7滑动窗口协议模拟
滑动窗口协议 (2)
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议1. 引言滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，它通过将数据分割成多个小块，并按照顺序发送和接收，以提高传输效率和可靠性。
本协议旨在定义滑动窗口协议的标准格式和规范，以确保数据的可靠传输和顺序性。
2. 术语和定义2.1 发送方（Sender）：负责将数据分割成小块并发送的一方。
2.2 接收方（Receiver）：负责接收并组装数据块的一方。
2.3 窗口（Window）：发送方和接收方之间的数据缓冲区，用于控制数据的流动。
2.4 序列号（Sequence Number）：用于标识数据块的顺序，以便接收方正确组装数据。
3. 协议规范3.1 连接建立发送方和接收方在建立连接前，双方需要互相确认通信参数，包括最大窗口大小、超时时间等。
连接建立后，双方将进入数据传输阶段。
3.2 数据分割和发送3.2.1 发送方将待传输的数据分割成多个数据块，并为每一个数据块分配一个惟一的序列号。
3.2.2 发送方根据窗口大小，将数据块按序发送给接收方。
3.2.3 发送方维护一个发送窗口，窗口的大小不超过接收方指定的最大窗口大小。
发送方将已发送但未收到确认的数据块缓存在窗口中。
3.3 确认和接收3.3.1 接收方收到数据块后，将根据序列号进行排序和组装。
3.3.2 接收方向发送方发送确认消息，确认已成功接收到数据块。
3.3.3 接收方维护一个接收窗口，窗口的大小不超过发送方指定的最大窗口大小。
接收方将已正确接收到的数据块缓存在窗口中。
3.4 窗口滑动3.4.1 发送方收到接收方的确认消息后，将滑动发送窗口，将窗口内的数据块向前滑动。
3.4.2 接收方收到发送方的确认消息后，将滑动接收窗口，将窗口内的数据块向前滑动。
3.5 超时重传3.5.1 发送方在发送数据块后，等待接收方的确认消息。
如果超过预设的超时时间仍未收到确认消息，则发送方将重新发送该数据块。
3.5.2 接收方在接收到数据块后，如果发现数据块的序列号与预期不符，则发送一个重复确认消息，要求发送方重新发送该数据块。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、协议介绍滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，通过设置发送方和接收方的窗口大小，实现可靠的数据传输和流量控制。
本协议旨在确保数据的完整性和可靠性，提高数据传输的效率和可控性。
二、协议要求1. 数据传输的可靠性：确保数据在传输过程中不丢失、不损坏、不重复。
2. 流量控制：根据接收方的处理能力和网络状况，控制发送方的数据发送速率，避免数据拥塞。
3. 窗口管理：通过滑动窗口的机制，实现数据的分段发送和接收，提高数据传输的效率。
4. 错误检测和纠正：采用适当的错误检测和纠正机制，保证数据传输的准确性。
三、协议流程1. 发送方将待发送的数据分割为固定大小的数据段，并设置发送窗口的大小。
2. 发送方将数据段按照顺序发送给接收方，并启动定时器等待接收方的确认信息。
3. 接收方接收到数据段后，检查数据的完整性。
如果数据正确无误，则发送确认信息给发送方。
4. 发送方收到确认信息后，将发送窗口向前滑动一个位置，并继续发送下一个数据段。
5. 如果发送方在定时器超时前没有收到确认信息，则认为数据丢失，重新发送该数据段。
6. 接收方在收到重复的数据段时，丢弃重复数据并发送确认信息。
四、协议实现1. 窗口大小的选择：根据网络状况和接收方的处理能力，合理选择发送窗口和接收窗口的大小。
2. 序列号的分配：发送方为每个数据段分配一个唯一的序列号，接收方通过序列号确认接收到的数据段。
3. 确认机制：接收方在接收到数据段后，发送确认信息给发送方，确认已收到数据段。
4. 定时器机制：发送方设置定时器，超时后重新发送未收到确认的数据段。
5. 错误检测和纠正：采用适当的错误检测和纠正机制，如循环冗余校验（CRC）等。
五、协议优化1. 快速重传：接收方在收到连续的重复数据段时，立即发送确认信息，以提高数据传输效率。
2. 拥塞控制：根据网络拥塞的程度，动态调整发送窗口的大小，避免数据拥塞和丢失。
3. 流量控制：接收方通过发送窗口的大小，控制发送方的数据发送速率，防止数据过载。
滑动窗口协议
滑动窗口协议一、背景与目的滑动窗口协议是一种通信协议，用于在不可靠的通信信道上实现可靠的数据传输。
它通过使用滑动窗口机制，确保数据的有序传输和可靠接收。
本协议的目的是规定滑动窗口协议的标准格式，以便确保各方在通信过程中能够正确理解和实施该协议。
二、术语定义1. 发送方（Sender）：负责将数据发送给接收方的实体。
2. 接收方（Receiver）：负责接收发送方传输的数据的实体。
3. 帧（Frame）：数据传输中的基本单位，包含数据和控制信息。
4. 序列号（Sequence Number）：用于标识每个帧的唯一编号。
5. 窗口（Window）：发送方和接收方之间的缓冲区，用于存储待发送或待接收的帧。
6. 确认帧（Acknowledgement Frame）：接收方向发送方发送的帧，用于确认已成功接收的帧。
7. 超时（Timeout）：发送方等待接收方确认帧的时间长度。
8. 重传（Retransmission）：发送方在超时后，重新发送未收到确认的帧。
三、协议规定1. 帧格式滑动窗口协议的帧格式如下：[序列号][数据][校验和]- 序列号：占用固定长度的位数，用于标识帧的序列号。
- 数据：占用固定长度的位数，用于存储待传输的数据。
- 校验和：占用固定长度的位数，用于校验数据的完整性。
2. 窗口大小- 发送方窗口（Sender Window）：发送方允许发送的帧的最大数量。
- 接收方窗口（Receiver Window）：接收方允许接收的帧的最大数量。
3. 发送方操作1) 初始化- 发送方窗口起始位置为0。
- 发送方等待接收方确认帧的超时时间为T。
2) 发送数据- 发送方将待传输的数据划分为多个帧，并依次发送。
- 发送方将每个帧的序列号填入帧的序列号字段。
- 发送方等待接收方确认帧，如果超过超时时间仍未收到确认帧，则重传该帧。
3) 接收确认- 发送方接收到接收方的确认帧后，将发送方窗口向前滑动一个位置。
滑动窗口协议
滑动窗口协议引言在计算机网络中，滑动窗口协议是一种常用的数据传输协议，用于确保可靠的数据传输。
本文将介绍滑动窗口协议的基本概念、工作原理以及应用场景等内容。
滑动窗口协议的基本概念滑动窗口协议是一种基于窗口的流量控制协议。
在数据传输过程中，发送方和接收方都维护着一个固定大小的窗口，用于管理待发送的数据和已接收的数据。
滑动窗口协议的工作原理滑动窗口协议的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤： 1. 发送方将待发送的数据分割成若干个数据包，并按顺序发送。
2. 接收方接收数据包，并发送确认信息给发送方。
3. 发送方收到确认信息后，将窗口向前滑动一个单位，继续发送下一个数据包。
4. 如果接收方未收到某个数据包，或者数据包有错误，将请求发送方重新发送该数据包。
滑动窗口协议的优势相比于其他传输协议，滑动窗口协议具有以下优势： 1. 可靠性：滑动窗口协议通过确认机制和重传机制，能够确保数据的可靠传输。
2. 流量控制：通过窗口大小的控制，滑动窗口协议可以有效控制数据传输的速率，避免数据的丢失和网络拥塞。
3. 高效性：滑动窗口协议支持并行发送多个数据包，提高了数据传输的效率。
滑动窗口协议的应用场景滑动窗口协议广泛应用于各种数据传输场景，包括但不限于： 1. 文件传输：在文件传输过程中，滑动窗口协议可以确保文件的完整性和正确性。
2. 视频流传输：通过滑动窗口协议，可以实现对视频流的实时传输和播放。
3. 数据库同步：在数据库同步过程中，滑动窗口协议可以确保数据的一致性和可靠性。
总结滑动窗口协议是一种常用的数据传输协议，通过窗口管理机制，实现了数据的可靠传输和流量控制。
它具有可靠性、高效性和流量控制等优势，并在文件传输、视频流传输和数据库同步等场景中得到广泛应用。
熟悉滑动窗口协议的工作原理和应用场景，对于网络通信的设计和优化具有重要意义。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、引言滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，其主要目的是在发送方和接收方之间建立可靠的数据传输通道。
该协议通过使用滑动窗口的概念来实现数据的流控制和错误恢复。
二、协议背景随着网络通信的发展，数据传输的可靠性和效率成为了重要的问题。
传统的数据传输方式存在着丢包、重传等问题，因此需要一种更可靠、高效的协议来解决这些问题。
滑动窗口协议应运而生。
三、协议原理1. 数据分段：发送方将要传输的数据按照一定的大小进行分段，并为每个数据段分配一个序号。
2. 窗口大小：发送方和接收方都维护一个滑动窗口，窗口大小表示当前可以发送或接收的数据段的数量。
3. 发送方操作：a. 发送窗口：发送方将窗口内的数据段发送给接收方，并等待接收方的确认。
b. 接收确认：接收到接收方的确认后，发送方将窗口滑动，并发送下一个窗口内的数据段。
c. 超时重传：如果发送方在一定时间内未收到接收方的确认，将会重传窗口内的数据段。
4. 接收方操作：a. 接收窗口：接收方接收到发送方发送的数据段后，将其存储在接收窗口中，并发送确认给发送方。
b. 确认重复：如果接收方收到重复的数据段，将会发送上一次确认的序号给发送方。
c. 有序交付：接收方将有序交付给上层应用的数据段，即按照序号顺序将数据段交付给应用层。
四、协议流程1. 发送方将要传输的数据按照一定的大小进行分段，并为每个数据段分配一个序号。
2. 发送方维护一个发送窗口，将窗口内的数据段发送给接收方，并等待接收方的确认。
3. 接收方接收到发送方发送的数据段后，将其存储在接收窗口中，并发送确认给发送方。
4. 发送方收到接收方的确认后，将窗口滑动，并发送下一个窗口内的数据段。
5. 如果发送方在一定时间内未收到接收方的确认，将会重传窗口内的数据段。
6. 接收方如果收到重复的数据段，将会发送上一次确认的序号给发送方。
7. 接收方将有序交付给上层应用的数据段，即按照序号顺序将数据段交付给应用层。
滑动窗口协议模拟程序的设计与实现讲解
长沙理工大学《网络协议编程》课程设计报告梁碧莹学院计算机与通信工程专业网络工程班级网络08-02 学号************ 学生姓名梁碧莹指导教师王静课程成绩完成日期2011年7 月 2 日课程设计任务书计算机与通信工程学院网络工程专业课程设计成绩评定学院计算机通信工程专业网络工程班级网络08-02 班学号200858080205学生姓名梁碧莹指导教师王静课程成绩完成日期2011年7 月2 日指导教师对学生在课程设计中的评价指导教师对课程设计的评定意见滑动窗口协议模拟程序的设计与实现学生：梁碧莹指导老师：王静摘要：本文主要介绍如何根据滑动窗口协议的原理，在Visual C++的平台上设计一个滑动窗口协议模拟程序，并最终使该程序得以实现。
本次程序设计分两部分：第一部分是发送方，第二部分是接收方。
通过发送方和接收方之间的数据帧传输模拟，学习滑动窗口协议控制流量的原理和方法，以及滑动窗口协议的工作机制。
关键词：滑动窗口协议流量控制工作机制模拟程序Design and Implementation of Sliding Window Protocol Procedures Student: Liang Biying Instructor: Wang JingAbstract: This paper describes the principle of Sliding Window Protocol and how to design and implement a procedure about the Sliding Window Protocol. The program design in two parts, one is the sender, the other is the receiver. After all, studying the principle and method of how the Sliding Window Protocol control the flow, and how the Sliding Window Protocol works through the transmission of data between the sender and the receiver.Keywords: Sliding window protocol Flow control Working mechanism Simulation program目录1 引言 (1)1.1 滑动窗口协议概述 (1)1.2 本次设计任务 (1)2 滑动窗口协议介绍 (2)2.1 滑动窗口协议工作原理 (2)2.2 滑动窗口算法 (2)3 设计方案及分析 (5)3.1 窗口机制总体设计及分析 (5)3.2 协议选择及分析 (6)3.3 发送方与接收方设计流程 (6)4 程序测试 (12)5 总结 (15)5.1 程序改进与完善 (15)5.2 设计总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)1 引言随着网络的不断壮大，用户数量、信息量的需求不断增加，网络负荷越来越重。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、引言滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，它通过分割数据流并设置窗口大小，实现了可靠的数据传输和流量控制。
本协议旨在确保数据的可靠传输，提高网络传输效率。
二、协议定义1. 数据分割：发送方将待传输的数据流分割为多个数据包，每个数据包的大小由发送方自行定义。
2. 窗口设置：发送方和接收方都设置一个滑动窗口，用于控制数据传输的流量。
3. 序列号：每个数据包都有一个唯一的序列号，用于标识数据包的顺序。
4. 确认应答：接收方收到数据包后，发送确认应答给发送方，以确认数据包的接收情况。
5. 超时重传：如果发送方在规定时间内未收到确认应答，则会将该数据包重新发送。
三、协议过程1. 发送方：a) 初始化：发送方设置窗口的大小、超时时间，并将待发送的数据流分割为多个数据包。
b) 发送数据：发送方将窗口内的数据包发送给接收方，并开始计时。
c) 等待确认：发送方等待接收方的确认应答，如果在超时时间内未收到应答，则进行超时重传。
d) 窗口滑动：当接收方发送确认应答时，发送方将窗口向前滑动，并发送窗口内的下一个数据包。
e) 数据重传：如果发送方在超时时间内未收到确认应答，则会将窗口内的所有数据包进行重传。
2. 接收方：a) 初始化：接收方设置窗口的大小，并准备接收数据。
b) 接收数据：接收方接收发送方发送的数据包，并发送确认应答给发送方。
c) 确认应答：接收方发送确认应答给发送方，以告知发送方数据包的接收情况。
d) 窗口滑动：当接收方接收到连续的数据包时，窗口向前滑动，并将接收到的数据传递给上层应用。
e) 数据重复：如果接收方收到重复的数据包，则丢弃该数据包，并重新发送上次确认应答。
四、协议特点1. 可靠性：滑动窗口协议通过确认应答和超时重传机制，确保数据的可靠传输。
2. 流量控制：发送方和接收方通过设置窗口大小，实现了对数据传输的流量控制，避免了网络拥塞。
3. 效率：滑动窗口协议通过窗口滑动和数据分割，提高了网络传输的效率，减少了传输延迟。
滑动窗口协议实验报告
滑动窗口协议实验报告1. 引言滑动窗口协议是计算机网络中用于实现可靠数据传输的一种协议。
其核心思想是使用一个窗口来管理发送方和接收方之间的数据传输进程，通过滑动窗口的机制来实现流量控制和错误恢复。
本实验旨在通过编写滑动窗口协议的模拟程序，深入理解该协议的工作原理及其在数据传输中的应用。
2. 实验环境本次实验采用C++语言进行编程，并在Windows操作系统下进行测试。
3. 实验过程3.1 窗口大小的确定首先，我们需要确定滑动窗口的大小。
在实际应用中，窗口大小需要根据网络状况来调整，以保证传输效率。
本次实验中，我们设置窗口大小为5。
3.2 发送方逻辑实现发送方负责将数据分割为若干个数据包，并发送给接收方。
发送方需要维护发送窗口的起始位置和结束位置，在每次发送数据包后，将发送窗口向前滑动一格。
如果接收窗口收到接收方的确认信息，发送方将收到确认的数据包从发送窗口中移除，并将窗口向前滑动一格。
3.3 接收方逻辑实现接收方需要维护接收窗口的起始位置和结束位置。
当接收窗口收到数据包时，接收方首先检查数据包的顺序是否正确，如果顺序正确，则将数据包保存并发送确认信息给发送方。
接收方随后将接收窗口向前滑动一格，等待下一个数据包的到来。
3.4 测试与验证在实验过程中，我们通过模拟网络传输的延迟、丢包等情况来验证滑动窗口协议的可靠性。
通过调整滑动窗口的大小以及模拟网络传输的不同情况，我们可以观察到滑动窗口协议在不同场景下的性能表现。
4. 实验结果分析通过实验，我们观察到滑动窗口协议在正常网络传输情况下，能够实现高效的数据传输。
当网络传输出现延迟或丢包时，滑动窗口协议能够通过重传机制和流量控制策略，确保数据的可靠传输。
在窗口大小适当的情况下，滑动窗口协议能够最大化利用网络带宽，提高数据传输的效率。
5. 实验总结本次实验通过编写模拟程序，深入理解了滑动窗口协议的工作原理及其在数据传输中的应用。
滑动窗口协议通过窗口的滑动机制，实现了对数据传输过程的控制和管理，从而保证了数据的可靠性和传输效率。
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mainFrame receive; if (messageType == MSG_TYPE_SEND) { temp.f = new frame; (*temp.f) = *(frame*)pBuffer; temp.size = bufferSize; stop_wait_send_queue.push_back(temp); //将发送数据封装后压入发 送队列,下同 if ( full == false) //窗口不为空时发送 { full = true; //关闭窗口 send = stop_wait_send_queue.front(); SendFRAMEPacket(((unsigned char*)send.f), send.size); } return 0; } if (messageType == MSG_TYPE_RECEIVE) { ack = ((frame *)pBuffer)->head.ack; if (stop_wait_send_queue.size()!=0) { receive = stop_wait_send_queue.front(); if( ack == (receive.f)->head.seq ) //找到对应 ack 的帧,关闭 该窗口 { stop_wait_send_queue.pop_front(); if (stop_wait_send_queue.size()!=0) { send = stop_wait_send_queue.front(); //等待队列中还有数据的话打开新窗口发送 SendFRAMEPacket(((unsigned char*)send.f), send.size); } } } else { full = false; //接收队列为空则打开新窗 口 } return 0; } if (messageType == MSG_TYPE_TIMEOUT) { seq = ntohl(*(unsigned int*)pBuffer);
实验 8 滑动窗口协议模拟
一、实验目的
1. 模拟实现滑窗协Байду номын сангаас在数据链路层上的数据传输过程， 加深对滑 窗协议的理解 2. 掌握滑动窗口协议基本原理与基本算法；
二、要求：
1.掌握滑动窗口协议的概念、原理与基本算法； 2.实现“选择性重传策略或连续自动重传策略（后退 N 帧） ”的滑 动窗口协议模拟程序； 3.了解传输层和链路层滑动窗口协议的区别与联系及 TCP 中滑动 窗口协议的实现原理。
} return 0; } /* * 选择性重传测试函数 */ int stud_slide_window_choice_frame_resend(char *pBuffer, int bufferSize, UINT8 messageType) { unsigned int ack; unsigned int seq; mainFrame temp; mainFrame send; mainFrame receive; int current_frame; int i; if (messageType == MSG_TYPE_SEND) //发送部分和回退 n 的是一样的 { temp.f = new frame; (*temp.f) = *(frame*)pBuffer; temp.size = bufferSize; choice_send_queue.push_back(temp); if ( current_window_size < WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME) { current_window_size++; send = choice_send_queue.back(); SendFRAMEPacket(((unsigned char*)send.f), send.size); } return 0; } if (messageType == MSG_TYPE_RECEIVE) { frame_kind frame_type = (frame_kind) ntohl(((frame*)pBuffer)->head.kind); //获取帧的类型 ack = ((frame *)pBuffer)->head.ack; if(frame_type==nak) //若是 nak,则重发对应帧 { for (current_frame=0; current_frame < WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME && current_frame < choice_send_queue.size(); current_frame++) { receive = choice_send_queue[current_frame]; if (ack == receive.f->head.seq) {
则超时重发。因此，发送方在每发完一个数据帧时都要设置超时计时器。只要在 所设置的计时器超时而仍未收到确认帧，就要重发相应的数据帧，若等不到 1 号帧的确认应答而重发 1 号数据帧时，虽然发送方已经发送完 3 号帧，但仍必须 将 1 号帧及其以后的各帧全部进行重传。因此，后退 N 帧协议一方面因连续发送 数据帧而提高了效率， 但另一方面，在重传时又必须把原来已正确传送过的数据 帧进行重传，这种做法又使传送率降低。
send = stop_wait_send_queue.front(); //超时重发队列头部的帧 if ( seq == send.f->head.seq ) { SendFRAMEPacket(((unsigned char*)send.f), send.size); } return 0; } return 0; } /* * 回退 n 帧测试函数 */ int stud_slide_window_back_n_frame(char *pBuffer, int bufferSize, UINT8 messageType) { unsigned int ack; unsigned int seq; mainFrame temp; mainFrame send; mainFrame receive; int current_frame; int i; if ( messageType == MSG_TYPE_SEND) { temp.f = new frame; (*temp.f) = *(frame*)pBuffer; temp.size = bufferSize; backn_send_queue.push_back(temp); if ( current_window_size < WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME) //发 送窗口未满时继续发送 { current_window_size++; send = backn_send_queue.back(); SendFRAMEPacket(((unsigned char*)send.f), send.size); } return 0; } if (messageType == MSG_TYPE_RECEIVE) { ack = ((frame *)pBuffer)->head.ack; for (current_frame=0; current_frame < WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME && current_frame < backn_send_queue.size(); current_frame++) { receive = backn_send_queue[current_frame]; //接
受 ack 及之前的帧 if (ack == receive.f->head.seq) break; } if (current_frame < WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME && current_frame < backn_send_queue.size()) { for (i = 0; i <= current_frame; i++) //关 闭接收完毕的帧对应的窗口 { backn_send_queue.pop_front(); current_window_size--; } } for (i=current_window_size; i < WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME && i < backn_send_queue.size() && current_window_size < WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME; i++) { current_window_size++; //接收完毕 后窗口前移,继续发送 send = backn_send_queue[i]; SendFRAMEPacket(((unsigned char*)send.f), send.size); } return 0; } if (messageType == MSG_TYPE_TIMEOUT) { seq = ntohl(*(unsigned int*)pBuffer); for (current_frame=0; current_frame < WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME && current_frame < backn_send_queue.size(); current_frame++) { send = backn_send_queue[current_frame]; if (seq == send.f->head.seq) //找到重发 的帧在队列中的位置 break; } for (i=current_frame; i < WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME && i < backn_send_queue.size(); i++) { send = backn_send_queue[i]; // 重发其后所有帧 SendFRAMEPacket(((unsigned char*)send.f), send.size); } return 0;