1、計算機網(wǎng)絡(luò)選擇重傳協(xié)議實驗報告.實驗內(nèi)容和實驗環(huán)境描述實驗內(nèi)容：利用所學(xué)數(shù)據(jù)鏈路層原理，設(shè)計一個滑動窗口協(xié)議， 在仿真環(huán)境下編程實現(xiàn)有噪音信道環(huán)境下兩站點之間無差錯雙工通信。信道模型為8000bps全雙工衛(wèi)星信道，信道傳播時延270 毫秒，信道誤碼率為10-5,信道提供字節(jié)流傳輸服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)層分組長度固定為256字節(jié)。實驗環(huán)境：Windows764位操作系統(tǒng) PC機VC 6.0.協(xié)議設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)幀 +=+=+=+=+=+| KIND(1) | SEQ(1) | ACK(1) | DATA(240256) | CRC(4) | +=+=+=+=+=+確認幀+=+=+=+ | KIND(1)

2、| ACK(1) | CRC(4) | +=+=+=+否定確認幀 +=+=+=+ | KIND(1) | ACK(1) | CRC(4) | +=+=+=+KIND：表示幀的類別ACK AC辱歹U號SEQ幀序列號CRC校驗和模塊結(jié)構(gòu):static inc(Uchar* a)作用：使一個字節(jié)在0MAX_SEQ的范圍內(nèi)循環(huán)自增。參數(shù)：a,字節(jié)類型。static between(Uchar a,Uchar b,Uchar c)作用：判斷當前幀是否落在發(fā)送 /接收窗口內(nèi)。參數(shù)：a,b,c,均為字節(jié)類型，其中兩個分別為窗口的上、下界，一個為幀的編號。其中，發(fā) 送窗口的上界和下界分別為next_to_se

3、nd和ack_expected ,接收窗口的上界和下界分別為too_far 和 frame_expected ,均定義在 main 函數(shù)中。static void put_frame(unsigned char *frame, int len)作用：為一個幀做 CRC校驗，填充至幀的尾部并將其遞交給網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送。參數(shù)：frame ,字節(jié)數(shù)組，由除 padding域之外的幀內(nèi)容轉(zhuǎn)換而來；len,整型，為幀的當前 長度。static send_frame_(Uchar fk,Uchar next_frame,Uchar frame_expected,Packet out_buf)作用：構(gòu)造一個幀，并

4、將其發(fā)送。參數(shù)：fk,字節(jié)類型，為幀的內(nèi)容； next_frame ,字節(jié)類型，為幀的編號；frame_expected ,字節(jié)類型，為希望收到的幀的編號；out_buf,二維字節(jié)數(shù)組，為緩沖區(qū)。int main(int argc,char *argv)作用：主程式，包含選擇重傳協(xié)議的算法流程。參數(shù)：argc,整型，表示命令彳T參數(shù)的個數(shù)；argv,二維字符數(shù)組，表示參數(shù)內(nèi)容。Stat ioti B下落磋-算法流程:S*tacion Ata陪層序g!L門tf-,-uyifi.)：二信 1二寸工 TCP ； /- -ockt 卜里層Network layer readyPhy-layerSwct

5、ihData comingData timeoutMake ack frameAck timeoutreadyGet packet()Reset acknumCount cscFind frame-end9Nextsend=ackSend_data()Send this frameGetnum0expectedCsc=0?Phy ready?Phy ready?breakNNSend frameYPut packet()NGetnum=nbuffbreakeredInlen=1S seq=frameExpect?Sent frameSend framePhy_ready=1Deal with

6、acknumberEnable networkseqNbufferedK JS7id .口1331thMLfcT：!t-Mtlrtd- HBtbVv. M工bf 4.檢中*：|J|K - fli=T7x.Er f BCfl.Et4HJ-1，廳NfiMfwZ中?wdL Wf同帆trr 1 ePK WUPtdLF r *TWNki幡ptbv-wME1 wd- lt*. .%Frv 1 Bti* 卜.辭SZE+H + .憫.Gfar小|觸卷”4L叩 i HL畔Re.FPL. ft3t置i ,13Err 1 Ct *k第*.pr*t7FEFE,g&F1 陜mMi WklP$fl*4格 JI罹，5fi

7、*%際F I B/1卜煙.衡.腫臂E配g NS.*F噎1* 蹲那時 ! M網(wǎng)PmI?nc4ind. I&ti底.H.7.lErr 1iSJ.8f .PKtatrEEFE 禮舊.曾用人Err* 隱 *6，MJn._ _.EHTj ?: k i .ncH Lndr 4s24 tn. t m用曲一一!cIltKniEI IVlJj. ”1|Kr +-州&*J*修.也一Mbgm II |P4fl4UKMI H.Nr.m 1 0*11爾冏.iGii mlii* J%附r ffi.北心-.ifipacbtHrvEB s.nd_ fcTl如.中二通r* 4 iL-hHlB：:些LM.，一HKhtXraEEi

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38、hItbfd._ 75i.crlKZ 1 .It-HM；：Kb-4 kiHgItLsflSMbR-d-b|i. A.MCPItfBKJ41.* D3H.7軻。，Met bed.Ti.fReiWp-LK1 41-HK?.Jf.k !?_ .J9Mpuktsnet 13 T.陋-壽工.ErrLK74I -1. 112，!，BUtaibsil-df* J皿XH穎北*P HZan川安口通 TSiJMe.Errl國？ i .te-n?-d ： 4外RJMChEtSJTCtkHd.bpi- n_15xrEfrl/M li.*；ill i/H毒dmeM.M- HAfBfFbe_ .JSbtPttsLwij,

39、肛存一肛EfrE i：H w-4 k口陽jHclrLsrebflbR-d-bKd1st. n.KcPItfLibi l .tt l)|LM311HanMHI1tss UtLHr,f7L門上釗-.-imUUJM 7i.ltaPErrLMr.fc 171Lli HV7網(wǎng)hrnNfriXd.b研b|ji . R.Rc/、FIR -Cl.tr nm-im聲E* 口 JMEhEtlreMhped-k tnr：W- 75uKc, 陋.1姐ErF fefflE 0 v)ISfiE l.fc4.研究和探索的問題.CRC校驗?zāi)芰R儂驗碼的檢錯能力很強，它除了能檢查出離散錯外， 還能檢查出突發(fā)錯， CR啦驗碼具

40、有以下檢錯能力：CR啦驗碼能檢查出全部單個錯；CR皎驗碼能檢查出全部離 TOC o 1-5 h z 散的二位錯；CR微驗碼能檢查出全部奇數(shù)個錯；CR啦驗碼能檢查出全部長度小于或等于K位的突發(fā)錯；CR微驗碼能以1- (1/2) K-1的概率檢查出長度為(K+1)位的突發(fā)錯。.由于本次試驗過程的誤碼信道是一個比較固定的誤碼率，而在實際生活當中的誤碼率不是穩(wěn)定的，可能會因為傳輸環(huán)境的不同， 使得他的誤碼率波動比較大的， 例如，下雨天和晴天， 高噪聲和低噪聲的情況，傳輸?shù)木嚯x也是影響因素。對于這種動態(tài)的誤碼率的通信過程，可能需要其他的一些參數(shù)來控制基本參數(shù)值(窗口大小，重傳時間等等)來完成。.get_

41、ms()如何實現(xiàn)C語言的time.h當中提供了一些關(guān)于時間操作的函數(shù)可以實現(xiàn)get_ms()函數(shù)。可以利用的函數(shù)有 clock()函數(shù)原型為：clock_t clock()該函數(shù)返回程序開始執(zhí)行后占用的處理器時間，如果無法獲得占用時間則返回-1。因為我們計時的起點并不是程序開始之時，而是開始通信之時，所以需要一個靜態(tài)變量start_time來記錄通信起始的時間。然后在每次調(diào)用get_ms()后，獲取當前的時間current_time。然后再返回 start_time -current_time 即可。.對等協(xié)議實體之間的流量控制在我們設(shè)計的協(xié)議當中，流量的控制主要通過接收窗口，發(fā)送窗口還有確認

42、機制來實現(xiàn)。因為有窗口大小的限制， 發(fā)送方不會一次性發(fā)送過多信息導(dǎo)致接收方被信息洪流所淹沒，導(dǎo)致信息丟失。這樣可能會導(dǎo)致信道的利用率降低，但是如果合理的設(shè)計窗口大小，依然可以達到較高的信號利用率。.實驗總結(jié)和心得體會(1)完成本次實驗的實際上機調(diào)試時間是多少？由于其他課業(yè)任務(wù)較多， 日程安排緊張，完成本次試驗代碼的編寫大約用了一周，每天晚上大約抽出1-2小時的時間。其中很大一部分時間是在程序框架的確定和debug.在這之后又花了5天，每晚1-2小時的時間用于測試協(xié)議參數(shù)的選取等問題。(2)編程工具方面遇到了哪些問題？包括 Windows環(huán)境和VC軟件的安裝問題。這方面進展十分順利。(3)編程語

43、言方面遇到了哪些問題？包括C語言使用和對C語言操控能力上的問題。由于我們學(xué)習(xí)使用 以言時間較長，運用起來并沒有什么阻礙。(4)協(xié)議方面遇到了哪些問題？包括協(xié)議機制的設(shè)計錯誤，發(fā)現(xiàn)協(xié)議死鎖，或者不能正確工 作，協(xié)議參數(shù)的調(diào)整等問題。由于我們緩沖區(qū)判斷滿溢的條件存在問題，緩沖區(qū)溢出時網(wǎng)絡(luò)層依然沒有被關(guān)閉，導(dǎo)致運行程序時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀“丟失”；在協(xié)議參數(shù)的選擇上也花了較長時間。(5)開發(fā)庫方面遇到了哪些問題？包括庫程序中的 BUG,庫函數(shù)文檔不夠清楚導(dǎo)致誤解，庫 函數(shù)在所提供的功能結(jié)構(gòu)上的缺憾導(dǎo)致編程效率低下。這些問題或建議影響不同模塊之間功能界限的劃分。無法看到庫函數(shù)的實現(xiàn)部分的代碼，對各個參數(shù)的作用

44、也沒有詳細清晰的說明，所以掌握這些函數(shù)花了較長時間，使用時也出現(xiàn)過很多錯誤。(6)總結(jié)本次實驗，你在 C語言方面，協(xié)議軟件方面，理論學(xué)習(xí)方面，軟件工程方面等哪些 方面上有所提高？通過這次試驗，我們對數(shù)據(jù)鏈路層的選擇重傳協(xié)議的機制有了很深刻的了解。很多書本上不是很懂的講義，在我們進行試驗的過程中，通過對模擬結(jié)果的分析與思考都一點點的理 解了。而且這次試驗是我們第一次模擬通信，讓我們學(xué)會了windows下觀察網(wǎng)絡(luò)收發(fā)數(shù)據(jù)包模擬環(huán)境的搭建。.源程序清單#include #include #include protocol.h#define DATA 1#define NAK 2#define ACK

45、 3#define DATA_TIMER 3000#define ACK_TIMER 1000#define MAX_SEQ 63#define NR_BUFS (MAX_SEQ+1)/2)int no_nak=1;static int phl_ready = 0;struct FRAME unsigned char kind; /*數(shù)據(jù)、確認、否定確認 */unsigned char ack;unsigned char seq;unsigned char dataPKT_LEN;unsigned int padding;static int between(unsigned char a,u

46、nsigned char b,unsigned char c)/*如果滿足a= b c或其循環(huán)則返回真；否則返回假*/return (a = b)&(b c)|(c a)&(a = b)|(b c)&( ca );static void put_frame(unsigned char *frame, int len)/發(fā)送捎帶確認幀的數(shù)據(jù)幀*(unsigned int *)(frame + len) = crc32(frame, len);send_frame(frame, len + 4);phl_ready = 0;static void send_data_frame(unsigned

47、char fk,unsigned char frame_nr,unsigned char frame_expected,unsigned char bufferNR_BUFSPKT_LEN)*/*構(gòu)造并發(fā)送數(shù)據(jù)、確認、否定確認幀struct FRAME s;s.kind = fk;s.seq = frame_nr;s.ack = (frame_expected + MAX_SEQ) % (MAX_SEQ + 1);if(fk=DATA)memcpy(s.data, bufferframe_nr % NR_BUFS, PKT_LEN);dbg_frame(Send DATA %d %d, ID

48、%dn, s.seq, s.ack, *(short *)s.data);put_frame(unsigned char *)&s, 3 + PKT_LEN); start_timer(frame_nr%NR_BUFS, DATA_TIMER);)if(fk = NAK)no_nak=0;dbg_frame(Send NAK %dn,s.ack);put_frame(unsigned char *)&s, 3 + PKT_LEN);)if(fk = ACK)dbg_frame(Send ACK %dn, s.ack);put_frame(unsigned char *)&s, 3 + PKT_

49、LEN);)phl_ready = 0;stop_ack_timer();)void main(int argc, char *argv)int event, arg;struct FRAME f;int len = 0;int i;static unsigned char ack_expected = 0;static unsigned char next_frame_to_send = 0;static unsigned char frame_expected = 0;static unsigned char too_far=NR_BUFS;static unsigned char nbu

50、ffered = 0;int arrivedNR_BUFS;static unsigned char out_bufNR_BUFSPKT_LEN;static unsigned char in_bufNR_BUFSPKT_LEN;protocol_init(argc, argv); / 初始化協(xié)議lprintf(Designed by CK，build: _DATE_ _TIME_n);for(i = 0; i NR_BUFS; i+)arrivedi=0;/沒有幀到達接收方enable_network_layer();/ 初始化while(1) event = wait_for_event(

51、&arg); 等待下事件switch (event)case NETWORK_LAYER_READYW網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送數(shù)據(jù)幀nbuffered+;/緩沖區(qū)數(shù)據(jù)幀數(shù)加一get_packet(out_bufnext_frame_to_send % NR_BUFS);/ 從網(wǎng)絡(luò)層接收數(shù)據(jù) 幀send_data_frame(DATA,next_frame_to_send,frame_expected,out_buf);/ 發(fā) 送數(shù)據(jù)幀next_frame_to_send=(next_frame_to_send + 1) % ( MAX_SEQ + 1);/ 發(fā)送窗 口上界下移break;case PHYSI

52、CAL_LAYER_READY1 層空閑phl_ready = 1;break;case FRAME_RECEIVED:接收方收至 ij 一個幀len = recv_frame(unsigned char *)&f, sizeof f);/ 幀長if (len 5 | crc32(unsigned char *)&f, len) != 0)/ 收到的幀損壞if(no_nak)/如果沒有發(fā)送NAK,則發(fā)送NAK要求重傳(避免多次請求重 發(fā))send_data_frame(NAK, 0, frame_expected, out_buf);/ 相對協(xié)議 5 不同，收到錯誤要求重傳而不是直接abortdbg_event(* Receiver Error, Bad CRCChec