[Red informática] Capítulo 3 Capa de enlace de datos (Transmisión confiable)

Capítulo 3 Capa de enlace de datos

3.4 Transmisión fiable

La transmisión confiable significa que en el proceso de comunicación de datos, se garantiza que los datos se puedan transmitir al receptor de manera precisa y completa de acuerdo con la intención del remitente, y que el receptor pueda recibir y procesar los datos correctamente.

En una transmisión confiable, generalmente es necesario resolver los siguientes problemas:

Confirmación y comentarios: Después de enviar los datos, el remitente necesita recibir información de confirmación del receptor para confirmar si los datos se reciben correctamente. Si el remitente no recibe el mensaje de confirmación, retransmitirá los datos para garantizar la exactitud de los mismos.

Números de secuencia y retransmisiones: Para garantizar la transmisión ordenada de datos y sin pérdidas, cada paquete de datos debe tener un número de secuencia único. El receptor clasifica los paquetes de datos de acuerdo con el número de secuencia y detecta si hay un paquete de datos perdido y, de ser así, requiere que el remitente lo retransmita.

retransmisión de tiempo de espera: El remitente generalmente establece un período de tiempo de espera. Si no se recibe un mensaje de confirmación del receptor dentro del tiempo especificado, los datos se consideran perdidos y deben retransmitirse.

control de flujo: Para evitar que el receptor no pueda procesar una gran cantidad de datos a tiempo, es necesario controlar la velocidad de transmisión de datos del remitente para garantizar que la transmisión de datos entre el remitente y el receptor permanezca equilibrada.

Detección y corrección de errores: Mediante el uso de tecnologías como códigos de detección de errores y códigos de corrección de errores, los errores generados durante la transmisión de datos pueden detectarse y corregirse para mejorar la confiabilidad de la transmisión de datos.

Los protocolos de transmisión confiables comunes incluyen el protocolo de parada y espera, el protocolo ARQ continuo (Solicitud de repetición automática), como la retransmisión selectiva, el protocolo de marco N alternativo y el protocolo de solicitud de repetición selectiva. Estos protocolos utilizan los mecanismos anteriores para lograr una transmisión confiable y garantizar la entrega precisa de datos durante el proceso de comunicación.

3.4.1 Concepto básico de transmisión fiable

Utilizando la tecnología de detección de errores (Cyclic Redundancy Check CRC), la capa de enlace de datos del lado receptor puede detectar si se ha producido un error de bit (bit error) durante la transmisión de la trama.
Según el tipo de servicio prestado hacia arriba por la capa de enlace de datos:

• Servicio de transporte poco confiable : simplemente deseche los marcos con errores y no haga nada más.
• Servicio de transmisión confiable : encuentre la manera de darse cuenta de lo que envía el remitente y recibe el receptor.

Generalmente, la tasa de error de bits del enlace por cable es relativamente baja.Para reducir la sobrecarga, no se requiere que la capa de enlace de datos proporcione servicios de transmisión confiables hacia arriba. Incluso en el caso de errores de bit, las capas superiores manejan el tema de la transmisión confiable.
Los enlaces inalámbricos son susceptibles a las interferencias y tienen una alta tasa de error de bits, por lo que la capa de enlace de datos debe proporcionar servicios de transmisión fiables a la capa superior.
Los errores de bit son solo un tipo de error de transmisión.
Desde la perspectiva de toda la arquitectura de la red informática, los errores de transmisión también incluyen la pérdida de paquetes, paquetes desordenados y repetición de paquetes.
El servicio de transmisión confiable no se limita a la capa de enlace de datos, y otras capas pueden optar por implementar una transmisión confiable.

3.4.2 Mecanismo de Realización de Transmisión Confiable - Protocolo Stop-Wait

Respuesta: D

Si se produce una retransmisión, la tasa de utilización del canal es menor.
Para superar el inconveniente de la baja tasa de utilización del canal del protocolo de parada-espera, se producen otros dos protocolos.

3.4.2 Mecanismo de realización de transmisión confiable - Protocolo de marco N alternativo

3.4.3 Mecanismo de Realización de Transmisión Confiable—Selección del Protocolo de Retransmisión

Seleccione el protocolo de retransmisión Para que el remitente retransmita solo los paquetes con errores, el receptor ya no puede usar la confirmación acumulativa, sino que necesita confirmar cada paquete de datos recibido correctamente uno por uno.

3.4.4 Importancia de una transmisión fiable

La transmisión confiable es de gran importancia en la comunicación de datos, incluyendo principalmente los siguientes aspectos:

integridad de los datos: Una transmisión confiable puede garantizar que los datos enviados no se modifiquen, dañen o pierdan durante la transmisión. Esto es crítico para muchos escenarios de aplicaciones, especialmente cuando se trata de datos críticos, transferencia de archivos o intercambio de información, es necesario garantizar la integridad de los datos.

fiabilidad de los datos: mediante el uso de mecanismos de reconocimiento y retroalimentación, el transporte confiable garantiza la correcta entrega de datos entre el remitente y el receptor. El remitente esperará la información de confirmación del receptor, y si no recibe la información de confirmación o recibe la información de confirmación incorrecta, retransmitirá, mejorando así la confiabilidad de la transmisión de datos.

manejo de excepciones: La transmisión confiable puede manejar anomalías en la red, como demoras en la red, congestión, pérdida de paquetes, etc. Al configurar los mecanismos de control de flujo y retransmisión de tiempo de espera adecuados, la transmisión confiable puede hacer frente a estas situaciones anormales y recuperarse para garantizar que los datos se transmitan correctamente.

secuencia: La entrega confiable por lo general también garantiza la entrega en orden de los paquetes. Esto es muy importante para aquellas aplicaciones que dependen del orden de los paquetes de datos, como transmisión de video, transmisión de audio, etc., para garantizar que los datos se reproduzcan o procesen en el orden correcto.

optimización del rendimiento: aunque la transmisión confiable puede generar algunos gastos generales adicionales (como mecanismos de confirmación y retransmisión), puede mejorar la confiabilidad de la entrega de datos, evitando así el reenvío y el procesamiento debido a errores o pérdidas de datos, mejorando así el rendimiento y la eficiencia generales.