Bài giảng Cơ sở truyền số liệu: Chương 5 - ĐH Bách Khoa Hà Nội

Trong mạng máy tính, điều khiển lưu lượng là qui trình quản lý tốc độ truyền dữ liệu giữa hai đầu kết nối của mạng lưới. Điều khiển lưu lượng có vai trò quan trọng, vì tình trạng một máy tính gửi thông tin tới một máy tính khác, với một tốc độ cao hơn tốc độ mà máy tính đích có thể nhận và xử lý có thể xảy ra. Có 2 kỹ thuật để điều khiển lưu lượng truyền, trong bài giảng này sẽ cung cấp cho người học kiến thức cơ bản về kỹ thuật điều khiển luồng kết hợp ARQ Stop-and-wait. Mời các bạn cùng tham khảo.

Đại học Bách Khoa an co ng c om Khoa Điện tử-Viễn thông cu u du o ng th Điều khiển luồng kết hợp ARQ Stop-and-wait ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: Cơ Đại học Bách Khoa Trục thời gian bên phát Packet CRC Thời gian Packet CRC co ng Packet CRC c om Khoa Điện tử-Viễn thông NAK ng th an ACK Phát khung sai Nhận khung Trục thời gian bên thu cu u du o Nhận khung ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: Stop-and-wait Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thông cu u du o ng th an co ng c om • Phía phát thực phát khung thơng tin sau dừng lại, chờ phía thu báo nhận • Phía thu nhận khung thơng tin xử lý xong gửi báo nhận lại cho phía phát (ACK) Phía phát sau nhận báo nhận phát khung thơng tin • Phía thu nhận khung thông tin phát sai gửi báo sai lại cho phía phát (NACK) Phía phát sau nhận báo sai thực phát lại khung thơng tin • Phía phát sử dụng chế timeout để phát lại không nhận hồi âm từ phía thu • Đánh số gói/khung SN (sequence number) RN (request number) ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: Đại học Bách Khoa Hoạt động Thời gian SN=1 ng c om SN=0 SN=0 NAK RN=0 RN=0 du o cu Trục thời gian bên phát ACK Nhận Packet u Nhận Packet th ACK RN=1 Packet n an SN=0 ng co Packet Packet Packet Khoa Điện tử-Viễn thông Phát Packet sai Trục thời gian bên thu ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com Phát lại Packet https://fb.com/tailieudientucntt Page: Hiệu suất Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thông an co ng c om • Hiệu suất việc truyền tin phía phát thu tỷ lệ thời gian phía phát cần để phát xong lượng thơng tin tổng thời gian cần thiết để truyền lượng thơng tin • Tổng thời gian truyền bao gồm thời gian trễ truyền tín hiệu từ phát sang thu (và ngược lại) thời gian xử lý thông tin thời gian chờ báo nhận từ phía thu th Trục thời gian bên phát Frame ng Frame du o ACK TF cu u ACK TD TP TACK TD TP’ T Trục thời gian bên thu ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: Hiệu suất Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thông Trục thời gian bên phát Frame c om Frame ACK TP TACK co TD TP’ th T TD an TF ng ACK ng Trục thời gian bên thu cu u du o • TF = thời gian phát khung thông tin; TD = trễ truyền sóng phía phát phía thu • TP = thời gian xử lý khung thông tin phía thu; TACK = thời gian phát khung ACK • TP’ = thời gian xử lý khung ACK phía phát ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: Hiệu suất Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thông Trục thời gian bên phát Frame c om Frame ACK TP TACK co TD TP’ th T TD an TF ng ACK ng Trục thời gian bên thu du o • Bỏ qua khoảng thời gian nhỏ, hiệu suất tính: cu u TF   TF  2TD  2a • Với: TF a TD L TF  R Rd a vL d TD  v ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: Hiệu suất Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thông cu u du o ng th an co ng c om • Ví dụ 1: tính hiệu suất phương pháp phát lại theo chế ARQ dừng đợi cho tuyến thông tin vệ tinh Giả thiết khoảng cách từ vệ tinh tới mặt đất 36.000 km, vận tốc truyền sóng khơng khí 3.108 m/s, tốc độ thông tin 56 Kbps khung có kích thước 4000 bits ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: Hiệu suất Đại học Bách Khoa ng c om Khoa Điện tử-Viễn thông cu u du o ng th an co 1    22,94%  2a  2.1, 68 ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: Hiệu suất Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thông cu u du o ng th an co ng c om • Ví dụ 2: tính hiệu suất phương pháp phát lại theo ví dụ sử dụng co kết nối mạng LAN với khoảng cách hai trạm 100 m, vận tốc truyền sóng cáp đồng 2.108 m/s, tốc độ truyền thông tin 10 Mbps khung có kích thước 500 bits ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: 10 Hiệu suất Đại học Bách Khoa c om Khoa Điện tử-Viễn thông du o ng th an co ng 1    98, 04%  2a  2.0, 01 cu u • So sánh hiệu suất hai trường hợp ? Khi cần ý tần suất truyền lại ? ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: 11 Đường truyền có lỗi Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thơng c om • Xét trường hợp đường truyền có lỗi Xác suất lỗi p (0 ≤ p ≤ 1) xác suất phía thu nhận bit phía phát truyền bit (hoặc ngược lại) ng th an co ng • Khi 0,5 < p < tức khả phía thu nhận thơng tin có lỗi lớn nhận thơng tin đúng, cần đảo bit luồng thông tin thu ta chuyển thành trường hợp < p < 0,5 Vì xét ≤ p ≤ 0,5 cu u du o • Gọi NR số khung thông tin phải truyền ( NR >=1, ấy, hiệu suất trường hợp không lý tưởng là: ideal  'reality  NR ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: 12 Hiệu suất Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thông c om • Giả thiết NACK/ACK khơng có lỗi (kích thước gói nhỏ) • Tổng q hố: xác suất để truyền khung đến lần thứ i thành công pi-1 (1-p) • Suy ra:  ng N R   ip (1  p)  1 p i 1 th 1 p   2a NR u du o ng reality  ideal cu • Do đó: an co i 1 ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: 13 Hiệu suất Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thơng • Muốn tăng hiệu suất, phải giảm a c om Rd a vL ng NR 1 p   2a co reality  ideal an • Khơng thể giảm a cách thay đổi R, d, v ng th • L lớn – tăng kích thước khung để tăng hiệu suất Tuy nhiên xác suất lỗi lớn hiệu suất truyền lại giảm cu u du o • Như thực tế khó thay đổi a, tức phải chấp nhận hiệu suất thấp ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: 14 ... suất Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thơng c om • Giả thiết NACK/ACK khơng có lỗi (kích thước gói nhỏ) • Tổng q hoá: xác suất để truyền khung đến lần thứ i thành cơng pi-1 (1-p) • Suy ra:... truyền thơng tin 10 Mbps khung có kích thước 50 0 bits ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: 10 Hiệu suất Đại học Bách Khoa c om Khoa Điện tử-Viễn... Khi cần ý tần suất truyền lại ? ©Copyright by Pham Van Tien CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Page: 11 Đường truyền có lỗi Đại học Bách Khoa Khoa Điện tử-Viễn thơng c om •