کنترل خطا و جریان در لایه پیوند داده ها

کنترل خطا و جریان در لایه پیوند داده ها

 

کنترل خطا

در لایه پیوند داده های شبکه ها، با حل مسئله تشخیص ابتدا و انتهای قاب، به مسئله بعدی می رسیم: چگونه مطمئن شویم که سرانجام تمام قاب ها به ترتیب صحیح به لایه شبکه در مقصد تحویل می شوند.

فرض کنید فرستنده بدون توجه به اینکه آیا قاب ها به درستی تحویل می شوند، به خارج کردن قاب ها ادامه می دهد. این کار ممکن است برای خدمات بی اتصال بدون اعلام وصول مفید باشد اما یقینا برای خدمات اتصال گرای قابل اعتماد مناسب نیست.

روش معمول برای تضمین تحویل مطمئن آن است که فرستنده به نحوی از آنچه که در انتهای خط رخ می دهد آگاه گردد. بطور متداول در این قرارداد لازم است گیرنده، قابهای کنترلی ویژه ای را ارسال کند که دریافت قاب ورودی را به صورت مثبت یا منفی اعلام نماید. اگر فرستنده اعلام وصول مثبتی را دریافت کند، متوجه می شود که آن قاب به درستی رسیده است و اعلام وصول منفی بیانگر این است که اشکالی در قاب وجود داشت و باید آن را دوباره ارسال کند.

اشکال دیگری که ممکن است پیش آید، این است که سخت افزار می تواند موجب از بین رفتن قاب شود. در این حالت گیرنده واکنشی نشان نمی دهد، زیرا دلیلی برای واکنش ندارد. بدیهی است که قرادادی که در ان فرستنده قابی را ارسال می کند و منتظر اعلام وصول منفی یا مثبت است، اگر قابی در اثر نقض سخت افزاری از بین برود فرستنده قفل می کند.

 

این موضوع با وارد کردن تایمری در لایه پیوند داده ها رفع می شود. وقتی فرستنده قابی را انتقال می دهد، تایمر شروع به کار می کند. تایمر طوری تنظیم می شود که پس از زمان معینی متوقف شود. طول این مدت آنقدر است که قاب به مقصد می رسد، در آنجا پردازش می شود و به فرستنده اعلام وصول می شود. معمولا قاب به درستی دریافت می شود و اعلام وصول قبل از از کار افتادن تایمر به فرستنده می رسد و تایمر از کار می افتد.

به هر حال اگر قاب یا اعلام وصول از بین برود، تایمر از کار می افتد و وقوع مشکل بالقوه ای را گوشزد می کند. راه حل بدیهی ارسال مجدد قاب است. اما وقتی که امکان ارسال مجدد قاب وجود داشته باشد، این خطر وجود دارد که گیرنده قابی را دو یا چند بار دریافت کند و بیش از یک بار آن را به لایه شبکه عبور دهد. برای جلوگیری از این کار ضروری است که به قاب های خروجی، شماره ترتیب داده شود، به طوری که گیرنده بتواند ارسال مجدد را از قاب اصلی تمیز دهد.

موضوع مدیریت تایمر ها و شماره ترتیب به نحوی که تضمین شود هر قاب فقط یک بار و نه بیشتر به لایه شبکه مقصد می رسد، بخش مهمی از وظایف لایه پیوندداده ها را تشکیل می دهد.

 

کنترل جریان

مسئله دیگری که در لایه پیوند داده ها و لایه های بالاتر مطرح است، این است که فرستنده ای بخواهد بطور سیستماتیک قاب هایی را سریع تر از توان پذیرش گیرنده ارسال کند. وقتی که فرستنده بر روی کامپیوتری سریع با بار کم و گیرنده بر روی کامپیوتری کند یا با بار زیاد اجرا می شود، این وضعیت بروز خواهد کرد. فرستنده قاب ها را با سرعت بالا ارسال می کند و گیرنده کاملا عقب می ماند. حتی اگر انتقال بدون خطا باشد در نقطه ای معین، گیرنده قادر به کنترل قاب های ورودی نبوده انها را از دست خواهد داد. بدیهی است که باید برای این وضعیت تدبیری اندیشه شود.

معمولا دو روش به کار گرفته می شود:

► در  روش اول که کنترل جریان مبتنی بر بازخورد نام دارد، گیرنده اطلاعاتی را به فرستنده برمی گرداند و به او اجازه میدهد داده های بیشتری را بفرستد و یا به فرستنده بگوید که گیرنده چگونه دارد کار میکند.

► در روش دوم که کنترل جریان مبتنی بر سرعت نامیده می شود قرارداد دارای یک راهکار درونی است که سرعت انتقال داده ها توسط فرستنده را کم میکند و برای انجام این کار از گیرنده بازخوردی را دریافت نمی کند.