stop and wait计算机网络协议介绍
时间: 2024-05-31 22:08:01 浏览: 27
Stop and wait是一种基本的计算机网络协议,它用于在两个节点之间进行数据传输。它被称为“停等协议”,因为发送方发送数据后,必须等待接收方发送确认消息,才能继续发送下一个数据包。
在Stop and wait协议中,每个数据包都必须经过确认,以保证数据的可靠性。发送方发送一个数据包后,会等待接收方的确认消息。如果收到确认消息,则发送下一个数据包;如果没有收到确认消息,则发送方会再次发送相同的数据包,直到接收方收到并发送确认消息。
Stop and wait协议有一个明显的缺点,即它不能同时进行多个数据传输。因为发送方必须等待接收方的确认消息,所以在发送一个数据包后,发送方必须等待确认消息才能发送下一个数据包。
在实际应用中,Stop and wait协议通常用于低速网络或需要高可靠性的场景。它可以保证数据的可靠性,但是在传输效率方面比较低。
相关问题
用c++实现stop and wait协议
以下是使用C语言实现stop-and-wait协议的示例代码:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_PKT_SIZE 1024 // 数据包最大大小
#define TIMEOUT 5 // 超时时间(秒)
#define MAX_SEQ 1 // 最大序号
typedef enum {
frame_arrival, // 数据帧到达事件
timeout, // 超时事件
network_layer_ready, // 网络层准备好事件
} event_type;
typedef struct {
char data[MAX_PKT_SIZE]; // 数据
} packet;
typedef struct {
int seq; // 序列号
int ack; // 确认号
packet info; // 数据帧
} frame;
frame *sender_frame = NULL; // 发送方数据帧
frame *receiver_frame = NULL; // 接收方数据帧
bool network_layer_ready = false; // 网络层是否准备好
bool ack_received = false; // 是否收到确认帧
bool timeout_occurred = false; // 是否发生超时
int seq_num = 0; // 序列号
// 发送数据帧
void send_data(frame *f) {
printf("Sending data: %s\n", f->info.data);
}
// 发送确认帧
void send_ack(int ack) {
printf("Sending ACK: %d\n", ack);
}
// 模拟网络层发送数据
void from_network_layer(packet *p) {
printf("Enter data to send: ");
fgets(p->data, MAX_PKT_SIZE, stdin);
network_layer_ready = true;
}
// 模拟网络层接收数据
void to_network_layer(packet *p) {
printf("Received data: %s", p->data);
}
// 模拟物理层发送数据帧
void to_physical_layer(frame *f) {
send_data(f);
}
// 模拟物理层接收数据帧
void from_physical_layer(frame *f) {
if (ack_received) {
// 收到确认帧,清除ack_received
ack_received = false;
return;
}
printf("Enter ACK to send: ");
scanf("%d", &f->ack);
getchar(); // 读取换行符
send_ack(f->ack);
}
// 发送方事件处理
void sender(event_type event) {
switch (event) {
case network_layer_ready:
// 网络层准备好,发送数据帧
from_network_layer(&sender_frame->info);
sender_frame->seq = seq_num;
to_physical_layer(sender_frame);
printf("Sent frame with seq#%d\n", seq_num);
seq_num = (seq_num + 1) % (MAX_SEQ + 1);
break;
case timeout:
// 超时事件,重新发送数据帧
printf("Timeout occurred, resending frame with seq#%d\n", sender_frame->seq);
to_physical_layer(sender_frame);
break;
case frame_arrival:
// 收到确认帧,清除ack_received
from_physical_layer(receiver_frame);
ack_received = true;
break;
}
}
// 接收方事件处理
void receiver(event_type event) {
switch (event) {
case frame_arrival:
// 数据帧到达,发送确认帧并交付数据
from_physical_layer(sender_frame);
if (sender_frame->seq == receiver_frame->ack) {
to_network_layer(&sender_frame->info);
receiver_frame->ack = (receiver_frame->ack + 1) % (MAX_SEQ + 1);
}
printf("Received frame with seq#%d, sending ACK#%d\n", sender_frame->seq, receiver_frame->ack);
to_physical_layer(receiver_frame);
break;
}
}
int main() {
// 初始化数据帧
sender_frame = (frame *) malloc(sizeof(frame));
receiver_frame = (frame *) malloc(sizeof(frame));
// 初始化随机数种子
srand(time(NULL));
while (true) {
if (rand() % 2 == 0) {
// 发送方事件
if (network_layer_ready) {
sender(network_layer_ready);
network_layer_ready = false;
} else if (timeout_occurred) {
sender(timeout);
timeout_occurred = false;
}
} else {
// 接收方事件
receiver(frame_arrival);
}
// 模拟延迟和丢失
if (rand() % 10 == 0) {
printf("Frame lost\n");
} else {
// 模拟延迟
sleep(1);
// 模拟超时
if (rand() % 2 == 0) {
printf("Frame timed out\n");
timeout_occurred = true;
}
}
}
return 0;
}
```
这段代码模拟了stop-and-wait协议的发送方和接收方行为,包括发送数据帧、发送确认帧、模拟网络层的数据收发、模拟物理层的数据收发、处理超时和丢失等事件。在运行代码时,可以通过控制台输入数据来模拟网络层的数据输入。代码中使用了随机数模拟了网络延迟和丢失的情况,以及超时事件的发生。
Stop-and-Wait协议的功能测试与结果分析
Stop-and-Wait协议是一种简单的数据传输协议,其基本功能是在发送方发送数据后等待接收方确认,只有当接收方确认接收到数据后,发送方才会发送下一段数据。在此过程中,如果发送方没有收到确认,它将重复发送相同的数据,直到接收到确认为止。
为了测试Stop-and-Wait协议的功能,可以进行以下测试:
1. 发送数据:发送方将一段数据发送给接收方。
2. 等待确认:发送方等待接收方的确认,如果没有收到确认,发送方将重复发送相同的数据。
3. 接收数据:接收方接收到数据,并发送确认给发送方。
4. 发送下一段数据:发送方收到确认后,发送下一段数据。
在测试过程中,可以模拟不同的情况,例如网络延迟、数据包丢失等,以测试协议的稳定性和可靠性。
结果分析:
Stop-and-Wait协议的主要优点是简单易实现,但其缺点是效率低下,不适用于高速网络。当网络延迟较大时,发送方需要等待接收方的确认,这将导致传输速度变慢。此外,由于发送方必须等待确认,即使接收方已经准备好接收下一段数据,发送方也不能立即发送,这也会降低传输效率。
因此,Stop-and-Wait协议适用于低速网络或需要保证数据可靠性的场景,但在高速网络中,需要使用更高效的协议。
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