计算机网络原理实验七传输层可靠传输协议GBN编程实验报告.docx

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计算机网络原理实验七传输层可靠传输协议GBN编程实验报告

实验七、传输层可靠传输协议GBN编程实验报告

序号：

姓名：

学号：

成绩指导老师：

一、实验目的：

1、通过编写实现一个简单可靠的数据传输协议GBN的发送和接收代码，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、实验原理：

在GBN中，发送端不需要在接收到上一个数据包的ACK后才发送下一个数据包，而是可以连续发送数据包。

在发送端发送数据包的过程中，如果接收到对应已发送的某个数据包的NACK，则发送端将NACK对应的某个数据包进行重发，然后再将该数据包之后的数据包依次进行重发。

三、结果分析：

本次试验中采用java语言进行程序编写

代码注释：

（一）Sender类

importjava.util.Timer;

publicclassSenderextendsThread{

publicintwindowsize=3;//发送方窗口长度设为3

publicString[]data={"data1","data2","data3",

"data4","data5","data6","data7"};//模拟七个数据包

publicintsign[]={0,1,2,3,4,5,6};//为7个数据包标号

publicintlocalack=-1;//保存最近收到的ACK

publicTimerslitime=null;//定时器（这里定为2秒）

publicintswitches=0;//超时标志，1为超时

publicintwindowsign[];//当前窗口内待发的数据分组的序号

publicintacksign=0;

//为0表示收到正确ACK，为1表示收到错误的ACK，必须重发！

publicSender（）{

windowsign=newint[windowsize];//给窗口分配指定大小的空间

for（inti=0;i<3;i++）

windowsign[i]=sign[i];//窗口初始化时存放前3个序号

}

publicvoidrun（）{

System.out.println（"发送方开始发送分组数据！

"）;

}

publicvoidgetack（intack）{

System.out.println（"发送方收到了ACK，序号为"+ack+"并且开始加以确认！

"）;

if（ack!

=localack+1）{

System.out.println（"经验证，这不是发送方正期待的ACK，立刻重发序号为"+（localack+1）+"的数据分组！

"）;

acksign=1;

}

else{

localack=ack;//表示正确确认了ACK

acksign=0;

}

}

publicvoidtime（）{

switches=0;//标志初始化为0

litime=newTimers（）;

Timerlimit=newTimer（）;

limit.schedule（litime,0,100）;

}

}

（二）Receiver类

importjava.util.Random;

publicclassReceiverextendsThread{

publicintlastdata;

publicSendersender;

publicvoidrun（Senders）{

sender=s;

System.out.println（"接收方开始接收分组数据！

"）;

}

voidreceive（intdata,Senders）{

sender=s;//发送方的参数传递

System.out.println（"接收方收到了序号为"+data+"的分组！

"）;

if（data!

=0）{

if（data==lastdata+1）{

//数据包序号校验，若连续则是正确/所期待的

System.out.println（"该数据分组正是接收方所期待的，接收方接受了它并准备回送对应的ACK！

"）;

lastdata=data;//更新本地保存的数据包序号变量

respond（lastdata）;//回送该正确接收的数据包对应的ACK

}

else{

System.out.println（"该数据分组不是接收方所期待的，该分组将被丢弃，接收方准备回送最后接受的数据分组对应的ACK！

"）;

respond（lastdata）;//若不是所期待的数据包则丢弃并且重发上一次的ACK

}

}

else{

System.out.println（"该数据分组正是接收方所期待的，接收方接受了它并准备回送对应的ACK！

"）;

lastdata=data;

respond（lastdata）;//首次接收数据包并且回送ACK

}

}

voidrespond（intack）{//回送指定序号的ACK

if（sender.litime.limit<20）{//判断是否超时（2秒）

ack=lastdata;//获取本场保存的数据包序号

sender.getack（ack）;

}

else{

System.out.println（"计时超时！

！

（未丢包但是时间超过2秒）发送方准备重发序号为"+ack+"的数据分组！

"）;

sender.switches=1;//如果超时，设置超时状态并显示警告

}

}

}

（三）Timers类

importjava.util.TimerTask;

publicclassTimersextendsTimerTask{

publicintswitches;

publicintlimit;

publicvoidrun（）{

if（limit<20）limit++;//计时2秒

else{

switches=-1;

this.cancel（）;

}//开关为-1表示超时，并且停止计时器

}

publicTimers（）{

switches=0;//启动计时器时全部初始化

limit=0;

}

}

（四）GBN类

import.*;

importjava.util.Random;

importjava.io.*;

publicclassGBNextendsThread{

staticvoidsenddelay（intx）throwsInterruptedException{

if（x==1）{sleep（300）;System.out.println（"发送数据分组时发生延迟：

300毫秒！

"）;}

elseif（x==2）{sleep（750）;System.out.println（"发送数据分组时发生延迟：

750毫秒！

"）;}

elseif（x==3）{sleep（1200）;System.out.println（"发送数据分组时发生延迟：

1200毫秒！

"）;}

elseif（x==4）{sleep（3000）;System.out.println（"发送数据分组时发生延迟：

3000毫秒！

"）;}

else;

}

publicstaticvoidmain（String[]args）throwsIOException,InterruptedException{

Senders=newSender（）;

Receiverre=newReceiver（）;

s.start（）;//发送端启动

re.run（s）;//接收端启动

sleep（1000）;//延迟处理

int[]retimes=newint[7];//计算每个分组被发送的次数

for（inti=0;i<7;i++）retimes[i]=0;//数据包顺次发送

for（inti=0;i<=s.sign.length;i++）{

while（i>s.localack+1）{//尚有未确认的数据包，重发！

System.out.println（"发送方开始重新发送序号为"+（s.localack+1）+"的数据分组"）;

retimes[s.localack+1]++;

intran=newRandom（）.nextInt（3）;

intrandelay=newRandom（）.nextInt（5）;

s.time（）;

senddelay（randelay）;//设置随机值，模拟数据传输延迟

if（ran!

=1）re.receive（s.localack+1,s）;//设置随机值，模拟数据丢包过程

elseSystem.out.println（"序号为"+（s.localack+1）+"的分组在传给接收方途中发生了丢包！

"）;

}

if（i!

=s.sign.length）{

System.out.println（）;

System.out.println（"发送方现在开始第一次发送序号为"+i+"的数据分组"）;

retimes[i]++;

if（i!

=0）{

for（intk=0;k<3;k++）{//表示至少成功发送并确认了一个数据分组

s.windowsign[k]++;//这种情况下滑动窗口向前移动！

}

}

System.out.println（）;

System.out.println（"当前窗口内的分组情况为：

"）;//显示当前窗口内数据包情况

for（intp=0;p<3;p++）{

if（s.windowsign[p]<=6）

System.out.println（"第"+p+"号窗口里面存放的是序号为"+s.windowsign[p]+"的马上待发送的数据分组！

"）;

else

System.out.println（"第"+p+"号窗口已经空了，并且后续窗口、发送方没有要发送的数据分组了！

"）;

}

System.out.println（）;

intran=newRandom（）.nextInt（3）;

intrandelay=newRandom（）.nextInt（5）;

s.time（）;//计时开始（2秒时间）

senddelay（randelay）;//设置随机值，模拟数据传输延迟

if（ran!

=1）re.receive（s.sign[i],s）;//设置随机值，模拟数据丢包过程

elseSystem.out.println（"序号为"+i+"的分组在传给接收方途中发生了丢包！

"）;

}

}

System.out.println（）;System.out.println（"以下是每个数据分组被发送过的次数的统计结果"）;

for（inti=0;i<7;i++）//显示关于每个数据包发送次数的统计表

System.out.println（"序号为"+i+"的数据分组被发送过的次数为：

"+retimes[i]）;

System.exit（0）;

}

}

结果截图: