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news 2025/7/3 15:11:37

東莞外貿(mào)公司建網(wǎng)站,業(yè)務推廣方式,wordpress圖片主題下載,做網(wǎng)站融資目錄回退N幀協(xié)議GBN 介紹無差錯情況累積確認有差錯情況發(fā)送窗口尺寸小結(jié) 練習解析示意圖上篇中所介紹的停止-等待協(xié)議的信道利用率很低；若出現(xiàn)超時重傳，則信道利用率更低。如果發(fā)送方在收到接收方的確認分組之前可以連續(xù)發(fā)送多個數(shù)…

回退N幀協(xié)議GBN

介紹

無差錯情況

累積確認

有差錯情況

發(fā)送窗口尺寸

小結(jié)

練習

解析?

示意圖

上篇中所介紹的停止-等待協(xié)議的信道利用率很低；若出現(xiàn)超時重傳，則信道利用率更低。

如果發(fā)送方在收到接收方的確認分組之前可以連續(xù)發(fā)送多個數(shù)據(jù)分組，則可大大提高信道利用率，也就是一種流水線式的傳輸。

回退N幀協(xié)議GBN

介紹

本篇我們介紹回退N幀協(xié)議，該協(xié)議在流水線傳輸?shù)幕A上，利用發(fā)送窗口來限制發(fā)送方可連續(xù)發(fā)送分組的個數(shù)。

舉例說明：

假設采用3個比特給分組編序號，因此序號的取值范圍是0-7，如上圖所示，那是收發(fā)雙方各自的分組序號，當序號增加到7時，下一個序號又從0開始。

發(fā)送方要維持一個發(fā)送窗口，序號落在發(fā)送窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)分組可被連續(xù)發(fā)送；而不必等收到接收方的相應確認分組后再發(fā)送，發(fā)送窗口的尺寸即為 $W_T$ 。

對于本例，其取值范圍是 $1\leqslant W_T\leqslant 2^3-1$ ，其中的3是構(gòu)成分組序號的比特數(shù)量，本例取 $W_T$ 的值為5。

如果WT的值取為1，則是停止-等待協(xié)議
如果WT的值超過取值范圍的上限，則會造成嚴重的錯誤

如下圖所示，序號落在發(fā)送窗口內(nèi)的這5個數(shù)據(jù)分組可以連續(xù)發(fā)送；而序號落在發(fā)送窗口外的數(shù)據(jù)分組不允許發(fā)送。

接收窗口的尺寸即為 $W_R$ ，對于回退N幀協(xié)議，其取值只能為1，這一點與停止等待協(xié)議是相同的。

如下圖所示，序號落在接收窗口內(nèi)的這個數(shù)據(jù)分組允許接收；而序號落在接收窗口外的數(shù)據(jù)分組不允許接收。

無差錯情況

我們首先來看最簡單的情況，也就是無差錯的情況。

發(fā)送方將序號落在發(fā)送窗口內(nèi)的0-4號數(shù)據(jù)分組依次連續(xù)發(fā)送出去，他們經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)的傳輸正確到達了接收方，也就是沒有出現(xiàn)亂序和誤碼。

接收方按序接收，他們每接收一個接收窗口就向前滑動一個位置，并給發(fā)送方發(fā)送針對所接收分組的確認分組，0-4號確認分組經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)的傳輸，正確到達了發(fā)送方。

發(fā)送方每接收一個發(fā)送窗口，就向前滑動一個位置；這樣就有新的序號落入了發(fā)送窗口，發(fā)送方可以將收到確認的數(shù)據(jù)分組從緩存中刪除了，而接收方可以擇機將已接收的數(shù)據(jù)分組交付上層處理。

累積確認

接下來我們來看累積確認的概念。

使用回退N幀協(xié)議的接收方可以采用累積確認的方式，也就是說，接收方不一定要對收到的數(shù)據(jù)分組逐個發(fā)送確認，而是可以在收到幾個數(shù)據(jù)分組后（由具體實現(xiàn)決定），對按序到達的最后一個數(shù)據(jù)分組發(fā)送確認。ACKn表示序號為n及以前的所有數(shù)據(jù)分組都已正確接收了。

舉例說明：

發(fā)送方將序號落在發(fā)送窗口內(nèi)的0-4號數(shù)據(jù)分組依次連續(xù)發(fā)送出去，他們經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)的傳輸正確到達了接收方，接收方按序接收他們。

當接收完0號和1號數(shù)據(jù)分組后，給發(fā)送方發(fā)送了一個累積確認ACK1；

當接收完2-4號數(shù)據(jù)分組后，又給發(fā)送方發(fā)送了一個累積確認ACK4；

假設ACK1在傳輸過程中丟失了，而ACK4正確到達了發(fā)送方，發(fā)送方接收ACK4后就知道了序號為4，即之前的數(shù)據(jù)分組已被接收方正確接收了；于是將發(fā)送窗口向前滑動5個位置，這樣就有新的序號落入了發(fā)送窗口，發(fā)送方可以將收到確認的數(shù)據(jù)分組從緩存中刪除了；而接收方可以擇機將已接收的數(shù)據(jù)分組交付上層處理。

從本例可以看出，使用累積確認的其中一個優(yōu)點就是：即使確認分組丟失，發(fā)送方也可能不必重傳，例如本例中ACK1丟失了，但并沒有造成1號數(shù)據(jù)分組的超時重傳。

使用累積確認還有其他好處，例如可以減少接收方的開銷，減少對網(wǎng)絡資源的占用等。

當然，使用累積確認也有缺點，那就是不能向發(fā)送方及時反映出接收方已經(jīng)正確接收的數(shù)據(jù)分組的信息。

有差錯情況

接下來我們來看出現(xiàn)差錯的情況，

發(fā)送方將序號落在發(fā)送窗口內(nèi)的這5個數(shù)據(jù)分組依次連續(xù)發(fā)送出去，他們經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)的傳輸?shù)竭_了接收方；

假設他們在傳輸過程中受到了干擾，其中5號數(shù)據(jù)分組出現(xiàn)了誤碼，接收方通過數(shù)據(jù)分組中的檢錯碼發(fā)現(xiàn)了錯誤，于是丟棄該數(shù)據(jù)分組；

而后續(xù)到達的這4個數(shù)據(jù)分組的序號與接收窗口中的序號不匹配：

接收方同樣也不能接受它們，將它們丟棄，并對之前按序接收的最后一個數(shù)據(jù)分組進行確認，也就是發(fā)送ACK4。每丟棄一個數(shù)據(jù)分組就發(fā)送一個ACK4，這四個ACK4經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)的傳輸?shù)竭_了接收方。（數(shù)據(jù)分組5在差錯檢測里就被丟棄了，而其他四個是在接收端因為窗口不匹配丟棄的，所以發(fā)四個，而不是五個）

發(fā)送方之前就接收過ACK4，當收到這些重復的ACK4時，就知道了之前所發(fā)送的數(shù)據(jù)分組出現(xiàn)了差錯，于是可以不等超時計時器超時就立刻開始重傳。

至于收到幾個重復確認就立刻重傳，由具體實現(xiàn)來決定。

在本例中，假設收到這4個重復的確認并不會觸發(fā)發(fā)送方立刻重傳；

一段時間后，超時計時器出現(xiàn)超時，發(fā)送方將發(fā)送窗口內(nèi)已發(fā)送過的這些數(shù)據(jù)分組，全部重傳；

在本例中，盡管序號為6、7、0、1的數(shù)據(jù)分組之前已經(jīng)正確的到達接收方，但由于5號數(shù)據(jù)分組誤碼不被接受，他們也受到牽連而不被接受；發(fā)送方還要重傳這些數(shù)據(jù)分組，這就是所謂的Go-back-N，也就是回退n幀。

可見當通信線路質(zhì)量不好時，回退N幀協(xié)議的信道利用率并不比停止-等待協(xié)議高。

發(fā)送窗口尺寸

接下來我們來看看如果發(fā)送窗口的尺寸 $W_T$ 超過其取值范圍的上限會出現(xiàn)什么情況。

對于本例，我們故意超過該上限，將 $W_T$ 取值為8；

發(fā)送方將序號落在發(fā)送窗口內(nèi)的0-7號這8個數(shù)據(jù)分組依次連續(xù)發(fā)送出去，他們經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)的傳輸
正確到達了接收方，接收方按序正確接收他們后，給發(fā)送方發(fā)回累積確認ACK7，假設ACK7在傳輸過程中丟失了，這將導致發(fā)送方的超時重傳，重傳的0-7號數(shù)據(jù)分組到達接收方；

現(xiàn)在問題來了：接收方根據(jù)當前接收窗口內(nèi)的序號，會對這8個數(shù)據(jù)分組按序接收，但是接收方之前已經(jīng)接收過這8個數(shù)據(jù)分組了，現(xiàn)在是在重復接收，也就是說接收方無法分辨新舊分組，進而會產(chǎn)生分組重復這種傳輸差錯。（簡單來說，無法進行按序接受，接收窗口的序號會不匹配）