C语言实现WFQ算法,将这个项目编程三个例程,“发送者”、“接收者”和“路由器”。使用FlowID=1、权重=1和数据包大小1024启动发送端。几秒钟后,使用FlowID=2、权重=1和数据包大小512启动另一个发送器。再过几秒钟,使用FlowID=3、权重=2和数据包大小1024启动第三个发送方。接收者负责数据统计的部分,每次完成一个数据包时记录时间、流ID和数据包的大小。
时间: 2024-03-16 08:43:32 浏览: 83
好的,这是一个比较具体的项目需求,需要用到C语言实现WFQ算法,并编写发送者、接收者和路由器三个例程。我可以向您解释这些算法和程序的实现方法,但是不具备实现的能力,您需要自己完成编程。
首先,WFQ算法是一种基于权重的公平队列调度算法,可以保证不同流量的数据包在网络中传输时受到公平的待遇。实现WFQ算法时,需要维护多个队列,每个队列对应一个流ID,并按照权重分配一定的带宽。数据包到达路由器后,根据其流ID将其插入到相应的队列中,并按照队列中的权重比例进行调度。
对于发送者和接收者,需要编写程序模拟数据包的发送和接收过程。发送者需要根据要求生成具有不同流ID、权重和数据包大小的数据包,并将其发送给路由器。接收者需要接收数据包,并对其进行统计,记录每个数据包的流ID、大小和接收时间。
对于路由器的实现,可以参考下面的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#define MAX_QUEUE_NUM 3 //最大队列数
#define MAX_PACKET_NUM 100 //最大数据包数
#define MAX_PACKET_SIZE 1024 //最大数据包大小
#define MAX_WEIGHT 2 //最大权重
#define MAX_ARRIVAL_INTERVAL 3 //最大到达时间间隔
#define MAX_SERVICE_INTERVAL 3 //最大服务时间间隔
//数据包结构体
typedef struct packet {
int flowID; //流ID
int weight; //权重
int size; //数据包大小
time_t arrivalTime; //到达时间
time_t serviceTime; //服务时间
} Packet;
//队列结构体
typedef struct queue {
int flowID; //流ID
int weight; //权重
int head; //队头
int tail; //队尾
int count; //队列长度
Packet* packets[MAX_PACKET_NUM]; //队列中的数据包
} Queue;
int queueNum = 0; //队列数量
Queue* queues[MAX_QUEUE_NUM]; //队列数组
//初始化队列
void initQueue(int flowID, int weight) {
Queue* queue = (Queue*)malloc(sizeof(Queue));
queue->flowID = flowID;
queue->weight = weight;
queue->head = 0;
queue->tail = 0;
queue->count = 0;
for (int i = 0; i < MAX_PACKET_NUM; i++) {
queue->packets[i] = NULL;
}
queues[queueNum++] = queue;
}
//插入数据包到队列中
void enqueue(int flowID, int weight, int size) {
int queueIndex = -1;
for (int i = 0; i < queueNum; i++) {
if (queues[i]->flowID == flowID && queues[i]->weight == weight) {
queueIndex = i;
break;
}
}
if (queueIndex == -1) {
initQueue(flowID, weight);
queueIndex = queueNum - 1;
}
Queue* queue = queues[queueIndex];
if (queue->count < MAX_PACKET_NUM) {
Packet* packet = (Packet*)malloc(sizeof(Packet));
packet->flowID = flowID;
packet->weight = weight;
packet->size = size;
packet->arrivalTime = time(NULL);
packet->serviceTime = 0;
queue->packets[queue->tail++] = packet;
queue->count++;
queue->tail %= MAX_PACKET_NUM;
}
}
//从队列中取出数据包
Packet* dequeue() {
Packet* packet = NULL;
int minArrivalTime = INT_MAX;
int minServiceTime = INT_MAX;
int minQueueIndex = -1;
for (int i = 0; i < queueNum; i++) {
Queue* queue = queues[i];
if (queue->count > 0) {
Packet* p = queue->packets[queue->head];
if (p->arrivalTime < minArrivalTime ||
(p->arrivalTime == minArrivalTime && p->serviceTime < minServiceTime)) {
minArrivalTime = p->arrivalTime;
minServiceTime = p->serviceTime;
minQueueIndex = i;
packet = p;
}
}
}
if (packet != NULL) {
Queue* queue = queues[minQueueIndex];
queue->packets[queue->head++] = NULL;
queue->count--;
queue->head %= MAX_PACKET_NUM;
}
return packet;
}
//发送者
void sender(int flowID, int weight, int size) {
while (1) {
enqueue(flowID, weight, size);
sleep(rand() % MAX_ARRIVAL_INTERVAL + 1);
}
}
//接收者
void receiver() {
int packetCount = 0;
while (1) {
Packet* packet = dequeue();
if (packet != NULL) {
packet->serviceTime = time(NULL);
printf("Packet %d: flowID=%d, size=%d, arrivalTime=%ld, serviceTime=%ld\n",
++packetCount, packet->flowID, packet->size, packet->arrivalTime, packet->serviceTime);
free(packet);
}
}
}
int main() {
srand(time(NULL));
initQueue(1, 1);
initQueue(2, 1);
initQueue(3, 2);
//启动三个发送者
int pid1 = fork();
if (pid1 == 0) {
sender(1, 1, 1024);
}
int pid2 = fork();
if (pid2 == 0) {
sleep(5);
sender(2, 1, 512);
}
int pid3 = fork();
if (pid3 == 0) {
sleep(10);
sender(3, 2, 1024);
}
//启动接收者
receiver();
return 0;
}
```
以上是一个简单的WFQ算法实现的示例代码,可以根据需要进行修改和完善。其中,enqueue函数用于将数据包插入到相应的队列中,dequeue函数用于从队列中取出一个数据包进行传输。sender函数用于模拟数据包的发送过程,每次随机等待一定时间后生成一个数据包并插入到相应的队列中。receiver函数用于接收数据包,并对其进行统计,记录每个数据包的流ID、大小和接收时间。
请注意,以上示例仅供参考,具体实现需要根据具体需求进行修改和完善。
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