Differenza tra protocollo Stop-and-Wait e protocollo Sliding Window

2019

Il protocollo Stop-and-wait e il protocollo Sliding window sono i metodi sviluppati per gestire il controllo del flusso dei trasferimenti di dati di rete. Questi metodi principalmente differenziati dalle tecniche che seguono come stop-and-wait utilizzano il concetto di riconoscimento di ciascuna unità di dati prima di inviare un'altra unità di dati. Al contrario, il protocollo sliding window consente la transizione delle varie unità di dati prima di inviare un riconoscimento.

Tra i due protocolli, il protocollo della finestra scorrevole è più efficiente del protocollo stop-and-wait.

Grafico comparativo

Base per il confronto	Stop-and-Wait Protocol	Sliding Window Protocol
Comportamento	Richiedi e rispondi	Trasmissione simultanea
Numero di frame trasferibili	Solo uno	multiplo
Efficienza	Di meno	Più comparativamente
Riconoscimento	Inviato dopo ogni pacchetto in arrivo	La finestra di conferma è mantenuta
Tipo di trasmissione	Half duplex	Full duplex
Ritardo di propagazione	Lungo	Corto
Utilizzo del link	Povero	Meglio

Definizione del protocollo Stop-and-Wait

In una comunicazione, se la velocità di trasmissione dei dati alla fine del mittente è molto più alta della velocità di ricezione dei dati alla fine del ricevitore, in che modo la rete gestirà questo tipo di casi? Richiede che la velocità di lavoro del mittente e del ricevitore sia invariata. Il protocollo stop-and-wait è emerso come soluzione a questo problema. In questo protocollo, il mittente invia un frame quindi attende il riconoscimento. Quando il destinatario invia un riconoscimento al mittente, procede oltre e invia un altro frame.

La modalità di trasmissione del protocollo è half duplex, poiché il mittente trasmette i dati al ricevitore alla volta e il ricevitore invia il riconoscimento quando i dati vengono ricevuti.

L'esempio del protocollo stop-and-wait è RPC (Remote Procedure Call) perché funziona nello schema simile in cui le chiamate di subroutine vengono implementate dal programma in un dispositivo alle routine di libreria su un altro dispositivo. Poiché la maggior parte dei programmi sono a thread singolo, il mittente attende la risposta prima di procedere e invia altre richieste.

Definizione di Sliding Window Protocol

Come il protocollo stop-and-wait, anche il protocollo sliding window è un metodo per implementare il meccanismo di controllo del flusso. Ha eliminato l'inconveniente del protocollo stop-and-wait in cui la quantità limitata di dati può essere trasmessa in una direzione alla volta. Le prestazioni del protocollo della finestra scorrevole sono migliorate inviando più frame contemporaneamente in modo bidirezionale (ad es., N> 1, mentre i limiti stop-and-wait vanno da n a 1). In questo schema, il mittente invia fotogrammi numerati sequenzialmente al destinatario per tenere traccia dei fotogrammi, se la dimensione dell'intestazione è n bit, la sequenza può variare da 0 a (2n-1).

La finestra qui indica un buffer utilizzato per memorizzare i dati fino a quando il destinatario non lo legge, dopo aver letto il contenuto il buffer viene svuotato. Usa due tipi di finestre, inviando finestre e finestre di ricezione che possono variare fino a (2n-1). La finestra di invio mantiene il numero di sequenza relativo ai frame trasmessi ed è controllato alla fine del mittente.

Allo stesso modo, l'estremità del ricevitore ha anche una finestra di ricezione per tenere traccia dei frame che possono accettare.

Il protocollo TCP funziona come il protocollo della finestra scorrevole e utilizza un buffer posizionato nel kernel del sistema operativo.

Differenze chiave tra il protocollo Stop-and-Wait e il protocollo della finestra scorrevole

Il protocollo stop-and-wait segue un modello di richiesta e risposta. Per contro, nel protocollo della finestra scorrevole, i frame vengono trasmessi spontaneamente per le dimensioni specifiche della finestra.
Solo un fotogramma viene trasmesso alla volta nel protocollo stop-and-wait mentre la finestra di scorrimento trasmette più di un fotogramma alla volta.
L'efficienza del protocollo della finestra scorrevole è maggiore del protocollo stop-and-wait perché produce un breve ritardo di propagazione.
Il protocollo di stop-and-wait genera un riconoscimento alla fine del ricevitore dopo aver ricevuto ciascun frame mentre il riconoscimento nella finestra scorrevole viene prodotto dopo aver ricevuto un particolare set di frame.
La modalità di trasmissione nel protocollo stop-and-wait è la metà-duplex. Al contrario, è full duplex nel caso della finestra scorrevole.
Il protocollo della finestra scorrevole utilizza in modo efficace il collegamento. Al contrario, l'utilizzo dei collegamenti nel protocollo stop-and-wait è inferiore.

Conclusione

Entrambi i protocolli, il protocollo stop-and-wait e sliding window forniscono il meccanismo per il controllo del flusso. Tuttavia, le prestazioni del protocollo della finestra scorrevole sono migliori del protocollo stop-and-wait perché rendono efficace l'utilizzo della larghezza di banda, mentre il protocollo stop-and-wait spreca le risorse di rete.