Unterschied zwischen dem Stop-and-Wait-Protokoll und dem Sliding Window-Protokoll

2019

Das Stop-and-Wait-Protokoll und das Sliding Window-Protokoll sind die entwickelten Methoden zur Steuerung der Flusskontrolle der Netzwerkdatenübertragungen. Diese Verfahren unterscheiden sich hauptsächlich durch die Techniken, die sie verwenden, wie z. B. Stop-and-Wait. Sie verwenden das Konzept der Bestätigung jeder Dateneinheit, bevor sie eine andere Dateneinheit senden. Umgekehrt erlaubt das Schiebefensterprotokoll den Übergang der mehreren Dateneinheiten vor dem Senden einer Bestätigung.

Unter den beiden Protokollen ist das Schiebefensterprotokoll effizienter als das Stop-and-Wait-Protokoll.

Vergleichstabelle

Basis zum Vergleich	Stop-and-Wait-Protokoll	Schiebefensterprotokoll
Verhalten	Anfrage und Antwort	Gleichzeitiges Senden
Anzahl übertragbarer Frames	Einziger	Mehrere
Effizienz	Weniger	Mehr vergleichsweise
Wissen	Wird nach jedem ankommenden Paket gesendet	Bestätigungsfenster wird beibehalten
Art der Übertragung	Halbduplex	Vollduplex
Ausbreitungsverzögerung	Lange	Kurz
Link-Nutzung	Arm	Besser

Definition des Stop-and-Wait-Protokolls

Wenn die Übertragungsgeschwindigkeit von Daten auf der Senderseite in einer Kommunikation sehr viel höher ist als die Empfangsgeschwindigkeit von Daten auf der Empfängerseite, wie wird das Netzwerk mit diesen Fällen umgehen? Die Arbeitsgeschwindigkeit des Senders und des Empfängers sollte unverändert bleiben. Das Stop-and-Wait-Protokoll hat sich als Lösung für dieses Problem herausgestellt. In diesem Protokoll sendet der Sender einen Frame und wartet dann auf die Bestätigung. Wenn der Empfänger eine Bestätigung an den Absender sendet, fährt er fort und sendet einen weiteren Rahmen.

Der Übertragungsmodus des Protokolls ist halbduplex, da der Sender zu einem Zeitpunkt Daten an den Empfänger sendet und der Empfänger die Bestätigung sendet, wenn Daten empfangen werden.

Das Beispiel für das Stop-and-Wait-Protokoll ist der RPC (Remote Procedure Call), da es in einem ähnlichen Muster arbeitet, in dem die Unterprogrammaufrufe vom Programm in einem Gerät auf die Bibliotheksroutinen auf einem anderen Gerät implementiert werden. Da die meisten Programme Singlethreading sind, muss der Absender auf die Antwort warten, bevor er fortfährt und andere Anforderungen sendet.

Definition des Schiebefensterprotokolls

Wie das Stop-and-Wait-Protokoll ist auch das Schiebefensterprotokoll eine Methode zur Implementierung des Flusssteuerungsmechanismus. Es hat den Nachteil des Stop-and-Wait-Protokolls beseitigt, bei dem die beschränkte Datenmenge in eine Richtung gleichzeitig übertragen werden kann. Die Leistung des Schiebefensterprotokolls wurde verbessert, indem mehrere Frames gleichzeitig bidirektional gesendet werden (dh n> 1, während die Stop-and-Wait-Grenzen n bis 1 sind). In diesem Schema sendet der Sender sequentiell nummerierte Frames an den Empfänger, um die Frames zu verfolgen. Wenn die Kopfgröße n Bit ist, kann die Sequenz zwischen 0 und (2n-1) liegen.

Das Fenster bezeichnet hier einen Puffer, der zum Speichern der Daten verwendet wird, bis der Empfänger sie nicht liest, nachdem der Inhalt gelesen wurde, wird der Puffer geleert. Es verwendet zwei Arten von Fenstern, Sendefenster und Empfangsfenster, die bis zu (2n-1) reichen können. Das Sendefenster hält die Sequenznummer, die sich auf die übertragenen Frames bezieht, und wird am Ende des Senders gesteuert.

In ähnlicher Weise hat das Empfängerende auch ein Empfangsfenster, um die Frames zu verfolgen, die angenommen werden dürfen.

Das TCP-Protokoll arbeitet als Schiebefensterprotokoll und verwendet einen im Kernel des Betriebssystems platzierten Puffer.

Hauptunterschiede zwischen dem Stop-and-Wait-Protokoll und dem Sliding Window-Protokoll

Das Stop-and-Wait-Protokoll folgt einem Anforderungs- und Antwortmodell. Im Gegensatz dazu werden beim gleitenden Fensterprotokoll die Rahmen für die spezifische Fenstergröße spontan übertragen.
Im Stop-and-Wait-Protokoll wird jeweils nur ein Frame übertragen, während das Schiebefenster mehr als einen Frame gleichzeitig sendet.
Die Effizienz des Schiebefensterprotokolls ist höher als das Stop-and-Wait-Protokoll, da es eine kurze Laufzeit erzeugt.
Das Stop-and-Wait-Protokoll erzeugt nach Empfang jedes Frames eine Empfangsbestätigung beim Empfänger, während die Bestätigung im Schiebefenster nach Empfang eines bestimmten Satzes von Frames erzeugt wird.
Die Übertragungsart im Stop-and-Wait-Protokoll ist Halbduplex. Im Gegensatz dazu ist es im Fall des Schiebefensters Vollduplex.
Das Schiebefensterprotokoll nutzt die Verbindung effektiv. Im Gegensatz dazu ist die Verbindungsauslastung im Stop-and-Wait-Protokoll minderwertig.

Fazit

Beide Protokolle, das Stop-and-Wait-Protokoll und das Gleitfensterprotokoll, stellen den Mechanismus für die Flusskontrolle bereit. Die Leistung des Sliding Window-Protokolls ist jedoch besser als das Stop-and-Wait-Protokoll, da die Bandbreite effektiv genutzt wird, während das Stop-and-Wait-Protokoll die Netzwerkressourcen verschwendet.