русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Метод дуплексной передачи


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 1259; Нарушение авторских прав


Метод непрерывного автоматического запроса на повторение (скользящие окна)

Это еще одна модификация метода опроса систем первичной/вторичной. Он назван так потому, что станциям разрешено запрашивать автоматически друг друга и повторно производить передачу данных. Его использование позволяет применять дуплексную передачу, которая допускает одновременную работу в обоих направления между устройствами поддерживающими связь.

 

Устройства реализующие метод используют понятие передающих и принимающих окон, при этом окна устанавливаются на каждом конце канала связи, чтобы обеспечить резервирование ресурсов обоих устройств ООД. При этом под ресурсами понимаются ресурсы ЭВМ и поля буферной памяти. В большинстве случаев окно обеспечивает и правило нумерации кадров. Окно устанавливается во время инициализации сеанса связи между устройствами ООД.

 
 

Если оба этих устройства должны обмениваться данными, то ООД1 резервирует окно для данных ООД2, а ООД2 резервирует окно для данных ООД1. Реализуется это следующим образом: при проектировании сети выбирается размер окна, т.е. устанавливается количество порядковых номеров кадра, которыми станции могут обмениваться в одном сеансе связи. В большинстве случаев, за исключением использования спутниковых каналов связи, в качестве порядковых номеров используются числа от 0 до 7, которые могут быть переданы до закрытия окна. Рассмотрим как это реализуется. Передающая ООД резервирует у себя окно для информации принимающего ООД и начинает передачу первого кадра. Канал связи при этом присваивает номер этому кадру, например №0, этот номер будет увеличиваться на 1 при передачи каждого последующего кадра. Приемная ООД, получив к себе первый кадр №0 производит и у себя резервирование окна для информации передающего ООД, после этого проверяет кадр на наличие ошибок и сравнивает номер полученного кадра со своим специальным номером – номер ожидания, так как приемная ООД не может быть заранее извещена о поступлении к ней данных и поэтому не ожидала прихода к ней кадра №0, то её номер ожидания был равен 0. Поэтому при сравнении пришедшего номера кадра и номера ожидания приемного ООД должно получится равенство. Если в кадре приема отсутствуют ошибки и номер принятого кадра совпал с номером ожидания, то приемная ООД записывает принятый кадр в буферное поле, увеличивает на единицу и посылает этот номер, не стирая его из своей памяти, в качестве квитанции передающей ООД. В нашем случае эта квитанция означает, что кадр №0 принят и ожидается кадр №1. Таким образом на каждый номер кадра передающей ООД выдается квитанция, имеющая номер на 1 больше номера принятого кадра.



 

Кадр №0->ожидается №0 - > ожидается №1 < - квитанция №1

 

Кадр №1 - > ожидается №1 -> ожидается №2 < - квитанция №2

 

…….

 

Кадр №7 - > ожидается №7 -> ожидается №0 < - квитанция №0

 

Причем кадр с квитанцией может передать данные и наоборот. При этом квитанции могут быть как положительные АСК, т.е. «Принял», так и отрицательные NAK, т.е. «Не принял». Если не принята квитанция, или принята квитанция NAK то передающая станция дублирует предыдущий кадр.

 

Следует указать, что предусмотрен механизм когда передающая ООД может послать 8 кадров подряд без получения квитанции, однако в этом случае при передаче восьмого кадра, передача других кадров прекращается, чтобы не переполнить буферное поле приемного ООД и могут передаваться только дублирующие повторы, если какие-либо кадры были не приняты. При этом используются специальные методы повторной передачи. Таких методов два:

1. Выборочное повторение, требует повторной передачи только того кадра, который не был принят или в котором были обнаружены ошибки.

 
 

2. Возращение на N кадров, требует чтобы повторно передан был не только не принятый кадр, но и все кадры которые передавались после него.

 
 

Оба метода имеют достоинства и недостатки. Метод выборочного повторения обеспечивает лучшее использование дорогостоящего канала связи и имеет меньшее время доведения связи, однако как видно из рисунка при этом методе в буферном поле должны храниться кадры, полученные после него, только с повторным получением кадра все три кадра будут записаны в базу системы. Хранение кадров до получения не принятого номера требует использование буферного поля на значительно большее время чем требует время сеанса, и это естественно недостаток этого метода. Особенно этот случай неприятен тогда, когда сеть имеет несколько действующих каналов.

 

Второй метод довольно прост. ООД2 при этом не только не принимает кадры с ошибкой, но не принимает и все те кадры, которые были переданы после него. При повторной передаче второго кадра передаются и все повторные передачи второго карда. При этом не очень рационально используется канал связи, но не занимается не менее дорогостоящие буферное поле для хранения кадров как в предыдущем методе.

 

Какой метод использовать на практике, определяют при проектировании исходя из требований конкретной сети.

 

Из всего рассмотренного в этом разделе видно, что окна сеансов связи во времени могут существенно разнится и время это зависит от:

  1. Количества передаваемых кадров
  2. Количества кадров в которых были обнаружены ошибки, т.е. от качества КС
  3. От выбранного метода повторной передачи

Исходя из этого рассмотрения метод обмена данными имеет еще и дополнительное название – Скользящие окна. Процедура довольно простая, но просто реализуется в том случае, если главная ЭВМ содержит ограниченное число терминалов, а требование о максимально загрузке КС в тех. задании не описаны.

 

Некоторые анализы практического метода первичный/вторичный

В процессе этого анализа все рассмотрения будут носить качественный характер.

Ограничения: все рассуждения для глобальных сетей, т.е. учитывать большие расстояния между станциями. Будем считать, что скорость передачи данных по каналам достаточно большая, что позволяет в некоторых случаях не учитывать длину сообщения.

 
 

Методы полудуплексной передачи

Имеем две станции: А,В. Которые обмениваются данными друг с другом. Расстояния между станциями L. Скорость распространения сигналов ≈ 300 тыс. км./с. При полудуплексной передаче, сначала передается кадр на расстояние L, а затем квитанция в обратном направлении на тоже расстояние. Цикл передачи в этом случае составляет 2L/300 тыс. = n сек., где n – задержка сигнала в канале, связанная с распределением радиоволн, т.е. в этом случае как бы условно считаем кадр – сигналом, исходя из вышеперечисленных ограничений:

L = 1500 км. - > n = 10 мсек.

L = 6000 км. - > n = 40 мсек.

L = 75000 км. - > n = 500 мсек.

Исследования показали, что при использовании КС работающего со скоростью 9,6 кб./сек. эффективность использования этого канала в полудуплексном режиме работы соответствует следующей таблице:

Размер сообщения, байт Процент загрузки канала при следующих величинах задержки
10 мсек. (1500 км.) 40 мсек. (6000 км.) 500 мсек. (75000 км.)
77% 47% 6%
92% 74% 18%
98% 92% 46%

 

Из таблицы следует что:

  1. С увеличением размера сообщения, канал используется более эффективно, так как в этом случае эффект задержки в канале маскируется более крупными сообщениями, особенно при передаче на большие расстояния.
  2. Задержка в канале не доставляет особой проблемы при передаче на не большие расстояния (до 1500 км.)
  3.  
     

    При передаче на большие расстояния (десятки тысяч километров) использование промежуточного режима передачи не выгодно.

Расстояние до спутника примерно 36000 км. Скорость распространения примерно 300000 км./сек. Сигнал достигнет спутника через 36*10­3/3*10­5=0,12 сек. И станции В через 240 мсек., а квитанция придет через 480 мсек. на станцию А, заканчивается передачей сигнала на станцию А. Пологая, что в сети многоточечная структура, содержащая 100 станций, которые работают через первичный узел А, что для полного цикла обслуживания этих станций потребуется 0,48*100=48 сек. Очевидно, что для целого ряда вычислительных сетей такое время не приемлемо, хотя от физической величины этой задержки в канале при работе такого канала через спутник расположенный на стационарной орбите никуда не денешься, т.е. при использовании полудуплексных способов передачи использование спутниковых каналов связи оказывается невыгодным.

 

При его использовании можно повысить эффективность использования спутниковых КС за счет:

  1. Возможности ведения передачи одновременно в обе стороны между станциями А и В
  2. Исходя из метода скользящего окна возможно выдавать квитанцию не после получения каждого кадра, а после окончания сеанса, т.е. выдавать квитанцию за окно. В этом случае как бы автоматически увеличивается размер сообщения, что как следует из рассмотренной таблицы, маскирует эффект задержки в канале при передаче на большие расстояния.

 

Таким образом, методы дуплексной передачи позволяют более эффективно использовать канал спутниковой связи чем методы полудуплексной передачи, несмотря на то что задержка сигнала в канале осталась старой (из-за физики).

 

Если скорость не больше 9,6 кбит./сек., то рассуждения правильные. Как правило, спутниковый КС используется на скорости 50 кбит./сек., а это уменьшает время передачи сообщения. По сравнению со скоростью 9,6 кбит./сек. это как бы уменьшения размера сообщения. Для того чтобы улучшить эффективность использования спутникового КС при высоких скоростях передачи, провел совершенство скользящего метода. Расширили окно при котором возможна непрерывная передача кадров, до получения квитанции до 127 кадров. Однако при этом появились проблемы повторной передачи кадров, что потребовало, либо существенного увеличения буферной памяти на станции, либо существенного увеличения времени доведения сообщений (см. способ скользящих окон). То есть при использовании методов дуплексной передачи без каких-либо модернизаций метода первичный/вторичный использовать так же не очень выгодно.

 



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Методы обмена данными первичный или вторичный | Система случайная ALOHA


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.005 сек.