內(nèi)容提綱1概述2

差錯(cuò)類型3

差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)4

差錯(cuò)控制技術(shù)5差錯(cuò)控制與網(wǎng)絡(luò)層次的關(guān)系1第一頁(yè)，共49頁(yè)。第一頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)控制：概述網(wǎng)絡(luò)通信的目的是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用進(jìn)程間傳輸信息，任何數(shù)據(jù)丟失或損壞都將對(duì)通信雙方產(chǎn)生重要的影響。差錯(cuò)控制是指在網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中發(fā)現(xiàn)（檢測(cè)）差錯(cuò)，并采取措施糾正，把差錯(cuò)限制在所允許的盡可能小的范圍內(nèi)的技術(shù)和方法。差錯(cuò)控制的目的是為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，但是任何一種差錯(cuò)控制方法均不可能糾正所有可能出現(xiàn)的差錯(cuò)。2第二頁(yè)，共49頁(yè)。第二頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)類型（續(xù)）根據(jù)差錯(cuò)的表現(xiàn)形式，可分為四類（１）：失真(Distortion)定義：被傳送信息中的一個(gè)或多個(gè)比特發(fā)生了改變，或者被傳送的信息中插入了一些新的信息，后一種情況也稱為“插入(Insertion)”主要原因：網(wǎng)絡(luò)中物理干擾（如線路噪聲）發(fā)送者和接收者之間的失步入侵者的故意攻擊結(jié)點(diǎn)中的硬件故障和軟件差錯(cuò)等解決方法：各種校驗(yàn)方法來(lái)檢測(cè)3第三頁(yè)，共49頁(yè)。第三頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)類型（續(xù)）根據(jù)差錯(cuò)的表現(xiàn)形式，可分為四類（２）丟失(Deletion)定義：網(wǎng)絡(luò)將被傳輸?shù)男畔G棄主要原因：噪聲脈沖對(duì)某個(gè)幀的破壞程度太大，以致接收方不知道這個(gè)幀已經(jīng)被傳輸；發(fā)送者和接收者之間的失步；流量控制或擁塞控制措施不當(dāng)時(shí)因資源不夠而被中間結(jié)點(diǎn)或接收者丟棄；因接收者檢測(cè)到信息被損壞而主動(dòng)將其丟棄等解決方法：用序號(hào)、計(jì)時(shí)器和確認(rèn)共同檢測(cè)，通過(guò)重傳的方法來(lái)糾正錯(cuò)誤4第四頁(yè)，共49頁(yè)。第四頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)類型（續(xù)）根據(jù)差錯(cuò)的表現(xiàn)形式，可分為四類（３）重復(fù)(Duplication)定義：多次收到同樣的信息主要原因：是差錯(cuò)控制機(jī)制本身，如果發(fā)送方錯(cuò)誤地認(rèn)為數(shù)據(jù)丟失了，因而重傳了它，就可能造成接收方收到重復(fù)的信息路由選擇機(jī)制引起的重復(fù)幀，如使用基于擴(kuò)散的路由選擇策略(如洪泛法)解決方法：用序號(hào)來(lái)檢測(cè)這種錯(cuò)誤，用丟棄重復(fù)的數(shù)據(jù)來(lái)糾正錯(cuò)誤。5第五頁(yè)，共49頁(yè)。第五頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)類型（續(xù)）根據(jù)差錯(cuò)的表現(xiàn)形式，可分為四類（４）失序(Reordering)定義：數(shù)據(jù)到達(dá)接收方的順序與發(fā)送方發(fā)送的順序不一致

主要原因：采用自適應(yīng)的路由選擇策略，分組在網(wǎng)絡(luò)中傳送時(shí)可能有多條路由而引起的后發(fā)先到

中間結(jié)點(diǎn)緩存或轉(zhuǎn)發(fā)出錯(cuò)重傳丟失的數(shù)據(jù)也可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不按序到達(dá)解決方法：把亂序的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)下來(lái)，使得以后能把它們存放在正確的位置上；丟棄亂序的數(shù)據(jù)，然后按數(shù)據(jù)丟失來(lái)處理。6第六頁(yè)，共49頁(yè)。第六頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)：概述檢查收到的數(shù)據(jù)是否正確通常情況下，我們所說(shuō)的差錯(cuò)檢測(cè)是指檢測(cè)收到的數(shù)據(jù)是否被損壞，而不包括對(duì)數(shù)據(jù)丟失、重復(fù)、亂序等差錯(cuò)的檢測(cè)在這樣的前提下，差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)所采取的方法一般是各種檢驗(yàn)和技術(shù)，如奇偶檢驗(yàn)，循環(huán)冗余檢驗(yàn)等,本節(jié)主要介紹這方面的技術(shù)差錯(cuò)檢測(cè)是差錯(cuò)控制的基礎(chǔ)

7第七頁(yè)，共49頁(yè)。第七頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)：原理E,E’：差錯(cuò)檢驗(yàn)碼對(duì)比接收器數(shù)據(jù)EE'=f(Data)數(shù)據(jù)EE=f(Data)發(fā)送器數(shù)據(jù)f:差錯(cuò)檢驗(yàn)函數(shù)問(wèn)題：為什么將檢驗(yàn)碼放在幀的尾部？8第八頁(yè)，共49頁(yè)。第八頁(yè)，共49頁(yè)。奇偶檢驗(yàn)奇偶檢驗(yàn)在數(shù)據(jù)的尾部附加上奇偶檢驗(yàn)位，使得碼字中比特“1”的個(gè)數(shù)保持為奇數(shù)(奇檢驗(yàn))或偶數(shù)(偶檢驗(yàn))被廣泛用于諸如計(jì)算機(jī)的異步串行口通信中三種類型：垂直冗余檢驗(yàn)(VerticalRedundancyChecking，VRC)水平（縱向）冗余檢驗(yàn)(LongitudinalRedundancyChecking，LRC)垂直水平冗余檢驗(yàn)

9第九頁(yè)，共49頁(yè)。第九頁(yè)，共49頁(yè)。奇偶檢驗(yàn)：垂直冗余檢驗(yàn)原理：將整個(gè)發(fā)送的信息分為長(zhǎng)度為p位的若干段，如q段，每段后面按“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)的規(guī)律加上一位奇偶位，其有(pq)個(gè)信息位，每段由p位構(gòu)成，共q段。通常p值等于一個(gè)字符的長(zhǎng)度，因此有時(shí)也將垂直冗余檢驗(yàn)稱為字符奇偶檢驗(yàn)。可以用硬件或軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)半加（不考慮進(jìn)位）運(yùn)算，且可以邊發(fā)送邊產(chǎn)生檢驗(yàn)位，并插入檢驗(yàn)位發(fā)送。在接收時(shí)邊接收邊進(jìn)行檢驗(yàn)并除去檢驗(yàn)位能檢測(cè)出每行中的所有奇數(shù)個(gè)位的錯(cuò)，但檢測(cè)不出偶數(shù)個(gè)位的錯(cuò)。對(duì)于突發(fā)錯(cuò)誤而言，奇數(shù)位錯(cuò)與偶數(shù)位錯(cuò)的概率差不多是相等的，因而對(duì)差錯(cuò)的漏檢率接近于50%。

10第十頁(yè)，共49頁(yè)。第十頁(yè)，共49頁(yè)。奇偶檢驗(yàn)：水平冗余檢驗(yàn)原理：對(duì)各個(gè)信息段的相應(yīng)位水平進(jìn)行編碼，對(duì)應(yīng)每一列產(chǎn)生一個(gè)奇偶檢驗(yàn)位。這種水平基礎(chǔ)上檢驗(yàn)字符的技術(shù)，使用了和垂直冗余檢驗(yàn)同樣的奇偶性。

漏檢率要比垂直冗余檢驗(yàn)低。不但可以檢測(cè)出各段同一位上的奇數(shù)位錯(cuò)，而且可以檢測(cè)出突發(fā)長(zhǎng)度小于等于p的所有突發(fā)錯(cuò)誤（Why?）突發(fā)長(zhǎng)度小于等于p的突發(fā)錯(cuò)誤必然分布在不同列中，每列一位，所以可以檢測(cè)出來(lái)

11第十一頁(yè)，共49頁(yè)。第十一頁(yè)，共49頁(yè)。奇偶檢驗(yàn)：垂直水平冗余檢驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行垂直冗余檢驗(yàn)和縱向冗余檢驗(yàn)?zāi)軝z測(cè)出所有3位或3位以下的錯(cuò)誤(因?yàn)榇藭r(shí)至少在某一行或某一列上為一位錯(cuò))、奇數(shù)位錯(cuò)、突發(fā)長(zhǎng)度小于等于(p+1)的突發(fā)錯(cuò)。還可以糾正部分差錯(cuò)，例如僅在某一行和某一列中有1位錯(cuò)時(shí)，就可以確定錯(cuò)誤的位置就在該行和該列的交叉處，從而得以糾正。

此外，能檢測(cè)很大一部分偶數(shù)位錯(cuò)。當(dāng)某一行出現(xiàn)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)時(shí)，雖然垂直冗余檢驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)，但在其縱向冗余檢驗(yàn)中還是可以被檢測(cè)出來(lái)；反之亦然。只有當(dāng)有錯(cuò)的各行和各列中出錯(cuò)位數(shù)均為偶數(shù)時(shí)，才不可能被發(fā)現(xiàn)。

12第十二頁(yè)，共49頁(yè)。第十二頁(yè)，共49頁(yè)。CRC檢驗(yàn)：原理CRC是數(shù)據(jù)通信中進(jìn)行錯(cuò)誤檢查和糾正的一種重要方法，易于編碼和解碼，對(duì)隨機(jī)和突發(fā)錯(cuò)碼均能以較低冗余度實(shí)施檢查。方法：發(fā)端產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼，附在信息位后面發(fā)到收端，收端按照與發(fā)端同樣的算法進(jìn)行檢驗(yàn)，若有錯(cuò)，需要重發(fā)。線性碼：由k位信息碼和r位檢驗(yàn)碼構(gòu)成，每位檢驗(yàn)碼都是前面某些信息碼元的模2和（即按照線性關(guān)系相加），碼長(zhǎng)n=k+r。線性碼特點(diǎn)：封閉性（任意兩個(gè)碼字相加仍可得到一個(gè)碼字）和循環(huán)型（一個(gè)碼字作任意循環(huán)移位得到的仍是碼字）。13第十三頁(yè)，共49頁(yè)。第十三頁(yè)，共49頁(yè)。CRC檢驗(yàn)：示例

1101010110←Q

商除數(shù)P→1101011000←XrM被除數(shù)

110101111011

110101111010

110101111110

110101101100

110101110010

11010101110←R

余數(shù)

數(shù)據(jù)：M=1010001101

除數(shù)P（生成多項(xiàng)式）=X5+X4+X2+X0XrM(X)=P(X)Q(X)+R(X)

模2運(yùn)算：加法不進(jìn)位，減法和加法一樣，例如：1111+1010=0101

冗余碼（R(X)）稱為幀檢驗(yàn)序列FCST(X)=XrM(X)+R(X)稱為循環(huán)碼接收端運(yùn)算：[XrM(X)+R(X)]/P(X)=Q(X)，有錯(cuò)：余數(shù)R(X)!=0；無(wú)錯(cuò)：余數(shù)R(X)=0，去掉尾部r位便得到信息碼

問(wèn)題：R(X)等于0就肯定沒(méi)有錯(cuò)嗎？常見(jiàn)多項(xiàng)式：

CRC-CCITT=X16+X12+X5+1；CRC-16=X16+X15+X2+1CRC-12=X12+X11+X3+X2+X+1CRC-32=X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1（信息多項(xiàng)式）14第十四頁(yè)，共49頁(yè)。第十四頁(yè)，共49頁(yè)。算術(shù)檢驗(yàn)和（因特網(wǎng)檢驗(yàn)和）盡管可以通過(guò)前面介紹的查表方法或特殊硬件方法計(jì)算檢驗(yàn)和來(lái)縮短處理時(shí)間，但：對(duì)于允許一定程度漏檢率的應(yīng)用場(chǎng)合，可以采用比CRC檢驗(yàn)簡(jiǎn)單且又能夠發(fā)現(xiàn)比較嚴(yán)重的傳輸錯(cuò)誤的方法來(lái)進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。JohnFletcher在1982提出了這樣一種差錯(cuò)檢測(cè)方法，稱為算術(shù)檢驗(yàn)和只需用到加法和取模操作算法特別簡(jiǎn)單

一些因特網(wǎng)協(xié)議（TCP、UDP和IP）使用這種方法，強(qiáng)調(diào)易實(shí)現(xiàn)性和簡(jiǎn)單性15第十五頁(yè)，共49頁(yè)。第十五頁(yè)，共49頁(yè)。ArithmeticChecksumErrordetectionatthehigherlayerisusuallydonebyordinaryarithmeticoperations.ThisissimplerinsoftwarebutsomewhatlesseffectivethanCRC.Standardtechniqueistoviewpacketassequenceofknumbersofnbitseach,sayx1,x2,...,xk.Checksumisthenthenbitnumberx1+x2+...+xkusingordinaryarithmeticwithnocarry.16第十六頁(yè)，共49頁(yè)。第十六頁(yè)，共49頁(yè)。ArithmeticChecksum(Cont.)Alternatively,checksummightbe2nbits;firstnbitsis(sum)x1+x2+...+xkandsecondnbitsis(sumofsum)x1+2x2+3x3+...+kxk.Example:n=16,checksumis16bits.Checksum=x1+x2+...+xk，接收端計(jì)算x1+x2+...+xk+Checksum=0，則沒(méi)有錯(cuò)誤。17第十七頁(yè)，共49頁(yè)。第十七頁(yè)，共49頁(yè)。UDP協(xié)議的差錯(cuò)檢測(cè)10011→153.1900001→8.10410101→171.30000111000001011→16.1100000→0和1700000→150000010000111111→108700000→1300000→1500000→0（檢驗(yàn)和）0101010001000101→數(shù)據(jù)01010→數(shù)據(jù)01001→數(shù)據(jù)0100011100000000→數(shù)據(jù)和0（填充）1001011011101011→求和得出的結(jié)果01101→檢驗(yàn)和153.19.8.104171.3.16.11全0171510871315全0數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)全012字節(jié)偽首部7字節(jié)數(shù)據(jù)填充按二進(jìn)制反碼運(yùn)算求和將得出的結(jié)果求反碼兩個(gè)數(shù)進(jìn)行二進(jìn)制反碼求和的運(yùn)算規(guī)則是從低位到高位逐列進(jìn)行計(jì)算。0和0相加是0，0和1相加是1，1和1相加是0但要產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位1，加到下一列。最高位相加后產(chǎn)生的進(jìn)位則進(jìn)到最低位，也就是循環(huán)進(jìn)位。18第十八頁(yè)，共49頁(yè)。第十八頁(yè)，共49頁(yè)。UDP協(xié)議的差錯(cuò)檢測(cè)10011→153.1900001→8.10410101→171.30000111000001011→16.1100000→0和1700000→150000010000111111→108700000→1300000→1500000→0（檢驗(yàn)和）0101010001000101→數(shù)據(jù)01010→數(shù)據(jù)01001→數(shù)據(jù)0100011100000000→數(shù)據(jù)和0（填充）1001011011101011→求和得出的結(jié)果01101→檢驗(yàn)和153.19.8.104171.3.16.11全0171510871315全0數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)全012字節(jié)偽首部7字節(jié)數(shù)據(jù)填充按二進(jìn)制反碼運(yùn)算求和將得出的結(jié)果求反碼19第十九頁(yè)，共49頁(yè)。第十九頁(yè)，共49頁(yè)。TCP協(xié)議的差錯(cuò)檢測(cè)檢驗(yàn)和字段檢驗(yàn)的范圍包括首部和數(shù)據(jù)這兩部分。和UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)一樣，在計(jì)算檢驗(yàn)和時(shí)，要在TCP報(bào)文段的前面加上12字節(jié)的偽首部。偽首部的格式與UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)的偽首部一樣。但應(yīng)將偽首部第6個(gè)字段中的17改為6（TCP的協(xié)議號(hào)是6），將第5字段中的UDP長(zhǎng)度改為TCP長(zhǎng)度。TCP必須進(jìn)行檢驗(yàn)(UDP可選)。20第二十頁(yè)，共49頁(yè)。第二十頁(yè)，共49頁(yè)。前向糾錯(cuò)技術(shù)前向糾錯(cuò)：在每個(gè)要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊附加足夠的冗余信息(糾錯(cuò)碼)，使接收方能夠推導(dǎo)出發(fā)送方實(shí)際發(fā)送的應(yīng)該是什么樣的比特串。前面介紹的縱向垂直冗余檢驗(yàn)就具有糾錯(cuò)功能。漢明碼(HammingCode)一般情況下，使用差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)出傳輸錯(cuò)誤后，通常使用重傳（請(qǐng)求重傳和超時(shí)重傳）的方法來(lái)糾正。

為什么需要前向糾錯(cuò)(ForwardErrorCorrection,FEC)？21第二十一頁(yè)，共49頁(yè)。第二十一頁(yè)，共49頁(yè)。前向糾錯(cuò)技術(shù)在有些場(chǎng)合下，不適合或不能使用重傳的方法，例如：

很長(zhǎng)的傳輸時(shí)延：例如，空間探測(cè)器與地面控制中心之間的通信，可能沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)重傳沒(méi)有反向信道：在單向廣播系統(tǒng)中，根本不能發(fā)送重傳請(qǐng)求。

高的比特差錯(cuò)率：重傳幀以及請(qǐng)求重傳幀出錯(cuò)的概率都非常高，使得重傳難以實(shí)現(xiàn)

某些實(shí)時(shí)性應(yīng)用發(fā)端的信息無(wú)法存儲(chǔ)22第二十二頁(yè)，共49頁(yè)。第二十二頁(yè)，共49頁(yè)。被保護(hù)對(duì)象的選擇有些協(xié)議中，是對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)單元（幀、分組、報(bào)文，或統(tǒng)稱為PDU）進(jìn)行檢驗(yàn)和保護(hù)，而另一些協(xié)議則只需要對(duì)數(shù)據(jù)單元的首部(控制部分)或首部中的某些字段進(jìn)行檢驗(yàn)和保護(hù)。選擇被保護(hù)對(duì)象的主要依據(jù)是：協(xié)議提供的功能下層協(xié)議提供的服務(wù)的特點(diǎn)性能上的要求等

23第二十三頁(yè)，共49頁(yè)。第二十三頁(yè)，共49頁(yè)。思考題1

請(qǐng)說(shuō)明上述協(xié)議采用的差錯(cuò)檢測(cè)方法及選擇的被保護(hù)對(duì)象的理由。2

是否在所有協(xié)議中，檢驗(yàn)和生成函數(shù)的輸入只有被保護(hù)數(shù)據(jù)？請(qǐng)舉例說(shuō)明，并作出解釋。24第二十四頁(yè)，共49頁(yè)。第二十四頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)控制技術(shù)一、確認(rèn)(Acknowledge)25第二十五頁(yè)，共49頁(yè)。第二十五頁(yè)，共49頁(yè)。確認(rèn)確認(rèn)(ack)是接收者顯式地通知發(fā)送者所發(fā)送的特定數(shù)據(jù)的接收情況被確認(rèn)的對(duì)象主要有PDU字節(jié)確認(rèn)的情況：已正確到達(dá)，還沒(méi)有收到，收到但有錯(cuò)（相當(dāng)于沒(méi)有收到）

26第二十六頁(yè)，共49頁(yè)。第二十六頁(yè)，共49頁(yè)。確認(rèn)(續(xù))確認(rèn)分為三種類型：

肯定確認(rèn)(Ack)指示數(shù)據(jù)已正確收到否定確認(rèn)(Nak)指示數(shù)據(jù)丟失（沒(méi)收到或收到但有錯(cuò)誤）

選擇確認(rèn)(SelectAck)既指示已正確接收的數(shù)據(jù)，又指示哪些數(shù)據(jù)還沒(méi)有正確收到

27第二十七頁(yè)，共49頁(yè)。第二十七頁(yè)，共49頁(yè)。確認(rèn)(續(xù))兩種發(fā)送方式：獨(dú)立確認(rèn)指用一個(gè)確認(rèn)PDU來(lái)攜帶確認(rèn)信息獨(dú)立確認(rèn)隨時(shí)可以發(fā)送另一種是捎帶確認(rèn)(piggybacking)將確認(rèn)信息放在數(shù)據(jù)PDU中發(fā)送可以提高協(xié)議的效率，但要求接收方有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)才能發(fā)送確認(rèn)通常在一種協(xié)議中，這兩種確認(rèn)形式均存在。28第二十八頁(yè)，共49頁(yè)。第二十八頁(yè)，共49頁(yè)。確認(rèn)（續(xù)）如何標(biāo)識(shí)被確認(rèn)的對(duì)象？用被確認(rèn)的PDU或字節(jié)的序號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)否定和肯定確認(rèn)通常包含一個(gè)序號(hào)如果確認(rèn)的語(yǔ)義表示給定序號(hào)之前的所有序號(hào)(包括或不包括本序號(hào))的數(shù)據(jù)都已被成功接收，則該確認(rèn)又稱為累計(jì)確認(rèn)。

選擇確認(rèn)信息中包含多個(gè)序號(hào)，其格式可以有以下幾種：

表。表中含有一組序號(hào)，代表丟失的數(shù)據(jù)或代表正確接收的數(shù)據(jù)。范圍。范圍用序號(hào)區(qū)間來(lái)表示，在區(qū)間內(nèi)的序號(hào)代表丟失的數(shù)據(jù)或者代表正確接收的數(shù)據(jù)。位圖。用一個(gè)比特組來(lái)表示確認(rèn)，其中每一個(gè)比特位代表一個(gè)序號(hào)，它被置位表示它所代表的數(shù)據(jù)已正確收到。此外，這種方法還需要一個(gè)序號(hào)，指明該位圖的偏移量。

29第二十九頁(yè)，共49頁(yè)。第二十九頁(yè)，共49頁(yè)。確認(rèn)：思考題3

討論TCP協(xié)議采用的確認(rèn)機(jī)制（考慮收到正確數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)丟失、重復(fù)、失序等情況）并分析確認(rèn)機(jī)制的效率。4

試分析高速傳輸協(xié)議與低速傳輸協(xié)議所采用的確認(rèn)機(jī)制上的差別（如幀中繼和X.25）。30第三十頁(yè)，共49頁(yè)。第三十頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)控制技術(shù)二、計(jì)時(shí)器(Timer)31第三十一頁(yè)，共49頁(yè)。第三十一頁(yè)，共49頁(yè)。計(jì)時(shí)器為什么需要計(jì)時(shí)器？如果攜帶確認(rèn)信息的確認(rèn)PDU或數(shù)據(jù)PDU丟失，則發(fā)送方無(wú)法知道發(fā)送的PDU的接收情況。這將導(dǎo)致：對(duì)于可靠通信協(xié)議而言，占用發(fā)送方緩存由于流量控制而不能發(fā)送新的PDU發(fā)送方一直處于等待狀態(tài)，死鎖計(jì)時(shí)器：檢測(cè)確認(rèn)PDU或重傳請(qǐng)求信號(hào)的丟失32第三十二頁(yè)，共49頁(yè)。第三十二頁(yè)，共49頁(yè)。計(jì)時(shí)器（續(xù)）計(jì)時(shí)器的超時(shí)值如何設(shè)置？是一個(gè)非常復(fù)雜和難解決的問(wèn)題，依賴于住返時(shí)間（RTT）RTT與網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和路由選擇策略有很大的關(guān)系，通常情況下是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的量動(dòng)態(tài)估計(jì)往返時(shí)間和重傳計(jì)時(shí)器定時(shí)值的算法Mills算法(Mills,1983)Edge算法(Edge,1984)Karn和Patridge的算法(KarnandPatridge,1987)Jacobson/Karel的算法(Jacobson,1988)如果超時(shí)計(jì)時(shí)器的超時(shí)值設(shè)置不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致過(guò)短，導(dǎo)致連續(xù)大量的數(shù)據(jù)重傳，嚴(yán)重情況下將加劇網(wǎng)絡(luò)擁塞，甚至出現(xiàn)擁塞崩潰如果超時(shí)值設(shè)置太長(zhǎng)，出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失而得不到及時(shí)糾正，則會(huì)降低協(xié)議的性能

33第三十三頁(yè)，共49頁(yè)。第三十三頁(yè)，共49頁(yè)。計(jì)時(shí)器（續(xù)）為了差錯(cuò)控制的目的，一個(gè)協(xié)議中往往存在多個(gè)計(jì)時(shí)器（續(xù)）TCP協(xié)議：重傳計(jì)時(shí)器：控制丟失的或丟棄的報(bào)文段

凍結(jié)計(jì)時(shí)器：一條連接一個(gè)凍結(jié)計(jì)時(shí)器。當(dāng)發(fā)送端的TCP收到一個(gè)窗口大小為零(讓發(fā)送端停止發(fā)送)的確認(rèn)時(shí)，就啟動(dòng)凍結(jié)計(jì)時(shí)器。

?；钣?jì)時(shí)器：在某些實(shí)現(xiàn)中，用來(lái)防止在兩個(gè)TCP端點(diǎn)之間的連接長(zhǎng)期處于空閑

時(shí)間等待計(jì)時(shí)器：在連接終止期間使用。當(dāng)TCP關(guān)閉一個(gè)連接時(shí)，它并不認(rèn)為這個(gè)連接馬上就真正關(guān)閉。在時(shí)間等待期間中，連接還處于一種中間過(guò)渡狀態(tài)。

34第三十四頁(yè)，共49頁(yè)。第三十四頁(yè)，共49頁(yè)。計(jì)時(shí)器：思考題5

請(qǐng)以TCP為例，詳細(xì)討論在設(shè)置計(jì)時(shí)器的超時(shí)值時(shí)應(yīng)考慮哪些問(wèn)題。35第三十五頁(yè)，共49頁(yè)。第三十五頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)控制技術(shù)三、重傳(Retransmit)36第三十六頁(yè)，共49頁(yè)。第三十六頁(yè)，共49頁(yè)。重傳指發(fā)送者重傳由確認(rèn)所指出的數(shù)據(jù)PDU或重傳計(jì)時(shí)器超時(shí)未收到確認(rèn)的數(shù)據(jù)PDU?；诨瑒?dòng)窗口的重傳方法：回退n幀(Go-back-N)接收方直接丟棄所有不按序到達(dá)的數(shù)據(jù)PDU。發(fā)送方從第一個(gè)否定確認(rèn)或超時(shí)時(shí)所指序號(hào)的數(shù)據(jù)PDU開始，重傳所有后續(xù)數(shù)據(jù)PDU。

選擇重傳(selectiverepeat)發(fā)送方只重傳否定確認(rèn)、選擇確認(rèn)和計(jì)時(shí)器超時(shí)指出的那些數(shù)據(jù)PDU37第三十七頁(yè)，共49頁(yè)。第三十七頁(yè)，共49頁(yè)。重傳（續(xù)）實(shí)際協(xié)議中的重傳機(jī)制比較復(fù)雜，主要是計(jì)時(shí)器的超時(shí)間隔很難確定。

TCP的重傳機(jī)制重傳機(jī)制是TCP中最重要和最復(fù)雜的問(wèn)題之一。TCP每發(fā)送一個(gè)報(bào)文段，就設(shè)置一次計(jì)時(shí)器。只要計(jì)時(shí)器設(shè)置的重傳時(shí)間到而還沒(méi)有收到確認(rèn)，就要重傳這一報(bào)文段。TCP的下層往往是一個(gè)互連網(wǎng)環(huán)境。發(fā)送的報(bào)文段可能只經(jīng)過(guò)一個(gè)高速率的局域網(wǎng)，也可能經(jīng)過(guò)多個(gè)低速率的廣域網(wǎng)，并且數(shù)據(jù)報(bào)所選擇的路由也可能會(huì)發(fā)生變化

需要一種動(dòng)態(tài)自適應(yīng)算法38第三十八頁(yè)，共49頁(yè)。第三十八頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)控制技術(shù)四、序號(hào)(SequenceNumber)39第三十九頁(yè)，共49頁(yè)。第三十九頁(yè)，共49頁(yè)。序號(hào)為什么需要序號(hào)？為了檢測(cè)數(shù)據(jù)PDU的重復(fù)、失序和丟失，需要對(duì)數(shù)據(jù)PDU進(jìn)行無(wú)二義性的編號(hào)，該編號(hào)稱為數(shù)據(jù)PDU的序號(hào)編號(hào)通常是按照請(qǐng)求服務(wù)者傳遞SDU的次序進(jìn)行的。這些SDU被放入PDU中進(jìn)行傳輸。

序號(hào)有三種不同的產(chǎn)生方式：SDU序號(hào)：對(duì)每個(gè)SDU都編上序號(hào)，從SDU序號(hào)得到PDU的序號(hào)。如果該SDU被攜帶在多個(gè)數(shù)據(jù)PDU中時(shí)，還應(yīng)附加一個(gè)SDU數(shù)據(jù)塊號(hào)PDU序號(hào)：對(duì)PDU連續(xù)編號(hào)，不管它們攜帶的SDU數(shù)據(jù)量。

字節(jié)序號(hào)：一個(gè)SDU的每個(gè)字節(jié)都編號(hào)，PDU的序號(hào)來(lái)自于它所攜帶的SDU的第1個(gè)字節(jié)的序號(hào)或最后1個(gè)字節(jié)的序號(hào)。

40第四十頁(yè)，共49頁(yè)。第四十頁(yè)，共49頁(yè)。序號(hào)（續(xù)）一個(gè)重要的問(wèn)題：如何防止序號(hào)重復(fù)？使用非常大的序號(hào)空間。這個(gè)序號(hào)空間大到使得在數(shù)據(jù)單元從這一端傳送到另一端的最大可能的遲延時(shí)間L內(nèi)，所有從源點(diǎn)發(fā)送出去的新的數(shù)據(jù)單元都具有不同的序號(hào)。在開始一個(gè)新的連接時(shí)，可以使數(shù)據(jù)單元的起始序號(hào)為上次連接中最后使用過(guò)的序號(hào)加1。每次連接開始數(shù)據(jù)單元都使用同樣的起始序號(hào)，但必須使新的連接推遲開始，如至少在上次的連接釋放后推遲時(shí)間L。

賦給每個(gè)連接一個(gè)標(biāo)號(hào)，或者稱為連接序號(hào)。對(duì)于一個(gè)給定連接中的每一個(gè)數(shù)據(jù)單元都附上連接序號(hào)。當(dāng)新建一個(gè)連接時(shí)，就換上一個(gè)新的序號(hào)(如socket)。41第四十一頁(yè)，共49頁(yè)。第四十一頁(yè)，共49頁(yè)。序號(hào)（續(xù)）序號(hào)空間的大小與信道特點(diǎn)、確認(rèn)方法、流量控制方法和PDU數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度有關(guān)如果信道的質(zhì)量比較好，則序號(hào)空間要求比較大，從而可以連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)單元，提高協(xié)議效率采用周期性確認(rèn)，序號(hào)空間就不一定要很大在停止等待協(xié)議中，只需要0和1兩個(gè)序號(hào)即可一般來(lái)說(shuō)，序號(hào)空間的大小與數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度成反比序號(hào)是確認(rèn)和重傳的基礎(chǔ)，此外序號(hào)還可用于流量控制。42第四十二頁(yè)，共49頁(yè)。第四十二頁(yè)，共49頁(yè)。差錯(cuò)控制技術(shù)：思考題6簡(jiǎn)要說(shuō)明確認(rèn)、計(jì)時(shí)器、重傳、序號(hào)之間的