计算机网络原理实验五.docx

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计算机网络原理实验五

实验五、传输层可靠传输协议GBN编程实验报告

序号：

姓名：

学号：

成绩：

一、实验目的：

1、编程实现简单可靠的数据传输GBN协议，模拟可靠数据传输

2、理解TCP协议可靠传输的差错检测、重传、累计确认、定时器的可靠传输策略。

二、实验指导：

参考教材。

三、实验要求：

编程实现一个GBN传输协议，采用编程语言不限，要求能将发送――接收流程以及处理方法表现出来.附源代码及注释并附上实验结果截图。

一、GBN.h

#pragmaonce

#include

//基础功能模块的数据结构声明

#defineBIDIRECTIONAL1/*changeto1ifyou'redoingextracreditandwritearoutinecalledB_output*/如果你想做酷文解码和写一个程序叫B_output就改变值为1

/*a"msg"isthedataunitpassedfromlayer5（teacherscode）tolayer4（students'code）.Itcontainsthedata（characters）tobedeliveredtolayer5viathestudentstransportlevelprotocolentities.*/

一个“msg”是从第五层传送到第四层的数据单元.它包含通过传送层协议被传送到第五层的数据

structmsg

{chardata[20];

};

/*apacketisthedataunitpassedfromlayer4（studentscode）tolayer3（teacherscode）.Notethepre-definedpacketstructure,whichall

studentsmustfollow.*/一个数据包从第四层传送到第三层的数据单元.声明提前定义的学生必须遵守的数据包结构

structpkt

{

intseqnum;

intacknum;

intchecksum;

charpayload[20];

};

#defineWINDOWSIZE8

#defineMAXBUFSIZE50

#defineRTT15.0

#defineNOTUSED0

#defineNACK-1

#defineTRUE1

#defineFALSE0

#defineA0

#defineB1

//网络仿真部分数据结构声明***********************************************************

structevent

{

floatevtime;/*eventtime*/事件时间

intevtype;/*eventtypecode*/事件类型代码

inteventity;/*entitywhereeventoccurs*/所在的实体事件

发生时

structpkt*pktptr;/*ptrtopacket（ifany）assocw/thisevent*/用指针来显示这个数据包

structevent*prev;

structevent*next;

};

/*possibleevents:

*/可能发生

#defineTIMER_INTERRUPT0

#defineFROM_LAYER51

#defineFROM_LAYER32

#defineOFF0

#defineON1

//基础功能模块的函数声明*******************************************************************

voidComputeChecksum（structpkt*packet）;//计算校验和

intCheckCorrupted（structpktpacket）;//检查数据是否出错

voidA_output（structmsgmessage）;//A端向外发送数据

voidA_input（structpktpacket）;//A端接收数据

voidA_timerinterrupt（）;//A计时器超时

voidA_init（）;//A端初始化

voidB_output（structmsgmessage）;

voidB_input（structpktpacket）;

voidB_timerinterrupt（）;

voidB_init（）;

//网络仿真部分的函数声明**************************************************

voidinit（）;//初始化仿真器

floatjimsrand（）;//随机数发生器[0,1]

//处理事件列表部分的函数声明*********************************************

voidgenerate_next_arrival（）;//产生下一个到达的分组

voidinsertevent（structevent*p）;//向事件列表中插入一条新的事件

voidprintevlist（）;//打印事件列表

//********************************************************************

//**********************计时器模块***********************************

voidstoptimer（int）;//停止计时器

voidstarttimer（int,float）;//启动计时器

//*********************************************************************

//**************************网络各层之间传送模块***********************

voidtolayer3（intAorB,structpktpacket）;//向第3层发送信息

voidtolayer5（intAorB,chardatasent[20]）;//向第5层发送信息

二、GBN.c

#include"GBN.h"

#include

#include

#include

externintTRACE=1;/*formydebugging*/为我的调试

externintnsim=0;/*numberofmessagesfrom5to4sofar*/目前为止信息的数字是从5到4

externintnsimmax=0;/*numberofmsgstogenerate,thenstop*/如果信息产生的数字为0，然后就停止

externfloattime=0.000;

floatlossprob;/*probabilitythatapacketisdropped*/数据包可能会丢失

floatcorruptprob;/*probabilitythatonebitispacketisflipped*/这一点的数据包可能会被弹出去

floatlambda;/*arrivalrateofmessagesfromlayer5*/从

第五层到达的信息的次序

intntolayer3;/*numbersentintolayer3*/被传送到第三层的数据

staticintnlost=0;/*numberlostinmedia*/在媒介中数据丢失

staticintncorrupt=0;/*numbercorruptedbymedia*/

被媒介毁坏的数据

staticintexpectedseqnum=0;/*expectedsequencenumberatreceiverside*/在接收者这边接收到预期的序列数据

staticintnextseqnum;/*nextsequencenumbertouseinsenderside*/下一个序列数据使用在发送者这边

staticintbase;/*theheadofsenderwindow*/

发送者的头窗口

structpktwinbuf[WINDOWSIZE];/*windowpacketsbuffer*/

数据包缓冲区窗口

staticintwinfront,winrear;/*frontandrearpointsofwindowbuffer*/

窗口缓冲区的前方点和后方点

staticintpktnum;/*packetnumberofwindowbuffer*/

窗口缓冲区的数据包个数

structmsgbuffer[MAXBUFSIZE];/*sendermessagebuffer*/

发送消息缓冲区

intbuffront,bufrear;/*frontandrearpointersofbuffer*/

缓冲区的前指针与后指针

staticintmsgnum;/*messagenumberofbuffer*/

信息数量的缓冲

intpacket_lost=0;

intpacket_corrupt=0;

intpacket_sent=0;

externintpacket_correct=0;

externintpacket_resent=0;

intpacket_timeout=0;

externstructevent*evlist=NULL;/*theeventlist*/事件表

//计算校验和

voidComputeChecksum（structpkt*packet）

{

intchecksum;

inti;

checksum=packet->seqnum;

checksum=checksum+packet->acknum;

for（i=0;i<20;i++）

checksum=checksum+（int）（packet->payload[i]）;

checksum=0-checksum;

packet->checksum=checksum;

}

//检查是否出错

intCheckCorrupted（structpktpacket）

{

intchecksum;

inti;

checksum=packet.seqnum;

checksum=checksum+packet.acknum;

for（i=0;i<20;i++）

checksum=checksum+（int）（packet.payload[i]）;

if（（packet.checksum+checksum）==0）

return（FALSE）;

else

return（TRUE）;

}

//A端向外发送数据

/*calledfromlayer5,passedthedatatobesenttootherside*/

来自第五层，通过数据派往另一边

voidA_output（structmsgmessage）

{

inti;

structpktsendpkt;

/*ifwindowisnotfull*/如果窗口没有满

if（nextseqnum

{

printf（"----A:

Newmessagearrives,sendwindowisnotfull,sendnewmessgetolayer3!

\n"）;

/*createpacket*/创建包

sendpkt.seqnum=nextseqnum;

sendpkt.acknum=NOTUSED;

for（i=0;i<20;i++）

sendpkt.payload[i]=message.data[i];

/*computerchecksum*/计算机校验

ComputeChecksum（&sendpkt）;

/*sendoutpacket*/发送数据包

tolayer3（A,sendpkt）;

/*copythepackettowindowpacketbuffer*/复制数据包到窗口数据缓冲区

winrear=（winrear+1）%WINDOWSIZE;

pktnum++;

winbuf[winrear]=sendpkt;

for（i=0;i<20;i++）

winbuf[winrear].payload[i]=sendpkt.payload[i];

/*updatestatevariables*/更新状态变量

nextseqnum=nextseqnum+1;

starttimer（A,RTT）;

B_input（sendpkt）;

A_input（sendpkt）;

}

/*ifwindowisfull*/如果窗口没有满

else

{

printf（"----A:

Newmessagearrives,sendwindowisfull,"）;

/*ifbufferfull,giveupandexit*/如果缓冲区满了，停止和退出

if（msgnum==MAXBUFSIZE）

{

printf（"Error:

Senderbufferisfull!

\n"）;

exit

（1）;

}

/*otherwise,bufferthemessage*/否则，缓冲信息

else

{

printf（"buffernewmessage!

\n"）;

bufrear=（bufrear+1）%MAXBUFSIZE;

for（i=0;i<20;i++）

buffer[bufrear].data[i]=message.data[i];

msgnum++;

}

}

}

//B端向外发送数据

/*calledfromlayer5,passedthedatatobesenttootherside*/

来自第五层，通过数据传送到另一边

voidB_output（structmsgmessage）

{

inti;

structpktsendpkt;

/*ifwindowisnotfull*/如果窗口没有满

if（nextseqnum

{

printf（"----A:

Newmessagearrives,sendwindowisnotfull,sendnewmessgetolayer3!

\n"）;

/*createpacket*/创建数据包

sendpkt.seqnum=nextseqnum;

sendpkt.acknum=NOTUSED;

for（i=0;i<20;i++）

sendpkt.payload[i]=message.data[i];

/*computerchecksum*/计算机校验

ComputeChecksum（&sendpkt）;

/*sendoutpacket*/发送数据包

tolayer3（A,sendpkt）;

A_input（sendpkt）;

/*copythepackettowindowpacketbuffer*/复制数据包到窗口数据缓冲区

winrear=（winrear+1）%WINDOWSIZE;

pktnum++;

winbuf[winrear]=sendpkt;

for（i=0;i<20;i++）

winbuf[winrear].payload[i]=sendpkt.payload[i];

/*ifitisthefirstpacketinwindow,starttimeout*/

如果第一个数据包在窗口里，开始暂停

//if（base==nextseqnum）

//{

//starttimer（A,RTT）;

//printf（"----A:

startanewtimer!

\n"）;

//}

/*updatestatevariables*/更新状态变量

nextseqnum=nextseqnum+1;

}

/*ifwindowisfull*/如果窗口已经满了

else

{

printf（"----A:

Newmessagearrives,sendwindowisfull,"）;

/*ifbufferfull,giveupandexit*/如果缓冲区满了，停止并退出

if（msgnum==MAXBUFSIZE）

{

printf（"Error:

Senderbufferisfull!

\n"）;

exit

（1）;

}

/*otherwise,bufferthemessage*/否则，缓冲信息

else

{

printf（"buffernewmessage!

\n"）;

bufrear=（bufrear+1）%MAXBUFSIZE;

for（i=0;i<20;i++）

buffer[bufrear].data[i]=message.data[i];

msgnum++;

}

}

}

//A端接收数据

voidA_input（structpktpacket）

{

structpktsendpkt;

inti;

/*ifreceivedpacketisnotcorruptedandACKisreceived*/

如果接收到的数据包没有被损坏和确认已经被接收了

if（（CheckCorrupted（packet）==FALSE）&&（packet.acknum!

=NACK））

{

printf（"----A:

ACK%discorrectlyreceived,",packet.acknum）;

packet_correct++;

/*deletetheackedpacketsfromwindowbuffer*/

删除从窗口缓冲区里的确认数据包

winfront=（winfront+（packet.acknum+1-base））%WINDOWSIZE;

pktnum=pktnum-（packet.acknum+1-base）;

/*movewindowbase*/移动窗口底部

base=packet.acknum+1;

stoptimer（A）;

if（base

{

//starttimer（A,RTT）;

printf（"\n\n\nsendnewpackets!

"）;

}

/*ifbufferisnotempty,sendnewpackets*/

如果缓冲区不空，发送新的数据包

while（（msgnum!

=0）&&（nextseqnum

{

/*createpacket*/创建数据包

sendpkt.seqnum=nextseqnum;

sendpkt.acknum=NOTUSED;

buffront=（buffront+1）%MAXBUFSIZE;

for（i=0;i<20;i++）

sendpkt.payload[i]=buffer[buffront].data[i];

/*computerchecksum*/计算机校验

ComputeChecksum（&sendpkt）;

/*ifitisthefirstpacketinwindow,starttimeout*/

如果第一个数据包在窗口里，开始暂停

if（base==nextseqnum）

{

//starttimer（A,RTT）;

printf（"sendnewpackets!

\n"）;

}

/*sendoutpacket*/发送数据包

tolayer3（A,sendpkt）;

/*copythepackettowindowpacketbuffer*/

复制数据包到窗口数据缓冲区

winrear=（winrear+1）%WINDOWSIZE;

winbuf[winrear]=sendpkt;

pktnum++;

/*updatestatevariables*/更新状态变量

nextseqnum=nextseqnum+1;

/*deletemessagefrombuffer*/删除缓冲区的信息

msgnum--;

}

}

else

printf（"----A:

NACKisreceived,donothing!

\n"）;

}

//B端接收数据*****************************************