我们知道传输层提供最主要的两种协议,TCP和UDP,其中TCP是保证可靠传输,为什么他要保证可靠传输呢,IP说:当然是我不能,我只提供尽力而为的服务,不保证你能不能交付,不保证能不能正确的交付,不保证能不能按顺序交付。要不然干嘛要你保证呢。说的好有道理,我呵呵一笑。
那么可靠数据传输到底能保证什么呢?
1.不错:就是传输的数据包没有错误
2.不丢:传输的数据包不丢失
3.不乱:传输的数据包顺序要保持正确的交付。
可靠传输协议凭什么能做出这样的保证呢?
1.差错检测:TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段(希望发端超时并重发)。
2.超时重发和确认机制:当TCP发出一个报文段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。当TCP收到发自TCP连接另一端的数据,它将发送一个确认。
3.缓存机制:每个分组都会有一个序列号,对于后一个序列号分组先到的情况,接收端会先进行缓存,等待前一个序列号到达,然后一起交付上层。
重点讲一下流水线可靠传输协议,其实也就是滑动窗问题。
对于使用流水线可靠传输协议,如果出现丢包,损坏或超时会有哪些方法来解决呢?两种方法:回退N步(Go-Back-N,GBN)和选择重传(Selective Repeat,SR)
GBN协议
发送端维持这一个长度为N的滑动窗口,你也可以理解为一个数组。
1.窗口里含有发送但是没收到确认的分组,以及剩下可用的坑位,如果有可用的坑位,上层需要发送数据,则直接发送,否者缓存或返回给上层。
2.接收端实行累积确认,也就是说当接收端传送的确认号为100,也就是前面的序号都是收到了,
3.如果超时未收到确认,发送端会重传所有发送但未确认的分组。只有一个定时器,用来记录窗口的最前端,也就是最早发送的分组。
4.因为此协议是使用的累积确认,所以所有为按序到达的分组都会被丢弃。
选择重传
1.发送端和接收端都会维持一个窗口,大小为N。
2.接收端每收到一个分组就会发送一个确认,并且会缓存不是按序到达的分组
3.发送端会标记已经被确认的分组,当窗口第一个值被确认后,窗口向后滑动。每一个分组为此自己的定时器。
4.当一个分组超时了,只会重传超时的分组。
窗口长度必须小于或等于序号空间大小的一半。
TCP的可靠传输协议是GBN和SR的混合的
1.他是基于累积确认的,
2.但是他是可以缓存的,不会丢弃乱序的分组,
3.只有一个定时器,记录发送端窗口的第一个未确认的分组的时间,超时发送第一个分组。