數(shù)據(jù)鏈路層的功能之一就是流量控制。
影響接收方接收數(shù)據(jù)能力的因素主要有：設(shè)備的處理速度和緩沖區(qū)容量的大小。
與傳輸層流量控制的區(qū)別：控制的對(duì)象不同，在數(shù)據(jù)鏈路層上控制的是通信子網(wǎng)中相鄰節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)流量，而在傳輸層上控制的是發(fā)送方和接收方之間端到端的數(shù)據(jù)流量。
下面是兩種常用的流量控制策略：?！葏f(xié)議和滑動(dòng)窗口協(xié)議。
1、?！葏f(xié)議——最簡單的流量控制策略
策略：當(dāng)發(fā)送方發(fā)完一幀后，即停止發(fā)送，等待對(duì)方的應(yīng)答，如果收到對(duì)方的肯定應(yīng)答，則接著發(fā)送下一個(gè)幀；如果收到否定應(yīng)答或超過規(guī)定的時(shí)間沒有收到肯定應(yīng)答，則重發(fā)該幀。
特點(diǎn)：在進(jìn)行流量控制的同時(shí)也進(jìn)行了差錯(cuò)控制，實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
分別討論幾種數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r：
1、理想情況。傳輸完全可靠、不出錯(cuò)不丟失，不存在差錯(cuò)控制問題。
2、數(shù)據(jù)幀出錯(cuò)。通過出錯(cuò)重發(fā)機(jī)制來解決，若連續(xù)重傳超過一定次數(shù)則停止發(fā)送，向上一級(jí)報(bào)告故障情況。
3、數(shù)據(jù)幀丟失。發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)幀因嚴(yán)重干擾不能到達(dá)接收方，接收方不回答確認(rèn)幀ack，通過超時(shí)重發(fā)機(jī)制來解決。
4、數(shù)據(jù)幀無誤但返回的確認(rèn)幀丟失。
解決重復(fù)幀：對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)幀賦序號(hào)，即每發(fā)一幀，序號(hào)加1。
因?！葏f(xié)議每次只發(fā)送一個(gè)幀，且確認(rèn)該幀被正確接收后才發(fā)下一個(gè)幀，所以只需用0和1兩個(gè)編號(hào)區(qū)別相鄰的兩幀。
?！葏f(xié)議的算法：
1、發(fā)送算法
2、接收算法
停等協(xié)議中要解決的關(guān)鍵問題：超時(shí)重發(fā)時(shí)間的長短的選取，應(yīng)選取稍大于信號(hào)從發(fā)送端到接收端傳輸時(shí)間的兩倍加上接收端的處理時(shí)間之和。
發(fā)送端須設(shè)發(fā)送緩沖區(qū)，以便在收到確認(rèn)幀之前保留該數(shù)據(jù)幀的副本。
停等協(xié)議屬于單工通信的1位滑動(dòng)窗口協(xié)議，數(shù)據(jù)單向傳輸，反向傳輸確認(rèn)幀。
優(yōu)點(diǎn)：控制比較簡單。
缺點(diǎn)：信道的利用率不高，尤其是當(dāng)信號(hào)的傳輸時(shí)延比較長時(shí)。
2、滑動(dòng)窗口的概念
滑動(dòng)窗口機(jī)制：允許發(fā)送方連續(xù)發(fā)送多個(gè)幀而不需要等待接收方應(yīng)答的策略。
為能連續(xù)發(fā)送多幀需要對(duì)幀進(jìn)行編號(hào)，以便進(jìn)行差錯(cuò)控制和流量控制，幀的序號(hào)用幀序號(hào)字段的二進(jìn)制比特來表示。
幀的序號(hào)循環(huán)使用，以便對(duì)允許發(fā)送的幀的數(shù)目加以限制。
原因：出錯(cuò)時(shí)全部重發(fā)會(huì)降低效率、幀序號(hào)位數(shù)太多會(huì)增加幀的額外開銷。
序號(hào)空間：如果用n表示序號(hào)，則序號(hào)空間范圍是0到 2n -1。
1、發(fā)送窗口
發(fā)送窗口：把發(fā)送端允許連續(xù)發(fā)送的而未得到確認(rèn)的一組幀的序號(hào)集合。
區(qū)別：序號(hào)空間是可使用的序號(hào)的范圍；發(fā)送窗口是序號(hào)空間的一個(gè)子集。
發(fā)送窗口的尺寸：發(fā)送端可以連續(xù)發(fā)送的未得到確認(rèn)的幀的最大數(shù)目。
發(fā)送窗口的后沿：發(fā)送端最早發(fā)送但還未收到應(yīng)答的幀的序號(hào)。
發(fā)送窗口的前沿：發(fā)送端最晚發(fā)送但還未收到應(yīng)答的幀的序號(hào)，數(shù)值上等于發(fā)送窗口后沿加上窗口尺寸再減1。
發(fā)送端收到發(fā)送窗口后沿所對(duì)應(yīng)幀的肯定應(yīng)答后，就將發(fā)送窗口向前滑動(dòng)一個(gè)序號(hào)，并從發(fā)送緩沖區(qū)中將該數(shù)據(jù)幀的副本刪除。
2、接收窗口
接收窗口：一組接收方允許接收的幀序號(hào)集合。
接收窗口尺寸：接收方最多允許接收的幀數(shù)目。
接收窗口的前、后沿：分別是指接收窗口的上下界。
無論接收窗口尺寸的大小如何，接收方交給上層的數(shù)據(jù)總是按順序的。
發(fā)送窗口尺寸不一定等于接收窗口尺寸。
發(fā)送端應(yīng)設(shè)緩沖區(qū)暫存已發(fā)出的而未得到應(yīng)答的幀，以備重發(fā)，緩沖區(qū)滿則停止發(fā)送，直至收到新的應(yīng)答。
接收端可通過控制發(fā)送ack的速度，對(duì)發(fā)送端進(jìn)行流量控制。
3、 一位滑動(dòng)窗口協(xié)議
一位滑動(dòng)窗口協(xié)議：發(fā)送窗口尺寸 = 1，接收窗口尺寸 = 1。
特點(diǎn)：支持?jǐn)?shù)據(jù)的雙向傳輸；采取捎帶應(yīng)答的全雙工通信方式工作，不必對(duì)每一幀進(jìn)行單獨(dú)確認(rèn)，而是通過對(duì)某一幀的應(yīng)答來代替對(duì)之前所有幀的應(yīng)答。
捎帶應(yīng)答：將應(yīng)答信息搭載在數(shù)據(jù)幀上發(fā)送給對(duì)方的應(yīng)答方式。
4、全部重發(fā)流水線協(xié)議
全部重發(fā)流水線協(xié)議：發(fā)送窗口尺寸大于1，接收窗口尺寸等于1。
特點(diǎn)：當(dāng)前面的某個(gè)幀丟失或出錯(cuò)后，接收方由于其后到達(dá)的幀都不接收，所以當(dāng)發(fā)送方超時(shí)后，必須重發(fā)出錯(cuò)的幀及其以后的所有幀。
分三種情況：
1、發(fā)送方按序號(hào)順序在發(fā)送窗口范圍內(nèi)連續(xù)發(fā)送若干幀。
2、信道不夠可靠，會(huì)造成幀的丟失或損壞。
3、應(yīng)答幀丟失。
5、選擇重發(fā)流水線協(xié)議
選擇重發(fā)流水線協(xié)議：發(fā)送窗口尺寸大于1，接收窗口尺寸大于1。
接收方可將錯(cuò)幀之后的幀保留在接收緩沖區(qū)中；發(fā)送方超時(shí)后，只需重發(fā)出錯(cuò)的幀；接收方待收到發(fā)送方重發(fā)的幀后，可將其和保留在緩沖區(qū)內(nèi)的幀重新排序，一起交給網(wǎng)絡(luò)層。
特點(diǎn)：與全部重發(fā)流水線協(xié)議相比，該協(xié)議改善了信道的利用率，但接收方的緩沖區(qū)要設(shè)置得比較大。
6、最大窗口尺寸的確定
1、全部重發(fā)流水線協(xié)議的最大發(fā)送窗口尺寸為2n-1
若將最大發(fā)送窗口尺寸選為和序號(hào)空間的大小一致，則當(dāng)應(yīng)答丟失時(shí)接收方無法區(qū)分收到的是重發(fā)的老幀還是新幀。 例：n=3時(shí)，最大發(fā)送窗口尺寸為7。
2、選擇重發(fā)流水線協(xié)議的最大接收窗口尺寸為2n-1
選擇重發(fā)流水線協(xié)議的前后相鄰的兩個(gè)接收窗口所包含的序號(hào)不能有相同的，否則當(dāng)某一幀在前一窗口被接收方妥收并發(fā)了確認(rèn)以后，如果因?yàn)榇_認(rèn)幀丟失而使發(fā)方重發(fā)了一個(gè)相同序號(hào)的幀，就回落在下一個(gè)窗口而被接收方再次接收。
例：n=3時(shí)，最大接收窗口尺寸為4。
在該協(xié)議中，發(fā)送窗口的尺寸一般取得和接收窗口一樣，通常也不超過2n-1。
7、全部重發(fā)流水協(xié)議的最佳幀長
影響信道利用率因素為：幀長、因傳輸差錯(cuò)而導(dǎo)致的不斷重傳。
最佳幀長的近似公式： lotp= 3-10
其中l(wèi)otp表示最佳幀長，h表示幀頭的比特?cái)?shù)，p表示誤碼率。