UDP可靠数据传输(rdt)思维导图

TCP（TransmissionControl Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。UDP是User Datagram Protocol，一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。可靠性由上层应用实现，所以要实现udp可靠性传输，必须通过应用层来实现和控制。

可靠信息传输（rdt） Reliable Data Transfer

• rdt1.0
  • 经过完全可靠信道的可靠信息传输（理想状态）
    • 工具：有限状态机（FSM） Finite-State Machine
      • 无需反馈
• rdt2.0
  • 经具有比特差错信道的可靠数据传输 （第一道门槛：数据出错）
    • 工具：自动重传请求协议（ARQ） Automatic Repeat reQuest
      • 停等协议 （stop-and-wait）
        • 发送方在确认接收方已正确接收当前分组后发送新数据
      • 差错检测
        • 检验和--“加反加判”
      • 接收方反馈
        • “肯定确认”-ACK
        • “否定确认”-NAK
      • 重传
• rdt2.1
  • 经具有比特差错信道的可靠数据传输 （第二道门槛：反馈出错）
    • 工具：序号+停等协议
      • 增加1比特序号 0或1用来区分重传的上一个分组和新分组 解决冗余分组问题
      • 发送方和接收方FSM的状态数均翻倍
        • ACK0
        • ACK1
        • NAK0
        • NAK1
• rdt2.2
  • 经具有比特差错信道的无NAK的可靠数据传输 第二道门槛：反馈出错
    • 工具：序号+停等协议
      • 用ACK和序号0/1结合代替NAK 简化rdt2.1
      • ACK0
      • ACK1
• rdt3.0
  • 经具有比特差错的丢包信道的可靠数据传输 （第三道门槛：丢包）
    • 工具：序号+停等协议+倒计时定时器
      • 又称比特交错协议 分组序号在0和1之间交替 分组序号和ACK序号一致
      • 发送方需要做到
        • 每次发送一个分组（第一次或重传）时，启动一个定时器
        • 响应定时器中断
        • 终止定时器
• 流水线可靠数据传输
  • 不以停等方式运行，允许发送方发送多个分组而无需等待
    • 增加序号范围：每个输送中的分组有一个唯一的序号
    • 发送方和接收方需要缓存多个分组
    • 差错恢复方法
      • 回退N步（Go-Back-N,GBN）
        • 又称滑动窗口协议
        • 窗口长度N
          • 已经发送但未被确认的分组的许可序号在序号范围长度为N的窗口内
        • 超时事件，累计确认，系列重传
          • 发送最早的分组时启动定时器，若有限时间内存在发送但未被确认的分组，出现超时，重传所有已发送但未被确认的分组
        • 接收方丢弃所有失序分组
      • 选择重传（Selective Repeat,SR）
        • 接收方增加缓存，失序分组被缓存直到所有序号更小的丢失分组都被收到为止
        • 仅重传丢失或受损分组
        • 每个分组设定一个计数器