Protocolo de RQ inactiva

Protocolo de RQ inactiva
Dos formas de implementarlo:
Retransmisión Implícita: S sólo confirma las tramas
recibidas correctamente usando tramas ACK. P
interpreta la uasencia de tramas ACK como error en
la trama anterior.
Solicitud explícita: S devuelve una confirmación
negativa para solicitar el reenvío de una trama
alterada.
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
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153
Protocolo de RQ inactiva
Retransmisión Implícita
Temporizador
N)
ACK
(
Tiempo máximo alcanzado
I(N)
Tiempo
(a)
Tiempo
(b)
I(N+1)
A
Temporizador
P
I(N+1)
I(N)
I(N)
I(N)
S
ACK
(
N)
P
1)
I(N)
A
I(N+2)
I(N+1)
I(N+
I(N)
S
P
N+1
)
I(N)
P
Temporizador
P A
ACK
(
A
I(N)
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154
Protocolo de RQ inactiva
Solicitud Explícita
Temporizador
Temporizador
P A
I(N+1)
I(N)
NAC
I(N)
I(N)
K(N
)
N)
I(N)
P
P
ACK
(
A
S
Tiempo
(a)
Tiempo
(b)
I(N)
A
P
Tiempo máximo alcanzado
Temporizador
P
I(N+1)
I(N)
N)
I(N)
A
ACK
(
I(N)
I(N)
S
I(N)
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
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Protocolo de RQ inactiva
Grado de utilización del enlace
Temporizador
P A
)
+1
)
)
+1
)
AC
K(N
I(N
I(N
I(N)
S
P
I(N+1)
I(N)
P
Temporizador
AC
K(N
A
Tiempo
I(N+1)
Tp
Tp = Retardo de propagación de trama (P→S)
Tix
Tix= Tiempo de transmisión de trama I (P→S)
Tip
Tip = Tiempo de procesamiento de trama en S
Tp
Tp= Tiempo de propagación de trama ACK (S→P)
Tax
Tax= Tiempo de transmisión de trama ACK (S→P)
Tap
Tap= Tiempo de porcesamiento de ACK en P
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156
Protocolo de RQ inactiva
Grado de utilización del enlace (U)
U=
Tix
Tt
En la práctica, los tiempos de propagación son mucho
mayores que el resto de los tiempos, así que U puede
aproximarse por:
U=
Tix
1
1
=
=
Tix + 2T p 1 + 2T p Tix 1 + 2a
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157
Grado de utilización del enlace
Ejemplo
Se desea transmitir una serie de tramas de información con
una longitud promedio de 1000 bits, usando un protocolo
de RQ inactiva. Si la velocidad de propagación del enlace
es 2x108 m/s y las velocidades de transmisión son de (i) 64
kbps y (ii) 10 Mbps, determine la eficiencia (grado de
utilización del enlace) para cada uno de los sigiuentes
enlaces:
1. Un cable de par trenzado de 5 km de longitud
2. Una línea alquilada de 100 km de longitud
3. Un enlace por satélite de 50000 km
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158
Grado de utilización del enlace
Observaciones
U es 100% para valores pequeños de a.
Valores pequeños de a significa:
Tix grande (tramas grandes)
Tp pequeño (enlaces cortos)
U se va reduciendo a medida que a aumenta.
Valores grandes de a significa:
Tix pequeño (tramas pequeñas)
Tp grande (enlaces largos)
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159
Influencia de los errores en el
grado de utilización del enlace
Los errores implican retransmisiones
En promedio, se necesitan Nr intentos para retransmitir
con éxito una trama. Asumiendo que el tiempo máximo
(timeout) es cercano a Tt:
U=
Tix
1
=
N r Tix + 2 N r T p N r (1 + 2a )
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160
Influencia de los errores en el
grado de utilización del enlace
Si se conoce la probabilidad de errores de bit P y
suponiendo que los errores son aleatorios, la porbabilidad
de que una trama de Ni bits se reciba con errores es:
P f = 1 − (1 − P ) N i ≈ N i P si N i P << 1
La probabilidad de recibir una trama no alterada es 1 - Pf
y Nr = 1/(1 - Pf ), por lo tanto:
U=
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1 − Pf
1 + 2a
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161
Resumen RQ inactiva
Ventajas:
Sencilla de implementar
Los requerimientos de memoria en el primario y secundario
son mínimos.
Desventajas
Muy ineficiente para altas tasas de bits y enlaces largos
Solo se procesa una trama a la vez.
Se necesitan dos procesos separados para un comunicación
full duplex.
Solución:
RQ continua
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162
P envia tramas-I a medidad que van llegando, no espera
por ACK o NACK.
Cada trama-I no confirmada se mantiene en una lista de
retransmisión.
S envia una trama ACK(N) para cada trama N recibida
Las tramas recibidas se colocan en la lista de
recepción en el secundario a la espera de ser
procesadas.
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163
Protocolo de RQ continua
N+3
N+2
N+1
N
AC
I(N+2)
N+1
I(N+3)
N+2
)
4)
I (N+
I(N+1)
N+4
N+3
Contenido de
la lista de
retransmisión
del enlace
I(N+4)
3)
I (N+
I(N)
I(N+3)
2)
I (N+
1)
I (N+
I (N)
S
N+4
N+3
N+2
K(
N+
3
I(N+2)
V(S)
Tiempo
AC
I(N+1)
N+5
K(
N)
+2
I(N)
N+4
)
P
N+2
N+1
N
N+1
N
N
N+3
AC
N+2
K(
N+
1
N+1
K(
N)
N
AC
Protocolo de RQ continua - Reglas
I(N+4)
N+3
N+4
Contenido de
la lista de
recepción del
enlace
N
N+1
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N+2
N+3
N+4
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V(R)
164
RQ continua – Ventajas vs Desventajas
100% de utilización – Todos las tramas-I se envian
inmediatamente
PERO:
V(S) está limitado, así que es dependiente de la tasa a la
cual el secundario puede responder
No hay recuperación, las tramas-I se pueden perder, los
ACK pueden alterarse.
No hay control de flujo.
Hay dos estrategias para tratar los errores en C-RQ:
Repetición selectiva
Retroceder N
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165
Repetición selectiva - Reglas
Dos estrategias:
Implícita – S confirma las tramas recibidas
correctamente
Explícita – S confirma negativamente las tramas
con error (rechazo selectivo).
ACK(N) confirma N
P retransmite las tramas para las cuales no se recibe el
ACK.
Las tramas-I o los ACK pueden alterarse.
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166
Repetición selectiva – Retransmisión implícita
N
N+1
N+2
N+3
N+4
N+5
N+5
V(S)
N
N+2
N+1
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
N+1
)
AC
I(N+5)
N+2
N+3
N+4
N+1
N+2
N+3
N+4
N+1
K(
N+
1
)
K(
N+
4
I(N+1)
I(N+4)
N+2
N+3
N+1
AC
AC
AC
N
I(N+3)
5)
I (N+
I(N+2)
Tiempo
I(N+5)
1)
I (N+
I(N)
4)
I (N+
3)
I (N+
2)
I (N+
1)
I (N+
I (N)
S
I(N+1)
I(N+4)
)
I(N+3)
N+1
N+4
K(
N+
3
I(N+2)
N+1
N+4
N+3
AC
I(N+1)
K(
N)
I(N)
N+4
N+3
N+2
N+1
N+3
N+2
N+1
K(
N)
+2
N+1
N
N
P
N+2
N+1
N
N+1
N+5
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167
Repetición selectiva - Variantes
Se pueden usar NACKs para rechazar selectivamente y
solicitar retansmisiones – solamente si se detecta un
error.
[N]ACK(N) confirma todas las tramas hasta e incluyendo
la trama N.
No se puede saltar sobre tramas perdidas
Puede reducir el número de ACKs
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
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168
V(R)
Repetición selectiva – solicitud explícita
N+4
N+3
N+2
N+1
N+3
N+2
N+1
I(N+2)
I(N+3)
NA
C
AC
N+1
N+1
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
I(N+4)
N+2
N+3
N+1
Tiempo
I(N+5)
5)
I (N+
I(N+3)
N+2
V(S)
N+5
1)
I (N+
I(N+2)
N
N
I(N+1)
4)
I (N+
I(N)
N+6
N+5
N+1
N+4
N+3
N+2
N+1
N+4
N+3
N+2
I(N+4)
3)
I (N+
2)
I (N+
1)
I (N+
I (N)
S
N+5
)
I(N+1)
N+5
K(
N+
1
I(N)
N+4
AC
P
N+2
N+1
N
N+1
N
N
N+3
)
N+2
K(
N+
1
N+1
K(
N)
N
I(N+1)
N+2
N+3
N+4
N+1
I(N+5)
N+2
N+3
N+4
N+1
N+1
N+5
V(R)
N+5
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N+6
169
Repetición selectiva
Ventajas vs Desventajas
Usualmente se mantiene la secuencia de entrega, los
errores se corrigen.
PERO:
Posibilidad de retardos largos y estancamiento
(deadlock).
Se puede perder la secuencia de entrega por un largo
tiempo.
Alta demanda de memoria – Aún no hay control de flujo.
Se pueden perder los datos al reusar los números de
secuencia.
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
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170
Retroceder N - Generalidades
S solicita a P retransmitir desde un número de trama
específico, N.
S descarta tramas hasta que la trama N se recibe.
¿QUE BENEFICIOS SE OBTIENEN?
Se puede asegurar el orden de entrega, aún cuando
ocurran errores.
Menos requerimientos de memoria en S, pero a
expensas del incremento en las retransmisiones.
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
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171
Repetición selectiva – solicitud explícita
P
N+2
N+1
N
N+1
N
N
I(N)
N+3
I(N+1)
N+4
N+4
N+3
N+2
N+1
N+3
N+2
N+1
I(N+2)
I(N+3)
N+5
V(S)
N+4
N+3
N+2
N+1
I(N+1)
N+4
N+3
N+2
N+1
Tiempo
I(N+2)
NA
C
2)
I (N+
1)
I (N+
AC
N+4
N+3
N+2
N+1
4)
I (N+
I(N)
N+5
I(N+4)
3)
I (N+
2)
I (N+
1)
I (N+
I (N)
S
N+5
)
N+2
K(
N+
1
N+1
K(
N)
N
I(N+2)
N
I(N+3)
N+2
I(N+4)
N+3
I(N+1)
N+4
N+1
Tramas desechadas
N
N+1
N+1
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
N+1
N+1
N+1
V(R)
N+2
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172
Retroceder N - Problemas
Aún no hay un control de flujo coordinado - S no puede
detener a P, solo descarta tramas buenas.
Número elevado de retransmisiones
PERO
Es útil para secundarios con poca memoria
Control de flujo muy simple – solo desechar tramas
Mantiene la secuencia.
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173
Repetición selectiva vs. Retroceder N
Repetición selectiva
ACK(N) significa:
S ha recibido la trama-I N, no hay compromiso con otras, O
S ha recibido las tramas-I hasta e incluyendo N
NACK(N) significa que la trama-I N está incorrecta
Retroceder N
ACK(N) significa que S ha recibido las tramas-I hasta e
incluyendo N .
NACK(N) significa que P debe reenviar todas las tramas
a partir de N.
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
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174
Ventana deslizante
Permite el control de flujo mediante la manipulación de
los números de secuencia
Advertencia: H ≠ T
Terminología:
Ventana de transmisión (número de tramas en espera de
confirmación que P puede almacenar).
Ventana de recepción (número de tramas que S puede
aceptar).
Borde superior de la ventana, UWE (última trama enviada
por P).
Borde inferior de la ventana, LWE (última trama no
confirmada por S)
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
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175
Ventana deslizante
El rango de los números de secuencia es usualmente
0..2m –1 (m bits).
n números disponibles pero sólo deben usarse n – 1
De otro modo es posible perder bloques enteros de n tramas.
El tamaño de la ventana puede ser variable hasta n – 1
Para esto se requieren comandos adicionales
Las ventanas de transmisión y de recepción pueden
tener tamaños distintos
Depende del flujo de información
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
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176
Ventana deslizante – números de secuencia
Rango de los números de secuencia de P (8): 0 – 7,
tamaño de la ventana = 7
Tramas ya confirmadas Esperando
y borradas
confirmación
Tramas almacenadas para transmisión
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3
LWE
UWE
Advertencia: H ≠ T
Máx.
Luis Tarazona, DIP UNEXPO Barquisimeto
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177