计算机网络——ARQ协议
ARQ协议
- ARQ协议
- 停等式 ARQ 协议
- 停等协议的工作流程
- 数据帧在链路上传输的几种情况
- 信道利用率
- 连续 ARQ 协议
- 回退N帧的ARQ协议
- 基本特点
- 优点与缺点
- 选择重传ARQ协议
- 基本特点
- 优点与缺点
ARQ协议
自动重传请求(Automatic Repeat-reQuest,ARQ)是 OSI 模型中数据链路层的错误纠正协议之一。
首先在发送端将信息进行检错编码,然后将检错码经信道发送至接收端。接收端译码后判断是否有错,若有错,要求发送端重传,直至传送正确;若无错,则发送无错确认信号给发送端。
ARQ 包括 停等式 ARQ 协议 和 连续 ARQ 协议。
停等式 ARQ 协议
停止等待(Stop-And-Wait)协议,发送站发出一个帧后必须等待应答信号,收到肯定应答信号 ACK 后继续发下一个帧;收到否定应答信号 NAK 后重发该帧,在一定的时间间隔内没有收到应答信号也必须重发该帧。
停等协议的工作流程
在发送方:
(1)将网络层数据封装成一个数据帧;
(2)将数据帧送到数据链路层的发送缓存;
(3)将发送缓存中的数据帧发送出去;
(4)等待;
(5)若收到由接收方发过来ACK帧,转到(1)。
在接收方:
(1)等待;
(2)收到由发送方发过来的数据帧,则将其放入数据链路层的接收缓存;
(3)若正确,将数据帧拆封,分组数据上交网络层;
(4)向发送方回复确认帧ACK,表示数据帧已经正确接收;
(5)转到(1)。
数据帧在链路上传输的几种情况
信道利用率
连续 ARQ 协议
连续 ARQ 协议指发送方维持着一个一定大小的发送窗口,位于发送窗口内的所有分组都可连续发送出去,而中途不需要等待对方的确认。这样信道的利用率就提高了。而发送方每收到一个确认就把发送窗口向前滑动一个分组的位置。
回退N帧的ARQ协议
发送方发完一帧后,不必停下来等待对方的应答,可以连续发送若干帧;如果在发送过程中收到接收方的肯定应答,可以继续发送;若收到对前面某一帧的否认帧,则从该帧开始的后续帧全部重发。
基本特点
(1)发送方连续发送许多数据帧。
(2)接收方只接收一帧,即只能顺序接收。
(3)发送方发送的帧需要不同的编号来区分。
(4)发送方要有较大的缓冲区来保留可能重发的帧。
优点与缺点
优点:连续发送提高了信道利用率,误码率较低时,优于停等协议。
缺点:要回退N帧重传(Go-Back-N),导致已正确接收的帧重传,因此降低了发送效率。
选择重传ARQ协议
若某帧出错,后面发送来的正确帧不能立即提交给网络层,由接收方进行缓存,同时要求发送方只重新发送出错的帧,一旦收到重传的帧后,再与原先缓存的帧一起按正确的顺序提交给网络层。
基本特点
(1)只重传出错或定时器超时的数据帧。
(2)发送方发送的帧需要不同的编号来区分。
(3)发送方要有较大的发送缓冲区来保留可能重发的帧。
(4)接收方也有较大的发送缓冲区,暂存接收窗口中序号在出错帧之后的数据帧。
优点与缺点
优点:避免重传已正确传送的帧,提高了信道利用率。
缺点:在接收端需要占用一定容量的缓存,控制较复杂
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