Inhaltsverzeichnis:
- Definition - Was bedeutet Automatic Repeat ReQuest (ARQ)?
- Techopedia erklärt Automatic Repeat ReQuest (ARQ)
Definition - Was bedeutet Automatic Repeat ReQuest (ARQ)?
Automatic Repeat ReQuest (ARQ), auch als Automatic Repeat Query bezeichnet, ist ein Fehlerkontrollprotokoll, das automatisch einen Anruf initiiert, um ein Datenpaket oder einen Datenrahmen nach dem Empfang fehlerhafter oder falscher Daten erneut zu übertragen. Wenn das sendende Gerät kein Bestätigungssignal empfängt, um zu bestätigen, dass die Daten empfangen wurden, überträgt es die Daten normalerweise nach einer vordefinierten Zeitüberschreitung erneut und wiederholt den Vorgang eine vorbestimmte Anzahl von Malen, bis das sendende Gerät die Bestätigung empfängt.
ARQs werden häufig verwendet, um zuverlässige Übertragungen über einen unzuverlässigen Dienst sicherzustellen.
Techopedia erklärt Automatic Repeat ReQuest (ARQ)
Drei Haupttypen der ARQ sind die Stop-and-Wait-ARQ, die Go-Back-N-ARQ und die Selective Repeat-ARQ. Stop-and-Wait-ARQ ist die einfachste ARQ. Es wird jeweils ein Frame gesendet, ohne dass zusätzliche Frames gesendet werden, bis der Empfang des vorherigen durch ein Bestätigungssignal bestätigt wird.
Go-Back-N ARQ ist ein viel komplexeres Protokoll. Es ermöglicht das Senden von Frames, auch wenn vorherige Frames ohne Bestätigungssignal empfangen wurden. Dieses Protokoll verfolgt die Sequenz. Wenn der letzte Frame empfangen wurde, fordert er die erneute Übertragung der ohne Bestätigung gesendeten Frames an. Dies wird wiederholt, bis alle Rahmen mit einem Bestätigungssignal empfangen werden. Dieses Protokoll kann jedoch dazu führen, dass viele Frames mehrmals gesendet werden, was durch die Verwendung des Selective Repeat ARQ-Protokolls vermieden werden kann.
Selective Repeat ARQ kann zur Zustellung und Bestätigung von gesendeten Datenpaketen oder zur Zustellung von unterteilten Nachrichten in Untereinheiten verwendet werden. In der ersten Methodik akzeptiert und bestätigt das Protokoll weiterhin Rahmen, die nach einem anfänglichen Fehler gesendet wurden. Dies wird fortgesetzt, bis eine bestimmte Anzahl von Frames empfangen wurde, die als Fenstergröße bezeichnet wird. Es gibt eine Fenstergröße für Senden und Empfangen und sie müssen gleich sein. Die Folgenummern aller nicht empfangenen Frames werden nachverfolgt und an den Sender zurückgesendet.
Der Absender sendet weiterhin Frames mit nicht bestätigten Daten, bis die Fenstergröße erreicht ist (das Fenster wurde geleert). In diesem Fall sendet der Absender die durch die Bestätigungssignale angegebene Rahmennummer erneut und fährt dort fort, wo sie unterbrochen wurde. Um sicherzustellen, dass alle Frames empfangen werden, muss die Größe der Sende- und Empfangsfenster halb so groß sein wie die maximale Sequenznummer. Wenn das Empfangsfenster also größer als die Hälfte der maximalen Sequenznummer ist, werden einige oder sogar alle nach Ablauf der erforderlichen Zeitüberschreitungen erneut gesendeten Frames dupliziert, jedoch nicht als solche erkannt. Verschiebt der Absender für jede empfangene Bestätigung sein Fenster (sogenanntes Schiebefenster), müssen die Anzahl der Bestätigungen und die größte Folgenummer gleich sein und die Hälfte dieser Nummer muss der vom Empfänger verwendeten Fenstergröße entsprechen.
Bei der zweiten Methode, bei der unterteilte Nachrichten verwendet werden, ist der Prozess anders. Nicht kontinuierliche Kommunikationskanäle werden verwendet, wenn die Nachrichten unterschiedlich lang sind, die Nachrichten jedoch von den Protokollen als eine Einheit behandelt werden. Alternativ kann jede Nachricht in einem als Paketsegmentierung bezeichneten Prozess in Unterblöcke unterteilt werden, die eine feste Länge haben. Jede Nachricht enthält eine variable Anzahl von Unterblöcken. Jede nicht bestätigte Antwort trägt ein zusätzliches Bit-Flag, das jeden erfolgreich empfangenen Unterblock anzeigt. Jede erneute Übertragung wird kürzer und enthält nur die nicht bestätigten Unterblöcke.
ARQs mit Nachrichten variabler Länge haben bei längeren Nachrichten größere Schwierigkeiten, da jede wiederholte Nachricht die volle Länge hat. Die selektive Neuübertragung von Nachrichten variabler Länge bei Verwendung von Selective Repeat ARQ beseitigt jedoch die Schwierigkeit, längere Nachrichten zuzustellen. Eine geringere Schwierigkeit zeigt sich in der Beibehaltung erfolgreich zugeführter Unterblöcke nach jeder Übertragung und der Verringerung der Anzahl ausstehender Unterblöcke nach jeder Übertragung.
ARQ-Protokolle befinden sich in den Datenverbindungs- oder Transportschichten des OSI-Modells. TCP verwendet eine Variante von Go-Back-N ARQ, um eine zuverlässige Datenübertragung über das Internetprotokoll sicherzustellen. Die Zustellung von Datenpaketen wird jedoch nicht garantiert. Wenn TCP SACK (Selective Acknowledgement) verwendet, wird Selective Repeat ARQ verwendet. Wenn in lokalen Netzwerken (LANs) Umgebungsgeräusche auftreten, wird Selective Repeat ARQ für die Paketsegmentierung verwendet.
