计算机网络重要机制（一）可靠数据传输

操作系统，计算机网络都属于计算机系统，为了使得整个系统运行起来，人们根据当时的硬件条件和理论认识设计了各种的算法（也可以叫机制），这些机制有些被抛弃，有些被进化。所以操作系统、计算机网络里面的内容概括起来就是：条件（已知）、问题（未知）----》算法----》实现；在具体实现的时候为了配合算法设计了各种精巧的数据结构。《计算机网络重要机制》系列总结的是自己学习计算机网络中的重要机制，材料主要参考《计算机网络自顶向下》和网上资料，叙述方式就是上面的框架。

1，传输的基本流程图如下所示：

图1

2，下面要解决传输中两个问题：丢包、坏包（01bit发生翻转），要使用到的工具是数学中的有限状态机如下图：

图2

3，假设说网络层的传输是没有问题的，如图1b图，那应该怎样设计我们的传输层协议呢？如下图：

图3

4，假设网络层中传输过程中存在包被破坏（01翻转）且接收方还能收到这个坏包，那么上面的1.0协议该如何改进呢，如下图：

图4

5，上面的rdt2.0没有考虑NAK/ACK包在传输中被破坏且还能被发送方接受到的问题，未解决这个问题为每个数据包增加了1bit位的序列号，即0或1，rdt2.1如下图：因为增加了两个序列号，所以rdt2.1的状态是2.0状态的二倍，此时从图上已经感觉到略显复杂，其实并不复杂，就是把2.0版本重复一次而已（但并不完全一样），还有这个图是可以简化的。

图5

图6

6，观察图6知道，receiver在收到坏包时，会向sender发送NAK，receiver收到上一个包（重复包）时，会向sender发送ACK，但是目的都是一样，需要sender送正确的当前包，所以这两个情况可以合并起来考虑，那怎么合并呢，其实很简单，就是出现上面两种情况时，都发送上一个包的ACK（此时的ACK也带有序列号01了），这样sender也稍微调整一下就可以了。如rdt2.2下图：

图7

图8

jj