《计算机通信网》实验报告参考格式与内容.docx
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《计算机通信网》实验报告参考格式与内容
电子科技大学通信学院
标准实验报告
（实验）课程名称计算机通信网
电子科技大学教务处制表
电子科技大学
实验报告
学生姓名：
学号：
指导教师：
实验地点：
实验时间：
一、实验室名称：
骨干传输系统实验室
二、实验项目名称：
通信协议原理一
三、实验学时：
2
四、实验原理：
1、模拟实验软件的功能
1）域网内根据实验小组名建立全双工通信传输信道。
2）输二进制比特流，用“0101”比特流模拟信道空闲状态。
3）默认设置2%的发送误码率和2%的接收误码率，相当于信道的误码情况。
发送误码率和接收误码率均可以调整。
4）的发送窗口一次只能填入250比特数据，相当于信道发送机的发送能力
5）时如果提取数据速度太慢，会造成接收缓冲区溢出，相当于信道接收机的缓冲能力。
6）的接收窗口一次只能显示250比特，相当于信道接收机的处理能力。
7）执行窗口的底部提供本软件的执行状态信息，可辅助实验者了解信道和实验完成情况。
2、成帧的基本方法
常用测成帧方法有五种：
1）字节计数法
在每帧首部设置一个或多个字节，记录帧的长度。
本方法的特点是简单，缺点是十分不可靠。
2）首尾字符定界法
在每帧的首部和尾部各设置一个定界符。
定界符是特殊的字符，如果帧中数据出现了定界符，就需要用特殊的转义符进行转义。
3）位填充首尾定界法
在每帧的首部和尾部各设置一个定界符，定界符一般具有连续多个1或0（如01111110或10000001）。
在数据中出现的长1串或长0串，就填充插入一个0或1，将这个长1串/长0串进行破坏。
接收方在接收时，注意将填充的0/1去掉。
4）物理层违例编码法
利用物理层编码中不使用的编码形式作为帧首尾的定界。
对于数据链路层几乎可以不花开销就可以实现定界，但是必须要物理层的有力支持。
5）帧首校验和法
常在ATM系统中使用。
ATM信元5个字节信元头部的最后一个字节是信元头的校验和。
ATM交换机利用一个40位的移位寄存器，通过判断最后一个字节是否是前32位的校验和来识别信元的起始。
五、实验目的：
1）在全双工bit流信道上设计一个具有成帧功能的通信协议
2）使用设计的通信协议实现一段文本信息的传输
3）体会并掌握通信过程中信息编解码和成帧的设计方法
六、实验内容：
在实验室提供的软硬件环境中分组进行。
实验者使用通信模拟软件，根据小组名或IP地址通过网络在两台计算机之间建立一条二进制比特流传输信道，并在该信道上设计并实现一个传输文本信息的简单通信协议。
根据实验结果分析改进所设计的通信协议。
通过本实验，帮助学生体会并掌握通信过程中的一些设计问题和设计方法：
信息的表示方法、协议数据单元的构造与封装等。
小组成员之间需要协调各自的分工，如一个操作软件，一个编码，一个解码。
小组讨论制定成帧方式，以便接收方正确解码。
七、实验器材（设备、元器件）：
网线、以太网交换机，计算机、实验软件（自制）
八、实验步骤：
1、组织实验小组成员进行实验分工。
将小组成员及其分工记录在“实验报告”中。
2、根据通信模拟软件提供的传输服务，设计一个通信协议，并在“实验报告”中简要描述该协议内容，包括数据的表示方法、传送格式和通信的时序交互图。
3、使用通信模拟软件实现一次通信过程：
采用所设计的通信协议，发送方将一段文字发送给接收方。
在“实验记录”中记录本次通信过程：
发送方：
将实验文字表示成在发送窗口要发送的文字内容；点击“发送数据”的次数；点击发送前软件发送窗口中的二进制比特数据；
接收方：
点击“接收数据”的次数；每次点击接收时接收窗口中的二进制比特数据；根据接收内容还原后的文字内容。
4、根据“实验记录”中的记录信息分析所设计的通信协议的正确性、不足及其改进方法或建议，并在“实验报告”中阐述分析的结果以及自己对计算机通信设计问题和设计方法的体会。
九、实验数据及结果分析：
1、实验小组及其成员
小组名称
A方成员
（班级-学号）
B方成员
（班级-学号）
2、通信协议的设计内容
1）信息编码方法
采用字典查询方法，每个英文字符用2个字节表示，汉字字符用3个字节表示。
编码的第一位为0表示中文，为1表示英文。
每个汉字前两个字节表示字位于字典的页号，第三个字节表示字位于页内的第几个。
英文的第二个字节表示英文字母序号，1～26是小写，27～52是大写。
2）帧格式
帧头（8位），帧长度（8位），帧数据（N位），帧尾
每次传输4～8个字符。
帧头采用面向字符首尾填充法：
首尾字符均为01111110（0x7e），转义字符：
00001111（0x0f）
帧长度表示数据字段内有多少个字符
3）通信双方的时序交互
3、发送过程记录
1）发送的文字内容：
____router在概念上类似于网桥_______
2）点击发送的次数：
4
第1次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000010010000000000100101000000000001111000011111000000000010101100000000001010001111110
分析：
在数据中出现了转义字符，需要用一个转义字符进行转义
第2次点击时发送窗口中的二进制比特数据
01111110000001001000000000000101100000000001001000001001001100000000010000000010100011000000001101111110
第3次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000010000000101001101010000011000000111101011100000011000000011010101100000011000000111101111000000000101111110
第4次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000001100001000110100100000001000001000000010010000011000000110001111110000001101111110
3）接收过程记录
____将IP地址与mask作一个AND运算_______
第1次点击时接收窗口中的二进制比特数据
01111110000001000000010011010011000001100101000000100011010100000010101000000001101100000000011001111110
第2次点击时接收窗口中的二进制比特数据
01111110000001000000101001000010000000110000100000110100000001001000000000001101010100000000000101111110
第3次点击时接收窗口中的二进制比特数据
0111111000000100100000000001001110000000000010110000101110101010000000100000100011011100000011110000111101111110
分析：
在数据中出现了两个转义字符，得到数据00001111
第4次点击时接收窗口中的二进制比特数据
011111100000010000000010001110010000010110000000000110111000000000101000100000000001111001111110
第5次点击时接收窗口中的二进制比特数据
011111100000010000001000001111000000100000000111110010010000001101111110
十、实验结论：
1、面向字符的首尾填充法，可以正确地完成帧同步功能
2、字典编码方式能够正确完成信息的编解码，但是人工操作导致效率不高
十一、总结及心得体会：
十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议：
报告评分：
指导教师签字：
电子科技大学
实验报告
学生姓名：
学号：
指导教师：
实验地点：
实验时间：
一、实验室名称：
骨干传输系统实验室
二、实验项目名称：
通信协议原理实验二
三、实验学时：
2
四、实验原理：
通信模拟软件在两台通过以太网连接的计算机之间模拟实现了一条二进制比特流的全双工传输信道，并为实验者提供二进制数据的收发窗口。
1、通信模拟实验软件的功能
1）在局域网内根据实验小组名建立全双工通信传输信道。
2）传输二进制比特流，用“0101”比特流模拟信道空闲状态。
3）软件默认设置2%的发送误码率和2%的接收误码率，相当于信道的误码情况。
发送误码率和接收误码率均可以调整。
4）软件的发送窗口一次只能填入250比特数据，相当于信道发送机的发送能力
5）接收时如果提取数据速度太慢，会造成接收缓冲区溢出，相当于信道接收机的缓冲能力。
6）软件的接收窗口一次只能显示250比特，相当于信道接收机的处理能力。
7）软件执行窗口的底部提供本软件的执行状态信息，可辅助实验者了解信道和实验完成情况。
2、对信道差错的模拟
实验者可以通过实验软件主界面右下角的“配置”按钮调整实验软件模拟的信道差错率，从0％（无错）到100％（一定有错），默认值为10％。
发送方的差错率是发送方发送这一帧时的出错概率；接收方的差错率是提取一个窗口数据时的出错概率。
3、对接收方被淹没的模拟
接收方的接收缓冲区有限，大概相当于两个接收窗口左右的大小。
实验者每点击一次“提取数据”按钮，会显示一个接收窗口的比特流，同时这些数据从接收缓冲区内被清除。
所以当接收方点击“提取数据”按钮的速率较慢时（即模拟接收机处理速度较慢），发送方多次发送就很容易造成接收方缓冲溢出，实验软件并不提示缓冲区溢出，实验者需通过事先商量的流量控制机制发现并进行流量控制。
4、差错控制和流量控制协议原理
学生在实验中可能利用以下协议原理设计自己适用的差错控制和流量控制过程。
注意不要硬搬原理，应该与实践结合起来，对这些经典的协议做灵活的调整，满足自己的需要，这，也是这个实验的魅力之一。
1）停等协议
发送方发送一帧后直到收到了接收方的应答才能发送下一帧。
如果接收方没有应答，发送方将在超时后重传。
2）Go_Back_N
发送方连续发送多个帧，以提高效率。
接收方仍要对每个正确收到的帧进行应答。
如果发送方发现某个帧（如N帧）的应答在定时期内没有收到，就中止当前的传输，回退到该帧，从该帧开始进行重传。
回退N协议一般要与滑动窗口协议配合使用。
3）选择性重传
发送方连续发送多个帧，接收方对每个正确收到的帧进行应答。
如果发送方发现某个帧（如N帧）的应答在定时期内没有收到，仅重传这个帧，然后继续当前的发送顺序。
选择性重传协议一般要与滑动窗口协议配合使用。
4）滑动窗口协议
发送方设置一个“窗口”，连续发送窗口内的帧；接收方也设置一个“窗口”，仅对窗口内正确接收的帧进行应答。
当发送方收到窗口内帧的应答时，窗口向后滑动，就有新的帧落入到发送窗口内，可被发送出去。
接收方在进行应答后，窗口可以向后滑动，从而接收新的帧。
五、实验目的：
1）在全双工有差错的bit流信道上设计一个具有差错控制和流量控制功能的通信协议
2）使用设计的通信协议实现一段数据的传输
3）体会并掌握通信过程中信息差错控制和流量控制的设计方法
六、实验内容：
在实验室提供的软硬件环境中分组进行。
实验者使用通信模拟软件，根据小组名或IP地址通过网络在两台计算机之间建立一条二进制比特流传输信道，并在该信道上设计并实现一个具有差错控制和流量控制功能的复杂通信协议。
根据实验结果分析改进所设计的通信协议。
通过本实验，帮助学生体会并掌握通信过程中的一些设计问题和设计方法：
差错检测与恢复、流量控制等。
1）小组成员之间需要协调各自的分工，如一个操作软件，一个编码，一个解码。
2）小组讨论制定成帧方式，以便接收方正确解码。
3）小组讨论制定帧校验方式和差错处理协议。
4）小组讨论制定流量控制方法和流量控制协议。
七、实验器材（设备、元器件）：
网线、以太网交换机、计算机、实验软件（自制）
八、实验步骤：
1、组织实验小组成员进行实验分工。
2、根据通信模拟软件提供的传输服务，设计一个通信协议，并在“实验报告”中简要描述该协议内容，包括数据的表示方法、传送格式和通信的时序交互图。
3、使用通信模拟软件实现一次通信过程：
采用所设计的通信协议，发送方将一段文字发送给接收方。
在“实验记录”中记录本次通信过程：
发送方：
将实验文字表示成在发送窗口要发送的文字内容；点击“发送数据”的次数；点击发送前软件发送窗口中的二进制比特数据；
接收方：
点击“接收数据”的次数；每次点击接收时接收窗口中的二进制比特数据；根据接收内容还原后的文字内容。
4、根据“实验记录”中的记录信息分析所设计的通信协议的正确性、不足及其改进方法或建议，并在“实验报告”中阐述分析的结果以及自己对计算机通信设计问题和设计方法的体会。
九、实验数据及结果分析：
1、实验小组及其成员
小组名称
A方成员
（班级-学号）
B方成员
（班级-学号）
2、通信协议的设计内容
1）信息编码方法
基于实验一的成果：
采用字典查询方法，每个英文字符用2个字节表示，汉字字符用3个字节表示。
编码的第一位为0表示中文，为1表示英文。
每个汉字前两个字节表示字位于字典的页号，第三个字节表示字位于页内的第几个。
英文的第二个字节表示英文字母序号，1～26是小写，27～52是大写。
2）帧格式
帧头（8位），类型（8位），序列号（8位），帧长度（8位），帧数据（N位），帧校验（8位）帧尾
每次传输4～8个字符。
帧头采用面向字符首尾填充法：
首尾字符均为01111110（0x7e），转义字符：
00001111（0x0f）；
帧长度表示数据字段内有多少个字符；
类型表示数据帧0，应答帧1；应答帧不带数据。
拒绝帧3，表示收到的帧出现校验错。
序列号：
如果是数据帧则表示帧的序号，（设计成一个停等协议，只需要0和1）；如果是应答帧，则表示期望接收的下一帧序号。
帧校验，只用最后一位进行奇偶校验。
3）通信双方的时序交互
利用停等协议，发送方发送一帧后等待接收方的应答，如果接收方收到的帧是错误的，则使用NAK帧进行拒绝，让发送方重传。
3、发送过程记录
1）发送的文字内容：
____router在概念上类似于网桥_______
2）点击发送的次数：
11
第1次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000000000000000000001001000000000010010100000000000111100001111100000000001010110000000000101000000000001111110
分析：
在数据中出现了转义字符，需要用一个转义字符进行转义，序列号为0，校验和为0。
第2次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000000100000001000000000000000001111110
分析：
收到对方的0号帧，发送应答帧，期望接收1号帧，校验和为0。
第3次点击时发送窗口中的二进制比特数据
01111110000000000000000100000100100000000000010110000000000100100000100100110000000001000000001010001100000000110000000101111110
分析：
收到对方应答帧后，发送1号帧，校验和为1；
第4次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000000100000000000000000000000101111110
分析：
收到对方的1号帧，发送应答帧，期望接收0号帧，校验和为1。
第5次点击时发送窗口中的二进制比特数据
01111110000000000000000100000100100000000000010110000000000100100000100100110000000001000000001010001100000000110000000101111110
分析：
收到对方的拒绝帧，重传1号帧。
第6次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000000000000000000001000000010100110101000001100000011110101110000001100000001101010110000001100000011110111100000000010000000001111110
分析：
收到对方应答帧，发送0号帧，校验和为0；
第7次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000001100000000000000000000000001111110
分析：
收到对方0号帧，校验和错，发送拒绝帧，校验和为0
第8次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000000000000001000000110000100011010010000000100000100000001001000001100000011000111111000000110000000001111110
分析，收到对方应答帧，发送1号帧，校验和为0；
第9次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000000100000001000000000000000001111110
分析：
收到对方的0号帧，发送应答帧，期望接收1号帧，校验和为0。
第10次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000000100000000000000000000000101111110
分析：
收到对方的1号帧，发送应答帧，期望接收0号帧，校验和为1。
第11次点击时发送窗口中的二进制比特数据
011111100000000100000001000000000000000001111110
分析：
收到对方的0号帧，发送应答帧，期望接收1号帧，校验和为0。
3）接收过程记录
____将IP地址与mask作一个AND运算_______
第1次点击时接收窗口中的二进制比特数据
01111110000000000000000000000100000001001101001100000110010100000010001101010000001010100000000110110000000001100000000101111110
分析：
收到对方0号帧，校验和为1，正确
第2次点击时接收窗口中的二进制比特数据
011111100000000100000001000000000000000001111110
分析：
收到应答帧，期望接收1号帧，校验和为0。
正确
第3次点击时接收窗口中的二进制比特数据
0111111000000000000000010000010000001010010000100000001100001000001101000000010010000000000011010101000000000001000000001111110
分析：
收到对方1号帧，校验和为0，正确
第4次点击时接收窗口中的二进制比特数据
011111100000001100000001000000000000000101111110
分析：
收到拒绝帧帧，期望接收1号帧，校验和为0。
正确
第5次点击时接收窗口中的二进制比特数据
011111100000000100000000000000000000000101111110
分析：
收到应答帧，期望接收0号帧，校验和为1。
正确
第6次点击时接收窗口中的二进制比特数据
0111111000000000000000000000010010000000000110111000000000001011000010111010101000000010000010001101110000001111000011110000000101111110
分析：
在数据中出现了两个转义字符，得到数据00001111，收到对方0号帧，校验和为1，出错。
第7次点击时接收窗口中的二进制比特数据
011111100000000100000001000000000000000001111110
分析：
收到应答帧，期望接收1号帧，校验和为0。
正确
第8次点击时接收窗口中的二进制比特数据
0111111000000000000000000000010010000000000100111000000000001011000010111010101000000010000010001101110000001111000011110000000101111110
分析：
在数据中出现了两个转义字符，得到数据00001111，收到对方0号帧，校验和为1。
正确
第9次点击时接收窗口中的二进制比特数据
011111100000000000000001000001000000001000111001000001011000000000011011100000000010100010000000000111100000000001111110
分析：
收到对方1号帧，校验和为0。
正确
第10次点击时接收窗口中的二进制比特数据
011111100000000000000000000001000000100000111100000010000000011111001001000000110000000001111110
分析：
收到对方0号帧，校验和为0。
正确
十、实验结论：
1、所设计的停等协议能够解决传输中遇到的差错
2、从帧的数量上看，停等协议增加了一倍的开销。
十一、总结及心得体会：
十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议：
报告评分：
指导教师签字：
电子科技大学
实验报告
学生姓名：
学号：
指导教师：
实验地点：
实验时间：
一、实验室名称：
骨干传输系统实验室
二、实验项目名称：
距离矢量路由算法原理实验
三、实验学时：
2
四、实验原理：
1、模拟软件的功能
1）在局域网内根据小组名称和成员数量建立一个模拟网络拓扑结构，每个成员模拟拓扑中的一台路由器，路由器上的本地路由信息由实验软件提供。
2）向实验者指定的发送对象发送实验者自行组织的发送内容。
3）提示实验者有数据需要接收，并显示接收内容。
4）为实验者提供记录路由计算结果的窗口——
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