, điều đó cũng đồng nghĩa với việc phía thu ng đã nhận đúng khung i. Người ta nói cơ chế của Go-back-N sử o dụng cummulative ACK (nghĩa là các ACK sau cũng đồng thời du báo nhận cho các khung trước đó) u cu – Nếu trong khoảng thời gian time-out của khung i, phía phát không nhận được ACK(i+n) nào cả thì sau time-out, phía phát sẽ phải phát lại khung i (và tất cả các khung sau đó) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
NACK bị lỗi • Khung NAK bị lỗi – trong trường hợp NAK bị lỗi, nghĩa là khung i bị lỗi, lúc này phía thu sẽ không om nhận thêm một khung nào sau khung i (và cũng sẽ không gửi báo nhận). Với trường hợp này phía phát .c bắt buộc phải chờ đến time-out và thực hiện phát lại ng co khung thông tin i. • Để đơn giản vấn đề, chúng ta không xem xét trường an th hợp ACK và NAK bị sai đồng thờing o du u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Đệm thu/phát • Trong trường hợp phía thu có khả năng xử lý W khung thông tin thì không cần bộ đệm. Phía thu chỉ om nhận và xử lý thông tin theo đúng thứ tự (dựa trên số thứ tự đánh trên các khung) .c ng • Phía phát phải lưu tối đa là W khung thông tin trong co bộ đệm để chờ ACK an th o ng du u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Hiệu suất - không lỗi • Ta biết với kỹ thuật stop-and-wait, nếu không có lỗi đường om truyền thì: .c 1 TF  stopand wait  a ng với 1  2a TD co an • Có thể hiểu rằng (1+2a) chính là số gói có thể phát đi trong th khoảng thời gian tính từ lúc phát đi gói đầu tiên cho đến ng khi nhận xong gói ACK đầu tiên o w ideal  du • Với go-back-N có W < 1+2a thì 1 2a u cu • Với go-back-N có W ≥ 1+2a thì ideal  1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Hiệu suất - có lỗi • Xác suất lỗi là p, khi đó: ideal  reality  om NR .c với NR là số lần trung bình phát lại cho đến khi nhận đúng ng • Xác suất để phải phát một gói i lần là: co p(i)  p i 1 (1  p) an • Gọi số gói phải phát lại trong mỗi lần là K, suy ra tổng số th gói phải phát trong i lần là: ng f (i)  1  (i  1) K o du • Có:   N R   f (i). p(i)  [1  (i  1) K ]. p i 1 (1  p) u cu i 1 i 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Hiệu suất - có lỗi   1 • Chú ý rằng:  r   r i1  i 0 i i 1 1 r om  1  i.r i-1  .c và i 1 (1  r )2 ng • Ta có kết quả: K 1  p  Kp NR  1 K   co 1 p 1 p an • Dễ thấy: th o ng – Nếu W ≥ 2a + 1 thì K  2a + 1 – do khi NACK của khung i về thì phía du phát đã phát thêm được  2a + 1 khung u cu – Nếu W < 2a + 1 thì K = W – do khi NACK của khung i về thì phía phát đã phát xong kích thước cửa sổ (W khung) và đang chờ báo nhận cho khung i để phát tiếp. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Hiệu suất - có lỗi • Cuối cùng, hiệu suất được tính: 1 p Goback  N  om 1  2ap .c nếu W ≥ 2a + 1, và: W(1-p) Goback  N  ng (2a+1)(1-p+Wp) co nếu W < 2a + 1 an • Như vậy: – th Ưu điểm của phương pháp ARQ Go-back-N là hiệu suất cao hơn o ng so với phương pháp ARQ dừng và đợi. du – Cơ chế xử lý thông tin ở phía thu khá đơn giản và không cần bộ u cu đệm – Tuy nhiên, có thể phải truyền lại quá nhiều khung thông tin trong trường hợp bị lỗi. Để khắc phục nhược điểm này, người ta đề xuất sử dụng cơ chế ARQ phát lại theo yêu cầu (Selective repeat ARQ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt