《滑动窗口协议的设计与实现-GBN与SR》
实验三 可靠数据传输协议-GBN 协议的设计与实现 一、实验目的 本实验的目的是让学生们理解滑动窗口协议的基本原理,并掌握 GBN(Go-Back-N)协议的工作原理。通过基于 UDP(User Datagram Protocol)的设计与实现一个 GBN 协议的过程与技术,使学生们能够熟悉可靠数据传输的基本概念和实现方法。 二、实验内容 本实验的主要内容包括: 1. 基于 UDP 协议设计一个简单的 GBN 协议,实现单向可靠数据传输,即从服务器到客户端的数据传输。 2. 模拟引入数据包的丢失,验证所设计协议的有效性。 3. 改进所设计的 GBN 协议,使其支持双向数据传输(选作内容,加分项目)。 4. 将所设计的 GBN 协议改进为 SR(Selective Repeat)协议(选作内容,加分项目)。 三、实验过程及结果 1. GBN 协议的实现原理 GBN(Go-Back-N)协议是一种滑动窗口协议,是一种基于连续确认的可靠数据传输协议。在 GBN 协议中,发送方维护一个发送窗口,而接收方维护一个接收窗口。发送方按序发送数据包,并通过滑动窗口的方式来控制发送的速度。接收方通过发送确认信息来通知发送方已接收到数据包,并移动接收窗口。 2. 数据分组格式 在 GBN 协议中,数据分组的格式一般包括序列号(seq)、传输结束标志(flag)、校验和(checks)等字段。其中,序列号表示数据包的序号,范围为 0~255;传输结束标志用于指示数据包是否是最后一个分组;校验和用于检测数据包是否出错。 3. 协议的有效性验证 为了验证所设计的 GBN 协议的有效性,我们可以模拟引入数据包的丢失情况。通过在传输过程中随机丢弃一些数据包,然后检查接收方是否能够正确接收到所有的数据包。如果接收方能够正确接收到所有的数据包,那么说明所设计的 GBN 协议具有一定的可靠性。 4. GBN 协议的双向数据传输实现原理 在原有的 GBN 协议基础上,我们可以对其进行改进,使其支持双向数据传输。通过维护两个窗口,分别用于发送和接收数据包,可以实现双向数据传输。 5. SR 协议的实现原理 Selective Repeat(SR)协议是一种类似于 GBN 协议的滑动窗口协议,但在接收方的窗口中可以存储多个数据包,而 GBN 协议只能存储一个。SR 协议通过使用接收方的窗口进行选择性的确认,可以更好地支持高效的数据传输。 6. 主要类及函数 在程序中,我们可以定义一些主要的类和函数,用于实现 GBN 协议。其中主要的类包括发送方类、接收方类、数据包类等等。主要的函数包括发送函数、接收函数、确认函数等等。 四、实验结论 通过本次实验,我们成功地实现了一个基于 UDP 的 GBN 协议,并进行了相应的有效性验证。同时,我们还对 GBN 协议进行了改进,使其支持双向数据传输,并将其改进为 SR 协议。通过实验,我们深入理解了滑动窗口协议的基本原理,掌握了 GBN 协议和 SR 协议的工作原理,提高了我们设计和实现可靠数据传输协议的能力。 哈尔滨工业大学 《计算机网络》实验报告 姓名:许家乐 学号:1150310329 学院:计算机学院 教师:李全龙
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