计算机网络-7(第三章)


计算机网络-7

3.4.4 选择重传协议(SR)

选择重传协议的滑动窗口

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SR中发送方必须响应的三件事

1.上层的调用

从上层收到数据后,SR发送方检査下一个可用于该帧的序号,如果序号位于发送窗口内,则发送数据帧;否则就像GBN一样,要么将数据缓存,要么返回给上层之后再传输。

2.收到一个ACK

如果收到ACK,假如该帧序号在窗口内,则SR发送方将那个被确认的帧标记为已接收。如果该帧序号是窗口的下界(最左边第一个窗口对应的序号),则窗口向前移动到具有最小序号的未确认帧处。如果窗口移动了并且有序号在窗口内的未发送帧,则发送这些帧。

3.超时事件

每个帧都有自己的定时器,一个超时事件发生后只重传一个帧

SR接收方要做的事

SR接收方将确认一个正确接收的帧不管其是否按序。失序的帧将被缓存,并返回给发送方一个该帧的确认帧【收谁确认谁】,直到所有帧(即序号更小的帧)皆被收到为止,这时才可以将一批帧按序交付给上层,然后向前移动滑动窗口

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如果收到了窗口序号外(小于窗口下界)的帧,就返回一个ACK。
其他情况,就忽略该帧。

之所以又收到了小于窗口下界的帧,可能是因为我们收到帧时返回的ACK超时或者丢失,发送方又超时重传了,此时再次返回一个ACK即可。

运送中的SR

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滑动窗口的长度

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这种情况下俩种0号帧是不同的,我们无法知道0号帧是超时重传的还是新的,产生了二义性问题。

发送窗口最好等于接收窗口。(大了会溢出,小了没意义)

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SR中重点总结

1.对数据帧逐一确认,收一个确认一个。

2.只重传出错的帧。

3.接收方有缓存。

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一道习题

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小结

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3.5.1 信道划分介质访问控制

传输数据使用的俩种链路

点对点链路:

俩个相邻结点通过一个链路相连,没有第三者。

应用:ppp协议,常用于广域网

广播式链路:

所有主机共享通信介质。

应用:早期的总线以太网、无线局域网,常用于局域网

典型拓扑结构:总线型、星型(逻辑总线型)

介质访问控制

介质访问控制的内容就是,采取一定的措施,使得俩对节点之间的通信不会发生互相干扰的情况。

介质访问控制分为:

  • 静态划分信道;
  • 动态划分信道;

静态划分信道–信道划分介质访问控制

  • 频分多路复用 FDM;F=frequency
  • 时分多路复用 TDM;T=time
  • 波分多路复用 WDM;W=wave
  • 码分多路复用 CDM;C=code

动态分配信道(动态媒体接入控制/多点接入)包括:

特点:信道并非在用户通信时固定分配给用户

  • 轮询访问介质访问控制 令牌传递协议
  • 随机访问介质访问控制(所有用户可随机发送信息,发送信息时占全部带宽)

随机访问介质访问控制

  • ALOHA协议
  • CSMA协议
  • CSMA/CD协议
  • CSMA/CA协议

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信道划分介质访问控制

信道划分介质访问控制:将使用介质的每个设备与来自同一信道上的其他设备的通信隔离开,把时域和频域资源合理的分配给网络上的设备。

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频分多路复用 FDM

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用户在分配到一定的频带后,在通信过程中自始至终都占用这个频带。频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽(频率带宽)资源

优点:充分利用传输介质带宽,系统效率较高;由于技术比较成熟,实现也比较容易

时分复用 TDM

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将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM帧)。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙,所有用户轮流占用信道。

频分复用–操作系统中的“并行”

时分复用–操作系统中的“并发”

每个用户隔一段时间才能占用信道,等待时间比较久,信道利用率低。

改进的时分复用–统计时分复用STDM

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每一个STDM帧中的时隙数小于连接在集中器上的用户数。各用户有了数据就随时发往集中器的输入缓存,然后集中器按顺序依次扫描输入缓存,把缓存中的输入数据放入STDM帧中,一个STDM帧满了就发出。STDM帧不是固定分配时隙,而是按需动态分配时隙

波分多路复用 WDM

了解原理即可

波分多路复用就是光的频分多路复用,在一根光纤中传输多种不同波长(频率)的光信号,由于波长(频率)不同,所以各路光信号互不干扰,最后再用波长分解复用器将各路波长分解出来。

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码分多路复用 CDM

码分多址(CDMA)是码分复用的一种形式。

1个比特分为多个码片/片(chip),每一个站点被指定一个唯一的m位的芯片序列。

发送1时站点发送芯片序列,发送0时发送芯片序列反码(通常把0写成1)。

如何不打架:多个站点同时发送数据的时候,要求各个站点芯片序列相互正交。

正交:即规格内积化为0

规格内积化:芯片序列对应的各位相乘再相加再除以总的位数

如何合并:各路数据在信道中被线性相加

如何分离:合并的数据和源站规格化内积。

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小结

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3.5.2 ALOHA协议

ALOHA协议分为:

  • 纯ALOHA协议
  • 时隙ALOHA协议

纯ALOHA协议

纯 ALOHA协议思想:不监听信道,不按时间槽发送,随机重发。想发就发

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冲突如何检测?

如果发生冲突,接收方在就会检测出差错,然后不予确认,发送方在一定时间内收不到就判断发生冲突。

冲突如何解决?

超时后等一随机时间再重传。

时隙ALOHA协议

时隙 ALOHA协议的思想:把时间分成若干个相同的时间片,所有用户在时间片开始时刻同步接入网络信道,若发生冲突,则必须等到下一个时间片开始时刻再发送。控制想发就发的随意性。

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关于ALOHA协议要知道的事

1.纯 ALOHA比时隙 ALOHA吞吐量更低,效率更低。

吞吐量:指在一段时间内成功发送的平均帧数。

2.纯 ALOHA想发就发,时隙 ALOHA只有在时间片段开始时才能发。


文章作者: 晓莎K
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