پروتکل Stop and Wait

قبل از درک پروتکل Stop and Wait ، ابتدا در مورد مکانیسم کنترل خطا اطلاع داریم. مکانیسم کنترل خطا استفاده می شود به طوری که داده های دریافتی باید دقیقاً همان فرستنده ای باشد که داده را ارسال کرده است. مکانیسم کنترل خطا به دو دسته تقسیم می شود، به عنوان مثال، Stop and Wait و پنجره لغزان. پنجره لغزان بیشتر به دو دسته تقسیم می شود، به عنوان مثال، Go Back N و Selective Repeat. بر اساس استفاده، افراد مکانیسم کنترل خطا را انتخاب می کنند که آیا الگوریتم Stop and Wait است یا پنجره لغزان است.

پروتکل Stop and Wait چیست؟

در اینجا به معنای توقف و انتظار است، هر داده ای که فرستنده می خواهد ارسال کند، او داده را به گیرنده می فرستد. پس از ارسال اطلاعات، او متوقف می شود و منتظر می ماند تا زمانی که تاییدیه را از گیرنده دریافت کند. پروتکل توقف و انتظار یک پروتکل کنترل جریان است که در آن کنترل جریان یکی از خدمات لایه پیوند داده است.

این یک پروتکل لایه پیوند داده است که برای انتقال داده ها از طریق کانال های بدون سر و صدا استفاده می شود. این انتقال داده های یک طرفه را فراهم می کند، به این معنی که یا ارسال یا دریافت داده همزمان انجام می شود. این مکانیسم کنترل جریان را فراهم می کند اما هیچ مکانیسم کنترل خطایی را ارائه نمی دهد.

ایده استفاده از این قاب این است که وقتی فرستنده قاب را ارسال می کند قبل از ارسال قاب بعدی منتظر تأیید می ماند.

پروتکل های توقف و انتظار

پروتکل اولیه توقف و انتظار عبارتند از:

طرف فرستنده

قانون 1: فرستنده همزمان یک بسته داده ارسال می کند.

قانون 2: فرستنده بسته بعدی را فقط هنگامی که تأیید بسته قبلی را دریافت می کند، ارسال می کند.

بنابراین، ایده توقف و انتظار پروتکل در سمت فرستنده بسیار ساده است، یعنی هر بار یک بسته ارسال کنید و قبل از دریافت تأییدیه، بسته دیگری را ارسال نکنید.

طرف گیرنده

قانون 1: بسته داده را دریافت و سپس مصرف کنید.

قانون 2: هنگامی که بسته داده مصرف می شود، گیرنده تأیید نامه را برای فرستنده ارسال می کند.

بنابراین، ایده توقف و انتظار پروتکل در سمت گیرنده نیز بسیار ساده است، به عنوان مثال، بسته را دریافت کنید و پس از دریافت بسته، تأیید ارسال می شود. این به عنوان مکانیزم کنترل جریان شناخته می شود.

کار با پروتکل Stop and Wait

شکل بالا عملکرد پروتکل توقف و انتظار را نشان می دهد. اگر فرستنده و گیرنده وجود داشته باشد، فرستنده بسته را ارسال می کند و آن بسته به عنوان بسته داده شناخته می شود. فرستنده بسته دوم را بدون دریافت تأیید بسته اول ارسال نمی کند. گیرنده تأییدیه بسته داده ای را که دریافت کرده است ارسال می کند. پس از دریافت تأیید، فرستنده بسته بعدی را ارسال می کند. این فرآیند تا زمانی که همه بسته ارسال نشود، ادامه می یابد. مزیت اصلی این پروتکل سادگی آن است اما معایبی نیز دارد. به عنوان مثال، اگر 1000 بسته داده ای برای ارسال وجود داشته باشد، همه 1000 بسته نمی توانند همزمان ارسال شوند، همانطور كه ​​در پروتكل Stop and Wait، یك بسته همزمان ارسال می شود.

معایب پروتکل Stop and Wait

موارد زیر مشکلات مرتبط با پروتکل توقف و انتظار است:

1. مشکلات به دلیل از دست رفتن داده ها رخ می دهد

فرض کنید فرستنده داده را ارسال می کند و داده از بین می رود. گیرنده مدت زیادی در انتظار داده است. از آنجا که داده توسط گیرنده دریافت نمی شود، بنابراین هیچ تأییدی ارسال نمی کند. از آنجا که فرستنده هیچ گونه تأییدی دریافت نمی کند، بنابراین بسته بعدی را ارسال نمی کند. این مشکل به دلیل از دست رفتن داده ها رخ می دهد.

در این حالت، دو مشکل رخ می دهد:

• فرستنده منتظر مدت زمان نامحدودی برای تأیید است.
• گیرنده برای مدت زمان نامحدودی برای یک داده منتظر است.

2. مشکلات به دلیل تصدیق یا تاییدیه از دست رفته رخ می دهد.

فرض کنید فرستنده داده ها را ارسال کرده و توسط گیرنده نیز دریافت شده است. با دریافت بسته، گیرنده تأیید نامه را می فرستد. در این حالت، تأیید در یک شبکه از بین می رود، بنابراین فرصتی برای دریافت تأیید برای فرستنده وجود ندارد. همچنین برای فرستنده فرصتی برای ارسال بسته بعدی وجود ندارد همانند پروتکل توقف و انتظار، بسته بعدی نمی تواند ارسال شود تا تأیید بسته قبلی دریافت شود.

در این حالت، یک مشکل پیش می آید:

• فرستنده منتظر مدت زمان نامحدودی برای تأیید است.

3. مشکل به دلیل تأخیر داده یا تأیید

فرض کنید فرستنده داده ها را ارسال کرده و توسط گیرنده نیز دریافت شده است. سپس گیرنده تأیید نامه را ارسال می کند اما تأییدیه پس از مهلت زمانی در طرف فرستنده دریافت می شود. همانطور که تأیید تأخیر دریافت می شود، بنابراین تأیید می تواند به اشتباه تأیید برخی از بسته های داده دیگر باشد.