滑动窗口协议
滑动窗口协议
滑动窗口协议，是TCP使用的一种流量控制方法。
该协议允许发送方在停止并等待确认前可以连续发送多个分组。
由于发送方不必每发一个分组就停下来等待确认，因此该协议可以加速数据的传输。
只有在接收窗口向前滑动时（与此同时也发送了确认），发送窗口才有可能向前滑动。
收发两端的窗口按照以上规律不断地向前滑动，因此这种协议又称为滑动窗口协议。
当发送窗口和接收窗口的大小都等于1时，就是停止等待协议。
当发送窗口大于1，接收窗口等于1时，就是回退N步协议。
当发送窗口和接收窗口的大小均大于1时，就是选择重发协议。
协议中规定，对于窗口内未经确认的分组需要重传。
这种分组的数量最多可以等于发送窗口的大小，即滑动窗口的大小n减去1（因为发送窗口不可能大于（n-1），起码接收窗口要大于等于1）。
TCP协议在工作时，如果发送端的TCP协议软件每传输一个数据分组后，必须等待接收端的确认才能够发送下一个分组，由于网络传输的时延，将有大量时间被用于等待确认，导致传输效率低下。
为此TCP在进行数据传输时使用了滑动窗口机制。
TCP滑动窗口用来暂存两台计算机问要传送的数据分组。
每台运行TCP 协议的计算机有两个滑动窗口：一个用于数据发送，另一个用于数据接收。
发送端待发数据分组在缓冲区排队等待送出。
被滑动窗口框入的分组，是可以在未收到接收确认的情况下最多送出的部分。
滑动窗口左端标志X的分组，是已经被接收端确认收到的分组。
随着新的确认到来，窗口不断向右滑动。
TCP协议软件依靠滑动窗口机制解决传输效率和流量控制问题。
它可以在收到确认信息之前发送多个数据分组。
这种机制使得网络通信处于忙碌状态，提高了整个网络的吞吐率，它还解决了端到端的通信流量控制问题，允许接收端在拥有容纳足够数据的缓冲之前对传输进行限制。
在实际运行中，TCP滑动窗口的大小是可以随时调整的。
收发端TCP协议软件在进行分组确认通信时，还交换滑动窗口控制信息，使得双方滑动窗口大小可以根据需要动态变化，达到在提高数据传输效率的同时，防止拥塞的发生。
tcp滑动窗口协议
TCP滑动窗口协议1. 简介TCP（Transmission Control Protocol）滑动窗口协议是一种在计算机网络中用于可靠传输数据的协议。
滑动窗口协议通过动态调整发送方和接收方之间的发送窗口大小，实现了高效的数据传输和流量控制。
本文将详细介绍TCP滑动窗口协议的工作原理、流程以及其中的关键概念。
2. 工作原理TCP滑动窗口协议基于一种叫做滑动窗口（Sliding Window）的机制。
发送方和接收方各自维护一个窗口，用于控制数据的传输和接收。
发送方的窗口由发送窗口起始位置（Send Base）和发送窗口大小（Send Window Size）组成，表示可以连续发送的数据的范围。
接收方的窗口由接收窗口起始位置（Receive Base）和接收窗口大小（Receive Window Size）组成，表示可以接收的数据的范围。
发送方首先将窗口内的数据发送给接收方，并等待接收方的确认。
一旦接收方正确接收到数据并确认，发送方将发送窗口向前滑动，并发送新的数据。
接收方在正确接收数据后，将接收窗口向前滑动，并发送确认给发送方。
通过滑动窗口的机制，发送方和接收方可以灵活地控制数据的传输速率，避免数据的丢失和网络拥塞。
3. 流程TCP滑动窗口协议的流程包括发送方和接收方的交互，具体如下：1.发送方初始化发送窗口，将发送窗口起始位置（Send Base）设置为0，发送窗口大小（Send Window Size）设置为初始值。
2.发送方将发送窗口内的数据发送给接收方，并等待接收方的确认。
3.接收方正确接收到数据后，将接收窗口向前滑动，并发送确认给发送方。
4.发送方收到接收方的确认后，将发送窗口向前滑动，并发送新的数据。
5.重复步骤2至步骤4，直到所有数据都正确传输完成。
6.发送方和接收方可以根据对方的反馈动态调整发送窗口和接收窗口的大小，以适应网络状况的变化。
4. 关键概念在TCP滑动窗口协议中，有几个关键的概念需要理解。
滑动窗口协议 (2)
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议1. 引言滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，它通过将数据分割成多个小块，并按照顺序发送和接收，以提高传输效率和可靠性。
本协议旨在定义滑动窗口协议的标准格式和规范，以确保数据的可靠传输和顺序性。
2. 术语和定义2.1 发送方（Sender）：负责将数据分割成小块并发送的一方。
2.2 接收方（Receiver）：负责接收并组装数据块的一方。
2.3 窗口（Window）：发送方和接收方之间的数据缓冲区，用于控制数据的流动。
2.4 序列号（Sequence Number）：用于标识数据块的顺序，以便接收方正确组装数据。
3. 协议规范3.1 连接建立发送方和接收方在建立连接前，双方需要互相确认通信参数，包括最大窗口大小、超时时间等。
连接建立后，双方将进入数据传输阶段。
3.2 数据分割和发送3.2.1 发送方将待传输的数据分割成多个数据块，并为每一个数据块分配一个惟一的序列号。
3.2.2 发送方根据窗口大小，将数据块按序发送给接收方。
3.2.3 发送方维护一个发送窗口，窗口的大小不超过接收方指定的最大窗口大小。
发送方将已发送但未收到确认的数据块缓存在窗口中。
3.3 确认和接收3.3.1 接收方收到数据块后，将根据序列号进行排序和组装。
3.3.2 接收方向发送方发送确认消息，确认已成功接收到数据块。
3.3.3 接收方维护一个接收窗口，窗口的大小不超过发送方指定的最大窗口大小。
接收方将已正确接收到的数据块缓存在窗口中。
3.4 窗口滑动3.4.1 发送方收到接收方的确认消息后，将滑动发送窗口，将窗口内的数据块向前滑动。
3.4.2 接收方收到发送方的确认消息后，将滑动接收窗口，将窗口内的数据块向前滑动。
3.5 超时重传3.5.1 发送方在发送数据块后，等待接收方的确认消息。
如果超过预设的超时时间仍未收到确认消息，则发送方将重新发送该数据块。
3.5.2 接收方在接收到数据块后，如果发现数据块的序列号与预期不符，则发送一个重复确认消息，要求发送方重新发送该数据块。
滑动窗口协议书
滑动窗口协议书甲方（发送方）：_____________________乙方（接收方）：_____________________鉴于甲方与乙方就数据传输服务达成合作意向，为确保数据传输的准确性、完整性和稳定性，双方同意采用滑动窗口协议来管理数据传输过程。
现就滑动窗口协议的具体条款达成如下协议：第一条协议目的本协议旨在通过滑动窗口机制，确保双方在数据传输过程中能够有效地控制数据流量，避免数据丢失和重复发送，提高传输效率。
第二条协议定义2.1 滑动窗口协议：指在数据传输过程中，发送方在未收到接收方确认信息前，可以连续发送多个数据包，但发送的数据包数量受到窗口大小的限制。
2.2 窗口大小：指在任何时刻，发送方可以发送但尚未收到确认的数据包的最大数量。
第三条窗口大小3.1 双方同意，初始窗口大小设定为N个数据包。
3.2 根据网络状况和接收方的处理能力，乙方有权要求调整窗口大小，但需提前通知甲方，并得到甲方的同意。
第四条数据传输4.1 甲方在发送数据时，应按照滑动窗口协议的规定，控制发送的数据包数量。
4.2 乙方在接收数据后，应及时向甲方发送确认信息，以便甲方更新窗口状态并发送后续数据包。
第五条数据确认5.1 乙方在接收到数据包后，应检查数据的完整性和正确性。
5.2 若数据包无误，乙方应向甲方发送确认信息；若数据包有误，乙方应向甲方发送否定确认信息，并要求重新发送。
第六条超时重传6.1 若甲方在规定时间内未收到乙方的确认信息，应视为数据传输失败，甲方应重新发送该数据包。
6.2 双方应协商确定超时时间，并在协议中明确。
第七条协议变更7.1 任何一方希望变更本协议内容，应提前通知对方，并得到对方的书面同意。
7.2 变更后的协议内容，自双方签字盖章之日起生效。
第八条争议解决8.1 本协议在履行过程中发生的任何争议，双方应通过友好协商解决。
8.2 如协商不成，任何一方均可向甲方所在地人民法院提起诉讼。
第九条其他9.1 本协议自双方签字盖章之日起生效，有效期为一年，除非双方另有书面约定。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、协议介绍滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，通过设置发送方和接收方的窗口大小，实现可靠的数据传输和流量控制。
本协议旨在确保数据的完整性和可靠性，提高数据传输的效率和可控性。
二、协议要求1. 数据传输的可靠性：确保数据在传输过程中不丢失、不损坏、不重复。
2. 流量控制：根据接收方的处理能力和网络状况，控制发送方的数据发送速率，避免数据拥塞。
3. 窗口管理：通过滑动窗口的机制，实现数据的分段发送和接收，提高数据传输的效率。
4. 错误检测和纠正：采用适当的错误检测和纠正机制，保证数据传输的准确性。
三、协议流程1. 发送方将待发送的数据分割为固定大小的数据段，并设置发送窗口的大小。
2. 发送方将数据段按照顺序发送给接收方，并启动定时器等待接收方的确认信息。
3. 接收方接收到数据段后，检查数据的完整性。
如果数据正确无误，则发送确认信息给发送方。
4. 发送方收到确认信息后，将发送窗口向前滑动一个位置，并继续发送下一个数据段。
5. 如果发送方在定时器超时前没有收到确认信息，则认为数据丢失，重新发送该数据段。
6. 接收方在收到重复的数据段时，丢弃重复数据并发送确认信息。
四、协议实现1. 窗口大小的选择：根据网络状况和接收方的处理能力，合理选择发送窗口和接收窗口的大小。
2. 序列号的分配：发送方为每个数据段分配一个唯一的序列号，接收方通过序列号确认接收到的数据段。
3. 确认机制：接收方在接收到数据段后，发送确认信息给发送方，确认已收到数据段。
4. 定时器机制：发送方设置定时器，超时后重新发送未收到确认的数据段。
5. 错误检测和纠正：采用适当的错误检测和纠正机制，如循环冗余校验（CRC）等。
五、协议优化1. 快速重传：接收方在收到连续的重复数据段时，立即发送确认信息，以提高数据传输效率。
2. 拥塞控制：根据网络拥塞的程度，动态调整发送窗口的大小，避免数据拥塞和丢失。
3. 流量控制：接收方通过发送窗口的大小，控制发送方的数据发送速率，防止数据过载。
滑动窗口协议
滑动窗口协议一、背景与目的滑动窗口协议是一种通信协议，用于在不可靠的通信信道上实现可靠的数据传输。
它通过使用滑动窗口机制，确保数据的有序传输和可靠接收。
本协议的目的是规定滑动窗口协议的标准格式，以便确保各方在通信过程中能够正确理解和实施该协议。
二、术语定义1. 发送方（Sender）：负责将数据发送给接收方的实体。
2. 接收方（Receiver）：负责接收发送方传输的数据的实体。
3. 帧（Frame）：数据传输中的基本单位，包含数据和控制信息。
4. 序列号（Sequence Number）：用于标识每个帧的唯一编号。
5. 窗口（Window）：发送方和接收方之间的缓冲区，用于存储待发送或待接收的帧。
6. 确认帧（Acknowledgement Frame）：接收方向发送方发送的帧，用于确认已成功接收的帧。
7. 超时（Timeout）：发送方等待接收方确认帧的时间长度。
8. 重传（Retransmission）：发送方在超时后，重新发送未收到确认的帧。
三、协议规定1. 帧格式滑动窗口协议的帧格式如下：[序列号][数据][校验和]- 序列号：占用固定长度的位数，用于标识帧的序列号。
- 数据：占用固定长度的位数，用于存储待传输的数据。
- 校验和：占用固定长度的位数，用于校验数据的完整性。
2. 窗口大小- 发送方窗口（Sender Window）：发送方允许发送的帧的最大数量。
- 接收方窗口（Receiver Window）：接收方允许接收的帧的最大数量。
3. 发送方操作1) 初始化- 发送方窗口起始位置为0。
- 发送方等待接收方确认帧的超时时间为T。
2) 发送数据- 发送方将待传输的数据划分为多个帧，并依次发送。
- 发送方将每个帧的序列号填入帧的序列号字段。
- 发送方等待接收方确认帧，如果超过超时时间仍未收到确认帧，则重传该帧。
3) 接收确认- 发送方接收到接收方的确认帧后，将发送方窗口向前滑动一个位置。
滑动窗口协议
滑动窗口协议引言在计算机网络中，滑动窗口协议是一种常用的数据传输协议，用于确保可靠的数据传输。
本文将介绍滑动窗口协议的基本概念、工作原理以及应用场景等内容。
滑动窗口协议的基本概念滑动窗口协议是一种基于窗口的流量控制协议。
在数据传输过程中，发送方和接收方都维护着一个固定大小的窗口，用于管理待发送的数据和已接收的数据。
滑动窗口协议的工作原理滑动窗口协议的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤： 1. 发送方将待发送的数据分割成若干个数据包，并按顺序发送。
2. 接收方接收数据包，并发送确认信息给发送方。
3. 发送方收到确认信息后，将窗口向前滑动一个单位，继续发送下一个数据包。
4. 如果接收方未收到某个数据包，或者数据包有错误，将请求发送方重新发送该数据包。
滑动窗口协议的优势相比于其他传输协议，滑动窗口协议具有以下优势： 1. 可靠性：滑动窗口协议通过确认机制和重传机制，能够确保数据的可靠传输。
2. 流量控制：通过窗口大小的控制，滑动窗口协议可以有效控制数据传输的速率，避免数据的丢失和网络拥塞。
3. 高效性：滑动窗口协议支持并行发送多个数据包，提高了数据传输的效率。
滑动窗口协议的应用场景滑动窗口协议广泛应用于各种数据传输场景，包括但不限于： 1. 文件传输：在文件传输过程中，滑动窗口协议可以确保文件的完整性和正确性。
2. 视频流传输：通过滑动窗口协议，可以实现对视频流的实时传输和播放。
3. 数据库同步：在数据库同步过程中，滑动窗口协议可以确保数据的一致性和可靠性。
总结滑动窗口协议是一种常用的数据传输协议，通过窗口管理机制，实现了数据的可靠传输和流量控制。
它具有可靠性、高效性和流量控制等优势，并在文件传输、视频流传输和数据库同步等场景中得到广泛应用。
熟悉滑动窗口协议的工作原理和应用场景，对于网络通信的设计和优化具有重要意义。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、引言滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，其主要目的是在发送方和接收方之间建立可靠的数据传输通道。
该协议通过使用滑动窗口的概念来实现数据的流控制和错误恢复。
二、协议背景随着网络通信的发展，数据传输的可靠性和效率成为了重要的问题。
传统的数据传输方式存在着丢包、重传等问题，因此需要一种更可靠、高效的协议来解决这些问题。
滑动窗口协议应运而生。
三、协议原理1. 数据分段：发送方将要传输的数据按照一定的大小进行分段，并为每个数据段分配一个序号。
2. 窗口大小：发送方和接收方都维护一个滑动窗口，窗口大小表示当前可以发送或接收的数据段的数量。
3. 发送方操作：a. 发送窗口：发送方将窗口内的数据段发送给接收方，并等待接收方的确认。
b. 接收确认：接收到接收方的确认后，发送方将窗口滑动，并发送下一个窗口内的数据段。
c. 超时重传：如果发送方在一定时间内未收到接收方的确认，将会重传窗口内的数据段。
4. 接收方操作：a. 接收窗口：接收方接收到发送方发送的数据段后，将其存储在接收窗口中，并发送确认给发送方。
b. 确认重复：如果接收方收到重复的数据段，将会发送上一次确认的序号给发送方。
c. 有序交付：接收方将有序交付给上层应用的数据段，即按照序号顺序将数据段交付给应用层。
四、协议流程1. 发送方将要传输的数据按照一定的大小进行分段，并为每个数据段分配一个序号。
2. 发送方维护一个发送窗口，将窗口内的数据段发送给接收方，并等待接收方的确认。
3. 接收方接收到发送方发送的数据段后，将其存储在接收窗口中，并发送确认给发送方。
4. 发送方收到接收方的确认后，将窗口滑动，并发送下一个窗口内的数据段。
5. 如果发送方在一定时间内未收到接收方的确认，将会重传窗口内的数据段。
6. 接收方如果收到重复的数据段，将会发送上一次确认的序号给发送方。
7. 接收方将有序交付给上层应用的数据段，即按照序号顺序将数据段交付给应用层。
滑动窗口协议的名词解释
滑动窗口协议的名词解释在计算机网络领域中，滑动窗口协议是一种用于数据传输的通信协议。
它利用了滑动窗口机制，以实现可靠的数据传输和流量控制。
滑动窗口协议的设计理念是基于发送方与接收方之间的通信通道。
一、滑动窗口机制滑动窗口机制是滑动窗口协议的核心概念之一。
它是一种流量控制技术，通过动态调整发送方与接收方之间的传输窗口大小来控制数据传输速率。
发送方和接收方各自维护一个窗口，窗口的大小取决于网络条件和协议设计。
二、发送方窗口发送方窗口是指发送方维护的一个缓冲区，用于存储待发送的数据包。
窗口的大小可以根据网络状况和接收方的接收能力进行动态调整。
发送方每发送一个数据包，窗口向后滑动一格。
如果接收方确认接收到数据包，发送方将滑动窗口继续向后滑动，发送下一个数据包。
三、接收方窗口接收方窗口是指接收方维护的一个缓冲区，用于按序接收发送方发送的数据包。
接收方窗口的大小也可以根据网络状况和接收方的处理能力进行动态调整。
接收方通过发送确认消息告知发送方已接收到哪些数据包，以便发送方进行相应的调整。
四、滑动窗口协议的工作原理滑动窗口协议的工作原理基于两个核心概念：流量控制和可靠传输。
发送方和接收方通过协商和动态调整窗口大小，以实现合理的数据传输速率，并保证数据的可靠性。
1. 流量控制滑动窗口协议通过发送方和接收方之间窗口的大小动态调整，以控制数据传输速率。
发送方根据接收方窗口大小和网络状况来发送数据包，确保不会过载接收方。
一旦接收方窗口满了，发送方将停止发送，直到接收方发送确认消息，表示有更多可接收的空间。
这种流量控制机制可以有效避免网络拥塞和数据丢失。
2. 可靠传输滑动窗口协议通过确认机制和超时重传来实现数据的可靠传输。
发送方在发送数据包后，等待接收方的确认消息。
如果发送方在规定时间内没有收到确认消息，就会认为数据包丢失，将重传该数据包。
接收方在接收到数据包后，发送确认消息给发送方，以表示已经接收到该数据包。
如果接收方在规定时间内未发送确认消息，发送方会重新发送该数据包。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、引言滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，它通过分割数据流并设置窗口大小，实现了可靠的数据传输和流量控制。
本协议旨在确保数据的可靠传输，提高网络传输效率。
二、协议定义1. 数据分割：发送方将待传输的数据流分割为多个数据包，每个数据包的大小由发送方自行定义。
2. 窗口设置：发送方和接收方都设置一个滑动窗口，用于控制数据传输的流量。
3. 序列号：每个数据包都有一个唯一的序列号，用于标识数据包的顺序。
4. 确认应答：接收方收到数据包后，发送确认应答给发送方，以确认数据包的接收情况。
5. 超时重传：如果发送方在规定时间内未收到确认应答，则会将该数据包重新发送。
三、协议过程1. 发送方：a) 初始化：发送方设置窗口的大小、超时时间，并将待发送的数据流分割为多个数据包。
b) 发送数据：发送方将窗口内的数据包发送给接收方，并开始计时。
c) 等待确认：发送方等待接收方的确认应答，如果在超时时间内未收到应答，则进行超时重传。
d) 窗口滑动：当接收方发送确认应答时，发送方将窗口向前滑动，并发送窗口内的下一个数据包。
e) 数据重传：如果发送方在超时时间内未收到确认应答，则会将窗口内的所有数据包进行重传。
2. 接收方：a) 初始化：接收方设置窗口的大小，并准备接收数据。
b) 接收数据：接收方接收发送方发送的数据包，并发送确认应答给发送方。
c) 确认应答：接收方发送确认应答给发送方，以告知发送方数据包的接收情况。
d) 窗口滑动：当接收方接收到连续的数据包时，窗口向前滑动，并将接收到的数据传递给上层应用。
e) 数据重复：如果接收方收到重复的数据包，则丢弃该数据包，并重新发送上次确认应答。
四、协议特点1. 可靠性：滑动窗口协议通过确认应答和超时重传机制，确保数据的可靠传输。
2. 流量控制：发送方和接收方通过设置窗口大小，实现了对数据传输的流量控制，避免了网络拥塞。
3. 效率：滑动窗口协议通过窗口滑动和数据分割，提高了网络传输的效率，减少了传输延迟。
第9讲 滑动窗口协议和HDLC
问题：第二次发送的8帧是成功了还是全部丢失了？
发送和接收窗口尺寸小于2k，K（序列号的位数）
1.3 选择重传协议
如果线路很糟糕，使用退后n帧的协议会浪费大量的带 宽重传帧。
解决的策略：
允许接收过程接收并缓存坏帧或丢失帧后面的帧。 接收方只把出错的帧丢弃，其后续帧保存在缓存中，向发送 方发送对出错帧的非确认帧（NAK）。
……
0 1 2 3 4 5 6 7
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
准备接收新的0号帧 错将重发帧当作新帧接收
退后N帧协议窗口大小的约束条件
考虑最大发送窗口大小为8的情况：
发送过程发送帧0~7帧； 帧7的捎带确认最终返回到发送过程； 发送过程发送另外8帧0~7，序号再次为0~7； 现在帧7的另一个捎带确认到达。
类型 S 名称
功能
肯定确认帧，准备接收序号为N(R)的帧。具有流量 控制作用；用于没有捎带确认的场合。
否定确认帧，表示检测到传输错误，要求重传从序 号N(R)开始的所有帧。用于后退N帧协议。 小于序号N(R)的帧已全部正确收到，但还未准备好 接收下一帧，要求发送方停止发送。具有流量 控制作用。 只重发序号为N(R)的帧，用于选择重传协议中。
7
0 1 6 2 5
7
0 1 2
4 7
3 0 1 6 2 5
4 7
3 0 1 6 2 5
4 7
3 0 1 2
4 3 （b）
4 3 （c）
4
3
（d）
(b) 第一个帧发出之后
(c) 第一个帧接收之后
(d) 第一个确认收到之后
(a) 正常情况
滑动窗口协议
滑动窗口协议1. 简介滑动窗口协议是一种在计算机网络中常用的传输协议。
它基于窗口的概念，可以提高数据传输的效率和可靠性。
本文将详细介绍滑动窗口协议的原理、工作流程以及优势。
2. 原理滑动窗口协议的核心原理是利用窗口的概念来管理数据的传输。
每个窗口都有一个固定大小，表示可以发送或接收的数据的数量。
发送方维护一个发送窗口，用于存放待发送的数据包。
初始状态下，发送窗口的左端点位于第一个数据包，右端点位于窗口大小加一处。
发送方每次发送一个数据包后，将窗口向右滑动一个位置。
接收方维护一个接收窗口，用于存放已经成功接收的数据包。
初始状态下，接收窗口的左端点和右端点都位于第一个数据包处。
接收方每次接收到一个数据包后，将窗口向右滑动一个位置。
滑动窗口协议通过控制窗口的大小，实现了多个数据包的同时传输。
发送方和接收方可以独立选择窗口大小，使得协议可以灵活地适应不同的网络环境和需求。
3. 工作流程滑动窗口协议的工作流程如下：3.1 发送方1.发送方将待发送的数据划分为多个数据包，存放在发送窗口中。
2.发送方发送发送窗口中的数据包，并启动一个定时器，等待接收方的确认。
3.如果收到接收方的确认，发送方将窗口向右滑动一个位置，继续发送下一个窗口的数据包。
4.如果定时器超时，发送方重新发送发送窗口中未收到确认的数据包。
5.重复步骤3和步骤4，直到发送完所有数据包。
3.2 接收方1.接收方接收到发送方发送的数据包，并存放在接收窗口中。
2.接收方发送确认消息给发送方，表示已成功接收到数据包。
3.接收方将窗口向右滑动一个位置，继续接收下一个窗口的数据包。
4.重复步骤1、步骤2和步骤3，直到接收完所有数据包。
4. 优势滑动窗口协议具有以下优势：4.1 高效的数据传输滑动窗口协议可以同时传输多个数据包，提高了数据传输的效率。
通过调整窗口的大小，可以适应不同的网络环境和带宽。
4.2 自动重传机制滑动窗口协议具有自动重传机制，可以在数据包丢失或损坏时自动重发。
滑动窗口协议
滑动窗口协议滑动窗口(shde window)协议可以解决在数据包受损、数据包丢失和过早超时等情况组合下的同步问题。
滑动窗口协议分为3类：1位滑动窗口协议、退后n帧协议和选择性重传协议。
在滑动窗口协议中，为每个数据包分配一个序列号，范围是从0到某个最大值，代表已发送但尚未确认的数据包。
当接收到来自应用的数据后，发送方将其打包并分配一个最大的序列号，随后将窗口的上限加l，在确认到达时，将窗口的下限加l。
采用这种方法，窗口可持续地维持一系列未确认的数据包。
因为发送方窗口内的当前数据包有可能在传输过程中丢失或损坏，所以发送方必须保存所有未经确认的数据包，以备重传。
接收方的窗口对应着允许接收的数据包。
对于任何落在窗口以外的数据包都不加说明地丢弃。
当序列号等于窗口下限的数据包收到后，就产生一个确认，且窗口整个向前移动一个位置。
滑动协议窗口一般采用所谓的“捎带确认”(Piggyback Acknowledgement)技术，以提高数据传输的效率。
其处理过程是：当一个数据包到达之后，接收方不是立即发送一个独立的确认，而是维持等待，直到上层向其传送下一个分组，确认被附加到即将发送的数据包上。
也就是说，确认是附在下一个将发送的数据包上进行传送的。
捎带技术能有效地利用信道带宽，因此常被用于大流量的数据通讯场合。
基本原理链路层中发送方与接收方必须通过一种协议来达到同步。
通过同步可达到流量控制并实现出错恢复。
在滑动窗口协议中，每个要发出的帧包含一1、序号，范围从0到某个最大值。
最大值通常是2 一I以便刚好对应一十n位字段。
滑动窗口协议的关键在于任意时刻发送方都保持一个连续序号表，对应允许发送的帧，这些帧称作在发送方窗口之内。
同样。
收方也保持一十接收窗口。
对应于允许接收的帧。
发方和收方不必具有同样大小的窗口及上、下限值。
在发方的窗口内的序号代表已发而未确认的帧。
当新的帧从网络层到达链路层时被赋予窗口内最大序号。
窗口的上界加l。
滑动窗口协议
滑动窗口协议一、协议概述滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，通过滑动窗口的机制实现可靠的数据传输。
该协议允许发送方将一定数量的数据分成多个数据包进行发送，接收方通过确认机制告知发送方已成功接收数据包，同时控制窗口大小来调整数据传输速率。
二、协议要求1. 可靠性：确保数据的完整性和准确性，防止数据丢失或损坏。
2. 效率：通过滑动窗口机制实现高效的数据传输，尽可能减少重传和延迟。
3. 可扩展性：支持动态调整窗口大小，适应不同网络环境和传输需求。
三、协议流程1. 发送方将待发送的数据分割成多个数据包，并按顺序编号，构成发送窗口。
2. 发送方发送窗口中的数据包，并启动定时器等待接收方的确认。
3. 接收方接收到数据包后，检查数据的完整性，如果正确则发送确认消息，同时将数据包交给上层应用。
4. 发送方收到确认消息后，将对应的数据包从发送窗口中移除，并根据接收方返回的确认信息调整窗口大小。
5. 如果发送方在定时器超时前未收到确认消息，则重新发送对应的数据包。
6. 发送方和接收方根据需要动态调整窗口大小，以优化数据传输效率。
四、协议数据包格式协议数据包由报头和数据两部分组成。
1. 报头格式：- 序号：用于标识数据包的顺序，保证数据包按序传输。
- 确认号：用于标识接收方期望接收的下一个数据包的序号。
- 窗口大小：用于告知发送方接收方当前可接收的数据包数量。
- 校验和：用于检测数据包是否损坏。
2. 数据格式：- 数据：待传输的数据内容。
五、协议控制机制1. 窗口滑动：发送方根据接收方返回的确认信息，动态调整发送窗口的大小，以提高传输效率。
2. 超时重传：发送方设置定时器，如果在定时器超时前未收到确认消息，则重新发送对应的数据包。
3. 确认机制：接收方收到数据包后发送确认消息，以告知发送方已成功接收数据。
4. 流量控制：接收方通过窗口大小控制来限制发送方的传输速率，以避免网络拥塞。
六、协议优化1. 滑动窗口大小的动态调整：根据网络状况和带宽情况，动态调整发送窗口的大小，以提高传输效率。
滑动窗口协议
滑动窗口协议滑动窗口协议是一种用于网络通信中的数据传输协议，它通过滑动窗口的方式来控制发送方和接收方之间数据的传输速度，保证数据的可靠传输。
该协议在现代计算机网络中广泛应用，能够有效解决网络传输中的丢包和延迟等问题。
滑动窗口协议通过发送方和接收方之间维护一个窗口的概念来实现数据传输。
窗口的大小表示了发送方可以连续发送的数据包个数，而窗口的滑动则表示了接收方已经成功接收到的数据包个数。
具体来说，发送方将窗口分为两个部分：发送窗口和接收窗口。
发送窗口用来存储已经发送但还未被确认的数据包，而接收窗口则用来存储已经成功接收并已经被确认的数据包。
在滑动窗口协议中，发送方会按照窗口的大小选择连续发送数据包。
一旦发送方发送了一个数据包，它就会开始一个计时器，等待接收方的确认信息。
如果计时器超时，发送方会重新发送相同的数据包。
接收方收到数据包后，会依次将已经成功接收的数据包进行确认，并将已经确认的数据包从接收窗口中移出。
同时，接收方也会根据窗口的大小发送确认信息给发送方，告知发送方窗口的状态。
滑动窗口协议的一个重要特点是流量控制。
通过动态调节窗口的大小，协议可以使发送方和接收方之间的数据传输速度保持平衡。
当接收方的接收能力较强时，窗口可以增大，发送方可以发送更多的数据包。
而当接收方的接收能力较弱时，窗口则会减小，发送方发送的数据包则会减少，以避免过多的丢包现象。
滑动窗口协议还可以实现可靠传输。
通过在发送方和接收方之间进行确认信息的传递，协议可以确保数据的正确接收和传输。
如果发送方没有收到确认信息，它会重新发送相同的数据包，确保数据包的可靠传输。
总之，滑动窗口协议是一种高效可靠的数据传输协议，通过动态调节窗口大小和传递确认信息，它可以实现数据的可靠传输和流量控制。
在现代计算机网络中，我们经常使用这种协议来实现快速而稳定的数据传输，提高网络通信的效率和可靠性。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、引言滑动窗口协议是一种用于数据通信的协议，旨在解决数据传输中的可靠性和流量控制问题。
本协议旨在确保数据的准确传输和接收，并通过控制发送方和接收方之间的数据流量，以提高通信效率。
二、协议目标本协议的目标是实现以下功能：1. 确保数据的可靠传输，防止数据丢失或损坏。
2. 控制发送方和接收方之间的数据流量，以避免数据拥塞和丢失。
3. 提供数据传输的顺序性，确保接收方按照发送方的顺序接收数据。
4. 提供错误检测和纠正机制，以确保数据的完整性和准确性。
三、协议流程1. 连接建立阶段：a. 发送方向接收方发送连接请求。
b. 接收方收到连接请求后，向发送方发送连接确认。
c. 发送方收到连接确认后，连接建立完成。
2. 数据传输阶段：a. 发送方将数据分割为固定大小的数据包，并按顺序编号。
b. 发送方将数据包发送给接收方，并启动计时器。
c. 接收方收到数据包后，发送确认信息给发送方。
d. 发送方收到确认信息后，将计时器停止，并发送下一个数据包。
e. 如果发送方在计时器超时前未收到确认信息，则重新发送该数据包。
f. 接收方收到数据包后，检查数据包的编号是否按顺序接收，如果不是，则丢弃该数据包。
g. 接收方将按顺序接收到的数据包组装成完整的数据。
3. 连接关闭阶段：a. 发送方向接收方发送连接关闭请求。
b. 接收方收到连接关闭请求后，发送确认信息给发送方。
c. 发送方收到确认信息后，连接关闭完成。
四、协议参数本协议使用以下参数来实现其功能：1. 滑动窗口大小：用于控制发送方发送的数据包数量。
2. 超时时间：用于控制发送方在未收到确认信息时重新发送数据包的时间间隔。
3. 序列号：用于标识数据包的顺序。
五、协议安全性为确保协议的安全性，可以采取以下措施：1. 加密传输：使用加密算法对数据进行加密，以防止数据被篡改或窃取。
2. 认证机制：使用认证机制对发送方和接收方进行身份验证，以确保通信双方的合法性。
关于滑动窗口协议书
关于滑动窗口协议书甲方（提供方）：_______________________乙方（接收方）：_______________________鉴于甲方与乙方就滑动窗口服务达成以下协议，双方本着平等自愿、诚实信用的原则，经协商一致，特订立本协议，以资共同遵守。
第一条定义1.1 滑动窗口服务：指甲方根据乙方需求，提供的一种数据传输服务，允许乙方在一定时间内接收和发送数据，而无需等待对方确认。
1.2 数据传输：指通过电子方式在甲方和乙方之间传输信息的行为。
第二条服务内容2.1 甲方同意按照本协议的规定，向乙方提供滑动窗口服务。
2.2 乙方同意按照本协议的规定，接收甲方提供的滑动窗口服务。
第三条服务期限3.1 本协议的服务期限自______年____月____日起至______年____月____日止。
第四条服务费用4.1 乙方应按照本协议附件一所列的费用标准，向甲方支付服务费用。
4.2 服务费用的支付方式、时间等相关事宜，按照本协议附件二的规定执行。
第五条双方权利与义务5.1 甲方的权利与义务：5.1.1 甲方应保证提供的滑动窗口服务符合国家相关法律法规的规定。
5.1.2 甲方应确保服务的稳定性和可靠性。
5.2 乙方的权利与义务：5.2.1 乙方有权要求甲方提供符合本协议规定的服务。
5.2.2 乙方应按照本协议的规定及时支付服务费用。
第六条保密条款6.1 双方应对在本协议履行过程中知悉的对方商业秘密和技术秘密予以保密。
6.2 未经对方书面同意，任何一方不得向第三方披露、泄露或允许第三方使用上述保密信息。
第七条违约责任7.1 如一方违反本协议的任何条款，违约方应承担违约责任，并赔偿对方因此遭受的所有损失。
第八条争议解决8.1 本协议在履行过程中发生的任何争议，双方应首先通过友好协商解决。
8.2 如果协商不成，任何一方均可向甲方所在地的人民法院提起诉讼。
第九条协议的变更和终止9.1 本协议的任何变更或补充，必须经双方协商一致，并以书面形式确定。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、引言滑动窗口协议是一种用于在计算机网络中进行可靠数据传输的协议。
该协议通过将数据分割成小的数据包，并在发送方和接收方之间维护一个滑动窗口，以实现数据的有序传输和错误恢复。
二、协议概述1. 目的：滑动窗口协议的目的是确保数据在发送方和接收方之间的可靠传输，并能够在发生错误时进行恢复。
2. 工作原理：a. 发送方将待发送的数据分割成小的数据包，并按照顺序编号。
b. 发送方维护一个发送窗口，窗口的大小取决于网络状况和接收方的处理能力。
c. 发送方将窗口内的数据包发送给接收方，并等待接收方的确认。
d. 接收方接收到数据包后，将确认信息发送给发送方。
e. 发送方收到确认信息后，将窗口向前滑动一个位置，并发送下一个数据包。
f. 如果发送方在一定时间内未收到确认信息，则认为该数据包丢失，并重新发送。
3. 数据包格式：数据包由头部和数据部分组成，头部包含以下信息：- 序列号：用于标识数据包的顺序。
- 确认号：用于确认接收方已成功接收到的数据包。
- 校验和：用于检测数据包是否损坏。
- 其他控制信息：如数据包类型、窗口大小等。
4. 窗口管理：a. 发送方维护一个发送窗口和一个接收窗口。
b. 发送窗口用于存储已发送但未收到确认的数据包。
c. 接收窗口用于存储已接收但未按序交付给上层应用的数据包。
d. 发送方根据接收方发送的确认信息调整发送窗口的大小。
e. 接收方根据发送方发送的数据包的序列号调整接收窗口的大小。
5. 错误恢复：a. 发送方在发送数据包后启动一个定时器，如果在一定时间内未收到确认信息，则认为数据包丢失。
b. 发送方收到确认信息后，将定时器取消。
c. 发送方在定时器超时后重新发送未收到确认的数据包。
d. 接收方在接收到损坏的数据包时发送一个重传请求给发送方。
e. 发送方收到重传请求后，重新发送相应的数据包。
三、协议流程1. 发送方流程：a. 将待发送的数据分割成小的数据包，并按照顺序编号。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、引言滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，它通过定义发送方和接收方之间的窗口大小和滑动窗口的移动来实现可靠的数据传输。
本协议的目的是确保数据在网络中的可靠传输，以满足任务名称中描述的需求。
二、术语定义1. 发送方：数据传输的发起方。
2. 接收方：数据传输的接收方。
3. 窗口大小：发送方和接收方之间的数据包传输窗口的最大容量。
4. 滑动窗口：发送方和接收方之间的可滑动的窗口，用于控制数据包的传输。
5. 序列号：数据包的唯一标识符，用于确保数据包的顺序传输。
三、协议规定1. 连接建立a. 发送方向接收方发送连接请求。
b. 接收方接收连接请求，并向发送方发送连接确认。
c. 发送方接收连接确认，连接建立成功。
2. 数据传输a. 发送方将数据分割为合适大小的数据包，并分配序列号。
b. 发送方将数据包发送给接收方。
c. 接收方接收数据包，并向发送方发送确认信息。
d. 发送方接收确认信息，并根据确认信息调整滑动窗口的大小和位置。
e. 发送方根据滑动窗口的位置重新发送未收到确认的数据包。
f. 接收方根据接收到的数据包的序列号将数据包按顺序组装。
3. 错误处理a. 发送方在超时时间内未收到确认信息，则重新发送未收到确认的数据包。
b. 接收方在收到重复的数据包时，丢弃重复的数据包并发送确认信息。
c. 发送方在收到确认信息时，确认接收方已正确接收数据包。
四、协议优化1. 滑动窗口大小的选择a. 根据网络状况和传输速度，动态调整滑动窗口的大小，以提高传输效率。
b. 可以使用拥塞控制算法来自动调整滑动窗口的大小，以防止网络拥塞。
2. 错误检测和纠正a. 可以使用校验和或循环冗余检测（CRC）来检测数据包的错误。
b. 可以使用前向纠错码（FEC）来纠正数据包的错误。
3. 流量控制a. 可以使用滑动窗口的大小和滑动窗口的移动来控制数据包的传输速率，以防止接收方无法及时处理大量数据包。
五、协议安全性1. 数据加密a. 可以使用加密算法对数据进行加密，以确保数据传输的安全性。
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期望 acqA=0 (0, 1, A0) seqO acq O (0, 0, B0) 期望 seq A =1
(0, 1, A0) seqO acq O (0, 0, B0) 期望 seq A=1 (1, 0, A1)* seq P acq P (1, 1, B 1) 期望 seq A= 0
求：信道利用率
解
Or：k/k+bR=1000/1000+50kbps*500ms=3.85%
在源端发送数据帧过程需要的时间 Tf =k/b = 20 ms
从发送完毕到确认帧返回需要的时间（双程延迟） R = 500 ms
从开始发送到确认返回总共需要的时间 (Tf +R) = 20 + 500 = 520 ms
解
设可达到的最大传输率为 x，于是 1000f*1000Bpf*8=xbps*2*50ms/1000ms 8000000=8000+2*0.05x x=80Mbps 或者：w=1251，现在只有 1000，于是 X=100M*（1000/1251）=80M
用管道化技术发送帧面临的新问题
void protocol4 (void) {
seq_nr next_frame_to_send; seq_nr frame_expected; frame r, s; packet buffer; event_type event; next_frame_to_send = 0; frame_expected = 0; from_network_layer(&buffer); = buffer; s.seq = next_frame_to_send; s.ack = 1 − frame_expected; to_physical_layer(&s); start_timer(s.seq);
Seq=0 Ack=1
while (true) { wait_for_event(&event); if (event == frame_arrival) { from_physical_layer(&r); if (r.seq == frame_expected) { to_network_layer(&); inc(frame_expected); } if (r.ack == next_frame_to_send) { stop_timer(r.ack); from_network_layer(&buffer); inc(next_frame_to_send); } } = buffer; s.seq = next_frame_to_send; s.ack = 1 − frame_expected; to_physical_layer(&s); start_timer(s.seq); }
第三章 数据链路层
滑窗协议
如何提高信道利用率？
全双工 捎带确认 批量发送数据：滑窗技术(协议4~协议6)
协议4：n=1——引出滑动窗口的基本概念 协议5：回退n帧（Go Back n） 协议6：选择重传（Select Repeat）
如何提高信道利用率？
两个窗口 发送窗口 • 对应着 已经发送但还未被确认的帧 的序号 接收窗口 • 对应着 期望接收 的帧的序号
(0, 0, B2)* (1, 0, A3)
（seq，ack，data）
B
(0, 1, A0)* (0, 0, B0)
(1, 0, A1)* (1, 1, B1)
(0, 1, A2)* (0, 0, B2)
(1, 0, A3)* (1, 1, B3)
接收缓冲区 seq
异常情况一：对重复帧的差错控制
定时器 设置短了
A 期望 seq B= 0 (0, 1, A0)
超时重传 (0, 1, A0)
超时重传 (0, 1, A0) seq P acqP (0, 0, B0)* 期望seqB=1 (1, 0, A1)
seqO acqO (0, 0,B0) 期望seqB= 1 (1, 0, A1)
B 期望 seqA =0
滑动窗口的基本概念
每个待发送帧被赋予一个序列号seq seq的取值范围是 0 ~ 2n-1（n位字段）
建立缓冲区 发送窗口：缓存已发送、待确认的帧
• 顺序接收来自网络层的分组，成帧，赋予序列号 • 最多保存W个已经发送、等待确认的帧 • 窗口达到最大值W时强制关闭网络层
接收窗口：缓存期待接收的帧（序号）
信道上的容量：一帧从发送方传输到接收期间可容纳的帧数量
带宽-延迟积：BD
窗口值：w=2*BD+1
上述的例子： BD=50kbps*0.250=12.5kb W=2*12.5kb+1=26kb=26帧
实际上: w≤2*BD+1
例（ 2014考研题）
主机甲和主机乙之间使用后退N帧协议（GBN）传输数据，甲的发 送窗口尺寸为1000，数据帧长为1000字节，信道为100Mbps，乙每 收到一个数据帧立即利用一个短帧（忽略其传输延迟）进行确认。 若甲乙之间的单向传播延迟是50ms，则甲可以达到的最大平均传输 速率约为： A．10Mnps B. 20Mbps C. 80Mbps D. 100Mbps
理想情况下，使例题信道利用率达到100%，则滑动窗口最大 长度为： W = (Tf +R) / Tf = 520 / 20 =26
使信道利用率达到100%
接收方
W = 26 连续发送、并在发送缓冲区存储26个待确认帧。
发送方 Tf
Tf + R 管道化（pipeling）
怎样找到一个合适的w值？
对于本课程引用的素材，仅用于课程学习，如有任何问题， 请与我们联系！
窗口大小为1，有3位序列号的滑动窗口
初始时
发送了第一帧 接收了第一帧 收到第一个确认帧
窗口滑动的条件
接收方收到帧后，首先核对是否为预期帧号(frame_expected)， 如果是的，则接收并frame_expected+1，即移动接收窗口。
发送端收到应答帧，核对响应帧号next_frame_to_send，核对 无误后，从网络层取新的帧，并执行next_frame_to_send+1， 即移动发送窗口。如核对帧号不正确，则不移动窗口
协议4的信道利用率
如果： 信道传输速率是： b bps 每帧的大小是： k bits 来回时间是： R sec 则信道的利用率是： Line Utilization Rate k/(k bR)
例
已知： 信道容量 b = 50 kbps 传输延迟 R = 500 ms（双程） 数据帧的长度 k = 1000 bit 设接收方收到数据帧后马上回送确认短帧，没有延时
协议4的滑动窗口基本工作原理
特点 序列号seq和确认值ack“0”“1”交替 滑动窗口长度W=1，收到确认才移动窗口 保证按顺序将接收到的正确帧只一次上交网络层
正常情况下发送窗口滑动机制
发送缓冲区 seq
A
(0, 1, A0)
(0, 0, B0)* (1, 0, A1)
(1, 1, B1)* (0, 1, A2)
出错情况 连续发送W个数据帧，其中有一帧出错，但其后续帧被成功 发送
接收方的接收策略选择 丢弃错帧及后续帧，其后续帧因不是期望接收帧也被丢弃 丢弃错帧，缓存后续正确接收帧
用管道化技术发送帧面临的新问题
对应的发送方的重传策略选择 缓存在发送窗口中的出错帧以及其后续帧全部重发—— 协议5 只重发出错帧——协议6
丢弃 期望（1,1） seq P ackO 期望（1,0）
丢弃 期望（0,0） seq P ackO 期望（1,0）
协议4的信道利用率怎样呢？
在协议4中假设：以下时间是可以忽略的： 接收方处理到达帧的时间
事实上，在低速信道上，来回时间（RTT：the round-trip time） 可能非常大 ，发送方在这段时间处于blocked状态
线路的利用率 Tf /(Tf +R) = 20/520 = 3.85 %
信道利用率不足4%
W=1 在发送缓冲区只存储1个待确认帧
发送方 Tf
R Tf + R
接收方
提高信道利用率的方法
增加滑动窗口最大长度W 信道利用率 = W*Tf / (Tf +R) = W* k / ( k + bR)
• 对进入窗口的帧顺序提交网络层，产生确认 • 落在窗口外的帧被丢弃
协议4的滑动窗口基本工作原理
窗口设置 滑动窗口最大值：MAX_SEQ = 1 通信双方初始值：seq =0, ack=1（期待接收seq=0）
窗口滑动机制 A首先发送数据帧（seq=0, ack=1, A0） B收到A0，发送捎带确认帧（seq=0, ack=0, B0） A收到对A0的确认，滑动窗口，发送帧（seq=1, ack=0, A1）
谢谢观看
致谢
本课程课件中的部分素材来自于：（1）清华大学出版社出 版的翻译教材《计算机网络》（原著作者：Andrew S. Tanenbaum， David J. Wetherall）；（2）思科网络技术学院教程；（3）网络 上搜到的其他资料。在此，对清华大学出版社、思科网络技术学 院、人民邮电出版社、以及其它提供本课程引用资料的个人表示 衷心的感谢！
异常情况二：同步开始发送过程的差错控制
同时开始
A
传输 期望（0,0） (0, 1, A0)
seq P ackO (0, 1, B0)*
期望（1,0） (0, 0, A0)
丢弃
(0, 0, B0)
期望（1,1） (1, 0, A1)