Aula08

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  1. 1. Controle de erros Redes de Computadores ! É o processo de garantir a entrega confiável dos dados, isto é, sem Instituto de Informática - UFRGS erros, sem duplicação e entregues na ordem da emissão ! Técnicas usuais: Controle de erro ♦ Envio de confirmação ao transmissor por parte do receptor: ♦ Positiva: quadro recebido corretamente ♦ Negativa: um quadro não foi recebido corretamente Instituto de Informática - UFRGS ♦ Em caso de confirmação negativa retransmite o quadro ♦ Reenvio automático de um quadro de dados após um tempo pré-determinado (time-out) caso não seja recebido uma confirmação (positiva ou negativa) A. Carissimi -29-mars-10 ! Automatic Repeat reQuest (ARQ) Aula 08 Redes de Computadores 2 Protocolos Automatic Repeat reQuest (ARQ) Stop and Wait ARQ ! Stop and Wait - ARQ ! Emissor envia um quadro i e espera confirmação do receptor ! Go-Back n ♦ Se receptor detecta erros no quadro de dados → descarta quadro ♦ Após time-out, o transmissor reenvia o quadro de dados ! Selective Repeat (selective reject ou selective retransmission) ♦ Se transmissor detecta erros no quadro de ACK → descarta quadro ♦ Transmissor reenvia quadro de dados quando ocorrer time-out ! Problema causado pelo reenvio: duplicação de quadros Instituto de Informática - UFRGS Instituto de Informática - UFRGS ♦ Solução: utilizar dois de tipos de ACK: ACK0 e ACK1 A. Carissimi -29-mars-10 A. Carissimi -29-mars-10 Redes de Computadores 3 Redes de Computadores 4
  2. 2. Esquema stop-and-wait Protocolo Go-back n 0 0 Time-out 0 0 ! Baseado no princípio de janela deslizante Ack 1 Ack 1 Time-out Ack 1 Ack 1 ♦ Na ausência de erros faz confirmação positiva 1 1 Time-out 0 ♦ Envia número do próximo quadro a ser recebido (ACK positivo→ RR n ou Ack 0 1 RNR n) 0 Ack 1 0 ♦ Na presença de erros faz confirmação negativa 1 Ack 1 Ack 0 Ack 1 ♦ Descarta quadro de dados e sinaliza (ACK negativo → REJ n) Instituto de Informática - UFRGS Instituto de Informática - UFRGS Ack 0 0 ! Em caso de detecção de erro: ♦ Destino: descarta o quadro com erro e todos os subsequentes até que o (a) (b) (c) (d) quadro com erro seja corretamente recebido A. Carissimi -29-mars-10 A. Carissimi -29-mars-10 ! Vantagens e desvantagens: ♦ Fonte: reenvia o quadro c/ erro e todos os subsequentes que porventura já ♦ Simples tenham sido enviados (go back n) ♦ Ineficiente (afinal é um stop-and-wait !!!) ! Controle de fluxo é o tamanho da janela Redes de Computadores 5 Redes de Computadores 6 Go-back n ARQ: princípio de funcionamento Go-back n: erros possíveis ! Quadros podem ser perdidos ou “adulterados” (erro) ♦ Resultado final é o mesmo, pois um quadro “adulterado” é descartado k = 2 bits (0,1,2,3) ! Três situações genéricas: Janela = 3 quadros ♦ Erro/perda no quadro de dados ♦ Erro/perda no quadro de confirmação positiva (RR n ou RNR n) ♦ Erro/perda no quadro de confirmação negativa (REJ n) Instituto de Informática - UFRGS Instituto de Informática - UFRGS ! Recuperação do erro/perda baseada em: ♦ Retransmissão apropriada de quadros ♦ Estouro de timeout seguido de uma retransmissão apropriada A. Carissimi -29-mars-10 A. Carissimi -29-mars-10 ♦ Efeito acumulativo do RR n ou RNR n Tamanho da janela: 2k - 1 (o por quê veremos na seqüencia...) Redes de Computadores 7 Redes de Computadores 8
  3. 3. Go-back n: Erro em quadro de dados Go-back n ARQ: perda de quadros i i i+1 Erro (descarte) Erro (descarte) REJ i descarte Timeout Erro (descarte) Instituto de Informática - UFRGS Instituto de Informática - UFRGS i+2 REJ i descarte i i+1 A. Carissimi -29-mars-10 A. Carissimi -29-mars-10 (a) (b) Redes de Computadores 9 Redes de Computadores 10 Go-back n: Erro em quadro de controle (RR ou RNR) Go-back n: erro em quadro de controle (REJ) i-1 i-1 i-1 i i erro i+1 erro (descarte) i+1 (descarte) RR i Erro RNR i RNR i (ou RR i) Erro Timeout Erro descarte Timeout (descarte) (descarte) (descarte) REJ i REJ i i i erro erro (descarte) i+2 (descarte) RR i+1 descarte RNR i i-1 descarte Instituto de Informática - UFRGS Instituto de Informática - UFRGS REJ i Descarte i RNR I (ou RR i) (duplicado) RR i A. Carissimi -29-mars-10 A. Carissimi -29-mars-10 (a) (b) (c) (a) (b) Redes de Computadores 11 Redes de Computadores 12
  4. 4. Protocolo Selective Repeat ARQ Selective repeat: erro em quadro de dados e controle ! Descarta (rejeita) apenas os quadros com erro ♦ Literatura também se encontra o termo selective reject i-1 i ! Quadros corretos subseqüentes a um quadro com erro (ou perdido) i OK erro (descarte) i+1 são aceitos i+1 erro (descarte) OK Timeout SREJ i ♦ Necessário bufferizar quadros no receptor OK erro SREJ i (descarte) Minimiza retransmissões porém exige um controle mais complexo Instituto de Informática - UFRGS Instituto de Informática - UFRGS ! i i+2 OK i OK i RR i+2 RR i+3 OK i+1 A. Carissimi -29-mars-10 A. Carissimi -29-mars-10 i+2 SREJ i+1 (a) (b) i+1 i+3 Redes de Computadores 13 Redes de Computadores 14 Problema: tamanho da janela Problema do tamanho da janela 0 ! Quadros são numerados em módulo m 0 1 1 ♦ Conseqüência direta: repetição cíclica da seqüência de numeração 2 2 ! Questão: como diferenciar um quadro i novo de uma retransmissão 3 3 de um quadro i antigo? 4 4 Timeout 5 5 ♦ Solução: evitar que uma seqüência nova sobreponha a numeração de uma 6 antiga limitando o tamanho da janela 6 Instituto de Informática - UFRGS Instituto de Informática - UFRGS 7 7 RR 0 erro RR 0 0 (descarte) 0 Retransmissão é, A. Carissimi -29-mars-10 A. Carissimi -29-mars-10 1 erroneamente, recebida Nova série como um quadro 0 de ... ... (0 a 7) uma nova série (a) (b) Redes de Computadores 15 Redes de Computadores 16
  5. 5. Go-back n ARQ: tamanho da janela Selective repeat: tamanho da janela Instituto de Informática - UFRGS Instituto de Informática - UFRGS A. Carissimi -29-mars-10 A. Carissimi -29-mars-10 Tamanho máximo: 2m-1 Redes de Computadores 17 Redes de Computadores 18 Análise de desempenho (probabilidade P erros) Desempenho da janela deslizando (com erros) 1− P ! Stop-and-wait U= (2a + 1) ! Go back N 1− P (1 + 2aP) para W ≥ 2a + 1 eficiência Instituto de Informática - UFRGS Instituto de Informática - UFRGS W (1 − P) para W < 2a + 1 (2a + 1)(1 − P + WP) ! Selective Repeat A. Carissimi -29-mars-10 A. Carissimi -29-mars-10 1 para W ≥ 2a + 1 eficiência W (1 − P) para W < 2a + 1 (2a + 1) Redes de Computadores 19 Redes de Computadores W. Stallings Data & Computer Communications, 6ed, Prentice Hall. 20
  6. 6. Leituras complementares ! Stallings, W. Data and Computer Communications (6th edition), Prentice Hall 1999. ♦ Capítulo 7, seção 7.1 e 7.3 ! Tanenbaum, A. Redes de Computadores (4a edição), Editora Campus, 2003. ♦ Capítulo 3, seções 3.3 e 3.4 Instituto de Informática - UFRGS A. Carissimi -29-mars-10 Redes de Computadores 21

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