可靠传输机制

可靠传输是指发送方发送什么，接收方就收到什么。在数据链路层，主要通过确认和重传机制实现。

关键机制 重点

• 确认 (ACK)：接收方告诉发送方分组已正确接收。
• 否定确认 (NAK)：接收方告诉发送方分组未正确接收。
• 超时计时器：发送方发送分组后启动，若规定时间内未收到确认，则重传。
• 序号：用于区分新分组与重传的分组，防止重复。
• 流水线技术：允许在未收到确认前连续发送多个分组，提高信道利用率。

停止-等待协议

1. 发送方每发送一帧，就停止发送，等待接收方的确认帧。
2. 只有收到确认帧后，才发送下一帧。
3. 若规定时间内（超时）未收到确认，则重传当前帧。

特点

• 优点：简单。
• 缺点：信道利用率极低。 重点
• 信道利用率 $U=\frac{T_f}{T_f+2T_d}$（$T_f$ 为帧发送时延，$T_d$ 为单程传播时延）。

帧编号

• 为了区分重复帧，只需 1 bit 序号（0 和 1）即可。

指向原始笔记的链接

后退N帧协议

1. 发送方连续发送多个帧（受发送窗口 $W_S$ 限制）。
2. 接收方只按序接收帧。若收到乱序帧，则丢弃，并对已收到的按序最高帧发回确认。
3. 发送方若收到某帧的超时，或收到 NAK，则必须重传该帧及其后的所有已发送帧。

特点 重点

• 接收窗口大小 $W_R=1$。
• 若采用 $n$ 位编号，则发送窗口限制为 $W_S\le 2^n-1$。
• 缺点：信道误码率高时，会导致大量不必要的重复传输。

指向原始笔记的链接

选择重传协议

1. 接收方设有缓存，允许接收乱序帧。
2. 只有出错的帧才需要重传。
3. 接收方收到乱序帧后先缓存，待缺失帧到达后一并交给上层。

特点 重点

• 接收窗口大小 $W_R>1$。
• 窗口大小限制：$W_S+W_R\le 2^n$（通常取 $W_S=W_R=2^{n-1}$）。
• 提高了信道利用率，但增加了接收端缓存复杂性。

指向原始笔记的链接

滑动窗口协议

滑动窗口协议用于对发送方进行流量控制。

窗口大小

• 发送窗口 $W_S$：在未收到确认前，发送方最多可连续发送的帧数。
• 接收窗口 $W_R$：接收方允许接收的帧序号范围。

核心特性

• 只有接收窗口向前滑动（发送确认）时，发送窗口才可能向前滑动。 重点
• 当 $W_S=1,W_R=1$ 时，即为停止 - 等待协议。

指向原始笔记的链接

协议比较 重点

协议	发送窗口 ($W_S$)	接收窗口 ($W_R$)	序号 $n$ 与窗口关系
停止 - 等待 (SW)	1	1	$W_S+W_R\le 2^n$ ($n\ge 1$)
后退 N 帧 (GBN)	$>1$	1	$W_S+W_R\le 2^n$
选择重传 (SR)	$>1$	$>1$	$W_S+W_R\le 2^n$, 通常 $W_S=W_R=2^{n-1}$