Wie groß sollte die Fenstergröße gewählt werden?

Question

Problem/Ansatz:

3. Zwei Hosts sind über eine duplex arbeitende Satellitenverbindung mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 1 Mbit/s verbunden. Der Satellit befindet sich als geostationärer Satellit in einer Höhe von 36000 km. Als Signalausbreitungsgeschwindigkeit wird die Lichtgeschwindigkeit vorausgesetzt. Ein Host sendet Frames mit jeweils 3000 Bits, der andere Host quittiert den Empfang mit einem kurzen ACK-Frame. Die Flusskontrolle soll mittels Sliding Window so organisiert werden, dass der sendende Host so lange ohne Quittung senden kann, bis mit einer Antwort vom Empfänger gerechnet werden kann. Wie groß sollte die Fenstergröße gewählt werden? Die ACK-Zeit des Empfängers kann bei der Lösung vernachlässigt werden.

Hat jemand für diese Aufgabe eineLösungsansatz?

Hat jemand für diese Aufgabe einen Lösungsansatz?

Ich habe eigentlich gar keinen Lösungsansatz, habe mich aber im Internet informier und es scheint sehr schwierig zu sein.

Es geht darum, dass ich für eine Übungsaufgabe die optimale Fenstergröße für das Sliding-Window Verfahren berechnen soll. Allerdings weiß ich nicht wie ich da rangehen soll. Die einzige Möglichkeit die ich mir überlegt habe, wäre erstmal den Durchsatz (= Übertragungsgröße/Transferzeit(in dem Fall RTT)) für 'Store and Forward'-Verfahren zu berechnen und dann schaue ich wie oft ich den multiplizieren kann, damit ich auf die Kapazität (=Verzögerung * Bandbreite) komme. Allerdings habe ich hier Bedenken, da ja die Verzögerung bei 'Sliding Window' berücksichtig werden muss, weil da ja auch ein ACK-Paket zurückkommt...

Also, das Thema ist etwas komplizierter^^

B <= W/ RTT und RTT = t + ( s / r_L ) + (s_ack / r_L)

B= troughput in bit/s
W= Window size in bits
t = round trip time in sekunden
r_L = line rate in bit/s
s = packet size (e.g. MSS) in bits
s_ack = size of ACK-packet

Das Thema scheint komplizierter zu sein. Kann mir jemand helfen?

Viele Grüße

Jan

Comments

... bis mit einer Antwort vom Empfänger gerechnet werden kann

In 4 * 36000 km / Lichtgeschwindigkeit sollte die Antwort da sein.

(Die tatsächliche Strecke ist ein bisschen länger, weil die 36000 km die Distanz sind "senkrecht runter zum Aequator", und die Ausbreitung ist auch nicht auf der ganzen Strecke im Vakuum, d.h. ein bisschen langsamer, aber dazu fehlen in der Aufgabe konkrete Angaben, so dass man es näherungsweise ausrechnen kann. Auch die 3000 Bits mit 1 Mbps kann man wahrscheinlich vernachlässigen.)

habe mich aber im Internet informier

Das ist eine Nullaussage. Wo im Internet steht das?

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Im Script zu diesem Thema ist das Sliding Window Verfahren, was ein Verfahren der Netzwerktechnik ist, erklährt, es stehen aber keine Formeln oder ähnliches im Script.

In einem Buch über Netzwerktechnik findet man dagegen viele Formeln zu dem Thema Sliding Window.

Der Begriff Sliding Window bezeichnet bei der Datenflusskontrolle in Rechnernetzen ein Fenster, das einem Sender die Übertragung einer bestimmten Menge von Daten ermöglicht, bevor eine Bestätigung zurückerwartet wird.

Die Methode wird vom Internet-Protokoll TCP (Transmission Control Protocol) für die Flusskontrolle (Datenflusskontrolle) der Pakete verwendet, die zwischen zwei Computern oder in einem Netzwerk gesendet werden. TCP sieht vor, dass alle übertragenen Daten vom empfangenden Host bestätigt werden. Sliding Windows ist eine Methode, womit sich mehrere Datenpakete mit einer einzigen Eingangsbestätigung (Acknowledgement) quittieren lassen.

Text erkannt:

Abb. 3.3: Prinzip Sliding Window

Die Größe eines Fensters, bedeute also, wieviele Daten werden vom Empfänger zum Sender übertragen, ohne das der Empfänger eine Bestätigung sendet.

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Das Produkt bandwith × RTT ist im Allgemeinen der optimale Wert für die Fenstergröße.

Bandbreite:

Die Netzwerkbandbreite ist ein Maß für die maximale Kapazität einer drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsverbindung zur Übertragung von Daten über eine Netzwerkverbindung in einer bestimmten Zeitspanne.

Round-Trip Time (RTT):

Die Round-Trip Time (RTT) ist die Dauer in Millisekunden (ms), die eine Netzwerkanfrage benötigt, um von einem Startpunkt zu einem Ziel und wieder zurück zum Startpunkt zu gelangen.

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Zeitdauer Datenübertragung berechnen:

Du kannst diese Gleichung einfach umstellen, um die Dauer der Datenübertragung zu ermitteln: Dauer = übertragene Daten / Geschwindigkeit .

Answer 1

Es gilt

Laufzeit (Round-Trip Time) = Strecke / Übertragungsgeschwindigkeit = (4 * 36000000 m) / (300000000 m/s) = 0.48 s

Fenstergröße in Frames = Bandbreite * Laufzeit / Framegröße = (1000000 bit/s) * (0.48 s) / (3000 bit) = 160 Frames

Siehe dazu auch

Comments

Vielen Dank für die Hilfe.

Ich habe noch eine Frage. Warum 4 x 36000000 m?

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Vom Sender zum Satelliten. Vom Satelliten zum Empfänger. Dann die Antwort vom Empfänger zum Satelliten. Und vom Satelliten zum Sender.

Diese Laufzeit ist um mehrere Größenordnungen größer als die 3 ms eines Frames, und die 3 ms dürften kleiner als die Ungenauigkeit der 36 Tsd. km (vgl. dazu meinen Kommentar oben) sein.

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Vielen Dank. Damit währe die Aufgabe erledigt.

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Es gibt in der Rechnung mehrere Rechenungenauigkeiten.

Z.B. wird die maximale Bandbreite von 1000000 bit/s nur selten erreicht und genau genommen müsste man einen Frame der Rechnung hinzu addieren.

Bei den Rechnungen geht es also nur pi mal Daumen um einen Richtwert.