课程设计报告滑动窗口协议仿真

滁州学院课程设计报告课程名称:计算机网络第五组起止日期:2011年n 月24 口~2011年12月7 n 指导教师:设计题目:滑动窗口协议仿贞 别: 计算机与信息工程学院业: 计算机科学与技术计算机与信息工程学院二O —一年制别:赵国柱课程设计任务书一.引言二-基本原理窗口机制Ibit滑动窗口协议后退N协议选择重传协议流量控制三.需求分析课程设计题目开发环境运行环境课程设计任务及要求界面要求网络接口要求0. 详细设计结构体的定义发送方的主要函数接受方的主要函数五. 源代码发送方的主要代码接收方的主要代码调试与操作说明致谢[参考文献]课程设计的主要内容L引言早期的网络通信中,通信双方不会考虑网络的拥挤情况直接发送数据。

由于大家不知道网络拥塞状况,一起发送数据,导致中间结点阻塞掉包,谁也发不了数据。

在数据传输过程中,我们总是希望数据传输的更快一些,但如果发送方把数据发送的过快,接收方就可能來不及接收,这就造成数据的丢失。

因此就有了滑动窗口机制来解决这些问题。

早期我们使用的是Ibit滑动窗口协议,一次只发送一个帧,等收到ack确认才发下一个帧,这样对信道的利用率太低了。

因此提出了一种采用累积确认的连续ARQ协议,接收方不必对收到的帧逐个发送 ack确认,而是收到儿个帧后,对按序到达的最后一个帧发送ack确认。

同Ibit滑动窗口协议相比,大大减少了 ack数量,并消除了延迟ack对传输效率的影响。

但是,这会产生一个新的问题,如果发送方发送了 5个帧,而中间的第3个帧丢失了。

这时接收方只能对前2个帧发出确认。

发送方无法知道后面三个帧的下落,只好把后面的3个帧再重传一次,这就是回退N协议。

为了解决这个问题,乂提出了选择重传协议。

当接收方发现某帧出错后,继续接受后面送来的正确的帧,只是不交付它们, 存放在自己的缓冲区中,并且要求发送方重传出错的那一帧。

一S收到重传來的帧后,就可以将存于缓冲区中的其余帧一并按正确的顺序递交给主机。

2.基本原理窗口机制滑动窗口协议的基本原理就是在任意时刻,发送方都维持了一个连续的允许发送的帧的仔号,称为发送窗口:同时,接收方也维持了一个连续的允许接收的帧的序号,称为接收窗口。

发送窗口和接收窗口的序号的上下界不一定要一样,«至大小也可以不同。

不同的滑动窗口协议窗口大小一般不同。

发送方窗口内的斥号代表了那些己经被发送,但是还没有被确认的帧,或者是那些可以被发送的帧。

接受方为其窗口内的每一个/^号保留了一个缓冲区。

与每个缓冲区相关联的还有一位,用来指明该缓冲区是满的还是空的。

若从滑动窗口的观点来统一看待1比特滑动窗口.后退n及选择重传三种协议,它们的差别仅在于各自窗口尺寸的大小不同而已。

1 比特滑动窗口协议:发送窗口=1,接收窗口 = 1;后退N协议:发送窗口 >1,接收窗口 =1:选择重传协议:发送窗口 >1,接收窗口 >1。

Ibit滑动窗口协议当发送窗口和接收窗口的大小固定为1时,滑动窗口协议退化为停等协议(stop —and —wait ) o该协议规定发送方每发送一帧后就要停下來,等待接收方已正确接收的确认(acknowledgement)返回后才能继续发送下一帧。

由于接收方需要判断接收到的帧是新发的帧还是重新发送的帧,因此发送方要为每一个帧加一个序号。

由于停等协议规定只有一帧完全发送成功后才能发送新的帧,因而只用一比特來编号就够了。

其发送方和接收方运行的流程图如图所示。

后退N协议由于停等协议要为每一个帧进行确认后才继续发送下一帧,大大降低了信道利用率,因此乂提出了后退n协议。

后退n协议中,发送方在发完一个数据帧后,不停下来等待应答帧,而是连续发送若干个数据帧,即使在连续发送过程中收到了接收方发来的应答帧,也可以继续发送。

且发送方在每发送完一个数据帧时都要设置超时定时器。

只要在所设置的超时时间内仍收到确认帧,就要重发相应的数据帧。

如:当发送方发送了N个帧后,若发现该N帧的前一个帧在计时器超时后仍未返回其确认信息,则该帧被判为出错或丢失,此时发送方就不得不重新发送出错帧及其后的N 帧。

从这里不难看出,后退n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己正确传送过的数据帧进行重传(仅因这些数据帧之前有一个数据帧出了错),这种做法又使传送效率降低。

由此可见,若传输信道的传输质量很差因而误码率较大时,连续测协议不一定优于停止等待协议。

此协议中的发送窗口的大小为4接收窗口仍是1。

选择重传协议在后退n协议中,接收方若发现错误帧就不再接收后续的帧,即使是正确到达的帧,这显然是一种浪费。

另一种效率更高的策略是当接收方发现某帧出错后,其后继续送来的正确的帧虽然不能立即递交给接收方的高层,但接收方仍可收下來,存放在一个缓冲区中,同时要求发送方重新传送出错的那一帧。

一口收到重新传来的帧后,就可以原已存于缓冲区中的其余帧一并按正确的顺用递交高层。

这种方法称为选择重发(SELECTICE REPEAT),其工作过程如图所示。

显然,选择重发减少了浪费,但要求接收方有足够大的缓冲区空间。

流量控制TCP的特点之一是提供体积可变的滑动窗口机制,支持端到端的流量控制。

TCP的窗口以字节为单位进行调整,以适应接收方的处理能力。

处理过程如下:(1)TCP连接阶段,双方协商窗口尺寸,同时接收方预留数据缓存区:(2)发送方根据协商的结果,发送符合窗口尺寸的数据字节流,并等待对方的确认;(3)发送方根据确认信息,改变窗口的尺寸,增加或者减少发送未得到确认的字节流中的字节数。

调整过程包括:如果出现发送拥塞,发送窗口缩小为原来的一半,同时将超时重传的时间间隔扩大一倍。

(4)滑动窗口机制为端到端设备间的数据传输提供了可靠的流量控制机制。

然而,它只能在源端设备和目的端设备起作用,当网络中间设备(例如路由器等)发生拥塞时,滑动窗口机制将不起作用。

3.需求分析课程设计题目:滑动窗口协议仿真开发环境J Visual C++运行环境:Windows操作系统课程设计任务及要求:(1)程序按照滑动窗口协议实现端对端的数据传送。

包括协议的^^^种策略,如包丢失.停等应答、超时等都应有所仿真实现。

(2)显示数据传送过程中的各项具体数据。

双方帧的个数变化,帧序号,发送和接受速度,暂停或重传提示等。

界面要求:此次课程设计要求的所有功能应可视,我们组主要是用VC++编写的,运行在DOS 环境下,观察发送方(sender)发送数据包到接收方receive)时。

界面应显示出双方帧个数的变化,帧序号,发送和接受速度,暂停或重传提示等,界面中必须动态显示数据帧的发送和接受情况,包括在相应的窗口详细显示相应的ACK和其他收发数据帧后发出的消息,以表明模拟协议的正确运作过程。

在各种情况下,接受方和发送方窗口应实时显示帧的发送和接受情况,包括序号,时间戳,内容等。

以及窗口的填充和清空情况。

网络接口要求: 两台机器或是一台机器中两个独立的线程模拟发送方与接受方,接收数据的端口初始应为监听状态。

发送方向接受方发起连接,成功后开始发送数据。

4.概要设计结构体定义如下: typedef enum {data = 1, ack, nak, tout} frame_kind:代码发送方的主要代码: void InitLine(LinkQueue *q)q->front = q->rear = NULL: int QueueErapty(LinkQueue *q)return q->front == NULL && q->rear == NULL: frame QueueFront(LinkQueue *q)if (QueueEmpty(q))printf ("队列为空! \n");Sleep(SLEEPMS);exit (0);return q->front->head_data;int QueueLen(LinkQueue *q)if (QueueEmpty(q))return 0:int num = 0;Framenode *p = q->front;while(p != NULL)nura++: p = p->next:return num: void GetFrameFromHost(LinkQueue *q) if(QueueLen(q) >= MAXPOOL)return;Framenode *p=(Framenode *)malloc(sizeof(Framenode));srand((unsigned)time(NULL));p-> = rand() % MAX_LENGTH: . \n〃)Begin:WORD wVersionRequested:WSADATA wsaData;按 q 退出, 其他键继续\『);int kbc = getchO ;if (kbc == ' q' I I kbcbreak;printf ("按任意键退出! \n");while (Ikbhit 0) {};Sleep (SLEEPMS);printf ("谢谢使用! \n");WSACleanup ();closesocket (socketCllent);Sleep (SLEEPMS):DWORD WINAPI ReceiveFun(LPVOID pArg)EnterCriticalSection(&gCS);elsecurw = DeLine (&QueueQ, &packetreceive, curw):试与操作说明用户打开接收方程用时会白动等待发送方,打开发送方程斥时会自动尝试连接接收方程斥。

当发送方程序和接收方程序都打开时,发送程字将连接接收方程序,连接成功时会有提示信息。

在发送方按任意键开始模拟,发送与接受是自动进行,出现各种情况(帧丢失、帧出错、ack丢失等)的概率都是20虬程序执行20秒后会提示是否继续执行。

如图:b 2是正常情况:发送方发送数据帧->接受方收到数据帧,经检验该数据帧正确,发送确认帧->发送方收到确认帧,删除己收到确认的数据帧。

3, 4是数据帧丢失:发送方发送数据帧->接受方未收到数据帧,没有任何动作->发送方超时重传该数据帧。

5, 6是数据帧出错:发送方发送数据帧->接收方收到数据帧,经检验该数据帧出错,发送否认帧->接受方收到否认帧,重传该数据帧。

7, 8是ack丢失:发送方发送数据帧->接受方收到数据帧,经检验该数据帧正确,发送确认帧->发送方未收到确认帧,超时重传该数据帧。

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滑动窗口的仿真协议

滑动窗口的仿真协议

滑动窗口的仿真协议协议名称:滑动窗口仿真协议1. 引言本协议旨在定义滑动窗口的仿真协议,以模拟数据传输过程中的滑动窗口机制。

滑动窗口是一种流行的数据传输方式,通过动态调整发送方和接收方之间的窗口大小,实现高效的数据传输。

本协议将详细描述滑动窗口的仿真过程、相关参数以及数据传输的规则。

2. 术语定义在本协议中,以下术语将被定义如下:- 发送方(Sender):负责将数据分片发送给接收方的实体。

- 接收方(Receiver):负责接收发送方发送的数据分片的实体。

- 窗口(Window):发送方和接收方之间的数据传输窗口,用于控制发送和接收的数据量。

- 序列号(Sequence Number):用于标识数据分片的唯一编号。

- 确认号(Acknowledgement Number):用于确认接收到的数据分片的序列号。

- 超时计时器(Timeout Timer):用于计算数据分片的超时时间。

3. 协议流程本协议的流程如下:1) 发送方将数据分片按照滑动窗口大小进行划分,并逐个发送。

2) 接收方接收到数据分片后,将其存储在接收缓冲区中。

3) 接收方通过确认号向发送方发送确认信息,确认已接收到的数据分片。

4) 发送方根据接收到的确认信息,动态调整窗口大小。

5) 发送方根据窗口大小和确认信息,决定是否发送新的数据分片。

6) 发送方设置超时计时器,若在超时时间内未收到确认信息,则重传对应的数据分片。

7) 接收方根据序列号对接收到的数据分片进行排序,并将有序的数据传递给上层应用。

4. 协议参数本协议涉及的参数如下:- 窗口大小(Window Size):指发送方和接收方之间的数据传输窗口的大小。

窗口大小决定了同时发送和接收的数据分片数量。

- 序列号范围(Sequence Number Range):指数据分片的序列号范围,用于唯一标识每个数据分片。

- 超时时间(Timeout):指发送方等待确认信息的超时时间。

若超过超时时间仍未收到确认信息,则进行重传操作。

滑动窗口的仿真协议

滑动窗口的仿真协议

滑动窗口的仿真协议协议名称:滑动窗口的仿真协议一、引言本协议旨在定义滑动窗口的仿真协议,用于模拟网络通信中滑动窗口协议的行为和性能。

滑动窗口协议是一种流行的数据传输协议,用于实现可靠的数据传输。

通过仿真滑动窗口协议,我们可以评估协议的性能,并进行性能优化。

二、背景滑动窗口协议是一种基于窗口机制的数据传输协议,常用于计算机网络中。

其核心思想是发送方和接收方通过维护一个窗口来实现流量控制和错误恢复。

滑动窗口协议具有高效、可靠和灵活等特点,因此被广泛应用于各种网络通信场景。

三、目的本协议的目的是定义滑动窗口的仿真协议,用于模拟滑动窗口协议的行为和性能。

通过仿真,我们可以评估滑动窗口协议在不同条件下的性能表现,包括吞吐量、延迟、丢包率等指标。

同时,我们可以通过仿真结果来优化滑动窗口协议的设计和参数配置。

四、协议内容1. 协议参与方:- 发送方:模拟数据发送方,负责发送数据包并维护滑动窗口。

- 接收方:模拟数据接收方,负责接收数据包并发送确认信息。

- 网络模拟器:模拟网络环境,包括延迟、丢包等特性。

2. 协议流程:a. 发送方将数据包划分为多个固定大小的数据块,并按序号进行编号。

b. 发送方维护一个发送窗口,窗口大小为W,初始时窗口为空。

c. 发送方按顺序发送窗口内的数据包,同时启动定时器。

d. 接收方接收数据包,并发送确认信息。

e. 发送方收到确认信息后,将对应的数据包从发送窗口中移除,并滑动窗口。

f. 若发送方未收到确认信息,定时器超时,发送方重新发送窗口内的数据包。

g. 若接收方未收到期望的数据包,发送方重新发送该数据包。

h. 协议持续运行,直到所有数据包都被正确接收或达到最大重传次数。

3. 参数配置:- 数据包大小:定义数据包的大小,影响传输效率和网络利用率。

- 窗口大小:定义发送窗口的大小,影响流量控制和吞吐量。

- 超时时间:定义定时器的超时时间,影响错误恢复和延迟。

- 最大重传次数:定义最大重传次数,用于控制错误恢复的次数。

滑动窗口的仿真协议

滑动窗口的仿真协议

滑动窗口的仿真协议协议名称: 滑动窗口的仿真协议一、引言本协议旨在定义滑动窗口的仿真协议,以模拟滑动窗口协议在计算机网络中的工作原理。

滑动窗口协议是一种数据传输协议,用于在不可靠的传输介质上实现可靠的数据传输。

本协议将详细描述滑动窗口协议的运行机制、数据帧格式、流程控制和错误处理等方面的内容。

二、术语定义1. 滑动窗口:由发送方和接收方维护的固定长度的数据缓冲区。

2. 帧:数据传输的基本单位,包含控制信息和数据。

3. 序列号:用于标识帧的顺序,发送方和接收方都维护一个序列号。

4. 确认号:用于确认已收到的帧的序列号。

5. 超时计时器:用于检测帧的传输超时情况。

三、协议规定1. 数据帧格式数据帧由控制信息和数据组成,格式如下:| 序列号 | 确认号 | 数据长度 | 数据 ||--------|--------|----------|------|| 4字节 | 4字节 | 4字节 | 可变 |2. 发送方操作a. 发送方维护一个发送窗口,窗口大小为N。

b. 发送方将待发送的数据分割成多个数据帧,并按序列号顺序发送。

c. 发送方设置一个基准序列号,初始值为0。

d. 发送方维护一个发送指针,指向已发送但未收到确认的最后一个帧。

e. 发送方在发送窗口范围内的帧上设置超时计时器,超时后重新发送该帧。

f. 发送方收到接收方的确认后,将发送指针向前滑动,更新发送窗口。

3. 接收方操作a. 接收方维护一个接收窗口,窗口大小为N。

b. 接收方维护一个期望接收的序列号,初始值为0。

c. 接收方收到数据帧后,检查序列号是否与期望接收的序列号相同。

d. 如果序列号相同,则接收方将数据传递给上层应用,并发送确认帧。

e. 如果序列号不同,则接收方丢弃该帧,发送上次正确接收的帧的确认帧。

f. 接收方收到发送方的重传帧时,根据需要发送确认帧。

4. 流量控制a. 发送方根据接收方的窗口大小动态调整发送窗口的大小。

b. 接收方在确认帧中发送窗口大小的信息给发送方。

滑动窗口的仿真协议

滑动窗口的仿真协议

滑动窗口的仿真协议协议名称:滑动窗口的仿真协议1. 引言本协议旨在定义滑动窗口的仿真协议,以实现数据传输的可靠性和效率。

该协议适用于需要传输大量数据的通信系统,特别是在网络通信中应用广泛。

本协议的目标是确保数据的可靠传输,同时最大化数据传输的效率。

2. 术语和定义在本协议中,以下术语和定义适用:- 发送方(Sender):负责将数据发送给接收方的实体。

- 接收方(Receiver):负责接收发送方传输的数据的实体。

- 数据帧(Data Frame):将数据分割为固定大小的块进行传输的单元。

- 窗口(Window):发送方和接收方之间的数据传输缓冲区。

- 序列号(Sequence Number):用于标识数据帧在发送方和接收方之间的顺序。

- 确认号(Acknowledgement Number):用于确认接收方已成功接收到的数据帧的序列号。

3. 协议流程3.1 发送方流程发送方执行以下步骤来实现滑动窗口的仿真协议:步骤1:初始化发送窗口的大小和初始序列号。

步骤2:将数据分割为适当大小的数据帧。

步骤3:将数据帧按照顺序发送给接收方。

步骤4:等待接收方的确认。

步骤5:接收到确认后,滑动发送窗口,更新序列号,并继续发送下一个数据帧。

步骤6:如果在一定时间内未收到确认,则重新发送未确认的数据帧。

3.2 接收方流程接收方执行以下步骤来实现滑动窗口的仿真协议:步骤1:初始化接收窗口的大小和初始序列号。

步骤2:等待发送方发送数据帧。

步骤3:接收到数据帧后,检查序列号是否与期望的序列号匹配。

步骤4:如果匹配,则发送确认给发送方,并将数据帧交付给上层应用。

步骤5:如果不匹配,则丢弃数据帧,并发送确认给发送方,确认接收到的最后一个正确的数据帧。

步骤6:滑动接收窗口,更新序列号,准备接收下一个数据帧。

4. 错误处理4.1 超时重传如果发送方在一定时间内未收到接收方的确认,则发送方将重新发送未确认的数据帧。

4.2 丢失数据帧如果接收方未收到发送方发送的数据帧,则接收方将发送一个确认,确认接收到的最后一个正确的数据帧,并要求发送方重新发送丢失的数据帧。

滑动窗口实验报告(优推内容)

滑动窗口实验报告(优推内容)

滑动窗口实验报告(含源码)一、实验目的1.实现一个数据链路层协议的数据传送部分。

2.更好地理解数据链路层协议中的“滑动窗口”技术的基本工作原理。

3.掌握计算机网络协议的基本实现技术。

二、实验要求在一个数据链路层的模拟实现环境中,用C语言实现下两个数据链路层协议。

1.1比特滑动窗口协议2.回退N帧滑动窗口协议三、实验内容充分理解滑动窗口协议,根据滑动窗口协议,模拟滑动窗口协议中发送端的功能,对系统发送的帧进行缓存并加入窗口等待确认,并在超时或者错误时对部分帧进行重传。

编写停等及退回N滑动窗口协议函数,响应系统的发送请求、接收帧消息以及超时消息,并根据滑动窗口协议进行相应处理。

四、源代码及注释#include "sysinclude.h"#include <iostream>using namespace std;extern void SendFRAMEPacket(unsigned char* pData, unsigned int len);//1比特滑动窗口#define WINDOW_SIZE_STOP_WAIT 1//回退N帧协议#define WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME 4//缓存区大小#define BUFFER_SIZE 50typedef enum {DATA,ACK,NAK} Frame_kind;//帧头typedef struct Frame_head{Frame_kind kind;unsigned int seq;unsigned int ack;unsigned char data[100];};//帧typedef struct Frame{Frame_head head;unsigned int size;};//缓存区Frame buffer[BUFFER_SIZE];//当前希望确认的帧,最近缓存的帧,下一次要发送的帧unsigned int expect_frame = 0, last_buffered_frame = 0, next_frame = 0;/** 停等协议测试函数*/int stud_slide_window_stop_and_wait(char *pBuffer, int bufferSize, UINT8 messageType){Frame_head* p = (Frame_head*)pBuffer;//unsigned int frameNum = ntohl(*(unsigned int*)pBuffer);switch (messageType){//网络层要发送一帧数据时case MSG_TYPE_SEND : {//缓存当前要发送的帧buffer[last_buffered_frame % BUFFER_SIZE].head = *p;buffer[last_buffered_frame % BUFFER_SIZE].size = bufferSize;。

计算机网络--滑动窗口实验报告

计算机网络--滑动窗口实验报告

计算机网络--滑动窗口实验报告计算机网络滑动窗口协议实验报告目录一、实验内容和实验环境描述(2)1.实验内容(2)2.实验目的(2)3.实验环境(2)二、协议设计(3)三、软件设计(4)Part A 选择重传协议1.数据结构(4)2.模块结构(6)3.算法流程(7)Part B gobackn协议 1.数据结构(8)2.模块结构(9)3.算法流程(10)四、实验结果分析(11)五、探究问题(13)六、实验总结与心得体会(14)一、实验内容和实验环境描述1.实验内容利用所学数据链路层原理,自己设计一个滑动窗口协议,在仿真环境下编程实现有噪音信道环境下两站点之间无差错双工通信。

信道模型为8000bps全双工卫星信道,信道传播时延270毫秒,信道误码率为10?5,信道提供字节流传输服务,网络层分组长度固定为 256 字节。

2.实验目的通过该实验,进一步巩固和深刻理解数据链路层误码检测的CRC校验技术,以及滑动窗口的工作机理。

滑动窗口机制的两个主要目的:(1)实现有噪音信道环境下的无差错传输;(2)充分利用传输信道的带宽。

在程序能够稳定运行并成功实现第一个目标之后,运行程序并检查在信道没有误码和存在误码两种情况下的信道利用率。

为实现第二个目标,提高滑动窗口协议信道利用率,需要根据信道实际情况合理地为协议配置工作参数,包括滑动窗口的大小和重传定时器时限以及 ACK 搭载定时器的时限。

3.实验环境Windows10环境PC机Microsoft Visual Studio 2017集成开发环境二、协议设计本次试验主要设计数据链路层,实验中分别设计了gobackn协议与选择重传协议。

主要涉及到的层次结构是物理层、数据链路层、网络层。

物理层:为数据链路层提供的服务为8000bps,270ms传播延时,10?5误码率的字节流传输通道。

数据链路层利用接口函数send_frame()和 recv_frame()从物理层发送和接收一帧。

滑动窗口协议的模拟

计算机网络课程设计报告滑动窗口协议的模拟姓名:学号:专业:信息工程指导教师:2010年11月17日目录一.实验目的 (3)二.实验原理 (3)三.实验代码以及代码说明 (5)四.总结 (10)五.参考文献 (10)滑动窗口协议的模拟一.实验目的:《计算机网络》是一项实践教学内容。

通过本课程的学习使学生掌握计算机网络的的理论知识,然后通过实际动手实现课程设计的要求,使课堂所学能应用到实际应用当中,以此来巩固理论知识,提高解决问题,完成工程的能力。

二.实验原理:(1).窗口机制滑动窗口协议的基本原理就是在任意时刻,发送方都维持了一个连续的允许发送的帧的序号,称为发送窗口;同时,接收方也维持了一个连续的允许接收的帧的序号,称为接收窗口。

发送窗口和接收窗口的序号的上下界不一定要一样,甚至大小也可以不同。

不同的滑动窗口协议窗口大小一般不同。

发送方窗口内的序列号代表了那些已经被发送,但是还没有被确认的帧,或者是那些可以被发送的帧。

下面举一个例子(假设发送窗口尺寸为2,接收窗口尺寸为1):分析:①初始态,发送方没有帧发出,发送窗口前后沿相重合。

接收方0号窗口打开,等待接收0号帧;②发送方打开0号窗口,表示已发出0帧但尚确认返回信息。

此时接收窗口状态不变;③发送方打开0、1号窗口,表示0、1号帧均在等待确认之列。

至此,发送方打开的窗口数已达规定限度,在未收到新的确认返回帧之前,发送方将暂停发送新的数据帧。

接收窗口此时状态仍未变;④接收方已收到0号帧,0号窗口关闭,1号窗口打开,表示准备接收1号帧。

此时发送窗口状态不变;⑤发送方收到接收方发来的0号帧确认返回信息,关闭0号窗口,表示从重发表中删除0号帧。

此时接收窗口状态仍不变;⑥发送方继续发送2号帧,2号窗口打开,表示2号帧也纳入待确认之列。

至此,发送方打开的窗口又已达规定限度,在未收到新的确认返回帧之前,发送方将暂停发送新的数据帧,此时接收窗口状态仍不变;⑦接收方已收到1号帧,1号窗口关闭,2号窗口打开,表示准备接收2号帧。

滑动窗口协议模拟

实验8滑动窗口协议模拟一、实验目的1.模拟实现滑窗协议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。

三、实验原理滑窗协议工作原理由于停等协议要为每一个帧进行确认后才继续发送下一个帧,大大降低了信道利用率,因此又提出来回退N帧的滑窗协议。

回退N帧协议中,发送方在发送完一个数据帧后,不停下来等待应答帧,而是连续发送若干个数据帧,即使在连续发送过程中收到了接收方发来的应答帧,也可以继续发送。

由于减少了等待时间,必然提高通信的吞吐量和信道利用率。

回退N帧的滑窗协议(GO-DACK-N)基本原理是,当接收方检测出错的信息帧后,丢弃出错帧后的所有信息帧,而不管这些帧是否正确。

待发送方收到对出错帧的否定应答(NAK)时,将重发从出错后的所有数据帧;若应答帧出错,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。

四、实验要求1.Windows XP环境下运行,程序在1~2台PC上运行。

2.具体实现的协议可以采用回退N帧技术或者选择性重发技术的协议。

3.采用.NET平台中的C#、C++或其他编程语言实现。

五、实验内容模拟滑窗协议的实现过程为;(1)程序客户端线程发送连接请求。

(2) 服务器连接并返回连接信息。

(3) 客户端发送数据帧(窗口大小自行设定)。

滑动窗口的仿真协议

滑动窗口的仿真协议协议名称:滑动窗口的仿真协议一、引言滑动窗口是一种常用的数据传输协议,用于在不可靠的通信信道上实现可靠的数据传输。

本协议旨在模拟滑动窗口协议的工作原理,并提供仿真实验的设计和执行方法。

二、背景滑动窗口协议是一种基于数据包的通信协议,常用于计算机网络和通信领域。

其主要特点是发送方和接收方维护一个滑动窗口,通过滑动窗口的滑动来实现数据的可靠传输。

三、目的本协议的目的是通过仿真实验,帮助学习者深入理解滑动窗口协议的工作原理,掌握滑动窗口协议的设计和实现方法。

四、实验设计1. 实验环境搭建a. 硬件要求:一台计算机或者虚拟机b. 软件要求:模拟器软件(如Cisco Packet Tracer、GNS3等)2. 实验步骤a. 设计拓扑结构:创建一个包含发送方、接收方和信道的拓扑结构。

b. 配置设备参数:设置发送方和接收方的IP地址、子网掩码、默认网关等参数。

c. 配置滑动窗口协议:在发送方和接收方的设备上配置滑动窗口协议的相关参数,如窗口大小、超时时间等。

d. 发送数据包:发送方向接收方发送数据包。

e. 数据包传输:模拟数据包在信道上的传输过程,包括丢包、延迟、重传等情况。

f. 数据包接收:接收方接收数据包,并发送确认消息给发送方。

g. 数据包处理:发送方根据接收到的确认消息进行相应的处理,如滑动窗口的滑动、重传等操作。

h. 实验结果分析:分析实验结果,统计数据包的传输成功率、延迟时间等指标。

五、实验执行1. 实验准备a. 搭建实验环境:根据实验设计中的步骤进行实验环境的搭建。

b. 确定实验参数:根据实验设计中的步骤,确定滑动窗口协议的相关参数。

2. 实验步骤a. 启动模拟器软件,并加载实验拓扑结构。

b. 配置设备参数:设置发送方和接收方的IP地址、子网掩码、默认网关等参数。

c. 配置滑动窗口协议:在发送方和接收方的设备上配置滑动窗口协议的相关参数,如窗口大小、超时时间等。

d. 发送数据包:发送方向接收方发送数据包。

数据链路层滑动窗口协议的设计与实现

数据链路层滑动窗口协议的设计与实现实验报告一、实验任务及内容利用所学数据链路层原理,设计一个滑动窗口协议并在仿真环境下编程实现有噪音信道环境下的可靠的双工通信。

信道模型为8000bps 全双工卫星信道,信道传播时延270 毫秒,信道误码率为10-5,信道提供字节流传输服务,网络层分组长度在240~256字节范围。

(1)实现有噪音信道环境下的无差错传输。

(2)运行程序并检查在信道没有误码和存在误码两种情况下的信道利用率。

(3)提高滑动窗口协议信道利用率,根据信道实际情况合理地为协议配置工作参数,包括滑动窗口的大小和重传定时器时限以及ACK 搭载定时器的时限。

实验环境Windows 7环境PC机,Microsoft Visual C++ 6.0 集成化开发环境二、协议设计协议的分层结构及层服务:包括物理层,数据链路层和网络层三层。

该实验主要设计数据链路层协议,为实现有噪声环境下高信道利用率传输,我们采用回退n帧(go back n)技术的协议。

发送方窗口大小为31;通过捎带确认来完成可靠的数据通信;出现信道误码导致收帧出错时,接受方丢弃所有后续帧,待定时器超时后发送方重发。

该层提供服务:从网络层接受要发送的数据包,将之分拆成数据帧;按一定的成帧方案完成分帧,加校验码,加ack等操作;进行适当的流量判断和拥塞控制;启动定时器将之传递给物理层。

数据帧经信道传送给接受方,接受方数据链路层执行与成帧相逆的操作;处理ack信息,终止定时器(或启动ack定时器,ack成帧传送);判断是否为欲接受数据,数据是否出错,提交给网络层。

退回N步工作原理示意图:实验所形成帧(成帧方案):DATA Framen+=========+========+========+===============+========+| KIND(1) | ACK(1) | SEQ(1) | DATA(240~256) | CRC(4) |+=========+========+========+===============+========+ACK Frame+=========+========+========+| KIND(1) | ACK(1) | CRC(4) |+=========+========+========+NAK Frame+=========+========+========+| KIND(1) | ACK(1) | CRC(4) |+=========+========+========+CRC校验和的多项式定义:本次实验采用的CRC校验方案为CRC-32,与IEEE802.3 以太网校验和生成多项式相同。

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