滑动窗口协议设计与实现 - 数据链路层实验指导

"本实验讲义主要围绕数据链路层的滑动窗口协议设计与实现，旨在让学生在模拟环境中编程实现无差错双工通信，采用8000bps全双工卫星信道，具有特定的信道模型和网络层属性。实验涉及C++编程环境，如Microsoft Visual C++ 6.0，并要求进行软件测试和性能评估。" 在数据链路层，滑动窗口协议是一种流量控制机制，它允许发送方在等待确认之前发送多个数据帧，从而提高通信效率。在本实验中，学生需要设计一个这样的协议，以应对存在噪音的信道环境。信道模型被设定为一个8000bps全双工的卫星信道，具有270毫秒的单向传播时延，误码率为10^-5。这意味着每100,000个比特中有一个可能会出错。物理层接口提供了帧传输服务，每个帧之间有1毫秒的帧边界，而网络层分组长度固定为256字节。 实验流程包括熟悉编程环境，如安装和了解VC6.0编程工具，理解程序的基本运行框架。接下来是协议设计和程序总体设计阶段，学生需要定义帧字段，规划程序结构，并设定相关子程序。编码和调试阶段，学生将把设计的协议转化为代码并在计算机上进行调试，实现两个站点间的通信。最后，通过软件测试和性能评价来检验协议的稳定性和效率，要求在有误码的信道环境下也能实现无差错传输，并能持续稳定运行至少20分钟。 实验中提供的程序结构图显示了数据链路层、物理层以及网络层的交互。每个站点都有一个64K容量的物理层发送和接收队列，发送速率由8000bps控制，并模拟270ms的线路延迟和误码插入。在通信过程中，使用TCP服务端和客户端socket作为通信媒体。此外，还提供了如`send_frame()`, `rece_frame()`, `get_packet()` 和 `put_packet()` 等关键函数，用于帧的发送、接收、打包和解包。 实验报告和程序验收是实验的最后环节，要求学生详细记录实验过程，分析结果，并确保程序的正确性和高效性。提供的文件包括项目文件（.dsw, .dsp），源代码文件（.c）, 头文件（.h）以及可执行文件和库文件，便于在Windows环境下编译和运行。 这个实验旨在让学生深入理解和应用数据链路层的滑动窗口协议，通过实际操作和测试，掌握其在复杂网络环境中的运用，同时提升编程和问题解决能力。