Rozdiel medzi protokolom Go-Back-N a selektívnym opakovaním protokolu

2019

"Protokol Go-Back-N a" Selective Repeat Protocol "sú protokoly posuvných okien. Protokol posuvného okna je v prvom rade protokolom riadenia chýb, tj je to metóda detekcie chýb a korekcia chýb. Základný rozdiel medzi protokolom back-n a selektívnym opakovaným protokolom spočíva v tom, že protokol typu "go-back-n" prenesie všetky rámce, ktoré ležia po poškodení alebo strate. "Selektívny opakovací protokol" prenesie iba ten rám, ktorý je poškodený alebo stratený.

Porovnávacia tabuľka

Základ pre porovnanie	Go-Back-N	Selektívne opakovanie
základné	Znovu odosiela všetky rámce, ktoré poslali za rámček, ktorý má podozrenie na poškodenie alebo stratu.	Odošle iba tie rámce, o ktorých sa predpokladá, že sú stratené alebo poškodené.
Využitie šírky pásma	Ak je miera chybovosti vysoká, zbytočne veľa šírky pásma.	Porovnávacie menej šírky pásma je zbytočné pri opakovanom vysielaní.
zložitosť	Menej komplikované.	Komplexnejšie, pretože vyžaduje dodatočnú logiku a triedenie a ukladanie na odosielateľovi a prijímači.
Veľkosť okna	N-1	<= (N + 1) / 2
triedenie	Triedenie nie je potrebné ani na strane odosielateľa ani na strane prijímača.	Prijímač musí byť schopný zoradiť tak, aby zachoval postupnosť snímok.
ukladanie	Prijímač neuloží snímky prijaté po poškodenom ráme, kým sa nepreruší poškodený rám.	Prijímač uchováva rámce prijaté po poškodenom ráme v vyrovnávacej pamäti až po výmene poškodeného rámčeka.
vyhľadávanie	Na strane odosielateľa ani na prijímači sa nevyžaduje vyhľadávanie rámčeka	Odosielateľ musí byť schopný vyhľadať a vybrať len požadovaný rámček.
Čísla ACK	Číslo NAK sa vzťahuje na ďalšie očakávané číslo rámca.	Číslo NAK sa vzťahuje na stratený rámček.
použitie	Častejšie sa používa.	V praxi je to menej vďaka svojej zložitosti.

Definícia Go-Back-N

Protokol Go-Back-N je protokol posuvného okna. Jedná sa o mechanizmus na detekciu a kontrolu chyby v vrstve datalink. Počas vysielania rámcov medzi odosielateľom a prijímačom, ak je rám poškodený, stratený alebo potvrdenie stratí, potom činnosť vykonávaná odosielateľom a prijímateľom je vysvetlená v nasledujúcom texte.

Poškodený rám

Ak prijímač dostane poškodený rám alebo ak nastane chyba pri prijatí rámu, prijímač pošle NAK (negatívne potvrdenie) pre tento rám spolu s týmto číslom rámca, že očakáva, že bude vyslaný. Po odoslaní NAK, prijímač odstráni všetky rámce, ktoré prijme, po poškodenom ráme. Prijímač neposiela žiadnu ACK (potvrdenie) pre vyradené rámčeky. Potom, čo odosielateľ prijme NAK pre poškodený rám, prenesie všetky rámce ďalej číslo rámca, ktoré NAK označuje.

Stratený rámec

Prijímač kontroluje číslo na každom snímku, ktorý prijme. Ak je číslo rámca preskočené v poradí, potom prijímač ľahko zistí stratu rámca, pretože nový prijatý rámec je prijatý mimo poradia. Prijímač pošle NAK pre stratený rám a potom prijímač odstráni všetky snímky prijaté po stratenej snímke. Prijímač neposiela žiadnu ACK (potvrdenie) pre vyradené snímky. Potom, čo odosielateľ prijme NAK pre stratený rámec, prenesie stratený rámec, ktorý NAK poslal, a tiež prenesie všetky rámce, ktoré poslal po stratenej snímke.

Strata potvrdenia

Ak odosielateľ neobdrží žiadnu ACK alebo ak je medzi prenosom stratená alebo poškodená ACK. Odosielateľ čaká na vyčerpanie času a po uplynutí času vypršal odosielateľ všetky rámce, pre ktoré nedostal ACK. Odosielateľ identifikuje stratu ACK pomocou časovača.

Číslo ACK, napríklad číslo NAK (záporné potvrdenie), zobrazuje číslo rámca, ktorý prijímač očakáva, že bude nasledujúci v poradí. Veľkosť okna prijímača je 1, pretože vrstva dátového spojenia vyžaduje len rámec, ktorý má poslať vedľa sieťovej vrstvy. Veľkosť okna odosielateľa sa rovná "w". Ak je chybovosť vysoká, veľká šírka pásma sa stratila.

Definícia selektívneho opakovania

Selektívne opakovanie je aj protokol posuvného okna, ktorý deteguje alebo opravuje chybu vyskytujúcu sa vo vrstve údajov. Selektívny opakovací protokol prenesie iba ten rám, ktorý je poškodený alebo stratený. V protokole selektívneho opakovania sa retransmisný rámik prijme mimo sekvencie. Protokol selektívneho opakovania môže vykonávať nasledujúce činnosti

Prijímač je schopný triediť rámček v správnom poradí, pretože prijme retransmisný rám, ktorého sekvencia je mimo poradia prijímacieho rámca.
Odosielateľ musí byť schopný vyhľadávať rám, pre ktorý bol prijatý NAK.
Prijímač musí obsahovať vyrovnávaciu pamäť na ukladanie všetkých predtým prijatých rámcov do pozastavenia, až kým sa retransmisný rám nevytvorí a nevytvorí správne poradie.
Číslo ACK, rovnako ako číslo NAK, sa vzťahuje na rám, ktorý je stratený alebo poškodený.
Vyžaduje menej veľkosti okna v porovnaní s protokolom back-n.

Poškodené rámčeky

Ak prijímač dostane poškodený rám, pošle NAK rámček, v ktorom je zistená chyba alebo poškodenie. Číslo NAK, rovnako ako v back-back-n, tiež označuje potvrdenie predtým prijatých snímok a chybu v aktuálnom snímku. Prijímač stále prijíma nové snímky počas čakania na výmenu poškodeného rámčeka. Rámy, ktoré boli prijaté po poškodenom ráme, nie sú potvrdené, kým nie je poškodený rám vymenený.

Stratený rám

Rovnako ako pri selektívnom opakovacom protokole môže byť rámik prijatý mimo riadku a ďalej je triedený tak, aby zachoval správnu sekvenciu rámcov. Pri zoradení, keď sa preskočí číslo rámca, prijímač rozpozná, že rám bol stratený a posiela NAK pre tento rám odosielateľovi. Po prijatí NAK pre stratený rám odosielateľ vyhľadá daný rám vo svojom okne a prenesie tento rámec. Ak sa posledný vyslaný rámec stratí, prijímač neodpovedá a toto ticho je pre odosielateľa negatívne potvrdenie.

Strata potvrdenia

Ak odosielateľ neobdrží žiadnu ACK alebo akcia medzi stlačením tlačidla sa stratí alebo poškodí ACK. Odosielateľ čaká na vyčerpanie času a po uplynutí času odošle odosielateľ všetky rámce, pre ktoré nedostal ACK. Odosielateľ identifikuje stratu ACK pomocou časovača.

Kľúčové rozdiely medzi opačným krokom a selektívnym opakovaním

Protokol Go-Back-N je navrhnutý na opakované odosielanie všetkých snímok, ktoré sa dostali po poškodenom alebo stratenom ráme. Na druhej strane protokol Selective Repeat opakovane vysiela iba ten rám, ktorý je poškodený alebo stratený.
Ak je chybovosť vysoká, tj poškodzujú sa viac rámcov a potom sa všetky rámce, ktoré prišli po poškodenom obraze, opätovne vysielajú, čo spôsobí plytvanie veľa šírky pásma. Na druhej strane selektívny opakovací protokol opätovne vysiela iba poškodený rám, a preto sa stratí minimálna šírka pásma.
Všetky rámce po poškodenom ráme sú zlikvidované a opakované vysielanie rámcov prichádza v poradí od poškodeného rámca dopredu, takže je menej bolesti hlavy pri triedení rámov, a preto je to menej zložité. Na druhej strane je prenesený iba poškodený alebo podozrivý rámček, takže pri triedení musí byť použitá extra logika, je to komplikovanejšie.
Go-Back-N má veľkosť okna N-1 a selektívne opakovanie má veľkosť okna <= (N + 1) / 2.
Ani odosielateľ, ani prijímač nepotrebujú algoritmus triedenia v Go-Back-N, pričom prijímač musí byť schopný zoradiť tak, ako má udržiavať sekvenciu.
V prijímači Go-Back-N sa po poškodenom snímku odstránia všetky rámce, a preto nie je potrebné ukladať žiadne snímky. Selektívny opakujúci sa protokol neodstráni rámce, ktoré prišli po poškodenom ráme, namiesto toho uložia tieto rámce až po úspešnom príchode poškodeného rámca a ich triedenie v správnom poradí.
Pri selektívnom opakovaní sa rám NAK vzťahuje na poškodené číslo rámca a v Go-Back-N sa rám NAK vzťahuje na očakávaný ďalší rámec.
Všeobecne platí, že Go-Back-N je viac využívanie kvôli jeho menej zložitému charakteru namiesto protokolu Selective Repeat.

záver:

Selektívne opakovanie je efektívnejším protokolom, pretože neposkytuje plytvanie pásma pre rámce, ktoré sú správne prijaté, ale jeho zložitosť a náklady podporujú používanie protokolu back-n.