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
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
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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:
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- 计算机网络 原理 实验 传输 可靠 协议 GBN 编程 报告
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