計算機網路 傳輸層(2)流水線協議和滑動視窗協議

2022-09-05 04:06:10 字數 1616 閱讀 1698

流水線技術允許傳送方在收到ack之前連續傳送多個分組:

(1)必須增加序號範圍,因為每個輸送中的分組(不計算重傳的)必須有乙個唯一的序號,而且也許有多個在輸送中未確認的報文。

(2)協議的傳送方和接收方要能快取多個分組。傳送方至少要能快取那些已傳送但沒有確認的分組,接收方可能要快取那些已正確接收的分組。

(3)所需序號範圍和對緩衝的要求取決於資料傳輸協議如何處理丟失、損壞及延時過大的分組。解決流水線的差錯恢復有兩種滑動視窗協議:回退n步(go-back- n,gbn) 和選擇重傳(selective repeat,sr) 。

回退n步(gbn)協議

在流水線中未確認的分組數不能超過最大允許數(視窗長度n<2^k)

基序號(base) 定義為最早的未確認分組的序號,將下乙個序號(nextseqnum) 定義為最小的未使用序號(下乙個待發分組的序號)

如果視窗已滿,傳送方會快取上層應用發來的資料,或使用同步機制(如乙個訊號量或標誌)僅當視窗不滿時才允許上層應用傳送資料。

對序號為n的分組的確認採取累積確認的方式, 接受方傳送擁有最高序列號的、已被正確接收的分組的ack,表明自己已正確接收到序號≤n的所有分組。

亂序到達的分組直接丟棄(接收方無需快取)重新確認序列號最大的、按序到達的分組,因此可能產生重複ack。

只有乙個計時器,base每次增加1,如果base==nextseqnum,就停止計時器,否則重啟計時器。

如果出現超時,傳送方重傳所有已傳送但還未被確認過的所有分組。

缺點:單個分組的差錯就能夠引起gbn重傳大批分組,許多分組根本沒有必要重傳。隨著通道差錯率的增加,流水線可能會被這些不必要重傳的分組所充斥。

選擇重傳(selective repeat, sr)

傳送方視窗和接受方視窗之和必須小於2^k

傳送方:

從上層收到資料:當從上層接收到資料後,傳送方檢查下乙個可用於該分組的序號。如果序號位於傳送方的視窗內,則將資料打包並傳送;否則就像在gbn 中一樣,要麼將資料快取,要麼將其返回給上層以便以後傳輸。

重傳:每個分組必須擁有其自己的邏輯定時器,超時發生後只能傳送乙個分組,並重啟該定時器

收到ack :如果收到ack,倘若該分組序號在視窗內,則傳送方將那個被確認的分組標記為己接收;如果該分組的序號等於傳送視窗基序號send_base, 則send_base向前移動到具有最小序號的未確認分組處;如果視窗移動了並且有序號落在視窗內的未傳送分組,則傳送這些分組。

快取機制:接收方將確認乙個正確接收的分組而不管其是否按序。失序的分組將被快取直到所有丟失分組(序號更小的分組)皆被收到為止

接受方:

序號在[rcv_base, rcv_base + n-1] 內的分組被正確接收:如果該分組以前沒收到過,則快取該分組。如果該分組的序號等於接收視窗的基序號rcv_base,則該分組以及以前快取過的所有連續分組交付給上層。

序號在[rev_base-n, rev_base-1]內的分組被正確接收:雖然該分組是接收方以前已確認過的分組,也必須傳送ack

其他情況:忽略該分組。

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