Ch09. Data Link Control Protocols

• Link Level -> Error Control -> Used(e.g., Paiay, CRC, Forward, ...) -> LinkLayer Protocol
• What is .... Link? Connection between two systems
• What's the type ? Wire / Wireless

효율적인 통신을 위한 데이터 링크 계층에서의 프로토콜

 

Flow Control

보내는 이는 받는 측을  고려해서 데이터를 전송해야 한다.

이를 위해 몇 가지 기술들이 있다. 만약 이러한 방법들이 없다면, 오버플로우가 발생할 수도 있다.

1. 전송할 데이터의 버퍼 크기를 제한한다.

2. 데이터를 수신하면 상위 계층으로 올라가기 전 일정량 데이터 처리를 해야한다.

 

Model of Transmission

 

Stop-and-Wait Flow Control

flow control simplification

• Source -> break up large block to small block
• Trasmit the data in many frames
  • Limited buffer size
  • Transmission time is longer -> It's More occured error rate -> So, that was needed retransmission(of the entire frame)
  • 만약 어떤 송수신에 너무 시간을 많이 할애한다면 다른 송수신에 지장이 갈 수 있다.

Stop-and-Wait Utilization

 

 

Sliding windows Flow Control

 

• 여러 개의 seq number가 있는 Frame이 전송된다.
• 받는 이는 W 길이의 버퍼를 가진다.
• 보내는 이는 ACK없이 최대, W frame을 전송할 수 있다.
• ACK에는 예상되는 다음 프레임 수가 포함된다.
  • 프레임 번호는 모듈로 2k로 지정됩니다.
    최대 2k – 1의 최대 창 크기 제공
• 이제 받는 이는 더 이상의 전송은 받지 못하고, ACK 프레임만 할 수 있다.
• 만약, Full-duplex Link일 경우, 받는 이는 Piggyback ACKs를 한다.

 

• Lost frames
  • a frame fails   to arrive at the   other side
• Damaged frames
  • frame arrives but some of the bits are in error
• What is ARQ? Unreliable Data link to convers reliable Data link

 

Stop-and-Wait ARQs

 

Go-Back-N ARQ

• error control에서 주로 쓰는 방법이다.
• Sliding-window기반으로 동작한다.
• 에러가 발생하지 않으면, 목적지에서는 들어오는 frame에 대해 ACK를 보낸다.(RR=receive ready, or piggybacked acknowledgment)
• 목적지에서 프레임의 에러를 탐지하면, NCK를 보낸다.
• 주로 2가지 방법이 있다.
  
  1. 1, 2, 3, 4(error), 5, 6, ... 일 때, 3번까지 받았고, 4번이후부터 다시 보내기
  2. 1, 2, 3, 4(error), 5, 6, ... 일 때, 3번까지 받았으면, 4번이후, 5, 6..에 대해 잘 들어온 것에 버퍼에 저장해 놓고 4번을 다시 보낸후, 5번부터는 버퍼에 저장한 것을 다시 보냄(-> 버퍼링)

 

The limitation to Maximum Window size

For k-bit sequence number field, 2^{k-1}

-> Some issues... "Selective reject dilemma"

-> Then how we can fixed problem?

- k = window_size, 2^(window_size) -1 = seq num(k_bit seq)

ex. seq #'s : 0,1,2,3 , window size = 3

 

HDLC Data Transfer Modes

• Normal Response Mode(NRM)
  • Used unbalanced configuration
  • Primary initiates transfer
• Asynchronous Balanced Mode(ABM)
  • Has no polling overhead
  • Most widely used
• Asynchronous Response Mode(ARM)
  
  • Secondary may transmit without permission from primary
  • Rarely used

 

HDLC Data Transfer Mode(Cont'd)

• Normal Response Mode(NRM)

• Asynchronous Balanced Mode(ABM)

 

 

HDLC Frame Structure

 

HDLC types of frames

• HDLC 는 3가지 타입의 프레임들을 정의 할 수 있다. 각각은 서로 다른 타입의 field format을 가진다.
  • Information frames(I-frames)
    • Flow and error control data, using the  ARQ mechanism, are piggybacked on an information frame
  • Supervisory frames(S-frames)
    • Privide the ARQ mechanism when piggybacking is not used
  • Unnumbered frames(U-frames)
    • Provide supplemental link control functions

Examples of HDLC Operation

Address Field

• Identifies secondary station that transmitted or will receive frame
• May be extended to multiples of 7bits
• Address 11111111 allows a primary to broadcast a frame for reception by all secondaries