TCP滑动窗口与回退N针协议

滑动窗口协议

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  1. 发送端和接收端分别设定发送窗口和接收窗口。
  2. 三次握手的时候,客户端把自己的缓冲区大小也就是窗口大小发送给服务器,服务器回应是也将窗口大小发送给客户端,服务器客户端都知道了彼此的窗口大小。
  3. 比如主机A的发送窗口大小为 5,主机A可以向主机B发送 5 个单元,如果 B 缓冲区满了,A 就要等待 B 确认才能继续发送数据。
  4. 如果缓冲区中有 1 个报文被进程读取,主机 B 就会回复 ACK 给主机 A,接收窗口向前滑动,报文中窗口大小为 1,就说明 A 还可以发送 1 个单元的数据,发送窗口向前滑动,之后等待主机 B 的确认报文。

只有接收窗口向前滑动并发送了确认时,发送窗口才能向前滑动。

停止等待ARQ协议(stop and wait)

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当发送窗口和接收窗口都等于1时,就是停止等待协议。发送端给接收端发送数据,等待接收端确认回复 ACk,并停止发送新的数据包,开启计时器。数据包在计时器超时之前得到确认,那么计时器就会关闭,并发送下一个数据包。如果计时器超时,发送端就认为数据包丢失或被破坏,需要重新发送之前的数据包,说明数据包在得到确认之前,发送端需要存储数据包的副本。

停止等待协议是发出一个帧后得到确认才发下一个,降低了信道的利用率。

退后N帧协议

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在发送完一个帧后,不用停下来等待确认,而是可以连续发送多个数据帧。收到确认帧时,任可发送数据,这样就减少了等待时间,整个通信的通吞吐量提高。

如果前一个帧在超时时间内未得到确认,就认为丢失或被破坏,需要重发出错帧及其后面的所有数据帧。这样有可能有把正确的数据帧重传一遍,降低了传送效率。

线路很差时,使用退后N帧的协议会浪费大量的带宽重传帧。

选择重传协议

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NAK:非确认帧,当在一定时间内没有收到某个数据帧的 ACK 时,回复一个 NACK。 在发送过程中,如果一个数据帧计时器超时,就认为该帧丢失或者被破坏,接收端只把出错的的帧丢弃,其后面的数据帧保存在缓存中,并向发送端回复 NAK。发送端接收到 NAK 时,只发送出错的帧。

如果落在窗口的帧从未接受过,那么存储起来,等比它序列号小的所有帧都按次序交给网络层,那么此帧才提交给网络层。 接收端收到的数据包的顺序可能和发送的数据包顺序不一样。因此在数据包里必须含有顺序字符来帮助接受端来排序。

选择重传协议可以避免重复传送那些正确到达接收端的数据帧。但是接收端要设置具有相当容量的缓存空间,这在许多情况下是不够经济的。