滑动窗口协议：连续发送与资源优化

计算机通信网的第3章数据链路层Part2主要讨论了连续发送的滑动窗口协议，这是一种改进的协议，旨在减少停等协议在等待应答时对资源的浪费，提升通信效率。滑动窗口协议的核心在于发送方和接收方维护的两个窗口——发送窗口Ws和接收窗口Wr，它们分别定义了可连续发送和接收的数据包数量。 1. **连续发送的滑动窗口协议概念**： - 这种协议允许在未收到应答信号期间，发送方连续发送多个数据包（PDU），前提是发送窗口内的数据包都能被接收方接收并确认。 - 发送窗口Ws和接收窗口Wr的大小决定了连续传输的范围，例如回退n帧协议和选择性重传协议都是窗口大小大于1的实例，而停等协议是特殊情况，其窗口大小Ws和Wr均为1。 - 关于PDU的编号，通常是用二进制表示，确保每个编号是唯一的，并且可以循环使用。例如，用2位二进制可以表示0-3的PDU编号。 2. **PDU编号与应答编号**： - PDU编号用于区分不同数据包，通常用N位二进制编码，如接收到ACK（K）表示对PDU（k-1）的确认，期待接收下一个PDU（K）。 - 课程内容选择理解2，即ACK确认的是前一个PDU，有助于避免混淆和数据包重复。 3. **发送窗口的移动**： - 如果接收应答迅速，发送窗口会持续向前滑动，直到收到确认或达到上限Ws。每收到一个确认，发送窗口就移动到下一个未确认的PDU。 - 接收窗口则随着接收并处理上层递交的数据包而向后移动。 4. **确认帧的超前应答**： - 在某些情况下，接收方可能会提前发送确认，称为确认帧的超前应答，例如在接收到连续的几个数据包后一次性确认，这有助于提高效率。 - 当收到正确序列号的数据包时，接收窗口更新，然后发送相应的ACK；对于错误的序列号，保持窗口位置不变，仅发送正确的ACK。 5. **协议实现细节**： - 在接收端，当收到一个数据包时，会检查其序列号是否正确。如果正确，将数据包递交上层，更新窗口位置，并发送确认；如果序列号错误，保持窗口位置不变，但同样发送确认。 通过滑动窗口协议，数据通信在等待应答的同时进行多帧发送，有效地利用了网络资源，特别是对于具有较长延迟的信道，能够显著提高数据传输的效率。