GBN协议设计与实现：基于UDP的可靠数据传输

"实验2是关于可靠数据传输协议的实践，特别是GBN（Go-Back-N）协议的设计与实现。这个实验旨在让学生理解滑动窗口协议的基础，掌握GBN的工作机制，并通过C/C++或Java等编程语言在UDP上实现GBN协议，以实现单向可靠数据传输。实验环境需要接入Internet的电脑，运行Windows操作系统，并且使用指定的开发语言。实验内容包括设计GBN协议，模拟数据包丢失，以及可选地改进协议以支持双向传输或转化为SR（Stop-and-Wait）协议。实验方式是学生独立编程，教师现场指导。实验要点涉及基于UDP的协议实现、数据帧格式设计、发送窗口大小的设定、计时器的实现策略、模拟ACK丢失的方法，以及当发送窗口为1时的GBN协议与停-等协议的关系。实验参考内容指出，GBN协议的实现可视为一个简单的C/S（客户端-服务器）应用程序模型。" 实验2的核心知识点包括： 1. **滑动窗口协议基础**：滑动窗口协议是一种流量控制机制，允许发送方在等待确认之前发送多个数据包，提高网络效率。 2. **GBN协议**：GBN（Go-Back-N）协议是滑动窗口协议的一种，它要求接收方对每个接收到的数据包发送确认，如果连续丢失了多个数据包，发送方会回退N个数据包重新发送。 3. **UDP协议**：实验基于UDP（User Datagram Protocol）实现GBN，UDP是一个无连接、不可靠的传输层协议，但可以通过自定义实现可靠传输。 4. **数据帧格式**：设计数据帧时，需要包含序列号Seq和数据两部分，序列号用于识别和排序数据包。 5. **发送窗口大小**：发送窗口大小W与序列号比特数L之间的关系，必须满足W+1<=2L，确保窗口内所有可能的序列号都能被容纳。 6. **计时器策略**：服务器端可以设置非阻塞模式的计时器，通过recvfrom方法的返回值判断是否超时，超时则进行重传。 7. **模拟ACK丢失**：客户端可以设定规则，如每接收N个数据帧才返回1个ACK，来模拟ACK丢失情况，测试协议的容错能力。 8. **双向数据传输**：GBN协议的改进版可以支持双向数据传输，增加网络的交互性。 9. **停-等协议**：当GBN协议的发送窗口大小设为1时，其行为与停-等协议类似，每次只发送一个数据包，收到确认后再发送下一个。 10. **C/S应用模型**：GBN协议的实现可以看作客户端发起请求，服务器响应并传输数据的典型C/S架构应用。 通过这个实验，学生不仅能理论学习，还能通过实际操作深入理解可靠数据传输协议的原理和实现，增强网络协议开发的实践经验。