可靠数据传输协议的原则

传输层协议是分层架构中的核心组成部分，它们负责实现应用程序之间逻辑上的通信。 这些过程利用了逻辑通信方式，将数据从传输层传输到网络层。这种数据传输方式必须既可靠又安全。 数据是以数据包的形式进行传输的，但问题在于数据的可靠传输方面存在一些问题。 数据传输问题不仅发生在传输层，也发生在应用层以及链路层。 这个问题发生在可靠的服務运行在不可靠的服務之上的情况下。例如，TCP（传输控制协议）是一种可靠的数据传输协议，但它实际上是在不可靠的互联网协议之上实现的。也就是说，互联网协议本身就是一个端到端的网络层协议。图：关于可靠数据传输的研究在这个模型中，我们为协议中的发送方和接收方设计了可靠的通信机制。 在可靠的数据传输过程中，该层会从上一层接收数据。它会将数据分割成多个片段，并在每个片段上添加头部信息，然后再进行传输。 在底层，这些段被接收进来后，会去除每个段中的头部信息。然后，通过添加头部信息，将这些段转化为一个完整的数据包。 从上述层传输下来的数据，没有出现任何数据位损坏或丢失的情况。所有数据都是以与发送时相同的顺序被传递到下一层。这是一种可靠的数据传输协议。 这种服务模式是由TCP为那些需要传输数据的互联网应用程序所提供的。图：关于不可靠的数据传输的研究 同样地，在不可靠的通信信道中，我们也需要对发送端和接收端进行设计。 该协议的发送方会从上述层调用 rdt_send() 函数。之后，该数据会被传递给接收方的应用层。这里的 rdt_send() 是一个用于发送数据的函数，其中 rdt 表示可靠的数据传输协议，而 _send() 则用于发送方。 在接收端，当从不可靠通道的接收端接收到数据包时，会调用 rdt_rcv() 函数。其中，-rcv() 是用于接收端的函数。 当 RDT 协议想要将数据传递给应用层时，它会通过调用 deliver_data() 函数来实现这一功能。其中，deliver_data() 是一个用于将数据传递给上层的功能函数。在可靠的数据传输协议中，我们只考虑单向数据传输的情况，即数据从发送方传输到接收方的情况。 只能朝一个方向进行。 在双向数据传输的情况下（即数据可以在双方之间同时传输），从概念上讲，处理起来会更为复杂。 虽然我们只考虑单向的数据传输，但需要注意的是，我们的协议中的发送方和接收方都需要双向地传输数据包，如上图所示。为了交换需要传输的数据包，RTD的发送方和接收方都需要双向地交换控制数据包。RTD的双方都可以通过调用udt_send()函数来向对方发送数据包（udt_send()函数用于向对方发送数据，其中udt表示不可靠的数据传输协议）。