《高性能计算机网络》课程教学课件（讲义）第七章 数据链路层 第40讲 滑动窗口协议

第40讲滑动窗口协议

第40 讲滑动窗口协议

7.5数据链路层滑动窗口协议及顿传输效率分析7.5.1数据链路层滑动窗口协议的分类单慎停止等待协议拉国重发滑动窗口协设协议多恢连续发送协议选择重发协议

7.5数据链路层滑动窗口协议及帧传输效率分析 7.5.1数据链路层滑动窗口协议的分类 *

7.5.2单停止等待ARQ协议ARQ实现方法主要有两种单帧的停止等待方式·多帧连续发送方式单顿停止等待ARQ协议执行过程：22发送方1NAKACKACK22接收方1

7.5.2 单帧停止等待ARQ协议 ARQ实现方法主要有两种： • 单帧的停止等待方式 •多帧连续发送方式 单帧停止等待ARQ协议执行过程： *

单顿停止等待ARQ协议效率的分析·停止等待ARQ协议的帧传输过程发送方接收方开始发送01传播延时护0！杭数据赖发送延时t1发送总数抛恢处理延时t延时确认赖发送延时ACKItrM传播延时tp开始确认赖处理延时发送00202时间时间

单帧停止等待ARQ协议效率的分析 •停止等待ARQ协议的帧传输过程 *

传输总延时分析传播延时：，发送方将表示数据的电信号经过传输介质传播到接收方时需要的传播时间：·数值上等于传输介质的长度除电磁波传播速度：·计算中将传播延时记为tp；发送延时顿发送所需的时间，数值等于发送速率除顿长度如果发送速率不变，顿越长所需的发送延时越长

帧传输总延时分析 传播延时： • 发送方将表示数据的电信号经过传输介质传播到 接收方时需要的传播时间； •数值上等于传输介质的长度除电磁波传播速度； • 计算中将传播延时记为 tp； 发送延时 • 帧发送所需的时间，数值等于发送速率除帧长度 ； •如果发送速率不变，帧越长所需的发送延时越长 ； *

处理延时·当接收方接收到一个数据帧时，需要检查数据的头地址、校验字段，以确定顿传输是否正确；当接收方接收到一个确认顿，同样需要进行检查；·结点对数据顿处理的时间与对确认顿处理的时间称为处理延时；·为了简化计算，分析顿传输总延时忽略结点对数据顿处理时间与对确认顿处理时间的细微区别，统一将数据顿处理延时和确认顿处理延时记为 tpr

处理延时 •当接收方接收到一个数据帧时，需要检查数据 帧的帧头地址、校验字段，以确定帧传输是否 正确；当接收方接收到一个确认帧，同样需要 进行检查； •结点对数据帧处理的时间与对确认帧处理的时间称为 处理延时； •为了简化计算，分析帧传输总延时忽略结点 对数据帧处理时间与对确认帧处理时间的细 微区别，统一将数据帧处理延时和确认帧处 理延时记为 tpr。 *

理想状态下，顿传输总延时为：· tT=tp+tf+tpr+ta+tp+tpr=2tp+2tpr+tf+ta简化：·结点对帧的处理延时tpr小于帧发送延时tf与传播延时tp，tpr可以忽略；·确认顿通常很短，确认顿ACK的发送延时ta可以忽略；简化后的帧传输总延时为 tt~tf+ 2tp假设：α=传播延时/发送延时=tp / tf. U=1/1+ 2α

理想状态下，帧传输总延时为： • tT=tp+tf+tpr+ta+tp+tpr=2tp+2tpr+tf+ta 简化： • 结点对帧的处理延时tpr小于帧发送延时tf与 传播延时tp，tpr可以忽略； •确认帧通常很短，确认帧 ACK的发送延时ta 可以忽略； 简化后的帧传输总延时为： • tT≈tf+ 2tp 假设：α=传播延时/发送延时= tp／tf • U=1／1+ 2α *

讨论影响协议效率的因素·如果电磁波在有线传输介质中，例如电缆中传播速度约为空间电磁波的2/3，空间电磁波传播速度为为3×10°(m/s)，则在电缆中传播速度约为2×10°(m/s)。如果连接收发双方的传输介质(s)长度为1000m，则传输延时tp约等于5.0×10·如果一个数据顿的长度为100bit，结点的发送速率为10Mbps，则发送延时tf等于8×10-5S；-5α1=tp / tf=5.0×1@9 6.9.50· U1=1 / (1+ 2×0/50×10

讨论 影响协议效率的因素 •如果电磁波在有线传输介质中，例如电缆中传 播速度约为空间电磁波的2/3，空间电磁波传播 速度为为 3×108 (m／s)，则在电缆中传播速度约 为2×108 (m/s)。如果连接收发双方的传输介质 长度为1000m，则传输延时tp约等于5.0×10-6 (s) •如果一个数据帧的长度为100bit，结点的发送 速率为10Mbps，则发送延时tf等于8×10 s； • α1=tp／tf=5.0×10 • U1=1／（1+ 2×0. 50）＝ 0.50 -5 -6 -5 /1.0×10 =0.50 *

推论：·在保持tf+2tp时间内不出现差错的条件下，连续发送多个帧，可以提高ARQ协议的传输效率

推论： •在保持tf+ 2tp时间内不出现 差错的条件下，连续发送多 个帧，可以提高ARQ协议的 传输效率。 *

重传7.5.3多顿连续发送方3发送协议接收方230-ACKI,ACK3丢弃NAKACKOACK2(a）拉回方式重传发送方32523接收方25402会弃，ACK1ACK3ACK5ACK6NAKACK4ACK2ACKO(b)选择重发方式

7.5.3多帧连续 发送协议 *