数据链路层-ARQ协议-指导44586.docx

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1、ARQ协议ARQ协议ARQ协议ARQ协议ARQ协议 任务 1. 同学编写数据链路层通信协议，由发送端程序和接收端程序实现，确保数据可靠传输； 2. 总结实验过程（实验报告，左侧装订）：方案、编程、调试、结果、分析、结论。 成绩评定 1. 若完全实现无差错传输（无丢失、无差错、不重叠、不乱序、.）且实验报告出色，5分； 2. 若完成部分无差错传输，依据实验结果定成绩，34分； 3. 若没有完成基本的传输任务，依据实验结果定成绩，12分； 4. 没有进行实验和无实验报告者，0分； 实验环境 1. Windows 9x/NT/2000/XP/2003 2. TCP/IP协议 同学程序 1. 认真复习

2、数据链路层内容，熟悉编程语言C、C+和WINDOWS程序设计技术（查阅参考书）； 2. 开发工具：Visual C+ 6.0、Visual Basic 6.0、C+ Builder、Java、C#、Turbo C/C+或其它； 3. 程序示例： 理想信道的发送端程序和接收端程序（含源码VC6.0）； 1. ARQ基本协议1:_引入检错和应答帧 2. ARQ基本协议2:_引入超时计时器 3. ARQ基本协议3:_引入数据帧携带发送序号01 4. ARQ基本协议4:_引入确认帧携带发送序号01 5. ARQ基本协议5:_引入应答帧含有校验码 6. ARQ基本协议6:_引入数据帧和确认帧含有发送序号

3、07，Ws=1,Ws=1 7. 下载： ARQ基本协议16及数字信道仿真程序 4. 示例实验指导 协议设计建议 协议中不考虑成帧1. 数据帧和应答帧以字节为单位； 2. 数据帧：低4位D3D0为数据段（取值0000B1001B，即09），最高位为校验位（D7），发送序号段：D6D4； 3. 应答帧：确认帧ACK：低4位D3D0取值1111B（FH），否认帧NAK：低4位D3D0取值1110B（EH），发送序号段：D6D4； 4. 按上述定义，发送序号个数最大为8；实际使用时，可自行选取发送序号个数2或4，甚至不使用。 协议中考虑成帧1. 参见授课讲义和教材的相关内容； 2. 数据帧：帧头+发送

4、序号+数据段+校验段+帧尾； 3. 应答帧：帧头+发送序号+校验段+帧尾； 协议方案提示1. 基本ARQ协议；否认帧不必携带出错数据帧的发送序号。 2. 连续ARQ协议回退N帧ARQ协议；应采用滑动窗口技术和否认帧应携带出错数据帧的发送序号。 3. 连续ARQ协议选择重发ARQ协议；基本同上； 信道仿真程序 1. 功能：可仿真信道上的信息（数据帧或应答帧）产生丢失、产生差错和传输时延； 2. 下载：V1.21，解压后，直接运行！ 1. 界面： 实验系统原理 1. 发送端程序、信道仿真程序和接收端程序采用UDP（TCP/IP）通信； 2. 若单机实验：发送端程序、信道仿真程序和接收端程序的IP地

5、址设置为127.0.0.1(本机)； 3. 发送端程序的端口=6666、信道仿真程序的端口=7777、接收端程序的端口=8888； 4. 用户程序（发送端程序和接收端程序）的信息发送到信道（信道仿真程序），信道仿真程序经过处理（产生丢失、产生差错和传输时延），然后转发到对方。 参考程序段 1.设置(偶)校验位/-void SetCheck(char& c) /设置(偶)校验位D7 （一个字节） int i,sum = 0; BYTE x = 0x01; for(i=0; isum if(c & x) sum+; x = x 1; if(sum % 2) c = c|0x80; /若sum为奇数

6、，则置D71 else c = c & 0x7F; /若sum为偶数，则置D70 /-2.校验(偶)校验位/-bool checkSum(BYTE c) /(偶)校验计算（一个字节） int i,sum = 0; BYTE x = 0x01; for(i=0; isum if(c & x) sum+; x = x1; if(sum % 2) return false; /若sum为奇数，则有差错！ return true; /若sum为偶数，则无差错 /-3.定时器函数（WIN32 API函数）/-#define ID_TIMER 1 /定时器标号 #define ID_TIMER_c 100

7、0L /超时时间：1000L=1000 ms/消息处理 LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hW, UINT msg, WPARAM wP, LPARAM lP) switch( msg ) case WM_XXXXX: /其它事件触发. . . SetTimer(hW, ID_TIMER, ID_TIMER_c, NULL);/启动 Timer. . . KillTimer(hW, ID_TIMER); /停止 Timer. . . break; case WM_TIMER: /Timer事件触发. . . KillTimer(hW, ID_TIMER); /停止 T

8、imer. wlcSend(aaSendi); /物理层：发送一个字节,重发. SetTimer(hW, ID_TIMER, ID_TIMER_c, NULL); /启动Timer. break; case WM_XXXXX: /其它事件触发. . . break; /- 实验：数据链路路层ARQQ协议指导导示例0：理想信信道情况 实现： 1. 假设：信道是理理想信道，即即数据信号在在信道中传输输过程中，不不会出现差错错、丢失和随随机延迟； 2. 发送端程序直直接发生数据据，接收端端程序直接接接收数据。 问题： 1. 若信道是理想的的，发送端端程序发送送的数据能否否可靠传输地地到达接收收端程序

9、？ 2. 若信道不是理想想的，发送送端程序发发送的数据能能否可靠传输输地到达接接收端程序？会出现什么么现象？ 示例1：采用检检错手段，解解决差错问题题 实现： 1. 数据帧含有一位位(偶)校验验位D7； 接收端程程序对数据据帧的进行检检错，通过应应答帧告诉发送端端接收正确与与否，（应答答帧是确认帧帧ACK和否否认帧NAK的统统称）； 2. ACK码0FFH，NAKK码0EHH； 3. 发送端程序得得到ACK，将将发送下一个个数据； 4. 发送端程序得得到NAK，将将重发刚才发发送的数据。 问题： 1. 在什么情况下，发发送端发送的的数据可以无无误地到达接接收端？ 2. 在什么情况下，发发送端发

10、送的的数据不能可可靠地传输到到达接收端？会出现什么么问题？ 示例2：采用超超时计时器，解解决因数据帧帧或应答帧的的丢失所产生生的“死锁”问问题 实现： 1. 发送端设立一个个超时计时器器，发送完一一个数据帧时时，就启动它它； 如果在在规定时间ttout内得得不到应答帧帧，就判定为为超时，重传传数据帧； 2. 设置tout1000mms。 问题： 1. 如果tout的的设置较长或或较短，会出出现什么问题题？如何选取取tout的长长短？ 2. 还存在什么问题题？ 示例3：数据帧帧携带发送序序号01，解解决“重复帧帧”问题 实现： 1. 使每个数据帧携携带不同的发发送序号Nss01； 2. 如果接收

11、端收到到相同Ns的的数据帧, 则丢弃, 并回送一个个ACK； 3. 数据帧含有一位位比特的发送送序号D6（00/1）。 问题： 1. 能彻底解决“重重复帧”问题题吗？ 2. 还存在什么问题题？ 示例4：ACKK帧携带发送序序号01，解解决什么问题题？ 实现： 1. 使每个ACK携携带不同的发发送序号Nss01； 2. 如果发送端收到到ACK中的的Ns与刚才才发送的数据据帧中的Nss相同, 则则发送下一个个数据帧，否否则，.； 3. ACK含有一位位比特的发送送序号D6（00/1）。 问题： 1. ACK有必要携携带Ns吗？ 2. 还存在什么问题题？ 示例5：应答帧帧含有一位(偶)校验位位D7 实现： 1. .； 2. .。 问题： 1. 在应答帧中含有有校验位有必必要吗？ 2. 还存在什么问题题？ 示例6：发送序序号为077，发送窗口口Ws1,接收窗口WWr1 实现： 1. 数据帧含有发送送序号NsD6D5DD4； 2. ACK含有发送送序号NsD6D5DD4； 3. .。 问题： 1. 当Ws1，WWr1时，发发送序号由001改为007有必要要吗？能起什什么作用？ 2. 当Ws1，WWr1时，NNAK有必要要含有Ns吗吗？ 3. 还存在什么问题题？ 示例7：你的新新思维！ 实现： 1. .； 2. .。 问题： 1. A.已完善！B.基本本完善！C.有点困困难！DD.太困难！