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可靠传输

(2017-10-20 18:16:04) 百科综合

可靠传输

传输技术 指充分利用不同信道的传输能力构成一个完整的传输系统,使信息得以可靠传输的技术。传输系统是通信系统的重要组成部分,传输技术主要依赖于具体信道的传输特性。

充分利用不同信道的传输能力,使信息得到可靠传输的技术。有效性和可靠性是信道传输性能的两个主要指标。

实际传输系统都存在噪声、色散等干扰,它们影响信息传输的可靠性。

可靠传输,就是採用一系列技术来保障信息在传送方和接收方準确、精确的传输。

基本介绍

  • 中文名:可靠传输
  • 外文名:Reliable transfer
  • 相关协定:停止等待协定、ARQ
  • 套用领域:计算机通讯
最理想的传输有两个特点:
1)传输信道不产生差错;
2)不管传送方是否降低传送数据的速度,不需要採取任何措施就能够实现可靠传输。
然而实际中的网路并不能够达到这种理想的状态,但我们可以通过使用一些可靠传输的协定去处理这些问题,比如规定如果发现传送的数据发生错误时让传送方重新传送,这样的协定有停止等待协定、连续ARQ协定。

TCP/IP协定的可靠性

TCP:传输控制协定,提供的是面向连线、可靠的位元组流服务。当客户和伺服器彼此交换数据前,必须先在双方之间建立一个TCP连线,之后才能传输数据。TCP提供逾时重发,丢弃重複数据,流量控制等功能,保证能从一端传到另一端。
当套用层向TCP层传送用于网间传输的、用位元组表示的数据流,TCP则把数据流分割成适当长度的报文段,最大传输段大小(MSS)通常受该计算机连线的网路的数据链路层的最大传送单元(MTU)限制。之后TCP把数据包传给IP层,由它来通过网路将包传送给接收端实体的TCP层。
TCP为了保证报文传输的可靠,就给每个包一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的位元组发回一个相应的确认(ACK);如果传送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那幺对应的数据(假设丢失了)将会被重传。
在数据正确性与合法性上,TCP用一个校验和函式来检验数据是否有错误,在传送和接收时都要计算校验和;同时可以使用md5认证对数据进行加密。
在保证可靠性上,採用逾时重传和捎带确认机制。
在流量控制上,採用滑动视窗协定,协定中规定,对于视窗内未经确认的分组需要重传。
UDP:用户数据协定,是一个简单的面向数据的运输层协定。UDP不提供可靠性,它只是把应用程式传给IP层的数据报传送出去,但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报削不用在客户和伺服器之间建立一个连线,且没有逾时重发机制,故而传输速度很快。
TCP提供一种面向连线的、可靠的位元组流服务。面向连线意味着两个使用TCP的套用(通常是一个客户和一个伺服器)在彼此交换数据包之前必须先建立一个TCP连线。这一过程与打电话很相似,先拨号振铃,等待对方摘机说“餵”,然后才说明是谁。在一个TCP连线中,仅有两方进行彼此通信。广播和多播不能用于TCP。

TCP可靠传输机制

总结一下,TCP通过下列方式来提供可靠性:
1)面向位元组流和快取机制:套用数据被分割成TCP认为最适合传送的数据块。这和UDP完全不同,应用程式产生的数据长度将保持不变。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段(segment)。
2)逾时重发和确认机制:当TCP发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段。当TCP收到发自TCP连线另一端的数据,它将传送一个确认。TCP有延迟确认的功能,在此功能没有打开,则是立即确认。功能打开,则由定时器触发确认时间点。
3)检验和机制:TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错,TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段(希望发端逾时并重发)。
4)位元组编号机制:既然TCP报文段作为IP数据报来传输,而IP数据报的到达可能会失序,因此TCP报文段的到达也可能会失序。如果必要,TCP将对收到的数据进行重新排序,将收到的数据以正确的顺序交给套用层。
5)自动丢弃重複机制:既然IP数据报会发生重複,TCP的接收端必须丢弃重複的数据。
6)流量控制:TCP还能提供流量控制。TCP连线的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端传送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。
两个应用程式通过TCP连线交换8bit位元组构成的位元组流。TCP不在位元组流中插入记录标识符。我们将这称为位元组流服务(byte stream service)。如果一方的应用程式先传10位元组,又传20位元组,再传50位元组,连线的另一方将无法了解发方每次传送了多少位元组。只要自己的接收快取没有塞满,TCP 接收方将有多少就收多少。一端将位元组流放到TCP连线上,同样的位元组流将出现在TCP连线的另一端。
另外,TCP对位元组流的内容不作任何解释。TCP不知道传输的数据位元组流是二进制数据,还是ASCⅡ字元、EBCDIC字元或者其他类型数据。对位元组流的解释由TCP连线双方的套用层解释。

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