【计算机网络】第三章 传输层（2）
三．UDP协议
1. UDP：用户数据报协议
（1）基于Internet IP协议增加了复用/分用功能和简单的错误校验
（2）提供“尽力而为”的服务：没有数据恢复，可能丢失、非按序到达
（3）无连接：不需要握手，每个UDP段的处理独立于其他段
2. UDP存在的价值
（1）不需连接 -> 减少延迟
（2）实现简单 -> 无需维护连接状态，头部开销少
（3）没有拥塞控制 -> 应用可更好地控制发送时间和速率
3. UDP的应用：流媒体应用、DNS、SNMP
4. UDP实现可靠数据传输
（1）在应用层增加可靠性机制
（2）应用特定的错误回复机制
5. UDP校验和checksum：监测UDP在传输中是否发生错误
（1）发送方：将段的内容视为16-bit整数，计算所有整数的和，进位加在后面，得到的值按位求反，得到校验和，放入校验和字段
（2）接收方：计算所收到段的校验和，将其与校验和字段进行对比，不相等则有错误，相等则没有检测出错误
（3）示例：
四．可靠数据传输原理
1. 可靠数据传输协议
（1）信道的不可靠特性决定了可靠数据传输协议的复杂性
（2）提供服务：向应用层提供可靠信道，向传输层提供正确交互
（3）基本结构：接口
（4）渐进地设计可靠数据传输协议的发送方和接收方
（5）只考虑单向数据流动，但控制信息双向流动
（6）利用状态机（FSM）刻画传输协议
2. Rdt 1.0：可靠信道上的可靠数据传输
（1）底层信道完全可靠：不会发生错误，不会丢弃分组
（2）发送方和接收方的FSM独立
3. Rdt 2.0：产生位错误的信道
（1）利用校验和检测底层信道位错误
（2）从错误中恢复
·确认机制（ACK）：接收方显式地告诉发送方分组已正确接收
·NAK：接收方显式地告诉发送方分组有错误，发送方收到后重传分组
（3）基于该重传机制的Rdt协议称为ARQ
（4）引入的新机制：差错检测、接收方反馈控制消息ACK/NAK、重传
（5）FSM规约：
（6）缺陷
·ACK/NAK消息被破坏
·重传时产生重复分组
4. Rdt 2.1
（1）改进Rdt 2.0
·为ACK/NAK增加校验和，检错纠错
·添加额外的控制消息告诉发送方错在何处
·发送方给每个分组增加序列号，接收方丢弃重复分组
（2）接收方FSM：
5. Rdt 2.2：无NAK消息协议
（1）在ACK消息中显式地加入被确认分组地序列号
（2）告知发送方最后一个正确接收的分组
6. Rdt 3.0：增加定时器
（1）如果信道既可能发生错误，也可能丢失分组，则等待合理时间后重传
（2）若ACK并未丢失，只是延迟，则接收方丢弃重复分组即可
（3）时延过短，可能产生早熟
（4）性能分析：正确工作，性能较差
