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Unterschied zwischen Go-Back-N und Selective Repeat Protocol

"Go-Back-N-Protokoll" und "Selective Repeat Protocol" sind die gleitenden Fensterprotokolle. Das Schiebefensterprotokoll ist in erster Linie ein Fehlerüberwachungsprotokoll, dh es ist eine Methode zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur. Der grundlegende Unterschied zwischen dem Go-Back-N-Protokoll und dem Selective Repeat-Protokoll besteht darin, dass das "Go-Back-N-Protokoll" alle Frames erneut überträgt, die nach dem beschädigten oder verlorenen Frame liegen. Das "Selective Repeat Protocol" überträgt nur den Frame, der beschädigt ist oder verloren geht.

Vergleichstabelle

VergleichsgrundlageZurück-NSelektive Wiederholung
BasicÜberträgt alle Frames, die nach dem Frame gesendet wurden und den Eindruck haben, dass sie beschädigt sind oder verloren gehen, erneut.Überträgt nur die Frames erneut, von denen vermutet wird, dass sie verloren gehen oder beschädigt sind.
BandbreitennutzungWenn die Fehlerrate hoch ist, wird viel Bandbreite verschwendet.Bei der erneuten Übertragung wird vergleichsweise weniger Bandbreite verschwendet.
KomplexitätUnkompliziert.Komplexer, da zusätzliche Logik, Sortierung und Speicherung beim Sender und beim Empfänger erforderlich sind.
FenstergrößeN-1<= (N + 1) / 2
SortierungEine Sortierung ist weder auf der Senderseite noch auf der Empfängerseite erforderlich.Der Empfänger muss in der Lage sein zu sortieren, um die Reihenfolge der Frames zu erhalten.
SpeicherungDer Empfänger speichert die nach dem beschädigten Rahmen empfangenen Rahmen nicht, bis der beschädigte Rahmen erneut übertragen wird.Der Empfänger speichert die nach dem beschädigten Frame empfangenen Frames im Puffer, bis der beschädigte Frame ersetzt wird.
SuchenWeder auf der Senderseite noch auf dem Empfänger ist eine Rahmensuche erforderlichDer Sender muss nur das angeforderte Bild suchen und auswählen können.
ACK-NummernDie NAK-Nummer bezieht sich auf die nächste erwartete Frame-Nummer.Die NAK-Nummer bezieht sich auf den verlorenen Frame.
BenutzenEs wird öfter benutzt.In der Praxis ist es aufgrund seiner Komplexität weniger.

Definition von Go-Back-N

Das Go-Back-N-Protokoll ist ein Schiebefensterprotokoll. Es ist ein Mechanismus zum Erkennen und Steuern des Fehlers in der Datenverbindungsschicht. Wenn während der Übertragung von Frames zwischen Sender und Empfänger ein Frame beschädigt wird, verloren geht oder eine Bestätigung verloren geht, wird die von Sender und Empfänger ausgeführte Aktion im folgenden Inhalt erläutert.

Beschädigter Rahmen

Empfängt ein Empfänger einen beschädigten Frame oder tritt während des Empfangs eines Frames ein Fehler auf, sendet der Empfänger die NAK (negative Bestätigung) für diesen Frame zusammen mit der Frame-Nummer, von der er erwartet, dass sie erneut gesendet wird. Nach dem Senden von NAK löscht der Empfänger nach einem beschädigten Frame alle empfangenen Frames. Der Empfänger sendet keine ACK (Bestätigung) für die verworfenen Frames. Nachdem der Sender den NAK für den beschädigten Frame empfangen hat, überträgt er alle Frames weiter auf die Frame-Nummer, auf die der NAK verweist.

Verlorener Rahmen

Der Empfänger überprüft die Nummer in jedem Frame, den er empfängt. Wenn eine Rahmennummer in einer Sequenz übersprungen wird, erkennt der Empfänger leicht den Verlust eines Rahmens, wenn der neu empfangene Rahmen außerhalb der Reihenfolge empfangen wird. Der Empfänger sendet den NAK für den verlorenen Frame und dann verwirft der Empfänger alle nach einem verlorenen Frame empfangenen Frames. Der Empfänger sendet keine Bestätigung (ACK) für diese verworfenen Frames. Nachdem der Sender die NAK für den verlorenen Frame empfangen hat, überträgt er den von NAK referenzierten verlorenen Frame erneut und überträgt auch alle Frames, die er nach dem verlorenen Frame gesendet hat.

Verlorene Bestätigung

Wenn der Absender keine ACK empfängt oder wenn die ACK zwischen der Übertragung verloren geht oder beschädigt wird. Der Absender wartet darauf, dass die Zeit abläuft, und während die Zeit abläuft, überträgt der Absender alle Frames erneut, für die er die ACK nicht empfangen hat. Der Absender identifiziert den Verlust von ACK mit Hilfe eines Timers.

Die ACK-Nummer gibt wie die NAK-Nummer (negative Bestätigung) die Nummer des Rahmens an, von dem der Empfänger erwartet, dass er der nächste ist. Die Fenstergröße des Empfängers beträgt 1, da die Datenverbindungsschicht nur den Frame benötigt, den er neben der Netzwerkschicht senden muss. Die Größe des Absenderfensters ist 'w'. Wenn die Fehlerrate hoch ist, geht viel Bandbreite verloren.

Definition der selektiven Wiederholung

Selective Repeat ist auch das Schiebefensterprotokoll, das den in der Datenverbindungsschicht aufgetretenen Fehler erkennt oder korrigiert. Das Selective Repeat-Protokoll überträgt nur den Frame, der beschädigt ist oder verloren geht. Beim Selective Repeat-Protokoll wird der neu übertragene Rahmen außerhalb der Reihenfolge empfangen. Das selektive Wiederholungsprotokoll kann folgende Aktionen ausführen

  • Der Empfänger ist in der Lage, den Rahmen in einer geeigneten Reihenfolge zu sortieren, da er den erneut übertragenen Rahmen empfängt, dessen Reihenfolge außerhalb des Empfangsrahmens liegt.
  • Der Sender muss in der Lage sein, den Frame zu durchsuchen, für den der NAK empfangen wurde.
  • Der Empfänger muss den Puffer enthalten, um alle zuvor empfangenen, gehaltenen Rahmen zu speichern, bis der neu übertragene Rahmen sortiert und in eine richtige Reihenfolge gebracht wird.
  • Die ACK-Nummer bezieht sich wie die NAK-Nummer auf den verloren gegangenen oder beschädigten Rahmen.
  • Im Vergleich zum Go-Back-N-Protokoll ist weniger Fenstergröße erforderlich.

Beschädigte Bilder

Wenn ein Empfänger einen beschädigten Frame empfängt, sendet er die NAK für den Frame, in dem ein Fehler oder eine Beschädigung erkannt wird. Die NAK-Nummer gibt wie in go-back-n auch die Bestätigung der zuvor empfangenen Frames und den Fehler im aktuellen Frame an. Der Empfänger empfängt die neuen Rahmen ständig, während er darauf wartet, dass der beschädigte Rahmen ersetzt wird. Die Rahmen, die nach dem beschädigten Rahmen empfangen werden, werden erst bestätigt, wenn der beschädigte Rahmen ersetzt wurde.

Verlorene Rahmen

Wie bei einem selektiven Wiederholungsprotokoll kann ein Rahmen außerhalb der Reihenfolge empfangen werden, und außerdem werden sie sortiert, um eine richtige Reihenfolge der Rahmen aufrechtzuerhalten. Wenn beim Sortieren eine Rahmennummer übersprungen wird, erkennt der Empfänger, dass ein Rahmen verloren geht, und sendet NAK für diesen Rahmen an den Sender. Nach dem Empfang von NAK für den verlorenen Frame durchsucht der Sender diesen Frame in seinem Fenster und überträgt diesen Frame erneut. Wenn der letzte übertragene Frame verloren geht, antwortet der Empfänger nicht und diese Stille ist eine negative Bestätigung für den Sender.

Verlorene Bestätigung

Wenn der Absender keine ACK empfängt oder die ACK zwischen der Übertragung verloren geht oder beschädigt wird. Der Absender wartet darauf, dass die Zeit abläuft, und während die Zeit abläuft, überträgt der Sender alle Frames erneut, für die er keine ACK empfangen hat. Der Absender identifiziert den Verlust von ACK mit Hilfe eines Timers.

Hauptunterschiede zwischen Go-Back-N und Selective Repeat

  1. Das Go-Back-N-Protokoll ist so ausgelegt, dass alle nach dem beschädigten oder einem verlorenen Frame angekommenen Frames erneut übertragen werden. Andererseits überträgt das Selective Repeat-Protokoll nur den beschädigten oder verloren gegangenen Frame.
  2. Wenn die Fehlerrate hoch ist, dh mehr Frames beschädigt werden und dann alle Frames erneut übertragen, die nach einem beschädigten Frame angekommen sind, verschwenden viel Bandbreite. Auf der anderen Seite überträgt das selektive Wiederholungsprotokoll nur einen beschädigten Rahmen erneut, wodurch minimale Bandbreite verschwendet wird.
  3. Alle Frames nach dem beschädigten Frame werden verworfen und die erneut übertragenen Frames kommen in einer Sequenz von einem beschädigten Frame an an, so dass es weniger Kopfschmerzen beim Sortieren der Frames gibt, daher ist es weniger komplex. Auf der anderen Seite wird nur ein beschädigter oder verdächtiger Rahmen erneut übertragen, so dass zum Sortieren eine zusätzliche Logik angewendet werden muss und daher komplizierter ist.
  4. Go-Back-N hat eine Fenstergröße von N-1, und die selektive Wiederholung hat eine Fenstergröße <= (N + 1) / 2.
  5. Weder Sender noch Empfänger benötigen den Sortieralgorithmus in Go-Back-N, wohingegen der Empfänger in der Lage sein muss, die Reihenfolge zu ordnen, wie es sein muss.
  6. Im Go-Back-N-Empfänger werden alle Frames nach dem beschädigten Frame verworfen, sodass keine Frames gespeichert werden müssen. Das selektive Wiederholungsprotokoll löscht nicht die nach dem beschädigten Frame angekommenen Frames, sondern speichert diese Frames, bis der beschädigte Frame erfolgreich ankommt und in einer richtigen Reihenfolge sortiert wird.
  7. Bei der selektiven Wiederholung bezieht sich der NAK-Frame auf die beschädigte Frame-Nummer und im Go-Back-N bezieht sich der NAK-Frame auf den nächsten erwarteten Frame.
  8. Im Allgemeinen wird das Go-Back-N aufgrund seines weniger komplexen Charakters anstelle des Selective Repeat-Protokolls verwendet.

Fazit:

Die selektive Wiederholung ist ein effizienteres Protokoll, da es keine Bandbreite für die Frames verschwendet, die ordnungsgemäß empfangen werden, aber deren Komplexität und Kosten die Verwendung des Go-Back-N-Protokolls begünstigen.

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