网络工程实验：数据链路层协议设计与实现

"这是一份《网络体系结构》实验指导书，主要针对网络工程专业的学生，由李建喜编著，南昌航空大学信息工程学院网络教研室发布，于2010年一月出版。实验内容包括数据链路层协议的设计与实现，使用VisualC++进行网络编程，同时借助xds信道仿真模拟软件进行测试。实验目标是掌握C/S架构和网络编程基础，设计并实现选择性重传ARQ和回退N重传ARQ协议，确保数据的可靠传输。实验环境要求安装Windows系统、TCP/IP协议和VisualC++6.0。实验步骤包括根据给定的参考程序和伪代码设计协议，检测差错、丢失，实现重传机制，并完成实验报告。此外，协议设计建议包括数据帧和应答帧的结构定义，以及连续ARQ协议的两种扩展方案。实验系统基于UDP协议进行通信，并提供了特定的IP地址和端口号配置。" 在本次实验中，学生们将深入理解数据链路层协议的重要性和作用，通过设计和实现ARQ协议来增强对网络通信中错误检测与纠正机制的理解。实验的核心是滑动窗口技术，它允许发送端在未收到确认之前发送多个数据帧，从而提高了网络效率。选择性重传ARQ和回退N重传ARQ是两种不同的错误恢复策略。前者只重传发生错误的数据帧，而后者则在检测到错误后重传整个窗口内的所有帧。这两种协议都需要在发送端和接收端设置窗口大小，以便管理未确认的数据帧。 实验环境的准备包括安装必要的软件和设置，例如安装Windows操作系统、TCP/IP协议栈，以及开发工具VisualC++6.0。xds信道仿真软件用于模拟真实网络环境中的数据丢失、错误和延迟，帮助验证所设计协议的有效性。实验过程中，学生不仅需要编写和调试代码，还要撰写实验报告，记录方案设计、编码过程、调试经验、实验结果、数据分析以及最终结论。 实验的挑战在于如何正确实现协议逻辑，确保在出现错误时能够有效地检测并恢复，同时维持高效的通信。学生需要理解每个协议细节，包括数据帧结构、序列号的使用以及应答帧的构造。在实验中，他们还将学习如何在UDP协议的基础上进行程序扩展，以满足实验需求。 这个实验旨在培养学生的实际操作技能，加深对网络协议的理解，特别是数据链路层协议的实现和优化，这对于未来的网络工程师来说是非常重要的实践经验。通过完成实验，学生将能够更好地应对网络通信中的各种挑战，为后续的网络课程和职业生涯打下坚实的基础。