可靠传输的实现.ppt

1、欢迎各位专家各位评委莅临指导,5.4 可靠传输的工作原理,基本内容,停止等待协议，连续ARQ协议，选择ARQ协议。,重点掌握,停止等待协议 连续ARQ协议,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,应 用 程 序 数 据,10100110100101 比 特 流 110101110101,注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次,应 用 程 序 数 据,主机1向主机2发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,10100110100101 比 特 流 110101110101,计算机 2 的物理层收到比特流后 交给数据链路

2、层,主机1向主机2发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,数据链路层剥去帧首部和帧尾部后 把帧的数据部分交给网络层,H2,T2,主机1向主机2发送数据,H3,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,网络层剥去分组首部后 把分组的数据部分交给运输层,主机1向主机2发送数据,H4,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,运输层剥去报文首部后 把报文的数据部分交给应用层,主机1向主机2发送数据,应 用 程 序 数 据,H5,应 用 程 序 数 据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,

3、1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,应用层剥去应用层 PDU 首部后 把应用程序数据交给应用进程,主机1向主机2发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！,主机1向主机2发送数据,主 机 1,缓存,主 机 2,AP2,AP1,缓存,高层,物理层,数据链路,帧,帧,物理链路,简化模型,在理想的条件下，不需要任何措施就能够保证数据的正确传输。,不需要流量控制 不需要差错控制,传输信道不产生差错,缓存区无穷大：无需流量控制,？发送方：,以多快的速度发送数据帧，即每帧之间相隔多长时间？如何确认对方是否收到数据？,？

4、接收方：,是否接收到正确的数据帧？如何告诉发送方？能及时处理接收到的数据帧吗？,会出错吗？会丢失数据帧吗？,？传输过程：,比特差错 帧丢失 帧重复 帧失序,现实中传输数据遇到的问题,具有简单流量控制的协议,协调、控制接收方、发送方的速度。,链路是理想化的，所传输的数据不会出错也不会丢失。,DATA0,ACK,ACK,ACK,DATA2,DATA1,等待； 将收到的数据帧上交主机； 发送应答信息； 转到第一步,发出一帧； 等待； 直到收到ACK才发送下一帧,结论：只需要一个数据帧的缓存区就可以保证无溢出。,假设,协议思想,协议算法,停止等待ARQ协议,（1）接近实际情形的假设：,信道不理想，传输

5、的数据可能会出错，可能会丢失。 双方的速度不一致，需要对发送方进行流量控制。,在停止等待协议中，如果收到重复的数据帧不予理睬（即悄悄的丢弃它而其他什么也不做）是否可行？为什么？,思考,情况4, 5：数据帧正确，但确认帧丢失或迟到， 超时重发后，该数据帧在接收方收到 两次：重复帧 解决方案：数据帧和确认帧都带上编号,（2）停止等待协议小结,情况1：正常,情况2, 3：数据帧出错 ,丢失,导致死锁 解决方案：超时重发, 通信双方以半双工方式进行通信， 控制简单，易于实现。 传输效率低。,停等协议的特点,？发送方：,以多快的速度发送数据帧，即每帧之间相隔多长时间？如何确认对方是否收到数据？,？接收方

6、：,是否接收到正确的数据帧？如何告诉发送方？能及时处理接收到的数据帧吗？,会出错吗？会丢失数据帧吗？,？传输过程：,现实中传输数据遇到问题的解决,可靠通信的实现,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。 这种可靠传输协议常称为自动重传请求ARQ (Automatic Repeat Request)。 ARQ 表明重传的请求是自动进行的。接收方不需要请求发送方重传某个出错的分组 。,信道利用率U,TD,RTT,A,TD + RTT + TA,B,数据帧,确认,t,t,数据帧,确认,信道利用率 U,假定有1200km的信道的往返时间是RTT=20ms。数据帧长度是1

7、200bit，发送速率是1Mb/s，若忽略处理时间和TA,信道的利用率是多少？,结论：信道在大多数时间是空闲的,？问题提出,连续ARQ协议,提示,停止等待ARQ协议的信道利用率不高。,解决思路,允许发送方不等确认帧返回就连续发送多个数据帧。,连续ARQ协议的基本原理,允许发送方可以连续发送多个数据帧。 接收方只按序接收数据帧，不按序号到来的帧被丢弃。 确认帧中包含着期望下次收到的帧的序号。 在发送方发送完一帧后都要设置该帧的超时计时器。,连续ARQ协议的工作方式,接收方只能按顺序接收帧。 接收方一般采用累积确认的方式。 确认帧中包含着下次期望收到的帧的序号。 当某一帧出错时，接收方将丢弃出错帧

8、及其后的帧，等待发方重传出错帧及其后的帧。,连续ARQ协议的特点,导致某些已正确接收的帧的重传，因此降低了发送效率。,连续ARQ协议的优缺点,优点：,缺点：,连续发送提高了信道利用率。,将已正确传送到接收方的帧再重传一遍，显然是一种浪费。,?问题提出,解决办法：为进一步提高信道的利用率，可设法只重传出现差错的数据帧或者是计时器超时的数据帧。,选择重传ARQ协议,选择重传ARQ协议的特点,可让发送方重传有错误的数据帧。,要求接收方要有足够大的缓存区空间。,本 节 小 结,假定在运输层使用停止等待协议。发送方在发送报文段M0后在设定的时间内未收到确认，于是重传M0，但M0又迟迟不能到达接收方。不久，发送方收到了迟到的对M0的确认，于是发送下一个报文段M1，不久就收到了对M1的确认。接着