可靠数据传输协议原理

传输层协议是分层架构的核心部分，它们提供应用程序进程之间的逻辑通信。这些过程使用逻辑通信将数据从传输层传输到网络层，并且这种数据传输应该是可靠和安全的。数据以数据包的形式传输，但问题出现在数据的可靠传输中。

传输数据的问题不仅发生在传输层，还发生在应用层以及链路层。当一个可靠的服务运行在一个不可靠的服务上时，就会出现这个问题，例如，TCP（传输控制协议）是一种可靠的数据传输协议，它是在一个不可靠的层之上实现的，即互联网协议（IP）是端到端的网络层协议。

图：可靠数据传输研究

在这个模型中，我们通过可靠的通道设计了协议的发送方和接收方。在数据的可靠传输中，该层接收来自上层的数据，以段的形式将消息打断，并将报头放在每个段上并传输。下层接收段并从每个段中删除标头，并通过添加到标头使其成为一个数据包。

从上面传输的数据没有损坏或丢失的传输数据位，并且所有传输都以它们发送到下层的相同顺序传递，这是可靠的数据传输协议。此服务模型由 TCP 提供给调用此数据传输的 Internet 应用程序。

图：不可靠数据传输研究

同样，在不可靠的通道中，我们设计了发送端和接收端。协议的发送端从上层调用到 rdt_send() 然后它将要传递的数据传递给接收端的应用层（这里 rdt-send() 是发送数据的函数，其中 rdt代表可靠的数据传输协议，_send() 用于发送端）。

在接收端，rdt_rcv() （rdt_rcv() 是一个接收数据的函数，其中-rcv() 用于接收端），当一个数据包从不可靠通道的接收端到达时将被调用。当rdt协议要向应用层传递数据时，它会通过调用deliver_data()来实现（其中deliver_data()是向上层传递数据的函数）。

在可靠数据传输协议中，我们只考虑单向数据传输的情况，即数据从发送端到接收端的传输（即仅单向）。在双向（全双工或两侧数据传输）的情况下，数据传输在概念上更加困难。虽然我们只考虑单向数据传输，但需要注意的是，我们协议的发送端和接收端都需要双向传输数据包，如上图所示。

为了交换包含需要传输的数据的数据包，rdt 的双方（发送和接收）还需要在两个方向（即来回）交换控制数据包，rdt 的双方都将数据包发送到另一端通过调用 udt_send() （udt_send() 是用于向另一端发送数据的函数，其中 udt 代表不可靠的数据传输协议）。