2 SUNA-Datenübertragungsverfahren
In Paketvermittlungsnetzen gibt es zwei Methoden der Datenübertragung: den Datagramm-Modus und den virtuellen Schaltkreis-Modus. Das TCP/IP-Protokoll verwendet Datagramme zur Datenübertragung. Im Datagramm-Modus muss zwischen den Knoten keine feste Verbindung vom Quellhost zum Zielhost hergestellt werden. Jedes vom Quellhost gesendete Paket wählt selbständig einen Übertragungsweg. Jedes Paket kann den Zielhost vom Quellhost über verschiedene Übertragungswege im Kommunikationsteilnetz erreichen. Da der Übertragungsweg nicht festgelegt ist, kann die Datagramm-Übertragungsmethode nicht garantieren, dass die Pakete zwischen dem Quell-Host und dem Ziel-Host in der richtigen Reihenfolge ankommen.
Im Gegensatz zum TCP/IP-Protokoll verwendet SUNA einen virtuellen End-to-End-Kreislauf zur Datenübertragung. Ein virtueller Schaltkreis ist ein Kanal, der von der Software auf der Grundlage von Netzwerkadressen von einem Quellknoten zu einem Zielknoten aufgebaut wird. Die virtuelle End-to-End-Schaltung bedeutet, dass für Daten mit denselben Quell- und Zielknotenadressen, aber unterschiedlichen Diensttypen, unterschiedliche virtuelle Schaltungen zur Übertragung aufgebaut werden. Bevor die Methode der virtuellen Schaltung zum Senden von Paketen verwendet werden kann, muss ein logischer Pfad zwischen dem Absender und dem Empfänger eingerichtet werden. Jedes Paket enthält zusätzlich zu den Daten eine Kennung für die virtuelle Verbindung. Jeder Knoten auf dem vorgefertigten Pfad weiß, wohin er diese Pakete leiten muss, und es sind keine Routing-Entscheidungen mehr erforderlich. Da der Übertragungsweg feststeht, kann die Methode der virtuellen Schaltung sicherstellen, dass die Datenpakete zwischen dem Quell- und dem Zielhost in der richtigen Reihenfolge ankommen.
3SUNAs zuverlässiger Datenübertragungsmechanismus 3.1 Probleme mit dem traditionellen Gleitfensterprotokoll
Das TCP/IP-Protokoll verwendet gleitende Fenster, um eine zuverlässige Übertragung von Daten zu gewährleisten. Wenn die Datenübertragung von SUNA direkt mit dem traditionellen TCP/IP-Gleitfenster-Mechanismus erfolgt, ergibt sich das Problem einer geringen Netzauslastung. Dies liegt daran, dass während der Datenübertragung von SUNA, solange die Datenpakete nicht verloren gehen, keine falsche Reihenfolge der Datenpakete entsteht. Solange der Empfänger falsch geordnete Pakete empfängt, kann er daher feststellen, dass ein Datenpaket verloren gegangen ist. Wird der herkömmliche TCP/IP-Schiebefenster-Mechanismus direkt verwendet, kann der Empfänger, selbst wenn er weiß, dass die Daten verloren gegangen sind, den Sender nicht benachrichtigen, um die Übertragung zu wiederholen, sondern muss warten, bis der Zeitgeber des Senders für die erneute Übertragung abgelaufen ist, bevor er den verlorenen Rahmen erneut überträgt.
Die bestehenden Probleme werden im Folgenden ausführlich erläutert. Abbildung 4 ist ein Empfangsfenster eines 3-Bit-Schiebefensters.
Die untere Grenze des Empfangsfensters ist 2 und die obere Grenze ist 5. Zu diesem Zeitpunkt erwartete der Empfänger das Paket 2#, erhielt aber das Paket 3#, dann das Paket 4# und das Paket 5#. Da die drei empfangenen Pakete alle innerhalb des Empfangsfensters lagen, wurden sie vom Empfänger empfangen. . Der Empfänger hat nacheinander die Pakete 6# und 7# empfangen. Da das Paket 2# nicht empfangen wurde, kann das Empfangsfenster nicht weitergeschoben werden, und die soeben empfangenen Pakete 6# und 7# befinden sich nicht innerhalb des Empfangsfensters und werden daher verworfen.Wenn der Timeout-Timer des Senders abläuft, sendet der Sender erneut
2#-Paket, nach dem Empfang des 2#-Pakets blättert das Empfangsfenster vorwärts, und Sie können weiterhin 6#-Pakete, 7#-Pakete,... empfangen.
Wie aus dem obigen Beispiel ersichtlich ist, kann der Empfänger bei direkter Verwendung des traditionellen TCP/IP-Schiebefenster-Mechanismus, selbst wenn er weiß, dass 2# verloren gegangen ist, den Sender nicht benachrichtigen, um die Übertragung zu wiederholen, sondern muss warten, bis der Zeitgeber für die erneute Übertragung des Senders überläuft. Infolgedessen kann das Empfangsfenster nicht vorwärts rollen, so dass das 6#-Paket und das 7#-Paket außerhalb des Fensters verworfen werden müssen. Dies verringert nicht nur den Netzdurchsatz, sondern erhöht auch die Übertragungsverzögerung der Datenpakete.
Wie aus dem obigen Beispiel ersichtlich ist, kann der Empfänger bei direkter Verwendung des traditionellen TCP/IP-Schiebefenster-Mechanismus, selbst wenn er weiß, dass 2# verloren gegangen ist, den Sender nicht benachrichtigen, um die Übertragung zu wiederholen, sondern muss warten, bis der Zeitgeber für die erneute Übertragung des Senders überläuft. Infolgedessen kann das Empfangsfenster nicht vorwärts rollen, so dass das 6#-Paket und das 7#-Paket außerhalb des Fensters verworfen werden müssen. Dies verringert nicht nur den Netzwerkdurchsatz, sondern erhöht auch die Übertragungsverzögerung der Datenpakete. 3.2 Verbessertes Schiebefensterprotokoll
Da es sich bei SUNA um eine hierarchische Netzarchitektur handelt und keine Datenverbindungsschicht vorhanden ist, kann eine zuverlässige Datenübertragung einfach durch den Ende-zu-Ende-Gleitfenster-Mechanismus erreicht werden. Das Sendefenster und das Empfangsfenster werden an beiden Enden der virtuellen Schaltung festgelegt und dienen zur Steuerung des Rhythmus, in dem der Sender Pakete sendet und der Empfänger Pakete empfängt.
Der Hauptunterschied zwischen dem verbesserten Sliding-Window-Protokoll und dem traditionellen Sliding-Window-Protokoll besteht darin, dass der Empfänger feststellen kann, ob ein Paketverlust vorliegt. Sobald ein Paket verloren gegangen ist, benachrichtigt er den Absender sofort, um die Übertragung zu wiederholen, ohne darauf zu warten, dass der Zeitgeber für die erneute Übertragung des Absenders überläuft. Gerade neu gesendet. Der Empfänger stellt anhand der Sequenznummer des Datenpakets fest, ob das Datenpaket nicht in Ordnung ist. Um die Störung durch erneut übertragene Datenpakete zu vermeiden, müssen folgende Verbesserungen vorgenommen werden: Markierung des erneut übertragenen Datenpakets beim Sender; Setzen einer Variablen CURRENT beim Empfänger, wobei To die Paketnummer des zuletzt empfangenen, nicht erneut übertragenen Pakets darstellt.
Betrachten wir zunächst den Implementierungsmechanismus des Empfängers. Nehmen wir an, dass die Größe des Schiebefensters 8 beträgt. Zu einem bestimmten Zeitpunkt im Übertragungsprozess empfängt der Empfänger ein Datenpaket mit der Paketnummer r. Wenn es sich bei dem Datenpaket um ein nicht weitergesendetes Datenpaket handelt und die Paketnummer r innerhalb des Empfangsfensters liegt, führt der Empfänger Der Vorgang unterscheidet sich vom traditionellen Schiebefensterprotokoll. Für die Paketnummer r werden die folgenden Operationen durchgeführt: