Guia de protocolos y control de enlace de datos

La capa de enlace de datos es responsable de la implementación del mecanismo de control de error y flujo punto a punto.

Cuando se envía una trama de datos (datos de capa 2) de un host a otro a través de un solo medio, se requiere que el remitente y el receptor funcionen a la misma velocidad. Es decir, el remitente envía a una velocidad en la que el receptor puede procesar y aceptar los datos. ¿Qué sucede si la velocidad (hardware/software) del remitente o del receptor es diferente? Si el remitente está enviando demasiado rápido, el receptor puede estar sobrecargado (inundado) y los datos pueden perderse.

Se pueden implementar dos tipos de mecanismos para controlar el flujo:

Detente y espera Este mecanismo de control de flujo obliga al remitente después de transmitir una trama de datos a detenerse y esperar hasta que se reciba el acuse de recibo de la trama de datos enviada.

Ventana deslizante En este mecanismo de control de flujo, tanto el remitente como el receptor acuerdan el número de tramas de datos después de las cuales se debe enviar el acuse de recibo. Como aprendimos, el mecanismo de control de flujo de parada y espera desperdicia recursos, este protocolo intenta hacer uso de los recursos subyacentes tanto como sea posible.

Control de errores

Cuando se transmite la trama de datos, existe la probabilidad de que la trama de datos se pierda en el tránsito o se reciba corrupta. En ambos casos, el receptor no recibe la trama de datos correcta y el remitente no sabe nada acerca de ninguna pérdida. En tal caso, tanto el remitente como el receptor están equipados con algunos protocolos que les ayudan a detectar errores de tránsito, como la pérdida de datos. marco. Por lo tanto, el remitente retransmite la trama de datos o el receptor puede solicitar que se vuelva a enviar la trama de datos anterior.

Requisitos para el mecanismo de control de errores:

Detección de errores - El remitente y el destinatario, ya sea ambos o cualquiera, deben asegurarse de que existe algún error en el tránsito.
ACK positivo: cuando el receptor recibe un marco correcto, debe reconocerlo.
ACK negativo: cuando el receptor recibe un marco dañado o un marco duplicado, envía un NACK al remitente y el remitente debe retransmitir el marco correcto.
Retransmisión: el remitente mantiene un reloj y establece un período de tiempo de espera. Si un acuse de recibo de una trama de datos previamente transmitida no llega antes del tiempo de espera, el remitente retransmite la trama, pensando que la trama o su reconocimiento se han perdido en el tránsito.

Hay tres tipos de técnicas disponibles que la capa de enlace de datos puede implementar para controlar los errores mediante solicitudes de repetición automática (ARQ):

ARQ de parada y espera

La siguiente transición puede ocurrir en Stop-and-Wait ARQ:

El remitente mantiene un contador de tiempo de espera.
Cuando se envía una trama, el remitente inicia el contador de tiempo de espera.
Si el reconocimiento de la trama llega a tiempo, el remitente transmite la siguiente trama en la cola.
Si el acuse de recibo no llega a tiempo, el remitente supone que la trama o su acuse de recibo se han perdido en tránsito. El remitente retransmite la trama e inicia el contador de tiempo de espera.
Si se recibe un acuse de recibo negativo, el remitente retransmite la trama.

Go-Back-N ARQ

Detener y esperar El mecanismo ARQ no utiliza los recursos de la mejor manera. Cuando se recibe el reconocimiento, el remitente permanece inactivo y no hace nada. En el método Go-Back-N ARQ, tanto el emisor como el receptor mantienen una ventana.

El tamaño de la ventana de envío permite al remitente enviar múltiples tramas sin recibir el reconocimiento de las anteriores. La ventana de recepción permite que el receptor reciba múltiples tramas y las reconozca. El receptor realiza un seguimiento del número de secuencia de la trama entrante.

Cuando el remitente envía todos los marcos en la ventana, verifica hasta qué número de secuencia ha recibido un reconocimiento positivo. Si todos los marcos se reconocen positivamente, el remitente envía el siguiente conjunto de marcos. Si el remitente descubre que ha recibido NACK o no ha recibido ningún ACK para una trama en particular, retransmite todas las tramas después de las cuales no recibe ningún ACK positivo.

ARQ de repetición selectiva

En Go-back-N ARQ, se supone que el receptor no tiene espacio de búfer para el tamaño de su ventana y tiene que procesar cada cuadro a medida que llega. Esto obliga al remitente a retransmitir todas las tramas que no se reconocen.

En ARQ de repetición selectiva, el receptor, mientras realiza un seguimiento de los números de secuencia, almacena en búfer los cuadros en la memoria y envía NACK solo para el cuadro que falta o está dañado.

El remitente, en este caso, envía solo el paquete para el que se recibe NACK.

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