Διαφορά μεταξύ ελέγχου ροής και ελέγχου σφαλμάτων

2019

Ο έλεγχος ροής και ο έλεγχος σφαλμάτων είναι ο μηχανισμός ελέγχου στο στρώμα ζεύξης δεδομένων και στο στρώμα μεταφοράς. Κάθε φορά που αποστέλλει τα δεδομένα στον δέκτη, αυτοί οι δύο μηχανισμοί βοηθούν στην σωστή παράδοση των αξιόπιστων δεδομένων στον δέκτη. Η κύρια διαφορά μεταξύ του ελέγχου της ροής και του ελέγχου σφαλμάτων είναι ότι ο έλεγχος ροής παρακολουθεί τη σωστή ροή των δεδομένων από τον αποστολέα στον δέκτη, από την άλλη πλευρά, ο έλεγχος σφάλματος παρατηρεί ότι τα δεδομένα που παραδίδονται στον δέκτη είναι χωρίς σφάλματα και αξιόπιστα. Ας μελετήσουμε τη διαφορά μεταξύ ελέγχου ροής και ελέγχου σφάλματος με ένα διάγραμμα σύγκρισης.

Συγκριτικό διάγραμμα

Βάση σύγκρισης	Έλεγχος ροής	Έλεγχος σφαλμάτων
Βασικός	Ο έλεγχος ροής προορίζεται για τη σωστή μετάδοση των δεδομένων από τον αποστολέα στον δέκτη.	Ο έλεγχος σφάλματος προορίζεται για την παράδοση των δεδομένων χωρίς σφάλματα στον δέκτη.
Πλησιάζω	Ο έλεγχος ροής βασισμένος σε ανατροφοδότηση και ο έλεγχος ροής βάσει ρυθμού είναι οι προσεγγίσεις για την επίτευξη του σωστού ελέγχου της ροής.	Ο έλεγχος ισοτιμίας, ο Κώδικας Κυκλικής Απόλυσης (CRC) και το άθροισμα ελέγχου είναι οι προσεγγίσεις για την ανίχνευση του σφάλματος στα δεδομένα. Κωδικός Hamming, κωδικοί Binary Convolution, κώδικας Reed-Solomon, κωδικοί ελέγχου ισοτιμίας χαμηλής πυκνότητας είναι οι προσεγγίσεις για τη διόρθωση του σφάλματος στα δεδομένα.
Επίπτωση	αποφύγετε την υπέρβαση των ρυθμίσεων του δέκτη και αποτρέπει την απώλεια δεδομένων.	Εντοπίζει και διορθώνει το σφάλμα που παρουσιάστηκε στα δεδομένα.

Ορισμός ελέγχου ροής

Ο έλεγχος ροής είναι ένα ζήτημα σχεδιασμού στο στρώμα ζεύξης δεδομένων και στο στρώμα μεταφοράς. Ένας αποστολέας στέλνει τα πλαίσια δεδομένων γρηγορότερα, όταν ο δέκτης μπορεί να δεχτεί. Ο λόγος μπορεί να είναι ότι ένας αποστολέας τρέχει σε ένα ισχυρό μηχάνημα. Στην περίπτωση αυτή, ακόμη και τα δεδομένα λαμβάνονται χωρίς σφάλμα. ο δέκτης δεν μπορεί να λάβει το πλαίσιο με αυτή την ταχύτητα και να χάσει κάποια πλαίσια. Υπάρχουν δύο μέθοδοι ελέγχου για την αποφυγή της απώλειας πλαισίων που βασίζονται στην ανατροφοδότηση και τον έλεγχο ροής με βάση την ταχύτητα.

Έλεγχος βάσει σχολίων

Σε έλεγχο που βασίζεται στην ανάδραση κάθε φορά που ο αποστολέας στέλνει τα δεδομένα στον δέκτη, ο δέκτης στέλνει τότε τις πληροφορίες στον αποστολέα και επιτρέπει στον αποστολέα να στείλει περισσότερα δεδομένα ή να ενημερώσει τον αποστολέα για τον τρόπο με τον οποίο κάνει ο δέκτης. Τα πρωτόκολλα ελέγχου που βασίζεται στην ανάδραση είναι πρωτόκολλο συρόμενου παραθύρου, πρωτόκολλο διακοπής και αναμονής.

Έλεγχος ροής με βάση την ταχύτητα

Όταν ο αποστολέας μεταδίδει τα δεδομένα ταχύτερα στον δέκτη και ο δέκτης δεν μπορεί να λάβει τα δεδομένα με την ταχύτητα αυτή, τότε ο ενσωματωμένος μηχανισμός στο πρωτόκολλο θα περιορίσει τον ρυθμό με τον οποίο διαβιβάζονται τα δεδομένα από το αποστολέα χωρίς καμία παρατήρηση από τον δέκτη.

Ορισμός του ελέγχου σφαλμάτων

Ο έλεγχος σφάλματος είναι το πρόβλημα που εμφανίζεται στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων και στο επίπεδο μεταφοράς. Ο έλεγχος σφαλμάτων είναι ένας μηχανισμός για την ανίχνευση και τη διόρθωση του σφάλματος που παρουσιάστηκε στα πλαίσια που παραδίδονται από τον αποστολέα στον δέκτη. Το σφάλμα που παρουσιάστηκε στο πλαίσιο μπορεί να είναι σφάλμα ενός μπιτ ή σφάλμα έκρηξης. Το σφάλμα ενός μπιτ είναι το σφάλμα που εμφανίζεται μόνο στη μονάδα δεδομένων ενός bits του πλαισίου, όπου το 1 αλλάζει σε 0 ή το 0 αλλάζει σε 1. Το σφάλμα έκρηξης είναι η περίπτωση όταν άλλαξαν περισσότερα από ένα bit στο πλαίσιο. αναφέρεται επίσης στο σφάλμα επιπέδου πακέτων. Σε σφάλμα έκρηξης, μπορεί επίσης να εμφανιστεί το σφάλμα όπως η απώλεια πακέτων, η επανάληψη του πλαισίου, η απώλεια του πακέτου επιβεβαίωσης κ.λπ. Οι μέθοδοι ανίχνευσης του σφάλματος στο πλαίσιο είναι ο έλεγχος ισοτιμίας, ο κώδικας κυκλικού πλεονασμού (CRC) και το άθροισμα ελέγχου.

Έλεγχος ισοτιμίας

Στον έλεγχο ισοτιμίας, ένα μοναδικό bit προστίθεται στο πλαίσιο το οποίο υποδεικνύει αν ο αριθμός του '1' ψηφίου που περιέχεται στο πλαίσιο είναι ζυγός ή ζυγός. Κατά τη διάρκεια της μετάδοσης, αν αλλάξει ένα bit, το bit ισοτιμίας αποκτά επίσης αλλαγή που αντικατοπτρίζει το σφάλμα στο πλαίσιο. Αλλά η μέθοδος ελέγχου ισοτιμίας δεν είναι αξιόπιστη σαν να αλλάζει ο άρτος αριθμός των δυαδικών ψηφίων, τότε το bit ισοτιμίας δεν θα αντανακλά κανένα σφάλμα στο πλαίσιο. Ωστόσο, είναι καλύτερο για σφάλμα ενός bit.

Κώδικας Κυκλικής Απόλυσης (CRC)

Στον Κώδικα Cyclic Redundancy τα δεδομένα υποβάλλονται σε δυαδική διαίρεση ανεξάρτητα από το υπόλοιπο που λαμβάνεται επισυνάπτεται με τα δεδομένα και αποστέλλεται στον παραλήπτη. Ο δέκτης στη συνέχεια διαιρεί τα ληφθέντα δεδομένα με τον ίδιο διαιρέτη με τον οποίο ο αποστολέας διένειμε τα δεδομένα. Εάν το υπόλοιπο που λαμβάνεται είναι μηδέν τότε τα δεδομένα γίνονται αποδεκτά. Άλλωστε τα δεδομένα απορρίπτονται και ο αποστολέας πρέπει να επαναμεταδίδει τα δεδομένα ξανά.

Αθροιστικό Checksum

Στη μέθοδο ελέγχου αθροίσματος, τα δεδομένα προς αποστολή χωρίζονται σε ίσα θραύσματα κάθε θραύσμα που περιέχει n bits. Όλα τα θραύσματα προστίθενται χρησιμοποιώντας συμπλήρωμα 1 '. Το αποτέλεσμα συμπληρώνεται και πάλι, και τώρα η ληφθείσα σειρά δυαδικών ψηφίων ονομάζεται checksum η οποία συνδέεται με τα αρχικά δεδομένα που αποστέλλονται και αποστέλλονται στον δέκτη. Όταν ο δέκτης λαμβάνει τα δεδομένα, διαιρεί επίσης τα δεδομένα σε ίσο θραύσμα και στη συνέχεια προσθέτει όλο το θραύσμα χρησιμοποιώντας το συμπλήρωμα του 1. το αποτέλεσμα συμπληρώνεται και πάλι. Αν το αποτέλεσμα είναι μηδέν τότε τα δεδομένα γίνονται αποδεκτά αλλιώς απορρίπτεται και ο αποστολέας πρέπει να επαναμεταδίδει τα δεδομένα.

Το σφάλμα που προκύπτει στα δεδομένα μπορεί να διορθωθεί χρησιμοποιώντας μεθόδους όπως ο κώδικας Hamming, οι κωδικοί Binary Convolution, ο κώδικας Reed-Solomon, οι κωδικοί ελέγχου της ισοτιμίας χαμηλής πυκνότητας.

Βασικές διαφορές μεταξύ ελέγχου ροής και ελέγχου σφαλμάτων

Ο έλεγχος ροής είναι για την παρακολούθηση της σωστής μετάδοσης δεδομένων από τον αποστολέα στον δέκτη. Από την άλλη πλευρά, ο έλεγχος σφαλμάτων παρακολουθεί την παράδοση χωρίς λάθη δεδομένων από αποστολέα σε δέκτη.
Ο έλεγχος της ροής μπορεί να επιτευχθεί με τη μέθοδο ελέγχου της ροής με βάση την παροχή ροής και με βάση την προσέγγιση του ρυθμού ροής, ενώ για την ανίχνευση του σφάλματος οι προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται είναι ο έλεγχος ισοτιμίας, ο κυκλικός κωδικός πλεονασμού (CRC) και το άθροισμα ελέγχου και για να διορθωθεί το σφάλμα, κώδικας, κώδικες δυαδικής σύλληψης, κωδικός Reed-Solomon, κωδικοί ελέγχου ισοτιμίας χαμηλής πυκνότητας.
Ο έλεγχος ροής εμποδίζει το buffer του δέκτη να υπερβεί και επίσης αποτρέπει την απώλεια δεδομένων. Από την άλλη πλευρά, ο έλεγχος σφάλματος εντοπίζει και διορθώνει το σφάλμα στα δεδομένα.

Συμπέρασμα:

Τόσο ο μηχανισμός ελέγχου, δηλαδή ο έλεγχος ροής και ο έλεγχος σφαλμάτων, είναι ο αναπόφευκτος μηχανισμός για την παροχή πλήρων και αξιόπιστων δεδομένων.