Bài giảng Truyền số liệu - Chương 5: Các nghi thức cơ sở và nghi thức điều khiển liên kết số liệu

Bài giảng Truyền số liệu
Chương 5: Các nghi thức cơ sở và nghi 
thức điều khiển liên kết số liệu
GV: Nguyen Tam Hien
Nội dung
Idle ARQ5.2
Continuous ARQ 5.3
Kiểm soát lỗi5.1
Nội dung
Idle ARQ5.2
Continuous ARQ 5.3
Kiểm soát lỗi5.1
Kiểm soát lỗi
 Khi truyền dữ liệu từ phía phát tới phía thu thì thông
thường phía thu sẽ kiểm tra các khung nhận được và trả
về phía phát một thông điệp để xác nhận là đã nhận
đúng hoặc là yêu cầu gửi một bản sao khác
 Loại kiểm soát lỗi như vậy gọi là ARQ (Automatic
Repeat Request)
 ARQ có hai loại
 Idle RQ
 Continuous RQ (RQ liên tục)
Nội dung
Idle ARQ5.2
Continuous ARQ 5.3
Kiểm soát lỗi5.1
Idle RQ
 Phía gửi (nguồn) : Primary hay Sender
 Phía nhận (đích): Secondary hay Receiver
 Khung dữ liệu: I-frame
 Khung giám sát: ACK, NACK frame
 Có 2 cách thực hiện nguyên lý này:
 Stop and wait ARQ hiểu ngầm
 Stop and wait ARQ tường minh
Stop and Wait ARQ
 Việc truyền lại được hiểu ngầm: phía thu chỉ xác nhận khung
truyền nào nhận đúng và nếu phía thu không xác nhận thì phía
phát phải tự hiểu ngầm là có một khung truyền sai hay mất
 Phía phát (Primary- P) phát một frame tại một thời điểm
 Nếu phía thu (Secondary - S) nhận đúng thì trả về một ACK-
frame
 Nếu P nhận đúng một ACK- frame thì sẽ phát một khung kế tiếp
 Khi P truyền một frame nó sẽ bắt đầu đếm thời gian và chờ
 Nếu bộ đếm thời gian kết thúc trước khi P nhận được ACK-
frame thì P sẽ phát lại khung cũ
 Nếu một khung ACK bị lỗi hay mất thì S sẽ nhận một bản sao
khác và S tự động loại bỏ
Stop and Wait ARQ
 Các trường hợp có thể xảy ra
 Hoạt động bình thường
 Mất khung dữ liệu (I-frame)
 Mất khung ACK (ACK- frame)
 Khung ACK tới trễ
9Trường hợp bình thường
Sender seõ khoâng göûi
khung tieáp theo neáu
khoâng chaéc chaén
khung tröôùc ñoù nhận
được ñuùng.
Soá tuaàn töï caàn thieát ñeå
kieåm tra khung nhaän
ñöôïc laø môùi hay cuõ.
ACK – khi khung ñuùng
vaø NACK - khi khung
hoûng.
10
Mất khung dữ liệu hay khung dữ liệu
hỏng
Treã khöù hoài
Xöû lyù taïi ñaàu thu
11
Mất ACK-frame
Taàm quan
troïng cuûa vieäc
ñaùnh soá
12
ACK-frame tới trễ
Taàm quan
troïng cuûa vieäc
ñaùnh soá ACK
13
Stop and Wait ARQ hiểu ngầm và
tường minh
Loãi khung (Data bò sai)
 Söû duïng NACK ñeå caûi tieán hieäu suaát. NACK ñöôïc thu tröôùc
khi heát timeout.
Stop and wait tường minh (có NACK)Stop and wait hiểu ngầm (không có
NACK
F1
F0
X
ACK1
F1
F0
X
ACK1
Timeout
expired
NACK1
F1
ACK0
F0
ACK1
F1
ACK0
F1
ACK0
F0
ACK1
14
Duplex Stop-and-Wait
Keát hợp
 Keát hôïp data với ACK (giaûm overhead & tieát kieäm BW)
15
Caáu truùc caùc loaïi khung
16
Haïn cheá cuûa Stop-and-Wait ARQ
Sau moãi moät khung göûi ñi, Host phaûi chôø 1 ACK
 Khoâng hieäu quaû söû duïng bandwidth
Ñeå caûi thieän hieäu quaû, ACK neân ñöôïc göûi sau moät soá khung, 
goïi laø Continuous ARQ.
.
Nội dung
Idle ARQ5.2
Continuous ARQ 5.3
Kiểm soát lỗi5.1
18
Continous ARQ
P gửi liên tục các I-frame không cần chờ ACK-frame
P duy trì một bản sao các I-frame trong một danh mục
truyền lại hoạt động theo nguyên tắc FIFO
S trả về một ACK-frame mỗi khi nhận được một khung
đúng
Mỗi I-frame chứa một định danh duy nhất sẽ được trả về
trong các ACK tương ứng
S duy trì một danh mục theo thứ tự tức danh sách thu
gồm n khung thu tốt sau cùng
P sẽ loại bỏ các I-frame sau khi nhận được các ACK-
frame tương ứng
.
19
Continous ARQ
2 loại Continuous ARQ (Sliding Window protocols):
1. Go-back-N ARQ
2. Selective Repeat ARQ
Loại Go-back- N, S phát hiện việc nhận không đúng thứ
tự của P và yêu cầu P truyền lại tất cả các khung từ
khung cuối cùng thu tốt cho đến khi khôi phục lại được
khung truyền đúng thứ tự bị mất
Loại Selective Repeat ARQ, S phát hiện và yêu cầu
truyền lại chỉ những khung nào bị sai
.
20
Sliding Window Protocols
Số tuần tự
 Các khung phát được đánh số tuần tự
 Số tuần tự của khung được lưu ở header của khung
 Nếu số bit trong header là m thì số tuần tự đếm từ 0 đến 2m-1
Cửa sổ trượt
 Để giữ các khung chưa
báo phát
 Kích thước cửa sổ nhận
có thể bằng hoặc lớn hơn 1
sequence 
number
frame
acknowledged 
frames
21
Go-back-N
S- chæ soá tuaàn töï cuûa khung ñang ñöôïc phaùt
SF – chæ soá tuaàn töï cuûa khung ñaàu tieân trong cöûa soå
SL – chæ soá tuaàn töï cuûa khung cuoái cuøng trong cöûa soå
R – chæ soá tuaàn töï cuûa khung ñang chôø thu
22
Tại sao có tên Go-back-N?
Phaùt laïi khung
 Khi moät khung bò hoûng, ñaàu phaùt seõ quay laïi
vaø phaùt laïi moät taäp hôïp caùc khung tính töø khung
khoâng coù baùo phaùt (ACK)
 Soá löôïng khung ñöôïc phaùt laïi laø N
Ví dụ:
Kích thước cửa laø 4.
Ñaàu phaùt vöøa phaùt khung 6 vaø heát thôøi gian
ñeám khung 3 (khung 3 khoâng coù ACK). 
Ñaàu phaùt seõ phaùt laïi caùc khung 3, 4, 5, 6.
23
Go-back-N – trường hợp bình thường-
Coù bao nhieâu
khung có theå
phaùt maø khoâng
chôø ACK?
ACK1 – khoâng
caàn thieát neáu
ACK2 ñöôïc
phaùt ñi. 
expected sequence 
number
24
Go-back-N - mất khung hoặc lỗi
khung-
Caùc khung hoûng bò
loaïi boû!
Taïi sao caùc khung
vaãn được thu ñuùng
thöù töï tuy khoâng
coù boä ñeäm?
Nhöôïc ñieåm cuûa
phöông phaùp naøy
laø gì?
25
Go-back-N – kích thước cửa sổ gửi-
sequence 
number
26
Nhược điểm của Go-back-N
Khoâng hieäu quaû
 Taát caû caùc khung khoâng ñuùng thöù töï ñeàu phaûi phaùt laïi
Neáu lieân keát coù taïp aâm seõ gaây ra vaán ñeà:
 Nhieàu khung phaûi phaùt laïi -> toán bandwidth
Giaûi phaùp
 Chæ phaùt laïi nhöõng khung hoûng
Selective Repeat ARQ 
 Choáng laïi vieäc phaùt laïi khoâng caàn thieát
27
Selective Repeat ARQ
Xöû lyù taïi ñaàu thu phöùc taïp hôn
Kích thöôùc cöûa soå giaûm xuoáng <= 2m-1
Ñaàu phaùt vaø ñaàu thu coù kích thöôùc cuûa soå
nhö nhau
Ñaàu thu chôø thu moät taäp hôïp khung trong
moät phaïm vi cuûa soá tuaàn töï
28
Selective Repeat ARQ – mất
khung-