GBN和SR的優劣比較

2022-12-04 09:27:06 字數 2625 閱讀 7288

關鍵字:gbn(go-back-n) sr(selective repeat)

gbn概念:

gbn是go-back-n協議的縮寫。如果傳送發傳送了前五個分組,而中間的第三個分組丟失了。這是接收方志勇對前兩個分組發出確認。

傳送方無法知道後面三個分組的下路,而只好吧後面的三個分組都再重新再重傳一次,這個就叫做go-back-n,表示需要在退回來重傳已經傳送過的n個分組。可見當通訊線路質量不好時,連續arq協議會帶來負面的影響。當它允許發方傳輸多個分組(當然得有多個分組的時候)而不用等待確認,但它也受限於再流水線中未確定的分組數不能超過最大允許的數值n。

這個n通常被稱為視窗長度(window size),因而根據其工作的特點,gbn協議也被形象地稱為滑動視窗協議(sliding-window protocol)。

gbn特點:

因為網路中流量控制的原因,它需要對這些被傳送的、未被確認的分組的數目n,否則就會造成網路的擁塞。在gbn協議中,傳送方可以再視窗大小n的限制內傳送足夠多的分組,接收方接收到分組後就傳送ack給傳送方(例如:接受到分組0,傳送ack 0),當如果傳送方接收到連續的ack(例如ack 0和ack 1)時,該視窗就向前滑動,傳送方方便傳輸新的分組。

在接收方,分組丟失了話,就必須從那個分組起再重新傳那個丟失的分組號碼之後的所有的分組(例如分組2丟失,因此分組3、4、5被認為是失序的分組被丟棄,必須再重新傳)。但是,這樣的話無需接收方準備一定空間的快取來儲存分組。

sr的概念:

sr是selective repeat的縮寫,因為gbn協議傳送方可能用多個分組「填充流水線」,因此便面了停等協議中所提到通道利用問題。前面提到的,gbn本身也存在效能問題,尤其是當視窗長度和貸款時延積都很大時,在流水線中會有很多分組。乙個分組的差錯就可能引起gbn重傳大量分組,其中許多分組也許根本沒有必要重傳。

sr協議通過傳送方僅重傳那些懷疑在接收方出錯(即丟失或者受損)的分組而避免了不必要的重傳。這種個別的、按需的重傳要求接收方諸葛地確認正確接收的分組。再次用視窗長度n來限制流水線中未確認的分組數然而與gbn不同的是,傳送發已經收到了對視窗中某些分鐘的ack。

sr的特點:

因為sr僅僅重傳那些被懷疑為接收時出錯的分組,因而相對來講,可以節省一些時間,減少了不必要的重傳。但是值得注意的是,在實現這樣的功能的時候,接收方需要一定的快取來儲存某些分組,例如分組0和分組1接收方接到了,並且交付,傳送ack0和ack1給傳送方,但是分組2丟失,沒有接到,此時接收方只能繼續接受分組3、4、5,分組3、4、5接受了,並且傳送了ack3、4、5給傳送方,而分組3、4、5並沒有直接交付,而是需要等到分組2接受到,然後一起分組2、3、4、5交付,ack2傳送。這樣的機制相對來講重傳的包更少,但是需要快取的空間也花費了一定的時間。

gbn和sr的弱點:

經過仔細分析,gbn和sr這兩者機制必然也會有他們的弱點,在gbn協議中的乙個最大的問題就是,當視窗大小n非常大時(例如為1000的話),而最開始的分組0錯誤了,就需要重傳之後的999個分組,因此造成了時間上的損失,延時增加。並且對於sr協議而言,傳送方和接收方並不是總能看到相同的結果,這也就說明兩者的視窗不總是一致的。而sr協議會面臨到的乙個最重要的問題就是面臨有限序號範圍的現實時,傳送方和接收方的視窗不同步會產生嚴重後果。

這樣的後果會導致接收方無法判斷出該分組是一次重傳還是下乙個新的分組的,因而就sr的視窗不能夠很大。

gbn和sr的優點:

但是換句話說,雖然上述說了gbn和sr的弱點,但是他們兩個存在的話,必然有他們兩個協議的優點。在gbn協議中,雖然得丟棄所有的時序分組,這看起來是乙個弱點,其實也是gbn的乙個優點。這樣做的目的是因為,接收方必須按照正確的順序將資料交付給上層,如果有分組錯了,則可能要接收方快取分組,最後按照正確的分組交付給上層。

而gbn這樣的做法的話乙個很明顯的優點就是接受快取簡單,即接收方不需要快取任何的失序分組。我個人認為就是針對了gbn的弱點,從而產生了sr協議。sr協議的優點就在於解決了gbn中不必要的重傳問題,在某種意義上說提高了通道的利用率。

某個分組錯誤了,就只需要重傳該分組,等接收方的快取收集到了正確的順序之後,再交付給上層,實現這點功能的要求就是要求接收方需要有一定的快取能力。

gbn和sr適用的情況:

當某個分組序列錯誤較少,視窗較大的時候,應該是更適合用sr協議進行傳輸,因為這樣可以減少很多不必要的重傳,充分利用了通道;當某個分組序列錯誤較多,並且視窗較小的時候,應該更適合用gbn協議,因為這樣的話接收方不需要快取分組,節省了空間,並且該分組序列錯誤較多,相對sr來講,也不會使得gbn的效率過於低下,如果其他情況的時候的話主要還是得根據實踐和理論上的經驗,綜合得出結論,確定該用哪種協議。

參考文獻:

計算機網路自頂向下與internet特色(第三版) jmaes keith 著機械工業出版社 p143~151

後退n幀arq協議

go-back-n arq

中文翻譯為後退n式arq、回退n式arq。該協議對傳統的自動重傳請求(arq,automatic repeat reques)進行了改進,從而實現了在接收到ack之前能夠連續傳送多個資料報。

在go-back-n arq中,傳送端不需要在接收到上乙個資料報的ack後才傳送下乙個資料報,而是可以連續傳送資料報。在傳送端傳送資料報的過程中,如果接收到對應已傳送的某個資料報的nack,則傳送端將nack對應的某個資料報進行重發,然後再將該資料報之後的資料報依次進行重發。

後退n幀arq就是從出錯處重髮已發出過的n個幀。

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