数据链路层协议及技术资料.ppt

死锁现象 缺陷 1 ：数据帧丢失 ? 当出现帧丢失时，发送端永远等待下去，如何解决？ ? 解决方法：发送端设立一个 超时计时器 ，发送完一个 数据帧时，就启动它，如果在规定时间内得不到应答 帧，判定为超时，重传数据 ? t out 称为重传时间 重复帧差错 缺陷 2 ：应答帧丢失，产生重复帧 ? 若应答帧丢失，按照超时重发方法，接收端将接收到 重复帧，如何解决？ ? 解决方法：给每个数据帧附加不同的 发送序号 Ns , 如 果接收端收到相同序号的数据帧，则丢弃，并回送一 个 ACK ? 发送序号需要多少位？对于 ARQ 协议，发送序号有 1 和 0 即可（只需 1bit) ，每发一个新的数据帧，发送序号 和上次发送不一样 停止等待协议的信道利用率 ? 单程传输时延 Td, 数据帧发送时间 Tf , 数据传输率 C ， 数据帧长度 L ，信道利用率 Cr ＝ ( 总时间－等待时间 )/ 传输一帧的总时间 ? 忽略应答帧长度和处理时间： Cr=Tf/(Tf+2Td)=1/(1+2TdC/L) ? 卫星信道传输速率 50kbps, 往返传输延迟 500ms ，若传 1000bit 的帧，使用停止等待协议，则传输一个帧所需 时间为： 发送时间＋信息信道延迟＋确认信道延迟＝ 1000bit/50kbps+250ms+250ms=520ms 信道利用率＝ 20/520 约为 4% ? 一般情况：信道速率 b 比特 / 秒，帧长度 L 比特，往返传 输延迟 R 秒，则信道利用率为 （ L/b ） / （ L/b+R ） =l/(l+Rb/L) 结论：传输延迟大（ R) 、信道带宽高、帧短时 信道利用率低 5.4.3 连续 ARQ ? 目的：提高信道利用率 ? 方法：发送端发送完一个数据帧后，不停下来等待应 答帧，而是连续再发送数据帧，当收到否认帧 NAK 时， 再控制重发 ? 实现要求： 数据帧需附加发送序号信息。否认帧附加出错的数据 帧发送序号 ? 常用协议 回退 N 帧 ARQ 协议 选择重发 ARQ 协议 回退 N 帧 ARQ 协议 ? 方式 1 ：反馈否认帧 NAK （含出错的数据帧发送序号）。 再从出错的数据帧开始重传 ? 要求： 发送端要求有一个能存储 N 个数据帧的缓冲区， 接收端只需能存储一个数据帧的缓冲（ 接收端的数据 链路层协议要求将分组按次序递交给网络层 ） 方式 2 ： ? 不反馈否认帧 NAK 。发送端采用超时机制。 ? 发送端每发送一个数据帧就启动该帧计时器，当收到 确认帧后，计时器复位；如果知道超时还没有收到确 认帧，则重发该数据帧及后续的帧 选择重传 ARQ 协议 ? 回退 N 帧协议，当信道误码率较高时，对损坏帧和非 损坏帧的重传非常的多，浪费带宽 ? 目的：进一步提高信道利用率 ? 方法：只重传出现差错的数据帧或者超时的数据帧 ? 要求： 在接收端要设置具有相当容量的缓存空间 选择重发 ARQ 协议－工作原理示意图 ? 多个数据帧出错情况 5.5 滑动窗口协议 对于连续 ARQ 协议，采用了发送端不等待确认帧返 回就可以连续发送帧，存在问题： 1 、当未被确认的数据帧数目太多时，只要有一帧 出错，就有很多数据帧需要重传，增大了开销 2 、为了对发送出去的大量未被确认的数据帧进行 编号，每个数据帧的发送需要也要占用较多的比 特数，又增大了开销 滑动窗口协议： 对发送端已发送出去但未被确认的帧的数目加以 限制 ，在发送端和接收端分别设置 发送窗口和接 收窗口 5.5.1 发送窗口（发送端） ? 目的：对发送端进行流量控制 ? 发送窗口大小 Ws ：在还没有收到应答帧的情况 下，发送端最多可以连续发送数据帧的个数 ? 发送序号：一般采用 n 位 bit 进行编号，若 n=3 ， 则编号为（ 0 ～ 7 ） ? 发送端只能连续发送窗口内的数据帧 ? 每收到一个确认帧后，发送窗口的前后沿顺时 针旋转一个号，并可以发送一个新的数据帧 ? 若未应答帧的数目等于发送窗口大小时，便停 止发送新的数据帧 5.5.2 接收窗口（接收端） ? 目的：用来控制可以接收哪些数据帧而不可以接收哪 些帧 ? 接收窗口 Wr: 只有当收到的数据帧的发送序号落入接 收窗口内，才允许将该数据帧收下，否则，丢弃 ? 若 Wr ＝ 1 ，意味着只能按顺序接收数据帧 ? 若 Wr 较大，有可能会出现