流量控制

流量控制

2.８.1 流量控制概述

1. 流量控制的含义

所谓流量控制就是调整发送信息的速率，使接受节点能够及时处理它们的一个过程。

2. 流量控制的目的

（1）流量控制是为了防止网络拥挤及死锁的出现而采取的一种措施。当发至某一接收节点的信息速率超出该节点的处理或转换报文的能力时，就会出现拥挤现象。因此，防止拥挤的问题就简化为各节点提供一种能控制来自其他节点的信息速率的方法问题。

（2）流量控制的另一目的是使业务量均匀地分配给个网络节点。因此，即使在网络正常工作情况下，流量控制也能减少信息的传递时延，并能防止网络的任何部分（相对于其余部分来说）处于过负荷状态。

2.8.2 流量控制技术 

1. 停止-等待控制

停止-等待控制方法是最简单的一种流量控制技术，它采用单工或半双工通信方式。当发送方发送完一数据帧后，便等待接收方发回的反馈信号。若受到的是肯定（ACK）信息，则接着发送下一帧；若受到的是否定（NAK）信息超时而没有受到反馈信号，则重发刚刚发过的数据帧。

下面我们以图2.35为例，讨论停止-等待控制方法的传输过程。

（1）初始时，发送方当前发送的帧序号N(s)=1，接受方将要接收的帧序号N(R)=1。

（2）当发送方开始发送时，首先从缓冲区取出0号帧发送出去。

（3）当接收方收到发送方法来的0号帧时，首先进行帧校验，如果校验正确且帧序号一致，则向发送方返回一个肯定应答信号（ACK），然后准备接受下一帧；如果帧校验有误或帧序号不一致，则向发送方返回一个否定应答信号（NAK），要求发送方重新发送改数据帧。

（4）发送方收到应答信号后，根据接收方返回的肯定后否定信号，确定是发送下一数据还是重发原数据帧。

（5）超时重发是指原数据帧，朝时时间的设置要适当，避免造成不必要的浪费。

图2.35  停止-等待方式

停止-等待流量控制的优点是控制简单，但也造成传输过程中吞吐量的降低，从而使得传输线路的是使用率不高。

2.滑动窗口流量控制

为了提高传输效率，使用滑动窗口控制方法是一种更为有效的策略。它采用全双工通信方式，发送方在窗口尺寸允许的情况下，可连续不断的发送数据帧，这样就大大提高了信道使用率。http://www.woaidiannao.com

（1）发送窗口和接收窗口

①发送窗口。发送窗口是指发送方允许连续发送帧的序列表。发送方在不等待应答而连续发送的最大帧数称为发送窗口的尺寸。

②接收窗口。接收窗口是指接收方允许接收帧的序号表。凡是到接收窗口内的帧，才能被接收方所接收，在窗口外的其它帧将被丢弃。

③窗口滑动。发送方每发送一帧，窗口便向前滑动一个格，直到发送帧数等于最大窗口数目时便停止发送。

（2）窗口的滑动过程

发送窗口的大小（宽度）规定了发送方在未接到应答的情况下，允许发送的数据单元数。也就是说，窗口中能容纳的逻辑数据单元数，就是该窗口的大小。

图2.36说明了发送窗口移动的规则，其窗口大小为5。

图2.36  发送窗口的工作原理

图2.37说明了接收窗口的移动窗口，其窗口大小为4。

图2.37  接收窗口的工作原理

前面介绍了滑动窗口进行流量控制的基本原理，具体实现时，还有一些问题要处理，如：

①窗口宽度的控制是预先固定化，还是可适当调整的问题。

②窗口位置的移动控制是整体移动，还是顺次移动问题。

③接收方的窗口宽度与发送方相同还是不同的问题。