可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn).ppt

1、歡迎各位專家各位評委蒞臨指導(dǎo),5.4 可靠傳輸?shù)墓ぷ髟?基本內(nèi)容,停止等待協(xié)議，連續(xù)ARQ協(xié)議，選擇ARQ協(xié)議。,重點(diǎn)掌握,停止等待協(xié)議 連續(xù)ARQ協(xié)議,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機(jī) 1,AP2,AP1,主機(jī) 2,應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù),10100110100101 比 特 流 110101110101,注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟?應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù),主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機(jī) 1,AP2,AP1,主機(jī) 2,10100110100101 比 特 流 110101110101,計(jì)算機(jī) 2 的物理層收到比特流后 交給數(shù)據(jù)鏈路

2、層,主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機(jī) 1,AP2,AP1,主機(jī) 2,數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢?把幀的數(shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層,H2,T2,主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),H3,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機(jī) 1,AP2,AP1,主機(jī) 2,網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后 把分組的數(shù)據(jù)部分交給運(yùn)輸層,主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),H4,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機(jī) 1,AP2,AP1,主機(jī) 2,運(yùn)輸層剝?nèi)?bào)文首部后 把報(bào)文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層,主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù),H5,應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù),5,4,3,2,1,5,4,3,2,

3、1,主機(jī) 1,AP2,AP1,主機(jī) 2,應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層 PDU 首部后 把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程,主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機(jī) 1,AP2,AP1,主機(jī) 2,我收到了 AP1 發(fā)來的 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！,主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù),主 機(jī) 1,緩存,主 機(jī) 2,AP2,AP1,緩存,高層,物理層,數(shù)據(jù)鏈路,幀,幀,物理鏈路,簡化模型,在理想的條件下，不需要任何措施就能夠保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。,不需要流量控制 不需要差錯(cuò)控制,傳輸信道不產(chǎn)生差錯(cuò),緩存區(qū)無窮大：無需流量控制,？發(fā)送方：,以多快的速度發(fā)送數(shù)據(jù)幀，即每幀之間相隔多長時(shí)間？如何確認(rèn)對方是否收到數(shù)據(jù)？,？

4、接收方：,是否接收到正確的數(shù)據(jù)幀？如何告訴發(fā)送方？能及時(shí)處理接收到的數(shù)據(jù)幀嗎？,會(huì)出錯(cuò)嗎？會(huì)丟失數(shù)據(jù)幀嗎？,？傳輸過程：,比特差錯(cuò) 幀丟失 幀重復(fù) 幀失序,現(xiàn)實(shí)中傳輸數(shù)據(jù)遇到的問題,具有簡單流量控制的協(xié)議,協(xié)調(diào)、控制接收方、發(fā)送方的速度。,鏈路是理想化的，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會(huì)出錯(cuò)也不會(huì)丟失。,DATA0,ACK,ACK,ACK,DATA2,DATA1,等待； 將收到的數(shù)據(jù)幀上交主機(jī)； 發(fā)送應(yīng)答信息； 轉(zhuǎn)到第一步,發(fā)出一幀； 等待； 直到收到ACK才發(fā)送下一幀,結(jié)論：只需要一個(gè)數(shù)據(jù)幀的緩存區(qū)就可以保證無溢出。,假設(shè),協(xié)議思想,協(xié)議算法,停止等待ARQ協(xié)議,（1）接近實(shí)際情形的假設(shè)：,信道不理想，傳輸

5、的數(shù)據(jù)可能會(huì)出錯(cuò)，可能會(huì)丟失。 雙方的速度不一致，需要對發(fā)送方進(jìn)行流量控制。,在停止等待協(xié)議中，如果收到重復(fù)的數(shù)據(jù)幀不予理睬（即悄悄的丟棄它而其他什么也不做）是否可行？為什么？,思考,情況4, 5：數(shù)據(jù)幀正確，但確認(rèn)幀丟失或遲到， 超時(shí)重發(fā)后，該數(shù)據(jù)幀在接收方收到 兩次：重復(fù)幀 解決方案：數(shù)據(jù)幀和確認(rèn)幀都帶上編號(hào),（2）停止等待協(xié)議小結(jié),情況1：正常,情況2, 3：數(shù)據(jù)幀出錯(cuò) ,丟失,導(dǎo)致死鎖 解決方案：超時(shí)重發(fā), 通信雙方以半雙工方式進(jìn)行通信， 控制簡單，易于實(shí)現(xiàn)。 傳輸效率低。,停等協(xié)議的特點(diǎn),？發(fā)送方：,以多快的速度發(fā)送數(shù)據(jù)幀，即每幀之間相隔多長時(shí)間？如何確認(rèn)對方是否收到數(shù)據(jù)？,？接收方

6、：,是否接收到正確的數(shù)據(jù)幀？如何告訴發(fā)送方？能及時(shí)處理接收到的數(shù)據(jù)幀嗎？,會(huì)出錯(cuò)嗎？會(huì)丟失數(shù)據(jù)幀嗎？,？傳輸過程：,現(xiàn)實(shí)中傳輸數(shù)據(jù)遇到問題的解決,可靠通信的實(shí)現(xiàn),使用上述的確認(rèn)和重傳機(jī)制，我們就可以在不可靠的傳輸網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)可靠的通信。 這種可靠傳輸協(xié)議常稱為自動(dòng)重傳請求ARQ (Automatic Repeat Request)。 ARQ 表明重傳的請求是自動(dòng)進(jìn)行的。接收方不需要請求發(fā)送方重傳某個(gè)出錯(cuò)的分組 。,信道利用率U,TD,RTT,A,TD + RTT + TA,B,數(shù)據(jù)幀,確認(rèn),t,t,數(shù)據(jù)幀,確認(rèn),信道利用率 U,假定有1200km的信道的往返時(shí)間是RTT=20ms。數(shù)據(jù)幀長度是1

7、200bit，發(fā)送速率是1Mb/s，若忽略處理時(shí)間和TA,信道的利用率是多少？,結(jié)論：信道在大多數(shù)時(shí)間是空閑的,？問題提出,連續(xù)ARQ協(xié)議,提示,停止等待ARQ協(xié)議的信道利用率不高。,解決思路,允許發(fā)送方不等確認(rèn)幀返回就連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)幀。,連續(xù)ARQ協(xié)議的基本原理,允許發(fā)送方可以連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)幀。 接收方只按序接收數(shù)據(jù)幀，不按序號(hào)到來的幀被丟棄。 確認(rèn)幀中包含著期望下次收到的幀的序號(hào)。 在發(fā)送方發(fā)送完一幀后都要設(shè)置該幀的超時(shí)計(jì)時(shí)器。,連續(xù)ARQ協(xié)議的工作方式,接收方只能按順序接收幀。 接收方一般采用累積確認(rèn)的方式。 確認(rèn)幀中包含著下次期望收到的幀的序號(hào)。 當(dāng)某一幀出錯(cuò)時(shí)，接收方將丟棄出錯(cuò)幀

8、及其后的幀，等待發(fā)方重傳出錯(cuò)幀及其后的幀。,連續(xù)ARQ協(xié)議的特點(diǎn),導(dǎo)致某些已正確接收的幀的重傳，因此降低了發(fā)送效率。,連續(xù)ARQ協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：,缺點(diǎn)：,連續(xù)發(fā)送提高了信道利用率。,將已正確傳送到接收方的幀再重傳一遍，顯然是一種浪費(fèi)。,?問題提出,解決辦法：為進(jìn)一步提高信道的利用率，可設(shè)法只重傳出現(xiàn)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)幀或者是計(jì)時(shí)器超時(shí)的數(shù)據(jù)幀。,選擇重傳ARQ協(xié)議,選擇重傳ARQ協(xié)議的特點(diǎn),可讓發(fā)送方重傳有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)幀。,要求接收方要有足夠大的緩存區(qū)空間。,本 節(jié) 小 結(jié),假定在運(yùn)輸層使用停止等待協(xié)議。發(fā)送方在發(fā)送報(bào)文段M0后在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未收到確認(rèn)，于是重傳M0，但M0又遲遲不能到達(dá)接收方。不久，發(fā)送方收到了遲到的對M0的確認(rèn)，于是發(fā)送下一個(gè)報(bào)文段M1，不久就收到了對M1的確認(rèn)。接著