滑动窗口协议书模拟程序的设计实现分析

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课程设计报告滑动窗口协议仿真

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。

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。

滑动窗口协议书模拟程序的设计实现分析

滑动窗口协议书模拟程序的设计实现分析

长沙理工大学《网络协议编程》课程设计报告梁碧莹学生姓名梁碧莹指导教师王静_________ 院计算机与通信工程专级网络08-02 学业网络工程号200858080205课程成绩______________________ 完成日期2011年7月2旦课程设计任务书(4 )在老师的指导下,要求每个学生独立完成课程设计的全部内容应当提交的文件:(1)课程设计报告。

(2)课程设计附件(源程序、各类图纸、实验数据、运行截图等)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综合成绩指导教师签字年月曰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Desig n and Impleme ntati on of Slid ingWin dow Protocol ProceduresStude nt: Lia ng Biyi ng In structor: Wang JingAbstract: This paper describes the prin ciple of Slidi ng Window Protocol and how to design and implement a procedure about the Sliding Win dow Protocol. The program desig n in two parts, one is thesender, 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 betwee n the sen der and the receiver.Keywords: Slidi ng wi ndow protocol Flow con trol Worki ngmecha nism Simulatio n 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 (2)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 (3)3 设计方案及分析 (6)3.1 窗口机制总体设计及分析 (6)3.2 协议选择及分析 (7)3.3 发送方与接收方设计流程 (8)4 程序测试 (18)5 总结 (21)5.1 程序改进与完善 (21)5.2 设计总结 (22)参考文献 (22)附录 (23)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。

滑动窗口协议实验报告

滑动窗口协议实验报告

滑动窗⼝协议实验报告竭诚为您提供优质⽂档/双击可除滑动窗⼝协议实验报告篇⼀:实验⼆滑动窗⼝协议实验报告2<滑动窗⼝协议的模拟>项⽬设计报告作者:完成⽇期:签收⼈:签收⽇期:1需求分析实验⽬的:加深对滑动窗⼝协议的理解实验任务:实现对于滑动窗⼝协议的模拟实验环境:pc机操作系统:windowsxp开发环境:microsoftVisualc++6.0,可以使⽤mFc类库1.1问题重述界⾯要求:项⽬要求的所有功能应可视,要有简单的界⾯。

由⼀台pc(或线程)向另⼀台pc(或线程)发送数据包时,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。

接受⽅要求:接受⽅应由固定⼤⼩的滑动窗⼝,并对收到信息缓存。

当发送⽅速度过快或帧丢失(超时),接受⽅应发送消息,要求暂停或是重传(停---等协议)。

接受⽅要求按序向⽹络层提交收到的帧。

发送⽅要求:发送⽅发送速度可以调节,并可以暂停或是重发。

发送⽅重传时可仅重传需要的帧。

可指定滑动窗⼝数⽬和要发送的帧的总数,停等的超时时间间隔以及发送类型(正常发送,错序发送,以及缺帧,丢帧的现象),发送速率等参数。

2概要设计2.1原理概述发送⽅和接受⽅都维持了⼀个窗⼝,窗⼝内部包含了那些可以接受的序列号。

发送⽅的窗⼝⼤⼩从0开始,以后可以增⼤到某⼀个预设的最⼤值。

由于发送⽅可能在将来的某个时刻重传未被确认的帧,所以它必须把已经送出去的帧保留⼀段时间,直到他知道接受⽅已经接受了这些帧。

滑动窗口的仿真协议

滑动窗口的仿真协议

计算机网络课程设计书计算机网络课程设计说明书(封面)学院名称:计算机与信息工程学院班级名称:网络工程一班学生姓名:学号: 201321题目:滑动窗口协议仿真指导教师姓名:邵雪梅起止日期: 2015.6.23-2015.6.29第一部分:正文部分一,选题背景早期的网络通信中,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,接收方就可能来不及接收,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1bit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,而是收到几个帧后,对按序到达的最后一个帧发送ack确认。

同1bit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,又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。

一旦收到重传来的帧后,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。

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。

二、设计理念2.1滑动窗口协议工作原理TCP滑动窗口用来暂存两台计算机间要传送的数据分组。

滑动窗口协议实验报告

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。

滑动窗口实验报告

滑动窗口实验报告

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;//更新下次缓存的位置++ last_buffered_frame;//如果当前有空闲的窗口可以用if (last_buffered_frame - expect_frame <= WINDOW_SIZE_STOP_WAIT){//发送缓存帧SendFRAMEPacket((unsigned char*)pBuffer, (unsignedint)bufferSize);//窗口上界加1++ next_frame;}return 0;}//物理层收到一帧数据时case MSG_TYPE_RECEIVE : {//解码确认信号unsigned int ack = ntohl(p->ack);//试探for (int i = expect_frame; i < next_frame; ++ i){unsigned int exp_ack = ntohl(buffer[i % BUFFER_SIZE].head.seq);//如果确认消息大于等于期望消息,则说明期望帧已经被确认过了if (ack >= exp_ack){//期望帧+1++ expect_frame;//如果有缓存帧没发出if (next_frame < last_buffered_frame){//发出一个缓存帧SendFRAMEPacket((unsigned char*)(&buffer[next_frame % BUFFER_SIZE]), buffer[next_frame % BUFFER_SIZE].size);//窗口上界+1++ next_frame;}//否则,无法继续发送帧,退出。

滑动窗口协议实验报告

滑动窗口协议实验报告

数据链路层滑动窗口协议实验报告1实验任务对实际系统中的协议分层和协议软件的设计与实现有基本的认识。

2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。

通过该实验,进一步巩固和深刻理解数据链路层的字节填充方式的成帧技术,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标:(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。

这些参数的设计,需要充分理解滑动窗口协议的工作原理并利用所学的理论知识,经过认真的推算,计算出最优取值,并通过程序的运行进行验证。

对实际系统中的协议分层和协议软件的设计与实现有基本的认识。

3编程环境利用仿真环境下所提供的物理层服务和定时器机制为网络层提供服务。

8.1程序的总体结构设数据链路层通信的两个站点分别为站点A和站点B,仿真环境利用WindowsXP环境下的TCP协议和Socket客户端/服务器机制构建两个站点之间的通信,其中,站点A为服务器端,站点B为客户端。

编译、链接之后最终生成的可执行程序(.exe文件)为字符界面命令行程序(不是图形界面程序)。

可执行程序文件仅有一份,设为datalink.exe,在WindowsXP 的两个DOS 窗口中使用不同的命令行参数启动两个进程,分别仿真站点A和站点B。

8.2实验环境所提供的文件和编译运行方法实验环境使用Visual C++ 6.0系统datalink.dsw,datalink.dsp:Microsoft VC6.0的工程文件,包括Win32 Debug和Win32 Release两种配置。

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长沙理工大学《网络协议编程》课程设计报告梁碧莹学生姓名梁碧莹指导教师王静_________ 院计算机与通信工程专级网络08-02 学业网络工程号200858080205课程成绩______________________ 完成日期2011年7月2旦课程设计任务书(4 )在老师的指导下,要求每个学生独立完成课程设计的全部内容应当提交的文件:(1)课程设计报告。

(2)课程设计附件(源程序、各类图纸、实验数据、运行截图等)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综合成绩指导教师签字年月曰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Desig n and Impleme ntati on of Slid ingWin dow Protocol ProceduresStude nt: Lia ng Biyi ng In structor: Wang JingAbstract: This paper describes the prin ciple of Slidi ng Window Protocol and how to design and implement a procedure about the Sliding Win dow Protocol. The program desig n in two parts, one is thesender, 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 betwee n the sen der and the receiver.Keywords: Slidi ng wi ndow protocol Flow con trol Worki ngmecha nism Simulatio n 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 (2)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 (3)3 设计方案及分析 (6)3.1 窗口机制总体设计及分析 (6)3.2 协议选择及分析 (7)3.3 发送方与接收方设计流程 (8)4 程序测试 (18)5 总结 (21)5.1 程序改进与完善 (21)5.2 设计总结 (22)参考文献 (22)附录 (23)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。

此时,我们迫切需要一种机制来控制网络的流量,减少网络拥堵的几率,提高传输的效率。

因此,一种名为滑动窗口的协议应运而生。

滑动窗口协议,是TCP使用的一种流量控制方法。

该协议允许发送方在停止并等待确认前可以连续发送多个分组。

由于发送方不必每发一个分组就停下来等待确认,因此该协议可以加速数据的传输。

经测试证明,该协议还能有效地解决TCP的高协议处理开销和UDP的低可靠性之间的矛盾,1.1 滑动窗口协议概述滑动窗口协议,是TCP使用的一种流量控制方法。

滑动窗口协议也称为Go-Back-N(GBN)协议。

在该协议中,允许发送方传输多个分组(当有多个分组时)而不需等待确认,但它也受限于在流水账中未确认的分组数不能超过最大允许数N。

只有在接收窗口向前滑动时(与此同时也发送了确认),发送窗口才有可能向前滑动。

收发两端的窗口按照以上规律不断地向前滑动,因此这种协议又称为滑动窗口协议。

当发送窗口和接收窗口的大小都等于1时,就是停止等待协议。

当发送窗口大于1,接收窗口等于1时,就是回退N步协议。

当发送窗口和接收窗口的大小均大于1时,就是选择重发协议。

协议中规定,对于窗口内未经确认的分组需要重传。

这种分组的数量最多可以等于发送窗口的大小,即滑动窗口的大小n减去1 (因为发送窗口不可能大于(n-1),起码接收窗口要大于等于1)。

1.2 本次设计任务本次的设计任务是根据滑动窗口协议的工作原理,在Visual C++ 6.0的平台上用C++语言编写一个基于TCP滑动窗口协议的模拟程序。

要求该程序能够实现滑动窗口协议的发送和接收数据帧功能,在此功能上体现滑动窗口协议的运作,女口:发送帧被接收与否的判断,帧超时重发,帧缓存等。

2 滑动窗口协议介绍2.1 滑动窗口协议工作原理TCP协议在工作时,如果发送端的TCP协议软件每传输一个数据分组后,必须等待接收端的确认才能够发送下一个分组,由于网络传输的时延,将有大量时间被用于等待确认,导致传输效率低下。

为此TCP在进行数据传输时使用了滑动窗口机制。

TCP滑动窗口用来暂存两台计算机间要传送的数据分组。

每台运行TCP协议的计算机有两个滑动窗口:一个用于数据发送,另一个用于数据接收。

发送端待发数据分组在缓冲区排队等待送出。

被滑动窗口框入的分组,是可以在未收到接收确认的情况下最多送出的部分。

滑动窗口左端标志X的分组,是已经被接收端确认收到的分组。

随着新的确认到来,窗口不断向右滑动。

TCP协议软件依靠滑动窗口机制解决传输效率和流量控制问题。

它可以在收到确认信息之前发送多个数据分组。

这种机制使得网络通信处于忙碌状态,提高了整个网络的吞吐率,它还解决了端到端的通信流量控制问题,允许接收端在拥有容纳足够数据的缓冲之前对传输进行限制。

在实际运行中,TCP滑动窗口的大小是可以随时调整的。

收发端TCP协议软件在进行分组确认通信时,还交换滑动窗口控制信息,使得双方滑动窗口大小可以根据需要动态变化,达到在提高数据传输效率的同时,防止拥塞的发生。

称窗口左边沿向右边沿靠近为窗口合拢,这种现象发生在数据被发送和确认时。

当窗口右边沿向右移动时将允许发送更多的数据,称之为窗口张开。

这种现象发生在另一端的接收进程读取已经确认的数据并释放了TCP的接收缓存时。

当右边沿向左移动时,称为窗口收缩。

Host Requireme nts RFC 强烈建议不要使用这种方式。

但TCP必须能够在某一端产生这种情况时进行处理。

如果左边沿到达右边沿,则称其为一个零窗口。

2.2 滑动窗口算法滑动窗口算法工作过程如下:首先,发送方为每1帧赋一个序号(sequenee number ),记作SeqNum。

现在,我们忽略SeqNum是由有限大小的头部字段实现的事实,而假设它能无限增大。

发送方维护3个变量:发送窗口大小(send window size ),记作SWS,给出发送方能够发送但未确认的帧数的上界;LAR表示最近收到的确认帧(last ack no wledgeme ntreceived )的序号;LFS 表示最近发送的帧(last framesent)的序号,发送方还维持如下的不变式:LAR-LFS< SWS。

发送方接牧方时间图2-1滑动窗口算法的时间线当一个确认到达时,发送方向右移动LAR,从而允许发送方发送另一帧。

同时,发送方为所发的每个帧设置一个定时器,如果定时器在ACK到达之前超时,则重发此帧。

注意:发送方必须存储最多SWS个帧,因为在它们得到确认之前必须准备重发。

接收方维护下面3个变量:接收窗口大小(receive window size),记为RWS,给出接收方所能接收的无序帧数目的上界;LAF表示可接收帧(largest acceptable frame )的序号;LFR表示最近收到的帧(last frame rece ived )的序号。

接收方也维持如下不变式:LFSLAR w SWS•…SWSLAR LFS图2-2接收方的滑动窗口当一个具有顺序号SeqNum 的帧到达时,接收方采取如下行动:如果SeqNum W LFR或SeqNum> LAF,那么帧不在接收窗口内,于是被丢弃;如果LFR v SeqNum W LAF,那么帧在接收窗口内,于是被接收。

现在接收方需要决定是否发送一个ACK。

设SeqNum To ACK 表示未被确认帧的最大序号,则序号小于或等于SeqNum To ACK的帧都已收到。

即使已经收到更高序号的分组,接收方仍确认SeqNum To ACK的接收。

这种确认被称为是累积的(cumulative ))然后它设置LFA = SeqNum To ACK ,并调整LFA = LFR + RWS图2-3接收方的滑动窗口窗口协议算法有三个功能:在不可靠链路上可靠地传输帧保持帧的传输顺序支持流量控制3设计方案及分析3.1窗口机制总体设计及分析设计分析:(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帧但尚未确认返回信息。

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;图3-1发送方和接收方状态示意图⑻ 接收确认1号抽(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。

此时发送窗口状态不变;(8) 发送方收到接收方发来的1号帧收毕的确认信息,关闭1号窗口,表示从重发表中删除1号帧。

此时接收窗口状态仍不变。

3.2协议选择及分析在设计过程中,我主要运用了选择重传协议,该协议能很好地弥补了1比特滑动窗口协议和后退n协议的缺点,是比较完善的滑动窗口协议。

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