【正文】 make_pkt(NAK, chksum) udt_send(sndpkt) rdt_rcv(rcvpkt) not corrupt(rcvpkt) has_seq0(rcvpkt) rdt_rcv(rcvpkt) notcorrupt(rcvpkt) has_seq1(rcvpkt) extract(rcvpkt,data) deliver_data(data) sndpkt = make_pkt(ACK, chksum) udt_send(sndpkt) 等待來自上面的調(diào)用 1 rdt_rcv(rcvpkt) notcorrupt(rcvpkt) has_seq0(rcvpkt) extract(rcvpkt,data) deliver_data(data) sndpkt = make_pkt(ACK, chksum) udt_send(sndpkt) rdt_rcv(rcvpkt) (corrupt(rcvpkt) sndpkt = make_pkt(ACK, chksum) udt_send(sndpkt) rdt_rcv(rcvpkt) not corrupt(rcvpkt) has_seq1(rcvpkt) rdt_rcv(rcvpkt) (corrupt(rcvpkt) sndpkt = make_pkt(ACK, chksum) udt_send(sndpkt) sndpkt = make_pkt(NAK, chksum) udt_send(sndpkt) 34 運輸層 : 討論 發(fā)送方 : ? 序號 seq 加入分組中 ? 兩個序號 seq. ’s (0,1) 將夠用 . ( 為什么 ?) ? 必須檢查是否收到的ACK/NAK受損 ? 狀態(tài)增加一倍 ? 狀態(tài)必須“記住”是否“當前的”分組具有 0或 1序號 接收方 : ? 必須檢查是否接收到的分組是冗余的 ? 狀態(tài)指示是否 0或 1是所期待的分組序號 seq ? 注意 : 接收方不能知道是否它的最后的 ACK/NAK在發(fā)送方已經(jīng)接收 OK 35 運輸層 : 一種無 NAK的協(xié)議 ? 與 ，僅使用 ACK ? 代替 NAK,接收方對最后正確接收的分組發(fā)送 ACK ? 接收方必須明確地包括被確認分組的序號 ? 在發(fā)送方冗余的 ACK導致如同 NAK相同的動作： 重傳當前分組 36 運輸層 : 發(fā)送方 , 接收方片段 等待來自上面的調(diào)用 0 sndpkt = make_pkt(0, data, checksum) udt_send(sndpkt) rdt_send(data) udt_send(sndpkt) rdt_rcv(rcvpkt) ( corrupt(rcvpkt) || isACK(rcvpkt,1) ) rdt_rcv(rcvpkt) notcorrupt(rcvpkt) isACK(rcvpkt,0) 等待 ACK 0 發(fā)送方 FSM 片段 等待來自下面的調(diào)用0 rdt_rcv(rcvpkt) notcorrupt(rcvpkt) has_seq1(rcvpkt) extract(rcvpkt,data) deliver_data(data) sndpkt = make_pkt(ACK1, chksum) udt_send(sndpkt) rdt_rcv(rcvpkt) (corrupt(rcvpkt) || has_seq1(rcvpkt)) udt_send(sndpkt) 接收方 FSM 片段 L 37 運輸層 第 3章 要點 ? 運輸層服務 ? 復用與分解 ? 無連接傳輸 : UDP ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑瓌t ? rdt1 ? rdt2 ? rdt3 ? 流水線協(xié)議 ? 面向連接的傳輸 : TCP ? 報文段結構 ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸 ? 流量控制 ? 連接管理 ? 擁塞控制的原則 ? TCP擁塞控制 ? 機制 ? TCP吞吐量 ? TCP公平性 ? 時延模型 38 運輸層 : 具有差錯和丟包的信道 新假設 : 下面的信道也能丟失分組 (數(shù)據(jù)或 ACK) ? 檢查和、序號、重傳將是有幫助的，但不充分 方法 : 發(fā)送方等待 ACK一段“合理的”時間 ? 如在這段時間沒有收到 ACK則重傳 ? 如果分組 (或 ACK)只是延遲 (沒有丟失 )： ? 重傳將是冗余的，但序號的使用已經(jīng)處理了該情況 ? 接收方必須定義被確認的分組序號 ? 需要倒計時定時器 39 運輸層 sndpkt = make_pkt(0, data, checksum) udt_send(sndpkt) start_timer rdt_send(data) 等待 ACK0 rdt_rcv(rcvpkt) ( corrupt(rcvpkt) || isACK(rcvpkt,1) ) 等待來自 上面的調(diào) 用 1 sndpkt = make_pkt(1, data, checksum) udt_send(sndpkt) start_timer rdt_send(data) rdt_rcv(rcvpkt) notcorrupt(rcvpkt) isACK(rcvpkt,0) rdt_rcv(rcvpkt) ( corrupt(rcvpkt) || isACK(rcvpkt,0) ) rdt_rcv(rcvpkt) notcorrupt(rcvpkt) isACK(rcvpkt,1) stop_timer stop_timer udt_send(sndpkt) start_timer timeout udt_send(sndpkt) start_timer timeout rdt_rcv(rcvpkt) 等待來自 上面的調(diào) 用 0 等待 ACK1 L rdt_rcv(rcvpkt) L L L 40 運輸層 運行情況 無丟包時的運行 分組丟失 發(fā)送方 發(fā)送方 接收方 接收方 41 運輸層 ACK丟失 過早超時 發(fā)送方 發(fā)送方 接收方 接收方 42 運輸層 ? ，但性能不太好 ? 例子 : 1 Gbps鏈路 , 15 ms端到端傳播時延 , 1KB分組 : T transmit = 8kb/pkt 10**9 b/sec = 8 microsec ? U sender: 利用率 – 發(fā)送方用于發(fā)送時間的比率 ? 每 30 msec 1KB 分組 經(jīng) 1 Gbps 鏈路有 33kB/sec 吞吐量 ? 網(wǎng)絡協(xié)議限制了物理資源的使用 ! U s e n d er = . 008 3 0 . 0 0 8 = 0 . 0 0 0 2 7 mi c r o s eco n d s L / R R T T + L / R = L (packet length in bits) R (transmission rate, bps) = 43 運輸層 : 停等協(xié)議的運行 傳輸分組的第一個比特 , t = 0 發(fā)送方 接收方 RTT 傳輸分組的最后一個比特 , t = L / R 分組第一個比特到達 傳輸最后一個比特 到達 ,發(fā)送 ACK ACK 到達，發(fā)送下一個分組 , t = RTT + L / R U s e n d er = . 008 3 0 . 0 0 8 = 0 . 0 0 0 2 7 mi c r o s eco n d s L / R R T T + L / R = 44 運輸層 第 3章 要點 ? 運輸層服務 ? 復用與分解 ? 無連接傳輸 : UDP ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑瓌t ? rdt1 ? rdt2 ? rdt3 ? 流水線協(xié)議 ? 面向連接的傳輸 : TCP ? 報文段結構 ? 可靠數(shù)據(jù)傳輸 ? 流量控制 ? 連接管理 ? 擁塞控制的原則 ? TCP擁塞控制 ? 機制 ? TCP吞吐量 ? TCP公平性 ? 時延模型 45 運輸層 流水線協(xié)議 流水線 : 發(fā)送方允許發(fā)送多個、“傳輸中的” ,還沒有應答的報文段 ? 序號的范圍必須增加 ? 發(fā)送方和 /或接收方設有緩沖 ?流水線協(xié)議的兩種形式 : 回退 N幀法（ goBackN） , 選擇性重傳（ SR） , 46 運輸層 流水線協(xié)議 : 增加利用率 傳輸?shù)谝粋€分組比特 , t = 0 發(fā)送者 接收者 RTT 傳輸最后一個比特 , t = L / R 第一個分組比特到達 分組最后一個比特到達 ,發(fā)送 ACK ACK 到達 , 發(fā)送下一個分組 , t = RTT + L / R 第二個分組最后比特到達 ,發(fā)送 ACK 第三個分組最后比特到達 ,發(fā)送 ACK U s e n d er = . 0 24 3 0 . 0 0 8 = 0 . 0 0 0 8 mi c r o s ec o nds 3 * L / R R T T + L / R = 利用率增加 3倍 ! 47 運輸層 GoBackN 發(fā)送方 : ? 在分組首部需要 K比特序號， 2k=N ? “窗口”最大為 N, 允許 N個連續(xù)的沒有應答分組 ? ACK(n): 確認所有的（包括序號 n）的分組 “累計 ACK” ? 可能收到重復的 ACKs (見接收方 ) ? 對每個傳輸中的分組的用同一個計時器 ? timeout(n):若 超時，重傳窗口中的分組 n及所有更高序號的分組 48 運輸層 GBN: 發(fā)送方擴展的 FSM 等待 start_timer udt_send(sndpkt[base]) udt_send(sndpkt[base+1]) … udt_send(sndpkt[nextseqnum1]) 超時 rdt_send(data) if (nextseqnum base+N) { sndpkt[nextseqnum] = make_pkt(nextseqnum,data,chksum) udt_send(sndpkt[nextseqnum]) if (base == nextseqnum) start_timer nextseqnum++ } else refuse_data(data) base = getacknum(rcvpkt)+1 If (base == nextseqnum) stop_timer else start_timer rdt_rcv(rcvpkt) notcorrupt(rcvpkt) base=1 nextseqnum=1 rdt_rcv(rcvpkt) corrupt(rcvpkt) L 49 運輸層 GBN: 接收方擴展 FSM ? 只有 ACK: 對發(fā)送正確接收的分組總是發(fā)送具有最高按序序號的 ACK ? 可能產(chǎn)生冗余的 ACKs ? 僅僅需要記住期望的序號值 （ expectedseqnum） ? 對失序的分組 : ? 丟棄 (不緩存 ) 沒有接收緩沖區(qū) ! ? 重新確認具有按序的分組 Wait udt_send(sndpkt) default rdt_rcv(rcvpkt) notcurrupt(rcvpkt) hasseqnum(rcvpkt,expectedseqnum) extract(rcvpkt,data) deliver_data(data) sndpkt = make_pkt(expectedseqnum,ACK,chksum) udt_send(sndpkt) expectedseqnum++ expectedseqnum=1 sndpkt = make_pkt(expectedseqnum,ACK,chksum) L 等待 50 運輸層 GBN 操作 發(fā)送方 接收方 51 運輸層 選擇性重傳（ Selective Repeat