滑動(dòng)窗口——TCP可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)[轉(zhuǎn)] 轉(zhuǎn)自：? http://hi.baidu.com/bellgrade/blog/item/935a432393b949ae4723e828.html (1).窗口機(jī)制? 滑動(dòng)窗口協(xié)議的基本原理就是在任意時(shí)刻，發(fā)送方都維持了一個(gè)連續(xù)的允許發(fā)送的幀的序號，稱為發(fā)送窗口；同時(shí)，接收方也維持了一個(gè)連續(xù)的允許接收的幀的序 號，稱為接收窗口。發(fā)送窗口和接收窗口的序號的上下界不一定要一樣，甚至大小也可以不同。不同的滑動(dòng)窗口協(xié)議窗口大小一般不同。發(fā)送方窗口內(nèi)的序列號代表 了那些已經(jīng)被發(fā)送，但是還沒有被確認(rèn)的幀，或者是那些可以被發(fā)送的幀。下面舉一個(gè)例子（假設(shè)發(fā)送窗口尺寸為2，接收窗口尺寸為1）： 分析：①初始態(tài)，發(fā)送方?jīng)]有幀發(fā)出，發(fā)送窗口前后沿相重合。接收方0號窗口打開，等待接收0號幀；②發(fā)送方打開0號窗口，表示已發(fā)出0幀但尚確認(rèn)返回信 息。此時(shí)接收窗口狀態(tài)不變；③發(fā)送方打開0、1號窗口，表示0、1號幀均在等待確認(rèn)之列。至此，發(fā)送方打開的窗口數(shù)已達(dá)規(guī)定限度，在未收到新的確認(rèn)返回幀 之前，發(fā)送方將暫停發(fā)送新的數(shù)據(jù)幀。接收窗口此時(shí)狀態(tài)仍未變；④接收方已收到0號幀，0號窗口關(guān)閉，1號窗口打開，表示準(zhǔn)備接收1號幀。此時(shí)發(fā)送窗口狀態(tài) 不變；⑤發(fā)送方收到接收方發(fā)來的0號幀確認(rèn)返回信息，關(guān)閉0號窗口，表示從重發(fā)表中刪除0號幀。此時(shí)接收窗口狀態(tài)仍不變；⑥發(fā)送方繼續(xù)發(fā)送2號幀，2號窗 口打開，表示2號幀也納入待確認(rèn)之列。至此，發(fā)送方打開的窗口又已達(dá)規(guī)定限度，在未收到新的確認(rèn)返回幀之前，發(fā)送方將暫停發(fā)送新的數(shù)據(jù)幀，此時(shí)接收窗口狀 態(tài)仍不變；⑦接收方已收到1號幀，1號窗口關(guān)閉，2號窗口打開，表示準(zhǔn)備接收2號幀。此時(shí)發(fā)送窗口狀態(tài)不變；⑧發(fā)送方收到接收方發(fā)來的1號幀收畢的確認(rèn)信 息，關(guān)閉1號窗口，表示從重發(fā)表中刪除1號幀。此時(shí)接收窗口狀態(tài)仍不變。 若從滑動(dòng)窗口的觀點(diǎn)來統(tǒng)一看待1比特滑動(dòng)窗口、后退n及選擇重傳三種協(xié)議，它們的差別僅在于各自窗口尺寸的大小不同而已。1比特滑動(dòng)窗口協(xié)議：發(fā)送窗 口=1，接收窗口=1；后退n協(xié)議：發(fā)窗口>1，接收窗口>1；選擇重傳協(xié)議：發(fā)送窗口>1,接收窗口>1。 (2).1比特滑動(dòng)窗口協(xié)議 當(dāng)發(fā)送窗口和接收窗口的大小固定為1時(shí)，滑動(dòng)窗口協(xié)議退化為停等協(xié)議（stop－and－wait）。該協(xié)議規(guī)定發(fā)送方每發(fā)送一幀后就要停下來，等待接收 方已正確接收的確認(rèn)（acknowledgement）返回后才能繼續(xù)發(fā)送下一幀。由于接收方需要判斷接收到的幀是新發(fā)的幀還是重新發(fā)送的幀，因此發(fā)送方 要為每一個(gè)幀加一個(gè)序號。由于停等協(xié)議規(guī)定只有一幀完全發(fā)送成功后才能發(fā)送新的幀，因而只用一比特來編號就夠了。其發(fā)送方和接收方運(yùn)行的流程圖如圖所示。 (3).后退n協(xié)議 由于停等協(xié)議要為每一個(gè)幀進(jìn)行確認(rèn)后才繼續(xù)發(fā)送下一幀，大大降低了信道利用率，因此又提出了后退n協(xié)議。后退n協(xié)議中，發(fā)送方在發(fā)完一個(gè)數(shù)據(jù)幀后，不停下 來等待應(yīng)答幀，而是連續(xù)發(fā)送若干個(gè)數(shù)據(jù)幀，即使在連續(xù)發(fā)送過程中收到了接收方發(fā)來的應(yīng)答幀，也可以繼續(xù)發(fā)送。且發(fā)送方在每發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)幀時(shí)都要設(shè)置超時(shí) 定時(shí)器。只要在所設(shè)置的超時(shí)時(shí)間內(nèi)仍收到確認(rèn)幀，就要重發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀。如：當(dāng)發(fā)送方發(fā)送了N個(gè)幀后，若發(fā)現(xiàn)該N幀的前一個(gè)幀在計(jì)時(shí)器超時(shí)后仍未返回其確 認(rèn)信息，則該幀被判為出錯(cuò)或丟失，此時(shí)發(fā)送方就不得不重新發(fā)送出錯(cuò)幀及其后的N幀。 從這里不難看出，后退n協(xié)議一方面因連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)幀而提高了效率，但另一方面，在重傳時(shí)又必須把原來已正確傳送過的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行重傳（僅因這些數(shù)據(jù)幀之前有 一個(gè)數(shù)據(jù)幀出了錯(cuò)），這種做法又使傳送效率降低。由此可見，若傳輸信道的傳輸質(zhì)量很差因而誤碼率較大時(shí)，連續(xù)測協(xié)議不一定優(yōu)于停止等待協(xié)議。此協(xié)議中的發(fā) 送窗口的大小為k，接收窗口仍是1。 (4).選擇重傳協(xié)議 在后退n協(xié)議中，接收方若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤幀就不再接收后續(xù)的幀，即使是正確到達(dá)的幀，這顯然是一種浪費(fèi)。另一種效率更高的策略是當(dāng)接收方發(fā)現(xiàn)某幀出錯(cuò)后，其后繼 續(xù)送來的正確的幀雖然不能立即遞交給接收方的高層，但接收方仍可收下來，存放在一個(gè)緩沖區(qū)中，同時(shí)要求發(fā)送方重新傳送出錯(cuò)的那一幀。一旦收到重新傳來的幀 后，就可以原已存于緩沖區(qū)中的其余幀一并按正確的順序遞交高層。這種方法稱為選擇重發(fā)(SELECTICE REPEAT)，其工作過程如圖所示。顯然，選擇重發(fā)減少了浪費(fèi)，但要求接收方有足夠大的緩沖區(qū)空間。

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總結(jié)

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