第2章 宽带IP网络的体系结构

主要内容

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2.3 UDP和TCP网络层与传输层功能上的区别网络层：主机间的“逻辑通信”;传输层：主机中的进程间的“逻辑通信”。 主机：单位的传达室 进程：单位中的职工 应用层报文：信件–网络层协议=邮局的投递服务，只负责递送到传达室–传输层协议=传达室的收发服务，负责递送到每个职工应用层UDP 用户数据报协议 无连接的传输协议 TCP 传输控制协议 面向连接的传输协议

传输层

网络层网络接口层2011‐10‐15 2

2.3.1可靠传输的原理理想数据传输：传输信道不产生差错不管发方以多快的速率发送数据，接收方总是来得及处理收到的数据

实际数据传输：信道不可靠，传送的数据可能会产生差错接收数据的速率可能跟不上发送数据的速率

差错控制流量控制

保证可靠传输的协议：停止等待协议连续ARQ协议选择重传ARQ协议

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2.3.1可靠传输的原理1、停止等待协议停止等待协议：发送端采用停止等待发送方式，即每发送一个报文段就暂停下来，等待接收端的确认。

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2.3.1可靠传输的原理1、停止等待协议

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2.3.1可靠传输的原理1、停止等待协议注：报文段需要编号确认ACK带有序号

协议优点实现简单

协议缺点停止等待方式，信道利用率低

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2.3.1可靠传输的原理2、连续ARQ协议ADATA0 DATA1 DATA2

1)工作原理：B

ACK1 ACK2

超时重传时间

tout

DATA3 DATA4 DATA5重传DATA 2

×ACK2

ACK1确认 DATA0 ACK2确认 DATA1 DATA2出错，丢弃

送交主机

DATA3不按顺序，丢弃，重传ACK2 DATA4不按顺序，丢弃 DATA5不按顺序，丢弃 ACK3确认 DATA2 ACK4确认 DATA3…

收到重复的ACK2或超时定时器时间到

重传DATA

3 4

ACK3 ACK4

重传DATA重传DATA

送交主机

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2.3.1可靠传输的原理2、连续ARQ协议注意：发送端连续发送报文段，接收端按顺序连续接收报文段，出错则丢弃，由于失序要将后续收到的正确报文也丢弃，直至出错报文重发；只确认，不否认；报文段丢失和出错的处理方法以相同，即超时定时器；为减少接收端开销，在连续收到多个正确报文后只对最后一个发出确认ACK(n)。 n的两层含义： 向发送端确认发送序号为n‐1及以前各个报文段； 向发送端表示期望接收序号为n的报文。

协议优点连续发送方式提高了数据传输效率

协议缺点如果出错重传的报文段较多时，使效率降低，适用于传输质量较高的通信信道

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2.3.1可靠传输的原理2)滑动窗口协议作用：限制已发送出去单位被确认的报文段的数目 重复使用报文段序号，减少系

统的额外开销 实现流量控制发送端接收端

①发送窗口作用及意义：对发送端进行流量控制 WT:发送窗口尺寸，表示在还没有收到对方确认的条件下，发送端最多可以发送的报文段个数。

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2.3.1可靠传输的原理①发送窗口发送窗口 WT

(a )

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

允许发送5个报文段发送窗口 WT

不允许发送这些报文段

0已发送

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

还允许发送4个报文段发送窗口 WT

不允许发送这些报文段

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

已发送，未收到确认

不允许发送这些报文段

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2.3.1可靠传输的原理①发送窗口发送窗口 WT

(b )

0已发送并已收到确认

1

2

3已发送

4

5还允许发送 1个报文段

6

7

0

1

2

不允许发送这些报文段

发送窗口 WT

(c )

0

1

2

3

4

5已发送

6

7还允许发送 3个报文段

0

1

2不允许发送这些报文段

已发送并已收到确认

注意：发送序号3个比特，取值0~7,按顺序被重复使用； WT=5,在未收到确认信息时，发送端最多可发出5个报文段；发送窗口以0~7的顺序向前“滑动”。

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2.3.1可靠传输的原理①发送窗口

注意：发送窗口尺寸与编号比特数n的关系为WT≤2n‐1;停止等待协议是连续ARQ协议的特例，此时WT = WR=1。

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2.3.1可靠传输的原理②接收窗口作用及意义：控制接收报文段，接收到的报文段的序号落在接收窗口内时接收，否则丢弃； WR:接收窗口尺寸，在连续ARQ协议中， WR=1 。接收窗口 WR

(a )

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

准备接收0号报文段 WR

不允许接收这些报文段

(b )

0已收到

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

不允许接收这些报文段准备接收 1号报文段

WR

(c )

0

1

2已收到

3

4

5

6

7

0

1

2

不允许接收这些报文段准备接收4号报文段 13

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2.3.1可靠传输的原理②接收窗口

注意：接收窗口向前滑动后，发送窗口才可能向前滑动；接收窗口保持不动时，发送窗口也不动；连续ARQ协议接收端没有缓存，若接收到的一个报文段出错，在超时重传时间内，其后的正确报文段也被丢弃，效率较低。

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2.3.1可靠传输的原理3、选择重传ARQ协议选择重传ARQ协议：发端只重传有错(或丢失)报文段，收端只丢弃有错报文段，其后的报文段先在接收端缓，重新收到刚才有错现在正确的报文段按序排好后，一并送交主机。 A BDATA0 DATA1 DATA2

ACK1 ACK2

超时重传时间

tout

DATA3 DATA4 DATA5重传DATA 2

×ACK2

ACK1确认 DATA0 ACK2确认 DATA1 DATA2出错，丢弃

送交主机

DATA3不按顺序，暂存，重传ACK2 DATA4正确，暂存 DATA5正确，暂存 DATA2正确

,排好序送回主机;返回ACK6,对DATA2到5一并确认 ACK7确认送交主机 DATA6…

收到重复的ACK2或超时定时器时间到2011‐10‐15

DATA6

ACK6 ACK7

2.3.1可靠传输的原理3、选择重传ARQ协议ADATA0 DATA1 DATA2

B

ACK1 ACK2

超时重传时间

tout

DATA3 DATA4 DATA5重传DATA 2

×

ACK2

ACK1确认送交主机 DATA0 ACK2确认 DATA1 DATA2丢失 DATA3不按顺序，暂存，重传ACK2 DATA4不按序，暂存 DATA5正确，暂存 DATA2正确，排好序送回主机;返回ACK6,对DATA2到5一并确认 ACK7确认送交主机 DATA6…16

收到重复的ACK2或超时定时器时间到

DATA6

ACK6 ACK7

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2.3.1可靠传输的原理4、连续ARQ协议与选择重传ARQ协议的比较比较项目发送方式传输效率控制方法缓冲存储器成本

连续ARQ协议连续发送比较高比较简单发送端有比较低

选择重发ARQ协议连续发送最高比较复杂发送和接收端都有比较高

注意：在TCP/IP体系中，为了提高传输效率，一般采用选择重传ARQ协议，为了进行流 …… 此处隐藏：1855字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……