Day05_计数器运用_数据链路层

VHDL

VHDL代码中的不同类型变量

注：

1. 今日学习主要以理论为主
2. 明日加强代码实操练习
3. vhdl中<=与:=存在区别，注意代码并行的处理

计算机网络

数据链路层

可靠传输的三种实现方式

1. 停止-等待协议（Stop-and-Wait ARQ）

• 核心思想：
  发送方每发送一帧后停止，等待接收方的确认（ACK）再发送下一帧；若超时未收到ACK，则重传。

• 关键机制：

  • 1比特序号：区分新帧和重传帧（如0和1交替）。
  • 超时重传：ACK丢失或帧丢失时触发重传。
  • 确认机制：接收方发送ACK表示正确接收。

• 优点：实现简单，控制逻辑少。

• 缺点：信道利用率低（尤其高延迟链路），公式为：

  利用率=11+2a(a=传播延迟传输时间)利用率=1+2a1(a=传输时间传播延迟)

• 适用场景：低带宽、低延迟环境。

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2. 回退N帧协议（Go-Back-N, GBN）

• 核心思想：
  发送方维护一个发送窗口（窗口大小=N），可连续发送多个帧；接收方仅按序接收，丢弃乱序帧，通过累积确认（ACKn表示前n帧均正确）。
• 关键机制：
  • 滑动窗口：发送窗口内帧可连续发送，接收窗口大小为1。
  • 超时重传：任一帧超时，发送方重传该帧及之后所有帧。
  • 序号空间：窗口大小N ≤ 2k−12k−1（k为序号比特数）。
• 优点：相比停止-等待，信道利用率更高（连续发送）。
• 缺点：错误率高时效率骤降（需重传大量帧）。
• 适用场景：中等错误率、需较高吞吐量的环境。

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3. 选择重传协议（Selective Repeat, SR）

• 核心思想：
  发送方和接收方均维护窗口，接收方缓存乱序但正确的帧，发送方仅重传丢失或错误的帧。
• 关键机制：
  • 独立确认：接收方对每个正确帧发送ACK（非累积）。
  • 选择性重传：仅重传超时未确认的帧。
  • 窗口限制：发送与接收窗口最大为 2k−12k−1（避免序号歧义）。
  • NAK机制：可选，接收方可发送NAK主动请求重传。
• 优点：高错误率下效率优于GBN，避免无用重传。
• 缺点：实现复杂，需缓存乱序帧及更多状态管理。
• 适用场景：高错误率、高带宽延迟积（如卫星通信）。

百词斩