计算机网络课程设计书
学
院
计算机与信息工程学院专业网络工程
课程名称计算机网络题目滑动窗口协议仿真完成期限自2015年6月23日至2015年6月29日共1周
内容及任务一、项目的目的
掌握滑动窗口协议的工作原理，并能够用所学计算机高级
语言进行编程模拟其运行过程;培养学生的动手实践和思考能力。
二，项目任务的主要内容和要求
(1)本次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++语言编写一个基本TCP滑动窗口协议的模拟程序。
(2)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。
(3) 程序按照滑动窗口协议实现端对端的数据传送。包括协议的各种策略，如包丢失、停等应答、超时等都应有所仿真实现；
(4) 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；
三、项目设计（研究）思路
(1) 查阅相关资料，理解滑动窗口协议的工作原理；
(2) 设计滑动窗口协议实现端对端数据传送的功能流程图；
(3) 编写代码实现滑动窗口协议工作的模拟程序，包括包丢失、停等应答、超时等；
(4) 测试程序功能的实现情况。
四、具体成果形式和要求
(1)滑动窗口协议实现端对端数据传送的模拟程序。
(2)按照要求撰写课程设计报告并准备答辩。
进度安排
起止日期工作内容
2015.6.23-2015
.6.24
了解网络协议编程的基本知识；
2015.6.25-2015
.6.26
了解滑动窗口协议的工作机制；
2015.6.27-2015
.6.28
使用编程语言编写一个滑动窗口协议的模拟
程序，按要求实现程序。
2015.6.29 最后汇总，调试，答辩
主要参考资料[1] 谢希仁. 计算机网络[M]. 4版. 北京:电子工业出版社, 2003.
[2] 李仁发.何彦. 基于虚拟实验方法的滑动窗口协议分析[J]. 系统仿真学报. 2002. 8 (14) ; 1026 - 1063.
[3] 李建中,张冬冬. 滑动窗口规模的动态调整算法[J]. 软件学报. 2004. 12 (15) : 1800 - 1814.
[4] 王栩,李建中,王伟平. 基于滑动窗口的数据流压缩技术及连续查询处理方法[ J ]. 计算机研究与发展. 2004. 10 (41) : 1639- 1644.
[5] 特南鲍姆. 计算机网络（第四版）. 清华出版社
指导教师
意见
（签字）：×年×月×日
系（教研
室）主任
意见
（签字）：×年×月×日
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。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。
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（sequence 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 acknowledgement received）的序号；LFS表示最近发送的帧（last frame sent）的序号，发送方还维持如下的不变式：LAR-LFS≤SWS。
2-1滑动窗口协议工作图
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