【计算机网络】数据链路层——两种可靠传输机制GBN与SR。

后退N帧协议（GBN)

停等协议的弊端：太闲了

解决办法：使用流水线技术

​

为了失配流水线技术：1.必须增加序号范围。2.发送方需要缓存多个分组。

对应方法：后退N帧协议（GBN) 选择重传协议（SR）

后退N帧协议中的滑动窗口

发送窗口：发送方维持一组连续的允许发送的帧的序号。（停等协议中，发送窗口和接受窗口都为1）

• 先依次发送发送窗口内的帧。（先拷贝副本再发送）
• 接受窗口接收到第一个帧后，发送一个ACK回去，然后接受窗口向前移动一位

• 发送方收到ACK，向前移动。至此0号帧交易成功。

  累计确认机制：没必要每个帧都发ACK

GBN发送方必须响应的三件事

上层的调用

上层要发送数据时,发送方先检查发送窗口是否已满,如果未满,则产生一个帧并将其发送;

如果窗口已满,发送方只需将数据返回给上层,暗示上层窗口已满。上层等一会再发送。

(实际实现中,发送方可以缓存这些数据,窗口不满时再发送帧)。

收到了一个ACK确认帧

GBN协议中,对n号帧的确认采用累积确认的方式,标明接收方已经收到n号帧和它之前的全部帧。

超时事件

协议的名字为后退N帧/回退N帧,来源于出现丢失和时延过长帧时发送方的行为。

就像在停等协议中一样,定时器将再次用于恢复数据帧或确认帧的丢失。

如果出现超时,发送方重传所有已发送但未被确认的帧。

GBN接收方要做的事

• 如果正确收到n号帧，并且按序，那么接收方为n帧发送一个ACK，并将该帧中的数据部分交付给上层。

• 其余情况都丢弃帧,并为最近按序接收的帧重新发送ACK。接收方无需缓存任何失序帧,只需要维护一个信息: expectedseqnum (下一个按序接收的帧序号）。

流程示范

丢失处！！！

因为接收方从未接收到2帧，所以接下来接受的3帧4帧5帧都丢弃。

直到：发送方的超时重传机制发现第二针并没有ack回来

于是后退345这几帧，重新发送2345！！！！！！！

滑动窗口问题

窗口可以无限么？

若采用n个比特对帧编号,那么发送窗口的尺寸W-应满足:

因为发送窗口尺寸过大,就会使得接收方无法区别新帧和旧帧。

重点总结

• 累计确认、偶尔稍待确认

• 接收方只按顺序接收帧，不按序无情丢弃

• 确认序列号最大的、按序到达的帧

• 发送窗口最大为2"-1，接收窗口大小为1

例题

1、数据链路层采用了后退N帧(GBN)协议,发送方已经发送了编号为0~7的帧。

当计时器超时时,若发送方只收到0、2、3号帧的确认,则发送方需要重发的帧数是

A.2 B.3 C.4 D.5

只需要看3号。因为最后只有3号帧的确认，所以无论如何接下来重发的是4567！ 选C

2、

先计算甲的发送时长

窗口尺寸*帧长 得到总长度：1000 x 1000 x8b

然后除以发送速度，用带宽来近似计算：100*10^6 b/s

得到发送时长是80ms

再计算甲收到乙的确认帧时长

用帧长1000 * 8b。除以带宽100*10^6 b/s 得到发送确认帧的时长

再加上往返的时长50+50ms

得100.08ms

因为这个确认时长大于发送时长，所以计算数据传输率使用这个。

最后计算数据传输率：

选择重传协议(SR)

GBN协议的弊端：累计确认带来的批量重传

可不可以只重传出错的帧？

解决办法:设置单个确认,同时加大接收窗口,设置接收缓存,缓存乱序到达的帧。

发送方：

• 0和1帧是已经发送并且收到确认了。否则窗口不会向前滑动
• 24：已经发送但是等待确认的
• 3：已经收到确认，但缓存这个确认，等2号收到确认后一次性向前滑动两帧#
• 5：还能发送的，有可能已经在发送的路上了

接收方：

• 01234：已经确认收到了，否则窗口不会向前滑动
• 5：没收到但是希望收到
• 6：已经收到，但是先缓存，不急着向前滑动，等5号也收到后一次性滑动两帧
• 7：未收到。

SR发送方需要响应的三件事

上层的调用

从上层收到数据后, SR发送方检查下一个可用于该帧的序号,如果序号位于发送窗口内,则发送数据帧；

否则就像GBN一样，要么将数据缓存，要么返回给上层之后再传输。

收到了一个ACK

如果收到ACK,加入该帧序号在窗口内,则SR发送方将那个被确认的帧标记为已接收。

如果该帧序号是窗口的下界(最左边第一个窗口对应的序号),则窗口向前移动到具有最小序号的未确认帧处。

如果窗口移动了并且有序号在窗口内的未发送帧,则发送这些帧。

超时事件

每个帧都有自己的定时器，一个超时事件发生后只重传该帧

SR接收方要做的事

对于接受窗口内的帧来者不拒。

SR接收方将确认一个正确接收的帧而不管其是否按序。

失序的帧将被缓存，并一返回给发送方一个该帧的确认帧【收谁确认谁】,

直到所有帧(即序号更小的帧)皆被收到为止,

这时才可以将一批帧按序交付给上层,然后向前移动滑动窗口。

滑动窗口的长度

若窗口过长，可能会收到同名帧的ACK，就会乱掉！！

发送窗口最好等于接受窗口

大了会溢出，小了没意义

最大长度：

这里的n是多少比特个比特表帧序号，

例如0123 ，需要两个比特出四种排列，于是n=2

例如01234567 需要3个比特出四种排列，于是n=3

上面那个0123，所以最大长度应该是2。

SR重点

1.对数据帧逐一确认，收一个确认一个

2.只重传出错帧

3.接收方有缓存

4.最大长度

例

数据链路层采用了选择重传（SR）协议，发送方已经发送了编号为0~3的帧。现已收到1号帧的确认，而0、2号帧依次超时,则发送方需要重传的帧数是

A.2 B.3 C.4 D.5

超时谁重传谁。选A