数据链路层协议的设计与实现Word文档格式.docx
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四、实验过程
1、程序功能及设计思路
功能概述：
用客户端/服务器模式代表A站、B站。
先由客户端输入服务器IP地址，发送SYN同步帧，告诉服务器准备接受。
客户端输入数据后，会进行CRC编码，再发送数据帧；
服务器收到后，先进行校验，数据正确则发送ACK帧，客户端则发送下一帧数据；
否则服务器发送NAK帧，客户端重新发送该数据。
CRC校验：
1）将收到的字符转为int型（32位），并将其二进制码左移16位，存于data；
2）进行C（D）=Remainder[（S（D）∙D^L）/g（D）]，即CRC校验，得到校验位。
3）将校验位加在信息元后，组成24位的码字，存于要发送的数据帧dframe。
停等式ARQ协议：
Client:
1）置SN=0；
2）收到数据，将SN分配给该数据，如果没有收到，则等待；
3）存于要发送的数据帧中，发送给server；
4）如果从server收到确认帧，且RN>
SN，则SN加1（模2），返回2；
如果收到NAK或RN=SN，则返回3，重传数据。
Server：
1）置RN=0；
2）从client收到一个SN=RN的帧，进行CRC校验检查，无错后输出，并置RN加1、发送ACK帧；
否则发送NAK帧，请求重发。
2、C语言程序代码：
客户端Client:
//***********************client.c*****************************
#include<
winsock.h>
//WINSOCKAPI的头文件，需要包含在项目中
#pragmacomment（lib,"
ws2_32.lib"
）//WINSOCKAPI连接库文件
stdio.h>
string.h>
interr;
SOCKETsock;
//用于服务器监听的Socket
SOCKADDR_INaddrSrv;
//服务端地址
unsignedcharsendBuf[100];
//发送缓存
charserverIp[20];
//客户端ip地址
intsocklen=sizeof（SOCKADDR_IN）;
//Socket的地址值的长度
intcf_len=sizeof（structsockaddr）;
structdataFrame//数据帧
{
intseq;
//分段消息的序号
intSN;
//发送序号
unsignedintdata[100];
intmsglen;
//字符长度，采用长度计数的组帧技术
};
structconFrame//控制帧
intRN;
//接收序号
chartype[3];
//表明帧的类型:
SYN同步、EOT送毕、ACK确认应答、NCK否定应答
structdataFramedframe;
structconFramecframe;
//************************初始化******************************
voidinitialization（）
{
WORDwVersionRequested;
WSADATAwsaData;
wVersionRequested=MAKEWORD（1,1）;
//WinSocket1.1版本
err=WSAStartup（wVersionRequested,&
wsaData）;
//wsaData用来存储系统传回的关于WinSocket的资料
if（LOBYTE（wsaData.wVersion）!
=1||HIBYTE（wsaData.wVersion）!
=1）{
WSACleanup（）;
}
return;
}
//************************计算CRC-16******************************
//基于32位系统，int型长度为4字节,CRC-16的生成多项式为g（D）=D^16+D^15+D^2+1
voidcaculate_crc16（unsignedchar*msg,intlenth,unsignedint*crc）
unsignedintdata=0;
inti,j;
//chars[32];
//用于测试时显示二进制码
for（i=0;
i<
lenth;
i++,crc++,msg++）{
data=（int）*msg;
//itoa（data,s,2）;
//把整数转为二进制码
//printf（"
第%d字的二进制码：
%s\n"
i+1,s）;
//test
*crc=data<
<
16;
for（j=0;
j<
j++）
{
if（（data&
0x8000））
{
data=（data<
1）&
0xffff;
data=data^0x8005;
}
elsedata=（data<
}
*crc=*crc|data;
//把校验位放在信息元后面，存在一个int变量中
//itoa（*crc,s,2）;
加上CRC校验位后的二进制码：
s）;
}
//************************发送数据帧******************************
voidSendFrame（）{
//建立socket,SOCK_DGRAM为使用不连续不可靠的数据包连接
sock=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（sock==-1）{
printf（"
Buildingasocketfailed.\n"
）;
return;
printf（"
inputserver'
sIP:
"
scanf（"
%s"
serverIp）;
//输入服务器ip
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr（serverIp）;
//设置服务器地址
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons（6000）;
//设置服务器端口号
strcpy（cframe.type,"
SYN"
cframe.RN=0;
//发送同步消息
sendto（sock,（char*）&
cframe,sizeof（cframe）+1,0,（SOCKADDR*）&
addrSrv,socklen）;
----------------------------------------------\n"
dframe.seq=0;
while
（1）
{
memset（sendBuf,0,sizeof（sendBuf））;
//清空缓冲区
Inputthemessage:
//输入message，若输入exit则停止发送
sendBuf）;
if（strcmp（sendBuf,"
exit"
）==0）{
//当客户端要断开连接时，给服务器发送EOT送毕控制帧
EOT"
//发送EOT消息
cframe,sizeof（cframe）+1,0,（SOCKADDR*）&
printf（"
------------------closesocket!
-----------------\n"
break;
dframe.seq++;
dframe.SN=dframe.seq%2;
dframe.msglen=strlen（sendBuf）;
caculate_crc16（sendBuf,dframe.msglen,dframe.data）;
//发送消息
sendto（sock,（char*）&
dframe,sizeof（structdataFrame）,0,（SOCKADDR*）&
while
（1）
{
recvfrom（sock,（char*）&
cframe,sizeof（structconFrame）,0,（SOCKADDR*）&
addrSrv,&
cf_len）;
//接受来自服务器的应答帧
if（strcmp（cframe.type,"
ACK"
）==0）//如果收到ACK应答指令，则发送下一个message
if（cframe.RN!
=dframe.SN）{
printf（"
--------messageisdeliveredsuccessfully.----------\n"
break;
}
}elseif（（strcmp（cframe.type,"
NAK"
）==0）|（cframe.RN==dframe.SN））
printf（"
--------messageredeliverring.----------\n"
sendto（sock,（char*）&
//重发该消息
}
closesocket（sock）;
//关闭连接
voidmain（）{
initialization（）;
//初始化阶段，若返回值err=0，则表示初始化成功
if（err）{
Initializationfalied.\n"
exit（0）;
SendFrame（）;
WSACleanup（）;
//**********************endofprogram************************
服务器Server：
//***********************server.c****
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