流量控制

较高的发送速度和较低的接收能力的不匹配，会造成传输出错，因此流量控制也是数据链路层的一项重要工作。

数据链路层流量控制手段：接收方收不下就不回复确认。
传输层流量控制手段：接收端给发送端一个窗口公告。

流量控制的方法

停止-等待协议（发送窗口大小=1，接收窗口大小=1）

每发送一个帧就停止发送，等待对方的确认，在收到确认后在发送下一个帧。
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为什么要有停止-等待协议

除了比特出差错，底层信道还会出现丢包问题，为了实现流量控制
丢包：物理线路故障、设备故障、病毒攻击、路由信息错误等原因，会导致数据包的丢失。

研究停等协议的前提

虽然现在常用全双工通信方式，但为了讨论问题方便，仅考虑一方发送数据（发送方），一方接收数据（接收方）。
因为是在讨论可靠传输的原理，所有并不考虑数据是在哪一层次上传送的。
“停止-等待”就是每发送完一个分组就停止发送，等待对方确认，在收到确认后在发送下一个分组。

停等协议有集中应用情况

无差错情况&有差错情况

无差错情况

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有差错情况
  • 数据帧丢失或检测到帧出错

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  • ACK丢失

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  • ACK迟到

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停等协议性能分析

简单，信道利用率太低
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滑动窗口协议

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后退N帧协议（GBN）（发送窗口大小>1，接收窗口大小=1）

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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。上层等一会发送（实际实现中，发送方可以缓存这些数据，窗口不满时在发送帧）。

  • 收到了一个ACK

GBN协议中，对N号帧的确认采用累积确认的方式，表明接收方已经收到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或确认帧的丢失。如果超时，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）
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总结
  1. 累积确认（偶尔捎带确认）
  2. 接收方只按顺序接收帧，不按序无情丢弃
  3. 确认序号最大的、按序到达的帧
  4. 发送窗口最大为2-1，接收窗口大小为1

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GBN协议性能分析

因连续发送数据而提高了信道了信道利用率
在重传时必须把原来已经正确传送的数据帧重传，是传送效率降低

选择重传协议（SR）（发送窗口大小>1，接收窗口大小>1）

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SR发送方必须响应的三件事
  • 上层调用

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受。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体的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。
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  • 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一个帧

SR接收方要做的事（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）都被收到为止，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。
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运行中的SR

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SR协议重点总结
  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

可靠传输

发送端发啥，接收端收啥。