计算机网络：自顶向下概述-可靠数据传输与协议详解

在计算机网络和因特网期末复习中，可靠数据传输机制是关键概念之一。这些机制确保数据在网络中准确、有序地传输，对于保证服务质量至关重要。主要的机制包括： 1. **检验和 (Checksum)**：这是一种错误检测技术，用于检测传输分组中的比特错误。它通过对分组中的数据进行数学运算，生成校验和，接收方在接收后重新计算校验和并与发送方提供的对比，若不一致则表明数据传输过程中可能存在错误。 2. **确认 (Acknowledgment, ACK)**：确认机制是接收方向发送方发送消息，表示已成功接收到某个或一组数据分组。确认可以是逐个的（每接收一个分组就发送一个ACK）或累积的（一次性确认多个分组）。这样可以避免发送方发送冗余数据，并提供流量控制。 3. **序号 (Sequence Numbers)**：序号用于标记数据分组的顺序，使得接收方能够识别并处理数据分组的到达顺序。空闲的序号指示丢失的分组，重复的序号则意味着冗余的数据。 4. **定时器 (Timeouts and Retransmissions)**：定时器用于检测数据分组是否超时，如果没有收到预期的响应（如ACK），就会重新发送分组。这有助于处理数据包在传输过程中的延迟或丢失，但也可能导致冗余数据。 5. **窗口和流水线 (Windowing and Pipelining)**：在Go-Back-N和Selective Repeat等协议中，窗口机制控制发送方可以同时发送多少个未确认的数据段，而流水线则允许连续发送多个分组，提高了数据传输效率。然而，这需要接收方有足够的缓存来管理接收到的数据。 6. **面向连接服务 (Connection-Oriented Services)**：如TCP，提供可靠数据传输，包括流控制和拥塞控制，确保数据按照特定顺序、没有错误地传输，适用于需要保证数据完整性的应用，如Web浏览、文件传输和电子邮件。 7. **无连接服务 (Connectionless Services)**：如UDP，提供无连接、不可靠的数据传输，不保证数据顺序或完整性，适用于实时应用，如视频流、语音通话和DNS查询，这些对数据一致性要求较低。 8. **网络核心 (Network Core)**：由互联的路由器构成，负责数据的路由和转发。分组交换是核心问题，相比于电路交换，它提供了更大的灵活性和资源利用率，但可能需要处理数据包的重组和错误恢复。 理解这些机制对于设计、实现和优化网络系统，以及选择合适的协议和服务至关重要，特别是在面临网络拥塞和性能优化挑战时。在期末复习时，掌握这些原理有助于深化对计算机网络体系结构的理解和对实际应用的考量。