TCP-IP学习笔记回顾-4.4 可靠传输的工作原理

Myth丶恋晨 2022-01-12 16:33 200阅读 0赞

**4.4 可靠传输的工作原理**  
**4.4.1 停止等待协议（*仔细阅读觉得还是有意思*）**  
全双工通信的双发即使发送方也是接收方。  
传送的数据单元都称为分组。“**停止等待**”就是**每发送完一个分组就停止发送，等待对方的确认**。在收到确认后再发送下一个分组。  
（1）**无差错情况**  
A发送分组M1，发完就暂停发送，等待B的确认。B收到M1就向A发送确认。A再收到B的确认后，就再发送下一个分组M2。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5NDc2NzU2NzY_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**（2）出现差错**  
B在接收M1时检测出了差错，就丢弃M1，其他什么也不做（不通知A收到有差错的分组，即就是B不向A发送分组确认），或者A发送的M1在传输的过程中就丢失了，这时B肯定什么都不知道。可靠传输协议是：**A只要超过一段时间仍然没有收到确认，就简单的认为刚才发送的分组丢失了，因此要重传前面发送过的分组。这就是超时重传**(就是说：A每发送完一个分组后，必须暂时保留已发送的分组的副本，同时设置一个超时计数器。如果在超时计数器时间到达之前，接收到了对方的确认，就撤销已设置的超时计数器和刚才分组的副本）。还有一点：分组和确认分组都必须进行编号。这样才能确定到底是哪一个分组收到了确认，哪一个分组没有收到了确认。此外：**超时计数器设置的时间至少应该比数据在分组传输的平均往返时间更长一些**。（如果太长，极大的降低了通信的效率。太短，将造成不必要的重传，浪费了网络资源，所以说;这个时间就不能太长或者太短，还取决于网络当时的拥塞情况，时间就不是一个定值）  
**（3）确认丢失和确认迟到**  
a种情况： B所发送的对M1的确认丢失了，A在设定的超时重传时间内没有收到确认，但并无法知道是自己发送的分组出错、丢失，或者是B发送的确认丢失了。因此A在超时计时器到期后就要重传M1。现在应注意B的动作。假定B又收到了重传的分组M1。这时应采取两个行动：第一，丢弃这个重复的分组M1，不向上层交付。第二，向A发送确认。不能认为已经发送确认就不用再发送，因为A之所以重传M1就表示A没有收到对M1的确认。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5NDc2NzU2NzY_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
b种情况：传输过程中没有出现差错，但B对分组M1的确认迟到了。A会收到重复的确认。对重复的确认的处理很简单：收下后就丢弃。B仍然会收到重复的M1，并且同样要丢弃重复的M1，并重传确认分组。

使用上述的确认和重传机制，我们就可以在不可靠的传输网络上实现可靠的通信。像上述这种可靠传输协议常称为自动重传请求ARQ（Automatic Repeat reQuest）。

**（4）信道利用率**  
停止等待协议的优点是简单，但是缺点是信道利用率太低。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5NDc2NzU2NzY_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
为了提高传输效率，发送方式可以不使用低效率的停止等待协议，而是采用流水线传输。流水线传输就是发送方可连续发送多个分组，不必每发完一个分组就停下来等待对方确认。这样可使信道上一直有数据不间断的在传送。这种传输方式可以明显提高信道利用率。

**4.4.2 连续ARQ协议**  
**滑动窗口协议比较复杂，是TCP协议的精髓所在**。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5NDc2NzU2NzY_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5NDc2NzU2NzY_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220112/562f9d3bd46b41458116a31fe60dd3cc.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5NDc2NzU2NzY_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220112/bbfedc8a18334d94b3150b256663e590.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5NDc2NzU2NzY_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220112/dfbe620e73104982a8433d95ebf4049d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5NDc2NzU2NzY_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220112/a570c1da7bbf48d1804b370b6434eb09.png