Fluss- und Überlastkontrolle in Wide Area Networks (WANs) am Beispiel HDLC

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Flusskontrolle im Detail

Für die Flusskontrolle wird eine Fenstergröße zwischen Sender und Empfänger vereinbart, die die Anzahl der I-Frames angibt, die zwischen Sender und Empfänger auf der Verbindung unterwegs sein dürfen, ohne dass der Sender eine Quittung dafür erhalten hat.

Die Fenstergröße sei „F“. Bei terrestrischen Systemen ist zumeist F=8, bei Systemen mit Satellitenübertragung benötigen wir wesentlich mehr wegen der hohen Laufzeiten. Der Sender nummeriert seine I-Frames modulo B, B>=F. Der Empfänger quittiert den I-Frame höchster Nummer mod B, dessen sämtliche Vorgänger korrekt eingetroffen sind.

Empfängt nun der Sender eine Quittung für x + c mod B, wobei x die Nummer des im letzten Zyklus quittierten I-Frames sei, dann verschiebt er den Beginn seines Fensters um c Stellen, was ihm die Berechtigung gibt, wieder c neue I-Frames zu senden. Sind F I-Frames unquittiert unterwegs, so muss der Sender anhalten und Quittungen des Empfängers abwarten. So wird eine Überlastung des Empfängers vermieden.

Sender und Empfänger müssen natürlich jeweils F Puffer für die Kommunikation freihalten, der Sender kann in diesen I-Frames speichern, die er schon ausgesandt hat und im Falle einer Nichtquittierung wiederholen muss. Der Empfänger braucht die Speicherplätze zur Aufnahme der empfangenen I-Frames.

Nicht erhaltene oder fehlerhafte I-Frames werden durch ein NACK beim Sender moniert. Nach dem Auftreten eines Fehlers kann man entweder alle I-Frames beginnend mit dem durch das NACK qualifizierten oder nur die durch das NACK bezeichneten wiederholen. Bei dieser Art des Fenstermechanismus können eine Reihe kritischer Situationen auftreten, die wir hier aber nicht weiter erläutern wollen.

HDLC unterstützt Punkt-zu-Punkt und Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen in entsprechenden Arbeitsmodi. Bei Mehrpunktverbindungen werden die äußeren Stationen von einer zentralen Station angepollt. Dies benötigt man z.B. bei hierarchisch organisierten Terminalnetzen. Bei WAN-Anschlüssen wird allerdings meist eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung genutzt.

Von den möglichen im Standard definierten Betriebsarten des HDLC wird nur der Asynchronous Balanced Mode „ABM“, in dem alle Stationen gleichberechtigt sind, für höherwertige Verbindungen zwischen Rechnern und im Rahmen von Rechnernetzen benutzt.

Das Protokoll beinhaltet eine Aufbauphase, eine Datenphase und eine Abbauphase für die virtuelle Verbindung. Innerhalb der Datenphase können Fehler auftreten, nach deren Erkennung eine Fehlerbehandlung in der oben angesprochenen Art und Weise durchgeführt werden muss.