数据链路层【选择重传协议：为什么发送窗口和接收窗口的大小要小于等于序号的一半】

已于 2023-12-12 23:32:49 修改
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文章标签： 计算机网络
于 2023-09-21 10:53:45 首次发布
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参考书目：《计算机网络——自顶向下方法》
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下面有个地方笔误，应该是为什么序号有nbit位时，即序号有2^n个时
，窗口大小为2^{n-1}
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SHolmes1854
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为什么选择重传策略窗口长度最多是序列号范围一半？
爱上牛奶巧克力
11-14 6816
刚上的计算机网络课，讲了pipeline模式的可靠传输的一种差错恢复策略——选择重传。临下课的时候老师告诉我们窗口长度N最多是序列编号范围的一半，他说道理很简单的，自己想一下。我思考了一下，然而…… 所以具体问题是什么？ 可以看到左边发方一直没有收到ACK，最后超时重传了第0个分组，而右边的收方却以为是最新的分组而接受，这就很尴尬了。正是这种困境引出了我们标题所说的约束。为什么一半?我们要找到能
后退N帧协议中发送窗口的尺寸大小
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用3比特即可编出8个不同的序号，发送端的帧编号是 0~7 ，因为序号是循环使用的，因此，序号虽然相同，但后8个帧都是新的帧。
关于滑动窗口协议为什么发送窗口与接收窗口之和要小于或等于2^n
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发送窗口与接收窗口之和小于2^n主要就是为了防止这种情况的发生：接收方的ACK总是丢失，进而导致发送窗口不动，而接收窗口不断接收数据被“挤”到发送窗口之后（接收窗口会一直运动直到接收窗口的开头正好再发送窗口的尾部之后），如果发送窗口与接收窗口之和的长度大于2^n，将序号空间考虑为一个环，发送窗口与接收窗口连接起来后会“套圈”，导致发送窗口在不断发送的“老帧”能落在发送窗口不断移动后出现的同序号的“新帧”槽位中。只要避免这种“套圈”现象，也即发送窗口与接收窗口之和小于或等于2^n即可。
(小白)学习记录---计算机网络---滑动窗口协议：发送窗口大小与序号空间大小关系
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04-20 2万+
1.概念 发送窗口：假设发送方可连续发送帧，那么发送窗口为发送方已发送但待确认帧的最大个数。比如发送窗口为8，那么发送方如果已经有8个帧没有得到确认，就必须等待某个确认帧到达后才可以继续往下发送帧。 序号：因为可靠数据传输的重传机制，所以必不可免的会产生重复帧问题，这时就需要对发送方的数据帧和接收方的确认帧标明序号。一般序号采用n位二进制的形式，比如3位二进制(000-111)可以表示序号0-7，所以可以使用的序号空间大小为8。如果n位二进制，则序号空间大小为2n，序号最大值MAX_SEQ为2n-1。 累
选择重传协议 发送窗口大小不超过接收窗口
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对于SR协议而言，为什么滑动窗口长度必须小于或等于序号空间大小的一半？
qq_53578500的博客
08-19 3291
则第二种情况的分组0会变成分组5，发现在分组[rcv_base - N，rcv_base - 1]范围内没有发现对于的分组序号，所以是肯定能够区分滴👍。但是从接收方来看，它会认为是发送方重传的分组即在分组==[rcv_base - N，rcv_base - 1]==范围内，就会直接返回ACK，而不会做其它处理。接收方正常接收到3个分组，但是在响应给发送方时，对前3个分组的ACK丢失，因此在发送方超时重传时间到后，发送方会重传这些分组，接收方下一步要重新接收序号为0的分组，即第一个发送分组的副本。
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目录3.4-1 流量控制与可靠传输机制一、数据链路层的流量控制二、流量控制的方法三、可靠传输、滑动窗口、流量控制总结：3.4-2 停止-等待协议一、停止-等待协议究竟是哪一层的？二、停止-等待协议的出现原因和前提三、停等协议——无差错情况四、停等协议——有差错情况五、停止等待协议性能分析六、信道利用率总结：​编辑3.4-3 后退N帧协议（GBN）一、停等协议的弊端二、后退N帧协议中的滑动窗口三、GBN发送方必须响应的三件事四、GBN接收方要做的事五、运行中的GBN六、滑动窗口长度七、GBN协议重点总结八、G
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数字链路层数据链路层的功能帧同步流量控制链路管理差错控制差错检测与矫正差错控制编码差错控制方式1. 奇偶校验码2. 循环冗余码 CRC 数据链路层的功能 数据链路层在物理层提供的服务的基础上通过执行数据链路层协议向网络层提供服务,其最基本的服务就是将从源机器网络层来的数据可靠地传输到目标机器网络层。 帧同步 由差错控制码产生的校验和可以检查出一个帧在传输中是否发生了错误。一旦检查出错误,就通常采用反馈重发的方法来纠正错误。发送方只有等收到接收方已正确接收的反馈信息后才能认为该帧已正确传送完毕,从而不再保留该
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对于数据链路层滑动窗口协议中窗口大小的总结
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本文是学习《计算机网络》一书3.4节的一些总结，主要关注窗口大小限制的由来。若要浏览此文，请保证你已了解滑动窗口协议中的基本机制，在这里推荐一篇博客：https://blog.youkuaiyun.com/do_best_/article/details/79771841 3.4节中介绍了三种滑动窗口协议：1位滑动窗口协议、GBN协议、SR协议。1位滑动窗口协议本质上就是一种全双工的停等式协议，它的发送窗口和...
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首先说明: 接收窗口接收到分组就向前移动。发送窗口接受到接收窗口发送的ACK才会向前移动。 对于返回N协议，发送窗口大小2^m)-1 在返回N协议中，发送窗口大小必须本质就是窗口大小不能 超过序号能表示的范围，例如最大序号是3，窗口是6窗口比最大序号大，会出现0，1，2,3,0,1这样的窗口，你无法判断接收窗口返回的ACK0是代表第一个0收到还是第二个0收到。
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对于现在误码率已非常低的点对点有线链路，HDLC已很少使用了，而简单得多的点对点协议（Point-to-Point Protocol，PPP）则是目前使用最广泛的点对点数据链路层协议。若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符（即数值小于 0x20 的字符），则在该字符前面要加入一个 0x7D 字节，同时将该字符的编码加以改变。->NCP给新接入的PC机分配一个临时的IP地址，使PC机成为互联网上的一个主机。PPP协议是IETF在1992年制定的，经多次修订，现在已成为互联网的正式标准。
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另一种可能的差错是数据帧正确而确认帧被破坏，此时接收方已收到正确的数据帧，但发送方收不到确认帧，因此发送方会重传已被接收的数据帧,接收方收到同样的数据帧时会丢弃该帧，并重传一个该帧对应的确认帧。发送的帧交替地用0和1来标识，确认帧分别用ACK0和 ACK1来表示，收到的确认帧有误时，重传己发送的帧。超时重传是指发送方在发送某个数据帧后就开启一个计时器，在一定时间内如果没有得到发送的数据帧的确认帧，那么就重新发送该数据帧，直到发送成功为止。在停止-等待协议中，除数据帧丢失外，还可能出现以下两种差错。
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数字签名的算法很多，应用最为广泛的3种是IIash签名、DSS签名、RSA签名。EEE 80 2.3标准采用 CSMA/CD,并用二进制指数退避和1-坚持算法。滑动窗口协议： 有序接受：发送窗口 + 接收窗口 <= 2^n，而接收窗口的最小值是1，所以发送窗口最大值是2^n-1 无序接收：发送的可能是乱序的,这就要求接收窗口有很大的尺寸来容纳乱序的序列.也就是说接收窗口至少要和发...
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### Wireshark 报文字段详解 Wireshark 是一款强大的网络协议分析工具，能够捕获并显示各种网络协议的数据包。对于每一个被捕获的数据包，Wireshark 提供详细的解析视图，展示各个层次的协议信息及其对应的字段。 #### 数据链路层 (Layer 2) 在数据链路层，最常见的帧结构是以太网帧。以太网帧的主要组成部分包括： - **目的MAC地址**: 表示接收方设备在网络中的物理地址。 - **源MAC地址**: 发送方设备的硬件地址。 - **类型/长度字段**: 如果该值大于1500，则表示这是一个IPv4或IPv6报文；如果小于等于1500，则代表整个帧的有效载荷字节数[^1]。 ```plaintext Ethernet II, Src: Apple_XX:XX:XX (xx:xx:xx:xx:xx:xx), Dst: Cisco_YY:YY:YY (yy:yy:yy:yy:yy:yy) ``` #### 网络层 (Layer 3) 当涉及到IP协议时，无论是IPv4还是IPv6，在这一层可以观察到的关键字段有： - **版本号**: 显示当前使用的IP协议版本（如4或6）。 - **头部长度**: IP头的实际大小。 - **服务类型(TOS)** 或 流标签(Flow Label): 影响QoS特性。 - **总长度**: 整个IP分组的长度，包括头部和负载部分。 - **标识符(ID)** 和 片偏移(Fragment Offset): 关联于分片重组过程。 - **生存时间(TTL)/跳数限制(Hop Limit)**: 定义了数据包可经过的最大路由器数量。 - **协议编号(Protocol Number)** / 下一头部(Next Header): 指明传输层所采用的具体协议（比如TCP、UDP等）。 ```plaintext Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.1.1, Dst: 8.8.8.8 0100 .... = Version: 4 .... 0101 = Header Length: 20 bytes (5) Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT) Total Length: 60 Identification: 0x0a7b (2683) Flags: 0x02 (Don't Fragment) Fragment offset: 0 Time to live: 64 Protocol: TCP (6) ``` #### 传输层 (Layer 4) 针对TCP协议而言，其重要属性如下所示： - **端口号(Port Numbers)**: 区分同一台主机上的不同应用程序实例。 - **序列号(Seq Num)** 及 确认序号(Ack Num): 维护可靠通信所需的顺序控制机制。 - **窗口大小(Window Size value)**: 声明发送者愿意接受来自对方的最大未确认数据量。 - **校验和(Checksum)**: 验证数据完整性的一种方式。 - **紧急指针(Urgent Pointer)**: 当URG标志位被设置时有效，指示紧急数据的位置。 - **选项(Options)**: 如最大段尺寸(MSS)，SACK许可(SackOK)等功能扩展项。[^3] ```plaintext Transmission Control Protocol, Src Port: http-alt (8080), Dst Port: 54321, Seq: 1, Ack: 1, Len: 0 Source port: http-alt (8080) Destination port: 54321 Sequence number: 1 (relative sequence number) Acknowledgment number: 1 (relative ack number) Data offset: 8 Reserved: 0 Flags: 0x018 (PSH, ACK) 0... .... = Congestion Window Reduced (CWR): False .0.. .... = Explicit Congestion Notification Echo (ECE): False ..0. .... = Urgent: False ...1 .... = Acknowledgment: True .... 1... = Push: True .... .0.. = Reset: False .... ..0. = Syn: False .... ...0 = Fin: False Window size value: 65535 Checksum: 0xfde8 [validation disabled] Options: (20 bytes), Maximum segment size, No operation (NOP), Window scale ``` ---
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