可靠的数据传输技术 RDT 3.0

RDT 3.0是可靠数据传输协议的最后一个且最好的版本。在RDT 3.0之前，RDT 2.2被引入，以应对因比特错误而导致的信道问题。在RDT 2.2中，其协议采用“停止等待”机制。如果网络出现故障，导致确认信息或数据包丢失，那么发送方会无限期地等待这些信息的传递。

RDT 3.0是如何解决上述问题的呢？

RDT 3.0在发送方引入了计时器功能：如果在一定时间内没有收到接收方的确认，那么发送方会重新发送该数据包。这种方法能够有效解决数据包丢失的问题。

有限状态机中的表示方式

发送方的有限状态机

它是如何工作的？

国家1（左上角）：这是发送方的有限状态机中的起始状态。该状态表示“等待来自上层的呼叫0”。此时，系统会等待接收到一个消息后，才能从应用层开始执行后续操作。在此时，数据报的序列号被设置为“0”，而数据内容则作为普通消息被处理。最后，该数据包会被发送到网络中，然后程序会进入下一个状态。

国家2（右上角）：该状态用于确认接收方是否已经接收到数据包。如果接收到的确认信息没有损坏，且序列号为“0”，并且数据包在规定的时间内被成功接收，那么流程将继续进入下一个状态；否则，系统会重新发送数据包。

国家3（右下角）：发送方的状态机中的这个状态被称为“等待来自上层的调用1”。它会一直等待，直到收到一个消息，从而从应用层开始执行后续操作。在这个状态下，数据报的序列号被设置为“1”，而数据内容则作为消息的一部分被存储起来。最后，该数据包会被发送到网络中，然后程序会进入下一个状态继续运行。

State-4（底部左侧）：该状态用于确认接收方是否已经接收到数据包。系统会检查接收到的确认信息是否完整，序列号是否为“1”，以及发送时间是否在规定范围内。如果满足这两个条件，则流程将继续进入下一个状态；否则，系统会重新发送数据包。

接收器的有限状态机

它是如何工作的呢？

接收器的有限状态机与RDT 2.2接收器的有限状态机是相同的。

国家1（左图）：这是接收方的有限状态机中的第一个状态，其名称为“等待来自下方的呼叫0”。 该状态表示所接收到的数据包的序列号是否为“0”，并且该数据包没有被损坏。 如果上述条件得到满足，那么系统会生成一个编号为“0”的确认数据包，并将其发送到网络中。这表示正确的数据包已经成功接收到了。否则，系统会生成一个编号为“1”的确认数据包，同样将其发送到网络中。这表示没有接收到正确的数据包。

国家2（正确）：这是接收器的有限状态机中的第一个状态，该状态被称为“等待来自下方的呼叫1”。 该状态表示所接收到的数据包具有序列号“1”，并且该数据包没有受到损坏。 如果这些条件得到满足，那么就会生成一个序列为“1”的确认数据包，并将其发送到网络中。这表示正确的数据包已经成功接收到了。否则，就会生成一个序列为“0”的确认数据包，同样将其发送到网络中。这表示正确的数据包并未被接收到。

结论

RDT 3.0解决了其前代产品存在的局限性。RDT 2.2通过引入计时机制，这种改进使得发送方不必无休止地等待确认消息的接收。这样一来，协议的效率和可靠性得到了显著提升。发送方和接收方的有限状态机详细描述了该协议的运作方式，从而说明了RDT 3.0如何通过序列号、确认消息以及重传等方式来确保数据的正确且及时传输。