滑动窗口实验报告

滑动窗口实验报告（含源码）

一、 实验目的

1. 实现一个数据链路层协议的数据传送部分。

2. 更好地理解数据链路层协议中的“滑动窗口”技术的基本工作原理。

3. 掌握计算机网络协议的基本实现技术。 二、 实验要求

在一个数据链路层的模拟实现环境中，用C语言实现下两个数据链路层协议。

1. 1比特滑动窗口协议 2. 回退N帧滑动窗口协议 三、 实验内容

充分理解滑动窗口协议，根据滑动窗口协议，模拟滑动窗口协议中发送端的功能，对系统发送的帧进行缓存并加入窗口等待确认，并在超时或者错误时对部分帧进行重传。

编写停等及退回N滑动窗口协议函数，响应系统的发送请求、接收帧消息以及超时消息，并根据滑动窗口协议进行相应处理。 四、 源代码及注释

#include \#include using namespace std;

extern void SendFRAMEPacket(unsigned char* pData, unsigned int len); //1比特滑动窗口

#define WINDOW_SIZE_STOP_WAIT 1 //回退N帧协议

#define WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME 4 //缓存区大小

#define BUFFER_SIZE 50

typedef enum {DATA,ACK,NAK} Frame_kind; //帧头

typedef struct Frame_head { Frame_kind kind; unsigned int seq; unsigned int ack; unsigned char data[100]; }; //帧

typedef struct Frame { Frame_head head; unsigned int size; };

//缓存区

Frame buffer[BUFFER_SIZE];

//当前希望确认的帧，最近缓存的帧，下一次要发送的帧

unsigned int expect_frame = 0, last_buffered_frame = 0, next_frame = 0; /*

* 停等协议测试函数 */

int stud_slide_window_stop_and_wait(char *pBuffer, int bufferSize, UINT8 messageType) {

Frame_head* p = (Frame_head*)pBuffer; //unsigned int frameNum = ntohl(*(unsigned int*)pBuffer); switch (messageType) { //网络层要发送一帧数据时 case MSG_TYPE_SEND : { //缓存当前要发送的帧 buffer[last_buffered_frame % BUFFER_SIZE].head = *p; buffer[last_buffered_frame % BUFFER_SIZE].size = bufferSize; //更新下次缓存的位置 ++ last_buffered_frame; //如果当前有空闲的窗口可以用

if (last_buffered_frame - expect_frame <= WINDOW_SIZE_STOP_WAIT) { //发送缓存帧 SendFRAMEPacket((unsigned char*)pBuffer, (unsigned int)bufferSize); //窗口上界加1 ++ next_frame; }

return 0; } //物理层收到一帧数据时 case MSG_TYPE_RECEIVE : { //解码确认信号

unsigned int ack = ntohl(p->ack); //试探

for (int i = expect_frame; i < next_frame; ++ i) { unsigned int exp_ack = ntohl(buffer[i % BUFFER_SIZE].head.seq); //如果确认消息大于等于期望消息，则说明期望帧已经被确认过了 if (ack >= exp_ack) { //期望帧+1 ++ expect_frame; //如果有缓存帧没发出 if (next_frame < last_buffered_frame) { //发出一个缓存帧 SendFRAMEPacket((unsigned char*)(&buffer[next_frame % BUFFER_SIZE]), buffer[next_frame % BUFFER_SIZE].size); //窗口上界+1 ++ next_frame; } //否则，无法继续发送帧，退出。等待下次再更新期望确认帧 else break; } } return 0; } //超时 case MSG_TYPE_TIMEOUT : { //超时重发，把当前窗口内未确认的帧重发一遍 for (int i = expect_frame; i < next_frame; ++ i) {

//if (frameNum > ntohl(buffer[i % BUFFER_SIZE].head.seq)) continue; SendFRAMEPacket((unsigned char*)(&buffer[i % BUFFER_SIZE]), buffer[i % BUFFER_SIZE].size); } return 0; }

default : break; } return -1; } /*

* 回退n帧测试函数 */

int stud_slide_window_back_n_frame(char *pBuffer, int bufferSize, UINT8 messageType) {

Frame_head* p = (Frame_head*)pBuffer; unsigned int timeoutNum = *(unsigned int*)pBuffer; switch (messageType) { //网络层要发送一帧数据时 case MSG_TYPE_SEND : { buffer[last_buffered_frame % BUFFER_SIZE].head = *p; buffer[last_buffered_frame % BUFFER_SIZE].size = bufferSize; ++ last_buffered_frame; //窗口数未达上限，则发送当前缓存帧，更新窗口上界 if (last_buffered_frame - expect_frame <= WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME) { SendFRAMEPacket((unsigned char*)z, (unsigned int)bufferSize); ++ next_frame; }

return 0; } //物理层接收到一帧数据时 case MSG_TYPE_RECEIVE : {

unsigned int ack = ntohl(p->ack);

cout << \

for (int i = expect_frame; i < next_frame; ++ i) { unsigned int exp_ack = ntohl(buffer[i % BUFFER_SIZE].head.seq); cout << \