【3-3】流量控制与差错控制

前言

前面提到了广域网的链路层协议——HDLC协议，它里面提到了四类监控帧，分别是：RR（Receive Ready）、RNR（Receive Not Ready）、REJ（Reject）、SREJ（Selective Reject）。可是它们大体上是如何工作的呢？本文就来简要介绍一下。

1. 流量控制

我们知道，串口通讯时，双方可以商定好波特率，使用一样的波特率来发送和接收比特流。可是这是对于简单的发送和接收，如果双方的处理能力不一致呢？就比如发送方是超算实验室而接收方是家用机顶盒。这就需要协调发送和接收的速度了。

在数据传输中，数据流量控制是一个能管理两个节点之间数据传输速度的机制，由于数据发送方的发送速度和数据接收方的处理速度并不一致，数据流量控制为数据接收方提供了一种控制发送方传输速度的机制，使数据接收方节点不会被数据发送方节点发来的数据所淹没。

1.1. 停等协议

所谓停等协议（Stop-and-Wait Protocol），顾名思义，就是接收方每收到一帧就回送一个确认信号，表示愿意接收下一帧，如果接收方不应答，发送方必须停下来等待。

其流程大致如下图所示：

此协议的诞生是有一定的原因的，因为设备间通讯最早很多依赖于总线型协议，也就是同一时刻只有一个设备（一般称之为主机、主站）在广播发送请求，然后等待被动的设备（一般称之为从机、从站）响应回传应答。
正常情况下，一个主机会对应很多从机。停等协议不外乎一种“总线型思维”，一收一发，发了就等，收到应答了就继续发送后续的帧。

这种思想，对应 HDLC 中的 S帧 的 RR、RNR

2. 差错控制

当接收方出现处理错误后，可以要求发送方重传。

2.1. 后退N帧ARQ协议

于是，我们有了 后退N帧ARQ协议 Go-Back-N Automatic Repeat reQuest ，它的核心思路为：接收方接收到正确无误的数据包后，会发送一个确认（ACK），确认所有已正确接收该数据包。如果需要发送方重传，接收方就返回否认（NACK），发送方就要返回出错的帧的位置来重新传输，如下图所示：

这部分思想，对应 HDLC S帧的 REJ

2.2. 选择重发ARQ协议

随着设备存储、计算能力的发展，人们逐渐有了“缓冲区”的概念。人们发现设备接收到数据后，不应该急着处理，而是放到 “缓冲区” 中，逐步去处理。这就启发了人类去创造 《选择重发ARQ协议》，也就是 Selective Repeat ARQ 。

它的核心思想是：接收方可以接收并缓冲窗口内的任何帧，即使它们不是按顺序到达的。如果某个帧丢失或损坏，接收方可以告诉发送方重传单个帧。

其过程大致如下图所示：

这部分思想，对应 HDLC S帧的 SREJ

后记

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修改记录

更新日期	修改内容
2025年8月19日	完成初稿
2025年8月20日	去除滑动窗口的部分，此处引入该概念并不合适，应从TCP处开始讲解