什么是因特网(什么是因特网的基本信息单位)

拥塞控制:当网络拥塞时，减少数据的传输。

ARQ协议:它也是为了可靠的传输。它的基本原理是停止发送每一个数据包，等待对方确认。收到确认后发送下一个包。

超时重传:当TCP发送一个数据段时，它启动一个计时器，等待目的地确认收到该数据段。如果没有及时收到确认，该数据段将被重新传输。

4.1 ARQ议定书

ARQ是OSI模型中数据链路层和传输层的纠错协议之一。它通过使用确认和超时两种机制，在不可靠服务的基础上实现可靠的信息传输。如果发送方在发送后的一段时间内没有收到确认帧，通常会再次发送。包括停止等待ARQ协议和连续ARQ协议。

4.1.1停止等待ARQ协议

Stop协议是为了实现可靠传输。它的基本原理是停止发送每一个包，等待对方确认(回复ACK)。如果过了一段时间(超时后)仍然没有收到ACK确认，说明传输没有成功，需要重新发送，直到收到确认才会发送下一个包。

在停止等待协议中，如果接收方收到重复的数据包，它将丢弃该数据包，但同时会发送确认。

优点和缺点:

优点:简单

缺点:通道利用率低，等待时间长。

1)无错误情况:

发送方发送数据包，接收方在指定时间内收到数据包，并回复确认。发送者再次发送它。

2)错误(超时重传):

在等待协议中停止超时重传意味着只要超过一段时间没有收到确认就重传先前发送的分组(刚刚发送的分组被认为丢失)。所以每次发送一个包，都需要设置一个超时定时器，它的重传时间要比包传输中数据的平均往返时间长。这种自动重传方法通常被称为自动重传请求ARQ。此外，如果在停止等待协议中收到重复的数据包，该数据包将被丢弃，但同时会发送确认。连续ARQ协议可以提高信道利用率。保持一个传输窗口，并且位于该传输窗口中的所有分组可以被连续传输，而不需要等待另一方的确认。通常，接收方使用累积确认来发送对按顺序到达的最后一个数据包的确认，表明该数据包位置的所有数据包都已被正确接收。

3)损失确认和逾期确认

确认丢失:确认消息在传输过程中丢失。当A发送M1消息并且B收到它时，B向A发送M1确认消息，但是它在传输过程中丢失了。但是，A不知道超时后，A重传M1消息，B再次收到消息后采取以下两种措施:1 .丢弃重复的M1消息，并且不将其传送到上层。2.给a发确认消息，(不要以为已经发了，就不要再发了。如果A能重传，证明B的确认消息丢失)。

确认延迟:确认消息传输延迟。发送M1消息，b接收并发送确认。在超时期限内没有收到确认消息。a重发了M1消息，B仍然收到并继续发送确认消息(B收到了2份M1)。这时，A第二次收到了B发来的确认消息。然后发送其他数据。过了一会儿，A收到了B发来的M1的第一条确认消息(A也收到了两条确认消息)。治疗方法如下:1。a收到重复确认后，直接丢弃。2.在接收到重复的M1后，它也直接丢弃重复的M1。

4.1.2连续ARQ协议

连续ARQ协议可以提高信道利用率。发送方维护一个发送窗口，发送窗口内的所有数据包都可以连续发送出去，无需等待对方确认。一般来说，接收方使用累积确认来发送对按顺序到达的最后一个数据包的确认，表明直到该数据包的所有数据包都已被正确接收。

优点和缺点:

优点:信道利用率高，易于实现，即使确认丢失也无需重传。

缺点:不能将接收方正确接收的所有数据包的信息反映给发送方。比如发件人发了五条消息，中间的第三条消息丢失了(3号)。此时，接收方只能发送对前两条消息的确认。发送方不知道最后三个数据包的位置，但必须将所有最后三个数据包重发一次。这也称为Go-Back-N (fallback n)，这意味着您需要回退以重新发送已经发送的N条消息。

4.2滑动窗口和流量控制

利用TCP滑动窗口实现流量控制。流量控制就是控制发送方的发送速率，保证接收方能够及时收到。接收方发送的确认消息中的窗口字段可用于控制发送方的窗口大小，从而影响发送方的发送速率。如果窗口字段设置为0，则发送方无法发送数据。

4.3拥塞控制

在一定时间内，如果网络中对某种资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就会恶化。这种情况叫做拥堵。拥塞控制是防止过多的数据注入网络，使网络中的路由器或链路不会过载。拥塞控制的前提是网络能够承受现有的网络负载。拥塞控制是一个全局过程，涉及所有主机、所有路由器以及所有与网络传输性能降低相关的因素。相反，流量控制往往是点对点流量的控制，这是一个端到端的问题。流量控制需要做的就是抑制发送方发送数据的速率，让接收方能够及时接收。

为了控制拥塞，TCP发送方应该维护一个拥塞窗口(cwnd)状态变量。拥塞控制窗口的大小取决于网络的拥塞程度，并且动态变化。发送方让自己的发送窗口成为拥塞窗口和接收方的接受窗口中较小的一个。

TCP拥塞控制采用四种算法，即慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复。在网络层，路由器也可以采用适当的丢包策略(如主动队列管理AQM)来减少网络拥塞。

慢启动:慢启动算法的思想是，当主机开始发送数据时，如果立即向网络注入大量数据字节，可能会造成网络拥塞，因为网络的符合性还不知道。经验表明，比较好的方法是先探测，即从小到大逐渐增大发送窗口，即从小到大逐渐增大拥塞窗口值。cwnd的初始值为1，每经过一轮传播，cwnd就会翻倍。

拥塞避免:拥塞避免算法的思想是使拥塞窗口cwnd缓慢增加，即每往返一次RTT，发送和接收设备的cwnd加1。

快速重传和恢复:在TCP/IP中，快速重传和恢复(FRR)是一种拥塞控制算法，可以快速恢复丢失的数据包。如果没有FRR，如果数据包丢失，TCP将使用计时器请求传输暂停。在暂停期间，不会发送新的或重复的数据包。使用FRR，如果接收方收到乱序的数据段，它会立即向发送方发送重复的确认。如果发送方收到三个重复的确认，它将认为确认指示的数据段丢失，并立即重新传输这些丢失的数据段。有了FRR，就不会因为重新传输时需要暂停而延迟。当单个数据包丢失时，快速重传和恢复(FRR)可以最有效地工作。当短时间内丢失多个数据包时，它就无法有效工作。

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