اقرأ في هذا المقال
- ما هو بروتوكول النافذة المنزلقة
- ما هو بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
- أساسيات بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
- تطبيق على بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
- مبدأ عمل بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
- عناصر بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
- فوائد بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
- تطور عمل بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
يخزن المرسل بمؤقت كل حزمة يتم نقلها ويتم إرسال أي حزمة غير معترف بها في وقت محدد، كما سيرسل المرسل نافذة كاملة من الحزم قبل تلقي إقرار بالحزمة الأولى في النافذة، حيث يؤدي هذا إلى معدل نقل أعلى، وحيث يمكن للمرسل إرسال حزم متعددة دون انتظار إقرار كل حزمة، كما يعلن جهاز الاستقبال عن حجم نافذة يخبر المرسل بمقدار البيانات التي يمكنه تلقيها حتى لا يملأ المرسل المخازن المؤقتة للمستقبل.
ما هو بروتوكول النافذة المنزلقة
بروتوكول النافذة المنزلقة: هو بروتوكول للتحكم في الإرسال للاحتفاظ بالحزم الصادرة والواردة ويحتفظ كل من المرسل والمستقبل بمخزن مؤقت محدود، كما يجب أن يعترف المستلم بكل حزمة يتم إرسالها من جانب المرسل.
ما هو بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت: هو البروتوكول القائم على الحزم ويتكون من بروتوكولات نقل البيانات، كما يتم استخدامه في بروتوكول التحكم في الإرسال وفي طبقة ارتباط البيانات.
بروتوكول النافذة المنزلقة هو سمة من سمات بروتوكولات نقل البيانات القائمة على الحزم، كما تُستخدم بروتوكولات النوافذ المنزلقة، حيث يلزم تسليم الحزم بالترتيب الموثوق به وكما هو الحال في طبقة ارتباط البيانات أي طبقة “OSI” الثانية وكذلك في بروتوكول التحكم في الإرسال “TCP“.
- “OSI” هي اختصار لـ “Open Systems Interconnection Model”.
- “TCP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol”.
أساسيات بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
يرسل جهاز الإرسال حزماً تم وضع علامة “فردي” و”زوجي” عليها بالتناوب، والإقرارات بالمثل تقول “فردي” و “زوجي”، وافترض أنّ المرسل بعد أن أرسل حزمة فردية لم ينتظر إقراراً فردياً وبدلاً من ذلك أرسل الحزمة الزوجية التالية على الفور، كما قد يستلم بعد ذلك إقراراً يقول “توقع حزمة غريبة بعد ذلك”.
وهذا من شأنه أن يترك جهاز الإرسال في مأزق، كما أنّه يتم استخدام رقم تسلسل 3 بت مثل نموذجي لـ “HDLC”، وهذا يعطي “N = 2³ = 8″، وبما أنّ “wr = 1” يجب أن نحدد “wt≤7” وهذا لأنّه بعد إرسال 7 حزم هناك 8 نتائج محتملة، وفي أي مكان كان من الممكن تلقي من 0 إلى 7 حزم بنجاح وهذه 8 احتمالات ويطلب المرسل معلومات كافية في الإقرار للتفرقة بينها جميعاً، وإذا أرسل جهاز الإرسال 8 حزم دون انتظار الإقرار فقد يلاقي نفسه في مشكلة مشابه لحالة التوقف والانتظار.
- “HDLC” هي اختصار لـ “High-level Data Link Control”.
تطبيق على بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
يستعمل بروتوكول “HDLC” المعروف للغاية رقم تسلسل 3 بت، ويتضمن على شرط غير إجباري للتكرار الانتقائي، ومع ذلك إذا كان سيتم استخدام التكرار الانتقائي فيجب الحفاظ على شرط “nt + nr 8” وإذا تم زيادة “wr” إلى 2 يجب تقليل الوزن إلى 6.
افترض أنّ “wr = 2″، ولكن يتم استخدام جهاز إرسال غير معدل مع “wt = 7″، كما يتم استخدامه عادةً مع متغير “go-back-N” لـ “HDLC”، وكذلك أنّ جهاز الاستقبال يبدأ بـ “nr = ns = 0”.
مبدأ عمل بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
- بعد استلام إطار من المرسل يرسل المستلم إقراراً “ACK” يتضمن رقم الإطار التالي الذي يتوقع استلامه.
- في معاملات الإشارات بين نافذة الإرسال ونافذة المستقبل لنافذة انزلاقية من 3 بتات، يمكن أن يظهر لدى المرسل أن يرسل أولاً 1 و2 و3 إلى المتلقي، ثم بعد استلام إقرار باستلام 1 وإرسال 4 من المتلقي ويرسل المرسل مرة أخرى 4 وهو يعمل بالمثل لإرسال 5 و6.
- لكن هذه العملية قد تواجه أخطاء في بعض الأحيان، وبالنظر إلى أنّ جهاز الاستقبال يواجه بعض الأخطاء أثناء تلقي إطار، فإنّ جهاز الاستقبال لا يرسل “ACK” مرة أخرى، وفي هذه الحالات يحتفظ المرسل بمهلة لتلقي “ACK” لكل إطار.
- إذا تجاوز الوقت فسيقوم المرسل بإعادة إرسال الإطار وإضافته إلى جهاز الاستقبال إذا لم يكن موجوداً بالفعل هناك وإلّا يتجاهله.
- يحدث خطأ آخر عندما يرسل المتلقي “ACK” ويفقده قبل استلامه من قبل المرسل، ويتم تطبيق استخدام مماثل لـ “timeout” لمعالجة هذا الخطأ أيضاً.
ملاحظة: “ACK” هي اختصار لـ “Acknowledgement”.
عناصر بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
هناك العديد من الإصدارات المختلفة لبروتوكولات ارتباط البيانات بعضها مصمم للبساطة والبعض الآخر مصمم للقوة ولكنّ وظيفتها الرئيسية هي ربط الطرفين من أجل الإرسال المنظم للإطارات:
- قناة مزدوجة كاملة، حيث يتم استخدام قناتين واحدة لكل اتجاه ويتم الإقرار باستقبال ناجح في الاتجاه العكسي، كما أنّ تحقق “CRC” ينتج عنه المجموع الاختباري الصحيح.
- يتم ختم كل إطار صادر برقم تسلسلي ويتراوح من 0 إلى الحد الأقصى وسيتم لف الرقم للخلف عندما يصل إلى الحد الأقصى.
- يحتفظ كل مرسل بنافذة منزلقة من أرقام التسلسل، وفي أي لحظة من الوقت يُسمح للمرسل بإرسال الإطارات فقط عندما تكون النافذة أقل من الحجم الأقصى.
- يقوم المرسل بزيادة الحافة العلوية للنافذة بواحد بعد كل إرسال.
- يقوم المرسل بزيادة رقم تسلسل الحافة السفلية للنافذة بمقدار واحد بعد تلقي كل إقرار مثبت على الظهر “ACK” للإطار الأول في النافذة.
- يحتفظ جهاز الاستقبال بنافذة مرقمة متسلسلة مماثلة، والتي تُستخدم للحفاظ على أرقام الإطارات المسموح باستقبالها.
ملاحظة: “CRC” هي اختصار لـ “Cyclic redundancy check”.
فوائد بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
- يتحكم في سرعة الإرسال بحيث لا يمكن للمرسل السريع أن يطغى على جهاز الاستقبال الأبطأ.
- يسمح بالتسليم المنظم.
- يسمح بإعادة إرسال الإطارات المفقودة.
- تعتمد سياسة إعادة الإرسال المحددة على عمليات التنفيذ المحددة.
تطور عمل بروتوكول النافذة الانزلاقية ثلاثية البت
- في أسلوب النافذة المنزلقة يتم إرسال إطارات متعددة بواسطة المرسل في وقت واحد قبل الحاجة إلى إقرار.
- يتم التعرف على الإطارات المتعددة المرسلة بواسطة المصدر بواسطة جهاز الاستقبال باستخدام إطار “ACK” واحد.
- النافذة المنزلقة تشير إلى الصناديق التخيلية التي تحمل الإطارات على جانبي المرسل والمستقبل.
- يوفر الحد الأعلى لعدد الإطارات التي يمكن إرسالها قبل طلب الإقرار.
- قد يتعرف المستلم على الإطارات في أي وقت حتى عندما لا تكون النافذة ممتلئة من جانب جهاز الاستقبال.
- قد يتم إرسال الإطارات حسب المصدر حتى عندما لا تكون النافذة ممتلئة من جانب المرسل.
- النوافذ لها حجم محدد يتم فيه ترقيم الإطارات، ممّا يعني أنّها مرقمة من 0 إلى n-l، وعلى سبيل المثال إذا كانت “n = 8″، يتم ترقيم الإطارات 0 و1 و2 و3 و4 و5 و6 و7 و0 و1 و2 و3 و4 و5 و6 و7 و0 و1 و…
- حجم النافذة هو n-1، وعلى سبيل المثال في هذه الحالة يكون “7” لذلك يمكن إرسال عدد أقصى من الإطارات “n-l” قبل الإشعار بالاستلام.
- عندما يرسل جهاز الاستقبال “ACK”، فإنّه يتضمن رقم الإطار التالي الذي يتوقع تلقيه، وعلى سبيل المثال من أجل التعرف على مجموعة الإطارات المنتهية في الإطار 4، يرسل المستلم “ACK” يحتوي على الرقم 5، وعندما يرى المرسل “ACK” برقم 5 فإنّه يعرف أنّ جميع الإطارات حتى الرقم 4 قد تم تلقيها.
