编程实现可靠数据传输原理GO-BAN-N实验报告

编程实现可靠数据传输原理GO-BACK-N实验

姓名：吴杰学号：13281144班级：计科1306

一．实验目的

运用各种变成语言实现基于Go-Back-N的可靠数据传输软件

二．实验意义

通过本实验，使学生能够对可靠数据传输原理有进一步的理解和掌握。

三．实验步骤

1.利用java编程实现基于Go-Back-N的可靠数据传输软件。

2.运行程序，程序将模拟实际网络中的可靠数据传输

四．结果分析

通过本次实验，了解了GBN传输协议的相关知识。实验代码通过查阅资料很容易理解，但是怎么实现这个程序对我来说是个问题。

五．附件

JAVA语言代码

(1)Sender类

package GBN;

import java.util.Timer;

publicclass Sender extends Thread{

publicint windowsize=3; //发送方窗口长度设为3

public String[] data={"data1","data2","data3",

"data4","data5","data6","data7"}; //模拟七个数据包publicint sign[]={0,1,2,3,4,5,6}; //为7个数据包标号

publicint localack=-1; //保存最近收到的ACK

public Timers litime=null; //定时器（这里定为2秒）

publicint switches=0; //超时标志，1为超时

publicint windowsign[]; //当前窗口内待发的数据分组的序号

publicint acksign=0; //为0表示收到正确ACK，为1表示收到错

误的ACK，必须重发！

public Sender(){

windowsign=newint[windowsize]; //给窗口分配指定大小的空间

for(int i=0;i<3;i++)

windowsign[i]=sign[i]; //窗口初始化时存放前3个序号

}

publicvoid run(){

System.out.println("发送方开始发送分组数据！");

}

publicvoid getack(int ack){

System.out.println("发送方收到了ACK，序号为"+ack+"并且开始加以

确认！");

if(ack!=localack+1){

System.out.println("经验证，这不是发送方正期待的ACK，立刻重

发序号为"+(localack+1)+"的数据分组！");

acksign=1;

}

else{

localack=ack; //表示正确确认了ACK

acksign=0;

}

}

publicvoid time(){

switches=0; //标志初始化为0

litime=new Timers();

Timer limit=new Timer();

limit.schedule(litime, 0,100);

}

}

(2)Receiver类

package GBN;

publicclass Receiver extends Thread{

publicint lastdata;

public Sender sender;

publicvoid run(Sender s){

sender=s;

System.out.println("接收方开始接收分组数据！");

}

void receive(int data, Sender s){

sender=s; //发送方的参数传递

System.out.println("接收方收到了序号为"+data+"的分组！");

if(data!=0){

if(data==lastdata+1){ //数据包序号校验，若连续则是正确/所期待的

System.out.println("该数据分组正是接收方所期待的，接收方接受了它并准备回送对应的ACK！");

lastdata=data; //更新本地保存的数据包序号变量

respond(lastdata); //回送该正确接收的数据包对应的ACK }

else{

System.out.println("该数据分组不是接收方所期待的，该分组将被丢弃，接收方准备回送最后接受的数据分组对应的ACK！");

respond(lastdata);

//若不是所期待的数据包则丢弃并且重发上一次的ACK

}

}

else{

System.out.println("该数据分组正是接收方所期待的，接收方接受了它并准备回送对应的ACK！");

lastdata=data;

respond(lastdata); //首次接收数据包并且回送ACK

}

}

void respond(int ack){ //回送指定序号的ACK

if(sender.litime.limit<20){ //判断是否超时（2秒）

ack=lastdata; //获取本场保存的数据包序号

sender.getack(ack);

}

else{

System.out.println("计时超时！！（未丢包但是时间超过2秒）发送方准备重发序号为"+ack+"的数据分组！");

sender.switches=1; //如果超时，设置超时状态并显示警告

}

}

}

(3)Timers类

package GBN;

import java.util.TimerTask;

publicclass Timers extends TimerTask {

publicint switches;

publicint limit;

publicvoid run(){

if(limit<20) limit++; //计时2秒

else {

switches=-1;

this.cancel();

} //开关为-1表示超时，并且停止计时器}

public Timers(){

switches=0; //启动计时器时全部初始化

limit=0;

}

}

(4)GBN类

package GBN;

import java.util.Random;

import java.io.*;

public class GBN extends Thread{

static void senddelay(int x) throws InterruptedException{

if(x==1) {

sleep(300);

System.out.println("发送数据分组时发生延迟：300毫秒！");

}

else if(x==2) {

sleep(750);

System.out.println("发送数据分组时发生延迟：750毫秒！");

}

else if(x==3) {

sleep(1200);

System.out.println("发送数据分组时发生延迟：1200毫秒！");

}

else if(x==4) {

sleep(3000);

System.out.println("发送数据分组时发生延迟：3000毫秒！");

}

}

public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException { Sender s=new Sender();

Receiver re=new Receiver();

s.start(); //发送端启动

re.run(s); //接收端启动

sleep(1000); //延迟处理

int[] retimes=new int[7]; //计算每个分组被发送的次数

for(int i=0;i<7;i++)

retimes[i]=0; //数据包顺次发送

for(int i=0;i<=s.sign.length;i++){

while(i>s.localack+1){ //尚有未确认的数据包，重发！

System.out.println("发送方开始重新发送序号为"+(s.localack+1)+"的数据分组");

retimes[s.localack+1]++;

int ran=new Random().nextInt(3);

int randelay=new Random().nextInt(5);

s.time();

senddelay(randelay); //设置随机值，模拟数据传输延迟

if(ran!=1)

re.receive(s.localack+1,s);

//设置随机值，模拟数据丢包过程

else

System.out.println("序号为"+(s.localack+1)+"的分组在传给接收方途中

发生了丢包！");

}

if(i!=s.sign.length){

System.out.println();

System.out.println("发送方现在开始第一次发送序号为"+i+"的数据分组");

retimes[i]++;

if(i!=0){

for(int k=0;k<3;k++){

//表示至少成功发送并确认了一个数据分组

s.windowsign[k]++;

//这种情况下滑动窗口向前移动！

}

}

System.out.println();

System.out.println("当前窗口内的分组情况为：");

//显示当前窗口内数据包情况

for(int p=0;p<3;p++){

if(s.windowsign[p]<=6)

System.out.println("第"+p+"号窗口里面存放的是序号为"+s.windowsign[p]+"的马上待发送的数据分组！");

else

System.out.println("第"+p+"号窗口已经空了，并且后续窗口、发送方没有要发送的数据分组了！");

}

System.out.println();

int ran=new Random().nextInt(3);

int randelay=new Random().nextInt(5);

s.time(); //计时开始（2秒时间）

senddelay(randelay); //设置随机值，模拟数据传输延迟

if(ran!=1) re.receive(s.sign[i],s);

//设置随机值，模拟数据丢包过程

else System.out.println("序号为"+i+"的分组在传给接收方途中发生了丢包！");

}

}

System.out.println();System.out.println("以下是每个数据分组被发送过的次数的统计结果");

for(int i=0;i<7;i++) //显示关于每个数据包发送次数的统计表

System.out.println("序号为"+i+"的数据分组被发送过的次数为："+retimes[i]);

System.exit(0);

}

}