计算机网络选择重传协议实验报告
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《计算机网络》选择重传协议
实验报告
1.实验内容和实验环境描述
实验内容：
利用所学数据链路层原理,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8000bｐｐ 全双工卫星信道，信道传播时延2ｐ0毫秒，信道误码率为10-ｐ，信道提供字节流传输服务，网络层分组长度固定为25ｐ字节。
实验环境:
Winｄｏｗｓ7—64位操作系统ＰC机VC ６.0
2．协议设计
数据结构:
数据帧
+=＝=＝=====+=====＝==+======＝=＋＝==＝====＝======+===＝＝=＝=+
| KIND（1) |ＳEＱ（1) |ＡCK（１) ｜ＤATA（240~２56)| CRC(４) |
+＝==＝=====＋===＝====＋＝==＝==＝＝+＝=＝====＝====＝=＝＋=＝=＝==＝＝+
确认帧
+＝＝＝===＝=＝+＝====＝==+====＝===+
| KIND（1) | ACK(１）| CRC(4) |
＋=====＝＝==+========+＝==＝==＝=＋
否定确认帧
+＝＝==＝====+＝====＝==+＝＝===＝=＝+
｜ＫIND(1）｜ACK(1）｜CＲＣ(4)|
+＝=＝==＝=＝=+=＝======+=＝=＝=＝==+
KＩND：表示帧的类别
AＣK：ＡCＫ序列号
SＥQ:帧序列号
CRC:校验和
模块结构:
staｔｉc inc(Ucｈar＊a)
作用:使一个字节在0～MAX＿SEQ的范围内循环自增。
参数：a,字节类型。
ｓtａticｂetｗeen(Uｃhar ａ，Ｕchar b,Uchar ｃ）
作用：判断当前帧是否落在发送/接收窗口内。
参数：a,b，ｃ,均为字节类型，其中两个分别为窗口的上、下界，一个为帧的编号。其中，发送窗口的上界和下界分别为next_to_senｄ和ａck_expecｔed，接收窗口的上界和下界分别为toｏ_far和ｆraｍe_eｘpecｔeｄ,均定义在mａin函数中。
sｔatｉc void put＿framｅ（ｕnｓiｇned char *ｆrａme, ｉｎt len）
作用：为一个帧做CＲC校验，填充至帧的尾部并将其递交给网络层发送。
参数:frame,字节数组，由除pａddiｎg域之外的帧内容转换而来;lｅｎ，整型,为帧的当前长度。
staｔic send_frａme_(Uｃｈar fk，Ucｈar next_ｆｒame,Ucｈar fraｍe＿expected，Packｅt o ｕt_buf［])
作用:构造一个帧，并将其发送。
参数：fｋ，字节类型,为帧的内容;ｎexｔ＿frａｍe,字节类型，为帧的编号；frａmｅ_expe ｃted,字节类型,为希望收到的帧的编号；out_buｆ，二维字节数组,为缓冲区。
ｉnt main（int argｃ,chａr*argv［］)
作用：主程式,包含选择重传协议的算法流程。
参数：argc,整型,表示命令行参数的个数；argv，二维字符数组，表示参数内容。
算法流程：
Y
N Y N Ｙ Y
Ｙﻩ Ｎ ﻩN
Start
Swctih
Phy-lay er
Network Data coming Data
Ack timeou Get
Count
Reset ack_num Make ack frame Send_da
Get_num
Csc==0?
Next_se nd=ack_Send
Phy
Send
S_seq=
Phy
break
Sent
Phy_rea Put_pac
Send frame Break
break
Get_num
（ａ）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。为了仿真实现上述服务质量的信道，利用在同一台计算机上ＴCP So ｃket 完成两个站点之间的通信。由于同一台计算机上T ＣP 通信传播时延短、传播速度快、没有误码,物理层仿真程序在发送端利用“令牌桶”算法限制发送速率以仿真800０bps 线路;在接收端误码插入模块利用一个伪随机数“随机地”篡改从ＴCP 收到的数据，使得所接收到的每个比特出现差错的概率为10－5;接收到的数据缓冲后延时270m ｓ才提交给数据链路层程序，以仿真信道的传播时延特性。为了简化程序,省略了成帧功能,数据链路层利用接口函数ｓe ｎd ＿ｆr ａｍe （）和recv ＿fra ｍe （)发送和接收一帧。
（b)数据链路层:发送方和接收方都维持一个窗口,窗口内部为可以接受的序列号。接收到的数据包被缓存起来,当按正确的顺序接收完毕后再提交给网络层。A ＣＫ信息通过数据帧捎带确认的方式传递,若遇到长时间无数据帧发送，则产生ACK 超时事件(ＡＣK_TIME ＯUT ），主动发送空的ACK 帧。若长时间未收到ＡCK 信息，则产生数据帧超时事件(DATA_T ＩＭEOU Ｔ）,发送方自动重传未确认帧；当出现帧丢失或校验错误时,接收方会主动发送ＮAK 帧提示发送方立即重传。
数据链路层通过物理层提供的函数来利用物理层提供的服务。通过ge ｔ＿packet()函数从网络层得到一个分组；当数据链路层成功接收到一个分组后,通过ｐｕt ＿ｐacket()函数提交给网络层。
(c)网络层：利用数据链路层提供的“可靠的分组传输”服务,在站点A 与站点B 之间交换长度固定为２５６字节的数据分组。网络层把产生的分组交付数据链路层,并接受数据链路层提交来的数据分组。
3.结果分析
（1） 描述你所实现的协议软件是否实现了有误码信道环境中无差错传输功能。
我们的协议成功实现了有误码信道环境中无差错传输功能。如果收到一个损坏帧,在尚未发送否认确定的情况下，则捎带发送否定确认。并打印错误报告。如果已发送否定确认，则只打印错误报告，不重复发送否定确认。
（2) 程序的健壮性如何，能否可靠地长时间运行。
Deal In_len=
break
Nbuffer
ed Enable network Disable network