🎯 课程摘要：本节课介绍可靠传输的核心概念。差错检测只能"检错"不能"纠错"，接收方收到误码帧后的处理方式取决于数据链路层提供的服务类型（可靠/不可靠）。进而引出传输差错的四种形式（误码、分组丢失、分组失序、分组重复），并说明可靠传输服务可存在于各层，是否使用取决于应用需求与开销权衡。
- 概念定义：接收方通过帧尾部 FCS 字段检测出帧出现误码后，如何处理取决于数据链路层向其上层提供的服务类型。
- 原理解析：
- 不可靠传输服务：接收方数据链路层直接丢弃有误码的帧即可，其他什么也不用做。
- 可靠传输服务：接收方数据链路层需通过某种机制实现"发送方发送什么，接收方就能收到什么"。例如接收方发送**否认帧（NAK）**通知发送方重传出现误码的帧。
- ⚠️ 重点/考点：可靠传输的"可靠"含义 = 发送方发送什么，接收方就能收到什么（无差错、无丢失、无失序、无重复）。
- 原理解析：实现可靠传输并不简单。试想：
- 如果否认帧本身也出现误码怎么办？
- 如果否认帧在传输过程中丢失了怎么办？
- 发送方又该如何处理这些情况？
- 这些问题将在停止等待协议、回退 N 帧协议、选择重传协议中逐步解决。
- 助教补充：可靠传输的核心机制包括确认（ACK）、否认（NAK）、重传（retransmission）、超时重传、序号（sequence number）等。
- 原理解析：
- 有线链路：误码率较低，为减少开销，不要求数据链路层向上层提供可靠传输服务；即使出现误码，可靠传输问题交由上层处理。
- 无线链路：易受干扰，误码率较高，因此要求数据链路层必须向上层提供可靠传输服务。
- ⚠️ 重点/考点：是否实现可靠传输与链路类型（有线/无线）密切相关，这是工程权衡的典型体现。
- 概念定义：传输差错不仅包括比特差错（误码），还包括分组丢失、分组失序、分组重复。
- 原理解析：
| 传输差错类型 | 出现层次 | 产生原因 |
|---|
| 误码（比特差错） | 数据链路层及其下层 | 噪声干扰、传输媒体质量 |
| 分组丢失 | 网络层及以上 | 路由器输入队列满，主动丢弃 |
| 分组失序 | 网络层及以上 | 各分组走不同路径，到达顺序与发送顺序不同 |
| 分组重复 | 网络层及以上 | 分组排队过长导致超时重发，原分组延迟到达 |
- 分组丢失示例：主机 H1 给 H3 发送分组，到达路由器 R2 时输入队列快满，R2 按分组丢弃策略主动丢弃该分组。
- 分组失序示例：H1 给 H3 按序发送 3 个分组，各分组走不同路径，到达顺序可能与发送顺序不同。
- 分组重复示例：H1 给 H3 发送分组，到达 R5 后排队等待较久，导致 H1 超时重发；重发分组到达 H3 后，原分组也到达，H3 收到两个相同分组。
- ⚠️ 重点/考点：
- 误码出现在数据链路层及其下层。
- 分组丢失、分组失序、分组重复一般不出现在数据链路层，而是在其上层出现。
- 因此将数据传送单元从"帧"改称为"分组"来讨论。
- 原理解析：可靠传输服务并不局限于数据链路层，其他各层均可选择实现可靠传输。
- 以 TCP/IP 四层体系结构为例：
| 层次 | 协议 | 服务类型 |
|---|
| 网络接口层（数据链路层） | 802.11 无线局域网 | 要求实现可靠传输 |
| 网络接口层（数据链路层） | 以太网 | 不要求实现可靠传输（质量好） |
| 网际层 | IP | 无连接、不可靠传输服务 |
| 运输层 | TCP | 面向连接、可靠传输服务 |
| 运输层 | UDP | 无连接、不可靠传输服务 |
- ⚠️ 重点/考点：
- IP 协议提供无连接、不可靠传输服务。
- TCP 提供面向连接的可靠传输服务；UDP 提供无连接不可靠传输服务。
- 可靠传输实现复杂、开销大，是否使用取决于应用需求。
- 差错检测后处理方式由服务类型决定：不可靠服务直接丢弃，可靠服务需重传机制。
- 传输差错有四种：误码（数据链路层及下层）、分组丢失/失序/重复（上层）。
- 可靠传输不局限于数据链路层，TCP/IP 各层均可选择实现。
- 有线链路一般不要求链路层可靠传输，无线链路则要求。
- 数据链路层检测出误码后，是否一定需要重传？请结合服务类型说明。
- 分组重复是如何产生的？它属于哪一层的传输差错？
- 为什么有线链路的数据链路层通常不提供可靠传输服务，而无线链路必须提供？
- 请列举 TCP/IP 体系结构中各层协议的服务类型（可靠/不可靠）。