什么是ARQ协议

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什么是ARQ协议

自动重传请求-Automatic Repeat-reQuest，ARQ协议

是 OSI 模型中数据链路层和传输层的错误纠正协议之一

它通过使用确认和超时这两个机制，在不可靠服务的基础上实现可靠的信息传输

如果发送方在发送后一段时间之内没有收到确认信息（Acknowledgements，就是我们常说的 ACK）

它通常会重新发送，直到收到确认或者重试超过一定的次数

ARQ 包括停止等待 ARQ 协议和连续 ARQ 协议

停止等待ARQ协议

停止等待协议是为了实现可靠传输的，它的基本原理就是每发完一个分组就停止发送，等待对方确认

-即等待对方回复ACK

如果过超时时间），还是没有收到 ACK 确认，说明没有发送成功，需要重新发送，直到收到确认后再发下一个分组

在停止等待协议中，若接收方收到重复分组，就丢弃该分组，但同时还要发送确认

无差错情况

发送方发送分组,接收方在规定时间内收到,并且回复确认.发送方再次发送

出现差错情况（超时重传）

停止等待协议中超时重传是指只要超过一段时间仍然没有收到确认，就重传前面发送过的分组（认为刚才发送过的分组丢失了）

因此每发送完一个分组需要设置一个超时计时器，其重传时间应比数据在分组传输的平均往返时间更长一些
这种自动重传方式常称为 自动重传请求-ARQ

另外在停止等待协议中若收到重复分组，就丢弃该分组，但同时还要发送确认

确认丢失和确认迟到

确认丢失：确认消息在传输过程丢失。当 A 发送 M1 消息，B 收到后，B 向 A 发送了一个 M1 确认消息，但却在传输过程中丢失
而 A 并不知道，在超时计时过后，A 重传 M1 消息
B 再次收到该消息后采取以下两点措施：

1. 丢弃这个重复的 M1 消息，不向上层交付
2. 向 A 发送确认消息（不会认为已经发送过了，就不再发送。A能重传，就证明B的ack丢失）

确认迟到：确认消息在传输过程中迟到。A 发送 M1 消息，B 收到并发送确认
在超时时间内没有收到确认消息，A 重传 M1 消息，B 仍然收到并继续发送确认消息（B 收到了 2 份 M1）
此时 A 收到了 B 第二次发送的确认消息。接着发送其他数据
过了一会，A 收到了 B 第一次发送的对 M1 的确认消息（A 也收到了 2 份确认消息）
处理如下：

1. A 收到重复的确认后，直接丢弃
2. B 收到重复的 M1 后，也直接丢弃重复的 M1

连续ARQ协议

连续 ARQ 协议可提高信道利用率

发送方维持一个发送窗口，凡位于发送窗口内的分组可以连续发送出去，而不需要等待对方确认

接收方一般采用累计确认，对按序到达的最后一个分组发送确认，表明到这个分组为止的所有分组都已经正确收到了

• 优点： 信道利用率高，容易实现，即使确认丢失，也不必重传
• 缺点： 不能向发送方反映出接收方已经正确收到的所有分组的信息。 比如：发送方发送了 5 条 消息，中间第三条丢失（3 号），这时接收方只能对前两个发送确认。发送方无法知道后三个分组的下落，而只好把后三个全部重传一次。这也叫 Go-Back-N（回退 N），表示需要退回来重传已经发送过的 N 个消息

ARQ协议-简单总结

ARQ（自动重传请求）是TCP可靠传输的底层基础机制，但TCP在ARQ的基础上进行了大幅优化和扩展，两者是【基础】与【增强】的关系

ARS可以实现累计确认，超时重传，确认丢失，确认重传

TCP的底层对ARQ协议进行了改进

TCP在ARQ基础上引入了关键优化，使其适应复杂网络环境：