Контрола грешака

Током преноса може доћи до грешака: оквири се могу оштетити, изгубити или дуплирати:
оштећен оквир: пријемник региструје приспеће оквира, али су неки битови у оквиру конвертовани у своје комплементе
изгубљен оквир: оквир не стиже на одредиште. Из неког разлога (нпр. због јаког шума или великог слабљења) пријемник није у стању да региструје приспеће оквира
дуплиран (умножен) оквир: на одредиште стиже оквир оригинал и једна или више његових копија.

Слој везе у одредишту открива неисправне и изгубљене оквире и захтева од извора да поново емитује те оквире. То ради тако што кад год открије грешку током пријема оквира, шаље изворишту тзв. негативну потврду или nak (negative acknowledgment) са назначеним оквиром, односно оквирима које извориште треба поново да пошаље. Такав механизам исправљања грешака назива се захтев за аутоматским понављањем или ARQ (Automatic Repeat reQuest).

Слој везе такође разрешава и проблем дуплираних оквира тако што идентификује и одбацује приспеле копије.

Током преноса могу бити оштећени, изгубљени или умножени сви типови оквира, како оквири података и управљачки оквири, тако и оквири позитивне и негативне потврде.

Контрола грешака уско је повезана са управљањем протоком. Најчешће се користе две верзије ARQ:

стани и чекај ARQ (stop-and-wait ARQ)

ARQ са враћањем за N (go-back-N ARQ)

Знатно ређе се користи верзија ARQ са селективним одбацивањем (selective reject ARQ) јер је много сложенија.

Све ARQ верзије решавају следеће задатке:

откривање грешака: обично се користи циклична провера редундантности – то се обавља у MAC слоју, који одбацује оштећене оквире. LLC слој уопште не добија те оштећене оквире, па на основу тога „закључује“ да је у питању грешка и шаље негативну потврду
позитивна потврда: одредиште враћа изворишту потврду о успешном пријему оквира у којима нема грешака
поновно слање након истека времена чекања (тајмаута): извор поново емитује оквир који није потврђен у унапред одређеном временском интервалу
негативна потврда и поновно слање: одредиште враћа извору негативну потврду пријема оних оквира у којима је откривена грешка. Извор поново емитује те оквире. – као што видимо, овај задатак уско је повезан са задатком откривање грешака, али се обављају на различитим нивоима па су зато раздвојени у два задатка!


Стани и чекај ARQ

Техника стани и чекај ARQ заснована је на техници стани и чекај управљања протоком. Да би поновно емитовање могло да се реализује, мора бити испуњено неколико услова:
предајник мора да у свом баферу чува копију последњег емитованог оквира све док не прими потврду да је тај оквир исправно примљен
и оквири података и оквири позитивне потврде наизменично се нумеришу са 0 и 1. Успешно приспеће оквира 0 одредиште потврђује позитивном потврдом 1, која значи: примљен је оквир 0 и очекује се оквир 1. Када извор прими потврду 1, он зна да је оквир 0 исправно стигао на одредиште и може сада да пошаље следећи оквир – оквир 1
ако одредиште открије грешку у приспелом оквиру, оно одбацује тај оквир и шаље негативну потврду (тј. nak). Негативна потврда се, за разлику од позитивне потврде не нумерише. Када у извор стигне nak, он зна да последњи оквир који је послао није исправно стигао у одредиште и зато га поново емитује, тј. шаље његову копију коју је сачувао у баферу:

илустрација рада методе стани и чекај ARQ у случају појаве оштећеног оквира

илустрација рада методе стани и чекај ARQ у случају појаве оштећеног оквира

ако послати оквир стигне у одредиште толико оштећен шумом да оно не може да препозна да је реч о оквиру, па га зато и не региструје, одредиште неће послати никакву потврду. Ради разрешења такве ситуације извор има часовник или тајмер. Извор чека протоколом предвиђено време за потврду (било позитивну, било негативну) и када истекне време чекања, извор закључује да се изгубио последњи оквир који је послао, па га поново емитује:

илустрација рада методе стани и чекај ARQ у случају изгубљеног оквира

илустрација рада методе стани и чекај ARQ у случају изгубљеног оквира

ако је оквир исправно приспео у одредиште, али се потврда током преноса изгубила (тј. толико је оштећена да извор не може да је региструје), после истека времена чекања извор поново емитује последњи послати оквир:

илустрација рада методе стани и чекај ARQ у случају изгубљеног ack оквира

илустрација рада методе стани и чекај ARQ у случају изгубљеног ack оквира

У ситуацији приказаној на претходној слици у одредиште стижу два истоветна оквира: оригинал и његова копија. Управо наизменично нумерисање оквира и позитивних потврда омогућава да се овај проблем реши: у овој ситуацији оба оквира, и оригинал и копија, носе исти број, па одредиште лако утврђује да другопристигли оквир представља дупликат те га одбацује.

На основу ситуације кад је изгубљена позитивна потврда, лако се закључује да ако се изгуби nak, одредиште ће прихватити копију оквира јер зна да је оригинални оквир стигао са грешком и да је зато одбачен.

Основна предност стани и чекај ARQ технике јесте њена једноставност. Основни недостатак је, као што смо видели када смо говорили о управљању протоком, њена неефикасност.


ARQ са враћањем за N

Техника ARQ са враћањем за N ослања се на методу клизећег прозора. У овој техници, ако у групи послатих оквира неки оквир буде оштећен или изгубљен, извор поново емитује тај оквир и све оквире који су послати после њега без обзира на то да ли су ти оквири стигли у одредиште исправни или не. Да би извор могао да поново емитује оквире, морају бити испуњени следећи услови:
извор мора у свом баферу да чува копије свих оквира који су емитовани у последњој групи све док не прими потврду да су ти оквири исправно примљени и
оквири се нумеришу онако како се то ради у методи клизећег прозора, а позитивна потврда која носи број n (ack n) потврђује пријем претходних n-1 оквира. Негативна потврда, која у случају стани и чекај ARQ технике није нумерисана, сада се нумерише (nak n), где број n означава да су сви оквири пре оквира n стигли исправни у одредиште, а да је оквир n неисправан и да он и сви оквирии послати после њега треба да се поново емитују. Запази да за разлику од позитивне потврде (ack), nak носи број оног оквира на који се односи!!!

илустрација рада методе ARQ са враћањем за N у случају оштећеног оквира

илустрација рада методе ARQ са враћањем за N у случају оштећеног оквира

На слици је приказан пример функционисања ове технике у случају дуплексне везе. Извор је послао низ оквира (нпр. оквире 0, 1, 2, 3 и 4), а одредиште је утврдило да је један из низа тих оквира (нпр. оквир 2) оштећен. Одредиште тог тренутка шаље извору негативну потврду за тај оквир и одбацује наредне оквире све док не прими исправну копију оштећеног оквира. У нашем примеру то значи да ће одредиште послати nak 2, одбацити потом пристигле оквире 3 и 4 и сачекати док не добије исправну копију оквира 2. Извор ће, пак, када је добио nak 2, осим оквира 2 поново емитовати и оквире 3 и 4 (јер „зна“ да је одредиште одбацило све оквире који су стигли после оштећеног оквира).

На следеће три слике приказана су за случај дуплексног преноса још три карактеристична случаја понашања методе ARQ са враћањем за N:

илустрација рада методе ARQ са враћањем за N у случају губитка оквира

илустрација рада методе ARQ са враћањем за N у случају губитка оквира

 

илустрација рада методе ARQ са враћањем за N у случају изгубљеног ack оквира када је време чекања истекло

илустрација рада методе ARQ са враћањем за N у случају изгубљеног ack оквира када је време чекања истекло

 

илустрација рада методе ARQ са враћањем за N у случају изгубљеног nak оквира

илустрација рада методе ARQ са враћањем за N у случају изгубљеног nak оквира

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се /  Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се /  Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се /  Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се /  Промени )

Повезивање са %s