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一、流水线技术
1. 流水线技术简介
流水线：允许发送方允许发送多个 “在路上的” 且还没有被确认的报文。
- 必须扩大序号的覆盖范围
- 必须在发送方/接收方处设置缓冲区
2. 流水线技术的两种通用形式
- 回退 N 步法（Go-Back-N，GBN）
- 选择重传法（Selective Repeat，SR）
3. 流水线技术提高利用率
U 代表利用率，在这里是指发送方忙于发送的时间的占比。
采用流水线技术，如下图所示。
首个分组的 RTT 以接收到 ACK 的第一个 bit 为止。
此时发送者的利用率为：
可见，在这里流水线技术将发送者的利用率提高了 3 倍。
二、回退 N 步法（GBN）
0. GBN 中的发送方和接收方
1）发送方需要做的：
- 在分组头中规定一个 k 位的序号，则序号范围为 [0，2^k-1]
- 设置窗口：允许连续发送 N 个未被确认的报文
- 设置一个定时器：记录最早的未被确认的报文的发送时间
发送方窗口里报文的状态：
- 已发送但未确认
- 未发送
2）接收方需要做的：
- 设置窗口：每次只接收 1 个期待接收的报文
- 只需要记住被期待接收的序号 ExpectedSeqNum
- 总是为正确接收的最高序号的分组发送 ACK
- 可能生成重复的 ACKs
若接收到失序分组：
- 丢弃该分组，并不会缓冲，因为没有接收缓冲区！
- 重发最高序号的分组的 ACK
1. 一次性发送窗口内的 N 个报文
发完这 N 个报文，就停止发送。
2. 报文得到确认时
receiver 确认收到 1 号报文，sender 得到确认，窗口右移一格，sender 发送此前未发送的 5 号报文。
3. 报文丢失时
假设 2 号报文在传输过程中丢失了，那么即使 3 号报文到达了 receiver，receiver 也会拒绝接收它，更不用说反馈确认信息了。对于 4 号报文和 5 号报文也不例外。
在拒绝接收 3 号报文的同时，接收方还会反馈 ack1，以告诉 sender 2 号报文丢失。对于 4 号报文和 5 号报文也不例外。
4. 确认信息超时时
由于 receiver 是一个很专一的人，它拒绝除 2 号报文以外的所有报文，然而 2 号报文又丢失了，因此 receiver 无法反馈确认信息，从而导致 sender 长时间无法收到确认信息。
幸好有一个定时器在记录 2 号报文的确认时间，该 计时器 用于记录最早的未被确认报文的发送时间。它告诉 sender 超时了，于是 sender 重发窗口里的所有报文。
5. 确认信息丢失时
假设 receiver 接收了 2 号报文和 3 号报文，但是相应的确认信息在传输过程中丢失了。而之后 receiver 又接收了 4 号报文，并且其确认信息顺利传输给了 sender 。
sender 认为像 receiver 这样专一又负责的人，一定是已经接收到了 4 号报文之前的所有报文才会反馈 4 号报文的确认信息。因此 sender 放心的右移三次窗口，并且发送在窗口里出现的新报文。
- 暗示当前分组之前的所有分组都被正确接收了
- 窗口可以一次性右移多个位置
6. 举例说明
三、选择性重传法（SR）
1. SR 中的发送方和接收方
1）发送方需要做的：
- 在分组头中规定一个 k 位的序号，则序号范围为 [0，2^k-1]
- 设置窗口：允许连续发送 N 个未被确认的报文
- 设置多个定时器：必须为每个已发送未确认的报文设置一个定时器
发送方窗口里报文的状态：
- 未发送
- 已发送但未确认
- 已发送且已确认
2）接收方需要做的：
- 设置窗口：接收所需的所有分组，包括失序分组和有序分组
- 总是为正确接收的分组发送 ACK，无论是失序分组还是有序分组
接收方窗口里报文的状态：
- 期待接收
- 已接收但未确认
- 已接收且已确认
当接收到分组时，若序号在窗口范围之中：
[rcvbase, rcvbase + N -1]- 对于失序分组，缓冲但并不交付上层
- 对于有序分组，交付上层，右移窗口（可能不止一格）
个人感觉，有序分组就是序号等于接收窗口基序号的分组。
当接收到分组时，若序号在窗口范围之前：
[rcvbase - N, rcvbase -1]说明：接收方正确接收了该分组，但是该分组的确认信息丢失了，因此在超时时发送方重发了该分组。解决方法为：接收方重发该分组的确认信息 ACK 。至于范围为什么是这个，是因为发送方只有接收到了接收方的确认信息才能右移窗口。由于发送窗口长度为 N，因此至多可能比接收方少移 N 格。
2. 举例说明
1）接收方总是发送分组自己的 ACK
即使是分组 2 丢失了，接收方反馈的分组 3 确认信息仍为 ack3，而不像 GBN 那样返回 ack1（因为重复的 ack = nak）。
2）接收方接收到缝隙分组将会一起交付
3）发送方在分组超时时自动重发分组
4）发送方接收到失序确认信息将不会右移窗口
3. 选择重传的窗口大小选择
由于在 SR 中，发送方窗口和接收方窗口的滑动是异步的，因此可能出现如下问题。
注意：分组是不同的分组，只不过序号可能相同罢了。
sender 发了 0、1、2 三个分组，receiver 正确接收了并右移窗口三格，但由于 receiver 反馈的 ack0、ack1、ack2 全部丢失了，因此 sender 的窗口无法移动。一段时间后，pkt0 超时，sender 重发 pkt0 。此时接收窗口中的是下一轮的 pkt0，但它会误以为 sender 重发的 pkt0 是这一轮的pkt0，从而导致数据错误。
发生问题的原因是：sender 和 receiver 不知道互相窗口的移动情况。
它们之间有一层厚障壁！
解决方法：使序号范围覆盖两个窗口，即序号范围 ≥ 发送窗口长度 + 接收窗口长度。
从而使序号能够在两窗口间保证唯一性。