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文章目录一. 流量控制① 必要性② 数据链路层 VS 传输层③ 定义④ 方法1停止等待协议2滑动窗口协议关系包括3协议对比二. 停止-等待协议必要性应用情况① 无差错情况② 有差错情况1数据帧丢失或检测到帧出错。2ACK丢失3ACK迟到③ 性能分析结论解析图信道利用率 信道吞吐率1定义2例题三. 后退N帧协议GBN① GBN的滑动窗口② GBN发送方要做的三件事③ GBN接收方要做的事④ 运行图⑤ 滑动窗口长度⑥ GBN重点总结⑦ 例题⑧ 性能分析四. 选择重传协议SR① 滑动窗口② SR发送方必须响应的三件事③ SR接受方要做的事④ 运行图⑤ 滑动窗口长度公式WtmaxWtmaxWtmax WrmaxWrmaxWrmax 2n-1限制原因⑥ SR协议重点 例题重点例题⑦ 思维导图ppt来源王道考研B站教程 一. 流量控制
① 必要性
较高的发送速度和较低的接收能力不匹配的话会造成传输出错
② 数据链路层 VS 传输层
层模式流量控制手段数据链路层点对点收不下就不回复确认传输层端到端给发送端一个窗口公告
③ 定义
控制发送速率使接收方有足够的缓冲空间来接收每一个帧。
④ 方法
1停止等待协议
2滑动窗口协议
关系
解决了流量控制以及可靠传输通过发送方自动重传
包括
后退N帧协议GBN)选择重传协议SR
3协议对比
也就是说其实停等协议也可以看成是一种滑动窗口协议。
二. 停止-等待协议 下简称”停等协议“ 必要性
底层信道会出现丢包问题。流量控制
应用情况
① 无差错情况
0帧、1帧为编号。ACK为确认帧。acknowledgement frame 注意帧编号可以重复利用比如此处01就是不断给新帧重复使用的。 ② 有差错情况
停等协议的有差错情况都是基于超时计时器来进行处理的。 让我们在第一种差错情况中对超时计时器进行更多的介绍。
1数据帧丢失或检测到帧出错。
数据帧丢失即接收端并没有接收到数据帧。检测到帧出错接收端接收到了数据帧但是检测到数据帧出错了。
这两种都产生一样的结果接收端不返回ACK。
下图中感叹号部分的原因为
保留副本可能需要重新发送这个帧由于之前丢失或出错。必须编号防止重复。
2ACK丢失
描述接收端接收到数据了但是发送给发送端的ACK丢失了的情况。
解决流程 i) 由于没有回收到ACK触发了超时计时器发送端重新发送当前数据帧。 ii) 接收端再次收到当前数据帧由于我们有编号于是判断这是重复帧丢弃重复帧并且再次传ACK。 iii) 发送端接收到ACK错误解决。当然如果又丢失则继续这个流程
3ACK迟到
描述接收端接收到数据了但是ACK迟到了触发了超时计时器的情况。
解决流程 i) ACK迟到导致触发超时计时器发送端重传数据帧。 ii) 接收端收到重复数据帧丢弃重复帧并重传ACK。 iii) 发送端在某刻终于收到迟到ACK由于编号重复丢弃迟到ACK。 ③ 性能分析
结论
简单信道利用率太低。
解析图
可见一个周期中RTT占了很大的比例。
信道利用率 信道吞吐率
1定义 2例题
RTT 双向传播事延 2 * 30ms此处TD L / 4kb/sTA题干未给不计。见解析图中的公式变量。
三. 后退N帧协议GBN GBNGo Back N 首先来一个GBN协议与前面的停等协议的对比图吧
停等协议 GBN协议
由停等协议到GBN协议有两个前提
必须增加序号范围发送方要缓存多个分组
① GBN的滑动窗口
传送帧分为三个部分
发完被确认的帧还能发送的帧即正在发送窗口里的帧还不能发的帧
② GBN发送方要做的三件事
简单来说就是
与上层的交流上层发送数据发送方如果窗口满则退还数据给上层。实际可以缓存数据对ACK采取累计确认方式。 这里要举个例子发送0、1、2只返回ack1则说明01都收到重传2。而非只收到1。超时事情处理重传所有已发但未确认帧。 举个例子发送0、1、2、3返回ack1超时后重传2、3。 之后的SR协议就是对此处进行了优化。
③ GBN接收方要做的事
下图简而言之就是
正确按序收到n号帧后发送ack N累计确认上传数据给上层。维护Expected_Seq_Num。 举个例子发0、1、2、3接收到0、2、3则发ack0expectedseqnum1期待接收帧是1 这里提了一下缓存失序帧其实就是为SR协议引一下因为SR协议会缓存失序帧。
④ 运行图
图中需要注意
接收3、4、5后都丢弃并且发送的都是ACK 1。超时计时器超时后重传所有已发未确认帧结合expectedseqnum2来维护运行。
⑤ 滑动窗口长度
采取n比特对帧编号的情况发送窗口尺寸W满足1 ≤ W ≤ 2n2 ^ n2n-1原因尺寸过大会导致接收方无法区分新帧与旧帧。 如果不太了解为啥无法区分可以到SR协议部分再看看解析。
⑥ GBN重点总结
这里直接看图就好
⑦ 例题 做这道题需要的知识点
累计确认GBN的重发机制
解析由于收到了3号帧的确认也就是ACK 3那么由累计确认机制可知0、1、2、3号帧都成功传送。因此只有4、5、6、7号帧需要重发。所以选C.4。
⑧ 性能分析
i) 优点连续发送数据帧 提高信道利用率。 ii) 缺点重传时要把已经正确传输的数据帧重传 传送效率降低。
最后来一个GBN的思维导图
四. 选择重传协议SR SRSelective Repeat 对于之前的GBN协议我们了解其弊端批量重传。 而为了解决这一弊端我们有一个解决方法 单个确认加大接收窗口设置接收缓存支持乱序缓存乱序到达帧 由此引出SR协议
① 滑动窗口
与GBN协议不同在于
见接收方窗口的紫色部分6新增缓存功能。见发送方窗口的绿色部分3支持乱序确认也就是重传时可以传24而省略3。下界位于发送方窗口的最小序号位下图中为2号帧。
② SR发送方必须响应的三件事
上层调用同GBN不赘述。ACK与GBN不同并非累计确认。具体可见图中解释。 举个例子 发0、1、2、3、4收到ACK1 、2、3那么说明0、4并没有被正确接收。并且由于0是下界因此不能移动窗口。于是重传0、4如果只返回ACK0那么窗口移动下界变成4。超时事件一个超时事件对应一个帧的重传
③ SR接受方要做的事
分成三类。
接受乱序缓存失序帧。如下图的6号帧比下界序号还小的帧返ACK。下图5号帧前的01234只是重新确认已发其他情况忽略。
移动滑动窗口的情况下界帧成功返回ACK。
④ 运行图
2帧丢失后3帧缓存发送ACK3 GBN则返ACK22帧超时后重传2帧。GBN则返2345移动窗口重传2帧后2-5都成功了移动下界到6。
⑤ 滑动窗口长度
公式WtmaxWtmaxWtmax WrmaxWrmaxWrmax 2n-1
限制原因
同GBN会导致接收方无法区分新帧与旧帧。 见图左与图右流程
共同点最后都是接受0号帧不同点左边是重传旧帧右边不是重传新帧
解决方法按公式给窗口长度就不会出现这种二义性错误。
⑥ SR协议重点 例题
重点
直接见下图
例题 考察知识
SR协议的重传机制
解析
1号帧已经确认不需要重传0、2号帧超时需要重传3号帧没超时先不处理。
因此最终只需要重传0、2号帧答案选A.2。
⑦ 思维导图 终于补完这一小节的内容了 一篇博客拖了好久。 要抓紧写完三四章的内容了
