计算机网络原理实验七传输层可靠传输协议GBN编程实验报告.docx
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计算机网络原理实验七传输层可靠传输协议GBN编程实验报告
计算机网络原理实验七、传输层可靠传输协议GBN编程实验报告
实验七、传输层可靠传输协议GBN编程实验报告
序号：
姓名：
学号：
成绩指导老师：
一、实验目的：
1、通过编写实现一个简单可靠的数据传输协议GBN的发送和接收代码，模拟可靠数据传输
2、理解TCP协议可靠传输的差错检测、重传、累计确认、定时器的可靠传输策略。
二、实验原理：
在GBN中，发送端不需要在接收到上一个数据包的ACK后才发送下一个数据包，而是可以连续发送数据包。
在发送端发送数据包的过程中，如果接收到对应已发送的某个数据包的NACK，则发送端将NACK对应的某个数据包进行重发，然后再将该数据包之后的数据包依次进行重发。
三、结果分析：
本次试验中采用java语言进行程序编写
代码注释：
（一）Sender类
importjava.util.Timer;
publicclassSenderextendsThread{
publicintwindowsize=3;//发送方窗口长度设为3
publicString[]data={"data1","data2","data3",
"data4","data5","data6","data7"};//模拟七个数据包
publicintsign[]={0,1,2,3,4,5,6};//为7个数据包标号
publicintlocalack=-1;//保存最近收到的ACK
publicTimerslitime=null;//定时器（这里定为2秒）
publicintswitches=0;//超时标志，1为超时
publicintwindowsign[];//当前窗口内待发的数据分组的序号
publicintacksign=0;
//为0表示收到正确ACK，为1表示收到错误的ACK，必须重发！
publicSender（）{
windowsign=newint[windowsize];//给窗口分配指定大小的空间
for（inti=0;i<3;i++）
windowsign[i]=sign[i];//窗口初始化时存放前3个序号
}
publicvoidrun（）{
System.out.println（"发送方开始发送分组数据！
"）;
}
publicvoidgetack（intack）{
System.out.println（"发送方收到了ACK，序号为"+ack+"并且开始加以确认！
"）;
if（ack!
=localack+1）{
System.out.println（"经验证，这不是发送方正期待的ACK，立刻重发序号为"+（localack+1）+"的数据分组！
"）;
acksign=1;
}
else{
localack=ack;//表示正确确认了ACK
acksign=0;
}
}
publicvoidtime（）{
switches=0;//标志初始化为0
litime=newTimers（）;
Timerlimit=newTimer（）;
limit.schedule（litime,0,100）;
}
}
（二）Receiver类
importjava.util.Random;
publicclassReceiverextendsThread{
publicintlastdata;
publicSendersender;
publicvoidrun（Senders）{
sender=s;
System.out.println（"接收方开始接收分组数据！
"）;
}
voidreceive（intdata,Senders）{
sender=s;//发送方的参数传递
System.out.println（"接收方收到了序号为"+data+"的分组！
"）;
if（data!
=0）{
if（data==lastdata+1）{
//数据包序号校验，若连续则是正确/所期待的
System.out.println（"该数据分组正是接收方所期待的，接收方接受了它并准备回送对应的ACK！
"）;
lastdata=data;//更新本地保存的数据包序号变量
respond（lastdata）;//回送该正确接收的数据包对应的ACK
}
else{
System.out.println（"该数据分组不是接收方所期待的，该分组将被丢弃，接收方准备回送最后接受的数据分组对应的ACK！
"）;
respond（lastdata）;//若不是所期待的数据包则丢弃并且重发上一次的ACK
}
}
else{
System.out.println（"该数据分组正是接收方所期待的，接收方接受了它并准备回送对应的ACK！
"）;
lastdata=data;
respond（lastdata）;//首次接收数据包并且回送ACK
}
}
voidrespond（intack）{//回送指定序号的ACK
if（sender.litime.limit<20）{//判断是否超时（2秒）
ack=lastdata;//获取本场保存的数据包序号
sender.getack（ack）;
}
else{
System.out.println（"计时超时！
！
（未丢包但是时间超过2秒）发送方准备重发序号为"+ack+"的数据分组！
"）;
sender.switches=1;//如果超时，设置超时状态并显示警告
}
}
}
（三）Timers类
importjava.util.TimerTask;
publicclassTimersextendsTimerTask{
publicintswitches;
publicintlimit;
publicvoidrun（）{
if（limit<20）limit++;//计时2秒
else{
switches=-1;
this.cancel（）;
}//开关为-1表示超时，并且停止计时器
}
publicTimers（）{
switches=0;//启动计时器时全部初始化
limit=0;
}
}
（四）GBN类
import.*;
importjava.util.Random;
importjava.io.*;
publicclassGBNextendsThread{
staticvoidsenddelay（intx）throwsInterruptedException{
if（x==1）{sleep（300）;System.out.println（"发送数据分组时发生延迟：
300毫秒！
"）;}
elseif（x==2）{sleep（750）;System.out.println（"发送数据分组时发生延迟：
750毫秒！
"）;}
elseif（x==3）{sleep（1200）;System.out.println（"发送数据分组时发生延迟：
1200毫秒！
"）;}
elseif（x==4）{sleep（3000）;System.out.println（"发送数据分组时发生延迟：
3000毫秒！
"）;}
else;
}
publicstaticvoidmain（String[]args）throwsIOException,InterruptedException{
Senders=newSender（）;
Receiverre=newReceiver（）;
s.start（）;//发送端启动
re.run（s）;//接收端启动
sleep（1000）;//延迟处理
int[]retimes=newint[7];//计算每个分组被发送的次数
for（inti=0;i<7;i++）retimes[i]=0;//数据包顺次发送
for（inti=0;i<=s.sign.length;i++）{
while（i>s.localack+1）{//尚有未确认的数据包，重发！
System.out.println（"发送方开始重新发送序号为"+（s.localack+1）+"的数据分组"）;
retimes[s.localack+1]++;
intran=newRandom（）.nextInt（3）;
intrandelay=newRandom（）.nextInt（5）;
s.time（）;
senddelay（randelay）;//设置随机值，模拟数据传输延迟
if（ran!
=1）re.receive（s.localack+1,s）;//设置随机值，模拟数据丢包过程
elseSystem.out.println（"序号为"+（s.localack+1）+"的分组在传给接收方途中发生了丢包！
"）;
}
if（i!
=s.sign.length）{
System.out.println（）;
System.out.println（"发送方现在开始第一次发送序号为"+i+"的数据分组"）;
retimes[i]++;
if（i!
=0）{
for（intk=0;k<3;k++）{//表示至少成功发送并确认了一个数据分组
s.windowsign[k]++;//这种情况下滑动窗口向前移动！
}
}
System.out.println（）;
System.out.println（"当前窗口内的分组情况为：
"）;//显示当前窗口内数据包情况
for（intp=0;p<3;p++）{
if（s.windowsign[p]<=6）
System.out.println（"第"+p+"号窗口里面存放的是序号为"+s.windowsign[p]+"的马上待发送的数据分组！
"）;
else
System.out.println（"第"+p+"号窗口已经空了，并且后续窗口、发送方没有要发送的数据分组了！
"）;
}
System.out.println（）;
intran=newRandom（）.nextInt（3）;
intrandelay=newRandom（）.nextInt（5）;
s.time（）;//计时开始（2秒时间）
senddelay（randelay）;//设置随机值，模拟数据传输延迟
if（ran!
=1）re.receive（s.sign[i],s）;//设置随机值，模拟数据丢包过程
elseSystem.out.println（"序号为"+i+"的分组在传给接收方途中发生了丢包！
"）;
}
}
System.out.println（）;System.out.println（"以下是每个数据分组被发送过的次数的统计结果"）;
for（inti=0;i<7;i++）//显示关于每个数据包发送次数的统计表
System.out.println（"序号为"+i+"的数据分组被发送过的次数为：
"+retimes[i]）;
System.exit（0）;
}
}
结果截图:
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