truyền số liệu (điều khiển luồng)

1
Môn học: KỸ THUẬT TRUYỀN DỮ LIỆU
BÀI TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN LUỒNG
ĐIỀU KHIỂN LUỒNG

I. KHÁI QUÁT CHUNG

II. ĐIỀU KHIỂN LUỒNG THEO LƯỢC ĐỒ X-ON/
X-OFF

III. ĐIỀU KHIỂN LUỒNG THEO LƯỢC ĐỒ CỬA
SỔ TRƯỢT
2
3
1. giới thiệu:

Điều khiển luồng là 1 phần của giao thức liên kết số
liệu

Như tên gọi,điều khiển luồng liên quan đến điều
khiển tốc độ truyền ký tự dữ liệu( hay frame) trên liên
kết sao cho nơi thu luôn cố đủ tài nguyên bộ nhớ để
tiếp nhận chúng trước khi xử lý.

Là kỹ thuật đảm bảo cho trạm thu ko bị tràn dữ liệu
do trạm phát gửi dữ liệu nhanh hơn tốc độ mà trạm
thu có thể tiếp nhận
I. Khái quát chung
4
I. KHÁI QUÁT CHUNG

2. mục đích

lưu lượng vào mạng là tối đa

Tạo ra sự thỏa hiệp tốt giữa người sử dụng

Duy trì độ trễ trung bình của mỗi tin ở mức hợp lý và
đối xử công bằng với mỗi thuê bao về dung lượng

Kiềm chế việc truy cập mạng khi chỗ trống bộ đệm
là hạn chế
5
I. KHÁI QUÁT CHUNG

Kiềm chế việc truy cập mạng khi chỗ trống bộ đệm
là hạn chế

Quá trình điều khiển luồng giữa máy phát A và máy
thu B gọi là điều khiển luồng theo phương thức cửa
sổ nếu có 1 giới hạn trên số lượng các khối dữ liệu,
số lượng các gói này đc truyên bởi A,quyết định
bởi B
II. ĐIỀU KHIỂN LUỒNG THEO
LƯỢC ĐỒ X-ON/ X-OFF

Nếu máy ở xa hết bộ nhớ, nó sẽ tự gửi ký tự
đặc biệt X-OFF đến bộ điều khiển trong thiết bị đầu
cuối để ngừng việc truyền các ký tự mới.

Lúc này tất cả ký tự được nhập vào sẽ được bỏ

qua hoặc lưu vào buffer (không phải phải xử lý các
ký tự một cách lãng phí)

Sau khi sự cố quá tải đã được khắc phục, một
ký tự X-ON được gửi đi để thông báo có thể tiếp
tục việc truyền tin.

Ví dụ: khi máy tính gửi thông tin đến máy in, do
tốc độ xử lý dữ liệu khác nhau nên các ký tự sẽ
được lưu vào một buffer rồi được xử lý từng phần.
6
II. ĐIỀU KHIỂN LUỒNG THEO
LƯỢC ĐỒ X-ON/ X-OFF
7
III.Điều khiển luồng theo lược đồ
cửa sổ trượt( sliding window)
A. KHÁI QUÁT:

Cho phép nhiều frame có thể truyền đồng thời

Bên thu có bộ đệm với kích thước W frame( có thể
nhận W frame)

Bên phát có thể truyền tối đa W frame mà không cần
đợi ACK

Các frame được đánh số thứ tự ACK có chứa số thứ
tự của frame kế tiếp có thể truyền

Số thứ tự thường đc giới hạn bởi k bit trong frame


đánh số quay vòng module 2
k

8
A.KHÁI QUÁT

Cấu trúc của cửa sổ được mô tả như sau:

Phần tô đen là phạm vi của cửa sổ gồm có cửa
trước và cửa sau cùng di chuyển theo một chiều.

Kích thước của cửa sổ là chiều của cung giới hạn
từ cửa sau đến cửa trước.
9
A.KHÁI QUÁT

Kích thước nhỏ nhất là 0.giả sử có n=2k vị trí cho
các cửa khi đó kích thước tối đa là n-1

Dùng k bit để đánh số thứ tự cho các khung ta sẽ
có 2k

khung,đánh số từ 0 đến 2k-1 .khi đó của sổ
chia thành 2k vị trí tương ứng với 2k khung
10
A.KHÁI QUÁT
11

ví dụ về cửa sổ trượt

B.HOẠT ĐỘNG CỦA CỬA
SỔ TRƯỢT

Ví dụ mô tả hoạt động của cửa sổ trượt với kích
thước của sổ là 1,sử dụng 3 bit để đánh số thứ tự
khung (từ 0 đến 7),các bước được tiến hành như
sau:
12
1.cửa sổ end-to-end

Là phương pháp điều khiển luồng theo cửa sổ dựa
trên cơ sở phương pháp cửa sổ trượt ARQ làm
việc tại lớp liên kết dữ liệu.các khung thông tin
được đánh số thứ tự để phân biệt ,kích thước cửa
sổ W< 2
k
với k là số bit dùng đánh số phân biệt các
khung
13
1.cửa sổ end-to-end
14

Ví dụ phia phát truyền tin không liên tục
1.cửa sổ end-to-end

1 hạn chế của phương pháp là chưa đảm bảo tính
công bằng cho người dùng trong tất cả các trương
hợp, trong trường hợp có tắc nghẽn nếu trên 1
đường truyền có nhiều kết nối cùng hoạt động thì
kết nối napf có khoảng cách nguồn- đích lớn thì sẽ

sử dụng tài nguyên nhiều hơn(do kích thước cửa
sổ lớn hơn)
15
2.cửa sổ hop-by-hop

Việc điều khiển luông đc thực hiện giữa 2 nút mạng
kế tiếp trên đường truyền,mõi nút mạng có các cửa
sổ độc lập

Đảm bảo bộ đệm của nút đích không bị quá tải bởi
quá nhiều gói tin đến.việc này đc thực hiện với việc
nút đích giảm tốc độ gửi ACK về cho nút nguồn.
Tổng quát nút đích có bộ đệm dung lượng W gói
cho mỗi liên kết,nó sẽ gửi ACK nếu bộ đệm còn
trống,nút đích sẽ xóa gói tin trong bộ đệm nếu nó
đã đc truyền thành công đến nút tiếp theo
16
2.cửa sổ hop-by-hop

Giả sử có 3 nút liên tiếp trên mạng là (i-1,i,i+1) giả
sử bộ đệm i đã đầy với W gói tin, nút i sẽ gửi ACK
cho nút i-1 nếu nó đã gửi thành công 1 gói tin cho
nút i+1 nếu nút i nhận đc ACKtừ nút i+1

Trong trường hợp có tắc nghẽn,bộ đệm của nút
này đầy bởi W gói tin làm cho bộ đệm các nút phía
trước cũng sẽ dần dần bị đầy
17
2.cửa sổ hop-by-hop


Số lượng gói tin sẽ đc phân bố đều ở các bộ đệm ở
các nút và dung lượng bộ đệm cần thiết ở các nút
sẽ nhỏ hơn end-to-end rất nhiều

Cho phép thực hiện tính công bằng,kích thước cửa
sổ của các kết nối thông tin xấp xỉ bằng nhau do
tốc độ thông tin đến là không chênh lệch
18
C. Vấn đề điều khiển lỗi
(Error Control)

Vấn đề kế tiếp cần phải quan tâm là bên nhận sẽ
làm gì nếu khung bị lỗi.

Giải pháp đơn giản là truyền lại tất cả các khung
bắt đầu từ khung thứ N bị lỗi. Nếu có những khung
khác được nhận trong khoảng thời gian này thì
chúng đều bị bỏ qua. Đây gọi là giao thức Go-
Back-N.

Giải pháp thứ hai là chỉ truyền lại những khung bị
lỗi, và chờ đến khi nó được gởi lại trước khi tiếp tục
việc gửi tin, gọi là giao thức Selective Repeat.
19
1.Giao thức Go-Back-N
a. Nguyên tắc:

phía phát sẽ phát được nhiều hơn 1 khung thông tin
trước khi nhận được báo nhận từ phía thu.số khung
cực đại mà phía phát có thể phát là W gọi là kích

thước cửa sổ

Mỗi khi phát xong 1 khung thông tin, phía phát giảm
kích thước cửa sổ đi cho đến khi bằng 0 sẽ không
được phát thêm khung thông tin nào nữa để đảm bảo
phía thu kịp xử lý
20
1.Giao thức Go-Back-N

Mỗi khi phía thu nhận được 1 khung thông tin đúng
và xử lý xong sẽ gửi 1 ACK cho phía phát,khi đó
phía phát sẽ tăng kích thước cửa sổ W lên 1. như
vậy tổng số khung mà phía thu phải xử lý tại 1 thời
điểm không vượt quá W

Để phân biệt các khung cần đánh số thứ tự W
max
= 2
k

(dùng k bit để đánh số)

ACK có thể đính vào gói phát theo chiều ngược
(piggy back)
21
1.Giao thức Go-Back-N
b, hoạt động:
22
1.Giao thức Go-Back-N


c. khi khung thông tin bị lỗi:

Hình trình bày nguyên tắc phát lại khi có lỗi xảy ra
23
1.Giao thức Go-Back-N

Khi khung bị lỗi có thể xảy ra 3 trường hợp

Phía phát đã phát khung i,phía thu đã thu đúng khung từ i-1
trở về trước. Lúc này phía thu sẽ gửi NAK i( RN=i) .khi phía
phát nhận được NAK i nó sẽ thực hiện phát lại khung i và
các khung sau i

Khung i bị mất trên đường truyền,giả sử phía thu nhận
được khung i+1 phía thu thấy các khung không đến theo
thứ tự và hiểu rằng khung i bị mất, sẽ gửi lại NAK cho phía
phát

Khung i bị mất trên đường truyền,phía phát không gửi thêm
khung nào nữa,lúc này phía thu không gửi ACK hay
NAK,phía phát chờ đến timeout của khung i và truyền lại
khung này
24
1.Giao thức Go-Back-N

Trường hợp ACK bị lỗi có 2 trường hợp:

Phía thu nhận được khung i và gửi ACK(i+1) vầ
phía phát và bị mất, trước khi timeout của khung i
xảy ra,phía phát nhận được ACK(i+2) hoặc

ACK(i+n) với n>1 thì phái phát hiểu rằng khung i đã
nhận đúng

Nếu trong khoảng timeout của khung i phía phát
không nhận được ACK(i+n) nào cả thì sau
timeout,phía phát sẽ gửi lại khung i
25