课程设计报告-滑动窗口协议仿真

滑动窗口的仿真协议协议名称：滑动窗口仿真协议1. 引言本协议旨在定义滑动窗口的仿真协议，以模拟数据传输过程中的滑动窗口机制。

滑动窗口是一种流行的数据传输方式，通过动态调整发送方和接收方之间的窗口大小，实现高效的数据传输。

本协议将详细描述滑动窗口的仿真过程、相关参数以及数据传输的规则。

2. 术语定义在本协议中，以下术语将被定义如下：- 发送方（Sender）：负责将数据分片发送给接收方的实体。

- 接收方（Receiver）：负责接收发送方发送的数据分片的实体。

- 窗口（Window）：发送方和接收方之间的数据传输窗口，用于控制发送和接收的数据量。

- 序列号（Sequence Number）：用于标识数据分片的唯一编号。

- 确认号（Acknowledgement Number）：用于确认接收到的数据分片的序列号。

- 超时计时器（Timeout Timer）：用于计算数据分片的超时时间。

3. 协议流程本协议的流程如下：1) 发送方将数据分片按照滑动窗口大小进行划分，并逐个发送。

2) 接收方接收到数据分片后，将其存储在接收缓冲区中。

3) 接收方通过确认号向发送方发送确认信息，确认已接收到的数据分片。

4) 发送方根据接收到的确认信息，动态调整窗口大小。

5) 发送方根据窗口大小和确认信息，决定是否发送新的数据分片。

6) 发送方设置超时计时器，若在超时时间内未收到确认信息，则重传对应的数据分片。

7) 接收方根据序列号对接收到的数据分片进行排序，并将有序的数据传递给上层应用。

4. 协议参数本协议涉及的参数如下：- 窗口大小（Window Size）：指发送方和接收方之间的数据传输窗口的大小。

窗口大小决定了同时发送和接收的数据分片数量。

- 序列号范围（Sequence Number Range）：指数据分片的序列号范围，用于唯一标识每个数据分片。

- 超时时间（Timeout）：指发送方等待确认信息的超时时间。

若超过超时时间仍未收到确认信息，则进行重传操作。

滁州学院课程设计报告课程名称:计算机网络第五组起止日期：2011年n 月24 口~2011年12月7 n 指导教师:设计题目:滑动窗口协议仿贞 别: 计算机与信息工程学院业: 计算机科学与技术计算机与信息工程学院二O —一年制别:赵国柱课程设计任务书一.引言二-基本原理窗口机制Ibit滑动窗口协议后退N协议选择重传协议流量控制三.需求分析课程设计题目开发环境运行环境课程设计任务及要求界面要求网络接口要求0. 详细设计结构体的定义发送方的主要函数接受方的主要函数五. 源代码发送方的主要代码接收方的主要代码调试与操作说明致谢［参考文献］课程设计的主要内容L引言早期的网络通信中，通信双方不会考虑网络的拥挤情况直接发送数据。

由于大家不知道网络拥塞状况，一起发送数据，导致中间结点阻塞掉包，谁也发不了数据。

在数据传输过程中，我们总是希望数据传输的更快一些，但如果发送方把数据发送的过快，接收方就可能來不及接收，这就造成数据的丢失。

因此就有了滑动窗口机制来解决这些问题。

早期我们使用的是Ibit滑动窗口协议，一次只发送一个帧,等收到ack确认才发下一个帧，这样对信道的利用率太低了。

因此提出了一种采用累积确认的连续ARQ协议，接收方不必对收到的帧逐个发送 ack确认，而是收到儿个帧后，对按序到达的最后一个帧发送ack确认。

同Ibit滑动窗口协议相比，大大减少了 ack数量，并消除了延迟ack对传输效率的影响。

但是，这会产生一个新的问题，如果发送方发送了 5个帧，而中间的第3个帧丢失了。

这时接收方只能对前2个帧发出确认。

发送方无法知道后面三个帧的下落，只好把后面的3个帧再重传一次，这就是回退N协议。

为了解决这个问题，乂提出了选择重传协议。

当接收方发现某帧出错后，继续接受后面送来的正确的帧，只是不交付它们, 存放在自己的缓冲区中，并且要求发送方重传出错的那一帧。

一S收到重传來的帧后，就可以将存于缓冲区中的其余帧一并按正确的顺序递交给主机。

滑动窗口的仿真协议协议名称: 滑动窗口的仿真协议一、引言本协议旨在定义滑动窗口的仿真协议，以模拟滑动窗口协议在计算机网络中的工作原理。

滑动窗口协议是一种数据传输协议，用于在不可靠的传输介质上实现可靠的数据传输。

本协议将详细描述滑动窗口协议的运行机制、数据帧格式、流程控制和错误处理等方面的内容。

二、术语定义1. 滑动窗口：由发送方和接收方维护的固定长度的数据缓冲区。

2. 帧：数据传输的基本单位，包含控制信息和数据。

3. 序列号：用于标识帧的顺序，发送方和接收方都维护一个序列号。

4. 确认号：用于确认已收到的帧的序列号。

5. 超时计时器：用于检测帧的传输超时情况。

三、协议规定1. 数据帧格式数据帧由控制信息和数据组成，格式如下：| 序列号 | 确认号 | 数据长度 | 数据 ||--------|--------|----------|------|| 4字节 | 4字节 | 4字节 | 可变 |2. 发送方操作a. 发送方维护一个发送窗口，窗口大小为N。

b. 发送方将待发送的数据分割成多个数据帧，并按序列号顺序发送。

c. 发送方设置一个基准序列号，初始值为0。

d. 发送方维护一个发送指针，指向已发送但未收到确认的最后一个帧。

e. 发送方在发送窗口范围内的帧上设置超时计时器，超时后重新发送该帧。

f. 发送方收到接收方的确认后，将发送指针向前滑动，更新发送窗口。

3. 接收方操作a. 接收方维护一个接收窗口，窗口大小为N。

b. 接收方维护一个期望接收的序列号，初始值为0。

c. 接收方收到数据帧后，检查序列号是否与期望接收的序列号相同。

d. 如果序列号相同，则接收方将数据传递给上层应用，并发送确认帧。

e. 如果序列号不同，则接收方丢弃该帧，发送上次正确接收的帧的确认帧。

f. 接收方收到发送方的重传帧时，根据需要发送确认帧。

4. 流量控制a. 发送方根据接收方的窗口大小动态调整发送窗口的大小。

b. 接收方在确认帧中发送窗口大小的信息给发送方。

计算机网络--滑动窗口实验报告计算机网络滑动窗口协议实验报告目录一、实验内容和实验环境描述（2）1.实验内容（2）2.实验目的（2）3.实验环境（2）二、协议设计（3）三、软件设计（4）Part A 选择重传协议1.数据结构（4）2.模块结构（6）3.算法流程（7）Part B gobackn协议 1.数据结构（8）2.模块结构（9）3.算法流程（10）四、实验结果分析（11）五、探究问题（13）六、实验总结与心得体会（14）一、实验内容和实验环境描述1.实验内容利用所学数据链路层原理，自己设计一个滑动窗口协议，在仿真环境下编程实现有噪音信道环境下两站点之间无差错双工通信。

信道模型为8000bps全双工卫星信道，信道传播时延270毫秒，信道误码率为10?5，信道提供字节流传输服务，网络层分组长度固定为 256 字节。

2.实验目的通过该实验，进一步巩固和深刻理解数据链路层误码检测的CRC校验技术，以及滑动窗口的工作机理。

滑动窗口机制的两个主要目的：（1）实现有噪音信道环境下的无差错传输；（2）充分利用传输信道的带宽。

在程序能够稳定运行并成功实现第一个目标之后，运行程序并检查在信道没有误码和存在误码两种情况下的信道利用率。

为实现第二个目标，提高滑动窗口协议信道利用率，需要根据信道实际情况合理地为协议配置工作参数，包括滑动窗口的大小和重传定时器时限以及 ACK 搭载定时器的时限。

3.实验环境Windows10环境PC机Microsoft Visual Studio 2017集成开发环境二、协议设计本次试验主要设计数据链路层,实验中分别设计了gobackn协议与选择重传协议。

主要涉及到的层次结构是物理层、数据链路层、网络层。

物理层：为数据链路层提供的服务为8000bps，270ms传播延时，10?5误码率的字节流传输通道。

数据链路层利用接口函数send_frame()和 recv_frame()从物理层发送和接收一帧。

滑动窗⼝协议实验报告竭诚为您提供优质⽂档/双击可除滑动窗⼝协议实验报告篇⼀：实验⼆滑动窗⼝协议实验报告2＜滑动窗⼝协议的模拟＞项⽬设计报告作者：完成⽇期：签收⼈：签收⽇期：1需求分析实验⽬的：加深对滑动窗⼝协议的理解实验任务：实现对于滑动窗⼝协议的模拟实验环境：pc机操作系统：windowsxp开发环境：microsoftVisualc++6.0，可以使⽤mFc类库1.1问题重述界⾯要求：项⽬要求的所有功能应可视，要有简单的界⾯。

由⼀台pc（或线程）向另⼀台pc（或线程）发送数据包时，界⾯应显⽰出双⽅帧个数的变化，帧序号，发送和接受速度，暂停或重传提⽰等，界⾯中必须动态显⽰数据帧的发送和接受情况，包括在相应的窗⼝详细显⽰相应的AcK和其他收发数据帧后发出的消息，以表明模拟协议的正确运作过程。

在各种情况下，接受⽅和发送⽅窗⼝应实时显⽰帧的发送和接受情况，包括序号，时间戳，内容等。

以及窗⼝的填充和清空情况。

⽹络接⼝要求：两台机器或是⼀台机器中两个独⽴的线程模拟发送⽅与接受⽅，接收数据的端⼝初始应为监听状态。

发送⽅向接受⽅发起连接，成功后开始发送数据。

接受⽅要求：接受⽅应由固定⼤⼩的滑动窗⼝，并对收到信息缓存。

当发送⽅速度过快或帧丢失（超时），接受⽅应发送消息，要求暂停或是重传（停---等协议）。

接受⽅要求按序向⽹络层提交收到的帧。

发送⽅要求：发送⽅发送速度可以调节，并可以暂停或是重发。

发送⽅重传时可仅重传需要的帧。

可指定滑动窗⼝数⽬和要发送的帧的总数，停等的超时时间间隔以及发送类型（正常发送，错序发送，以及缺帧，丢帧的现象），发送速率等参数。

2概要设计2.1原理概述发送⽅和接受⽅都维持了⼀个窗⼝，窗⼝内部包含了那些可以接受的序列号。

发送⽅的窗⼝⼤⼩从0开始，以后可以增⼤到某⼀个预设的最⼤值。

由于发送⽅可能在将来的某个时刻重传未被确认的帧，所以它必须把已经送出去的帧保留⼀段时间，直到他知道接受⽅已经接受了这些帧。

计算机网络课程设计书计算机网络课程设计说明书（封面）学院名称：计算机与信息工程学院班级名称：网络工程一班学生姓名：学号： 201321题目：滑动窗口协议仿真指导教师姓名：邵雪梅起止日期： 2015.6.23－2015.6.29第一部分：正文部分一，选题背景早期的网络通信中，通信双方不会考虑网络的拥挤情况直接发送数据。

由于大家不知道网络拥塞状况，一起发送数据，导致中间结点阻塞掉包，谁也发不了数据。

在数据传输过程中，我们总是希望数据传输的更快一些，但如果发送方把数据发送的过快，接收方就可能来不及接收，这就造成数据的丢失。

因此就有了滑动窗口机制来解决这些问题。

早期我们使用的是1bit滑动窗口协议，一次只发送一个帧，等收到ack确认才发下一个帧，这样对信道的利用率太低了。

因此提出了一种采用累积确认的连续ARQ协议，接收方不必对收到的帧逐个发送ack确认，而是收到几个帧后，对按序到达的最后一个帧发送ack确认。

同1bit滑动窗口协议相比，大大减少了ack数量，并消除了延迟ack对传输效率的影响。

但是，这会产生一个新的问题，如果发送方发送了5个帧，而中间的第3个帧丢失了。

这时接收方只能对前2个帧发出确认。

发送方无法知道后面三个帧的下落，只好把后面的3个帧再重传一次，这就是回退N协议。

为了解决这个问题，又提出了选择重传协议。

当接收方发现某帧出错后，继续接受后面送来的正确的帧，只是不交付它们，存放在自己的缓冲区中，并且要求发送方重传出错的那一帧。

一旦收到重传来的帧后，就可以将存于缓冲区中的其余帧一并按正确的顺序递交给主机。

本文主要介绍如何根据滑动窗口协议的原理，在Visual C++的平台上设计一个滑动窗口协议模拟程序，并最终使该程序得以实现。

本次程序设计分两部分：第一部分是发送方，第二部分是接收方。

通过发送方和接收方之间的数据帧传输模拟，学习滑动窗口协议控制流量的原理和方法，以及滑动窗口协议的工作机制。

二、设计理念2.1滑动窗口协议工作原理TCP滑动窗口用来暂存两台计算机间要传送的数据分组。

计算机网络课程设计书计算机网络课程设计说明书（封面）学院名称：计算机与信息工程学院班级名称：网络工程一班学生姓名：学号：201321题目：滑动窗口协议仿真指导教师姓名：邵雪梅起止日期：2015.6.23－2015.6.29第一部分：正文部分一，选题背景早期的网络通信中，通信双方不会考虑网络的拥挤情况直接发送数据。

由于大家不知道网络拥塞状况，一起发送数据，导致中间结点阻塞掉包，谁也发不了数据。

在数据传输过程中，我们总是希望数据传输的更快一些，但如果发送方把数据发送的过快，接收方就可能来不及接收，这就造成数据的丢失。

因此就有了滑动窗口机制来解决这些问题。

早期我们使用的是1bit滑动窗口协议，一次只发送一个帧，等收到ack确认才发下一个帧，这样对信道的利用率太低了。

因此提出了一种采用累积确认的连续ARQ协议，接收方不必对收到的帧逐个发送ack确认，而是收到几个帧后，对按序到达的最后一个帧发送ack确认。

同1bit滑动窗口协议相比，大大减少了ack数量，并消除了延迟ack对传输效率的影响。

但是，这会产生一个新的问题，如果发送方发送了5个帧，而中间的第3个帧丢失了。

这时接收方只能对前2个帧发出确认。

发送方无法知道后面三个帧的下落，只好把后面的3个帧再重传一次，这就是回退N协议。

为了解决这个问题，又提出了选择重传协议。

当接收方发现某帧出错后，继续接受后面送来的正确的帧，只是不交付它们，存放在自己的缓冲区中，并且要求发送方重传出错的那一帧。

一旦收到重传来的帧后，就可以将存于缓冲区中的其余帧一并按正确的顺序递交给主机。

本文主要介绍如何根据滑动窗口协议的原理，在Visual C++的平台上设计一个滑动窗口协议模拟程序，并最终使该程序得以实现。

本次程序设计分两部分：第一部分是发送方，第二部分是接收方。

通过发送方和接收方之间的数据帧传输模拟，学习滑动窗口协议控制流量的原理和方法，以及滑动窗口协议的工作机制。

二、设计理念2.1滑动窗口协议工作原理TCP滑动窗口用来暂存两台计算机间要传送的数据分组。

滑动窗口协议实验报告1. 引言滑动窗口协议是计算机网络中用于实现可靠数据传输的一种协议。

其核心思想是使用一个窗口来管理发送方和接收方之间的数据传输进程，通过滑动窗口的机制来实现流量控制和错误恢复。

本实验旨在通过编写滑动窗口协议的模拟程序，深入理解该协议的工作原理及其在数据传输中的应用。

2. 实验环境本次实验采用C++语言进行编程，并在Windows操作系统下进行测试。

3. 实验过程3.1 窗口大小的确定首先，我们需要确定滑动窗口的大小。

在实际应用中，窗口大小需要根据网络状况来调整，以保证传输效率。

本次实验中，我们设置窗口大小为5。

3.2 发送方逻辑实现发送方负责将数据分割为若干个数据包，并发送给接收方。

发送方需要维护发送窗口的起始位置和结束位置，在每次发送数据包后，将发送窗口向前滑动一格。

如果接收窗口收到接收方的确认信息，发送方将收到确认的数据包从发送窗口中移除，并将窗口向前滑动一格。

3.3 接收方逻辑实现接收方需要维护接收窗口的起始位置和结束位置。

当接收窗口收到数据包时，接收方首先检查数据包的顺序是否正确，如果顺序正确，则将数据包保存并发送确认信息给发送方。

接收方随后将接收窗口向前滑动一格，等待下一个数据包的到来。

3.4 测试与验证在实验过程中，我们通过模拟网络传输的延迟、丢包等情况来验证滑动窗口协议的可靠性。

通过调整滑动窗口的大小以及模拟网络传输的不同情况，我们可以观察到滑动窗口协议在不同场景下的性能表现。

4. 实验结果分析通过实验，我们观察到滑动窗口协议在正常网络传输情况下，能够实现高效的数据传输。

当网络传输出现延迟或丢包时，滑动窗口协议能够通过重传机制和流量控制策略，确保数据的可靠传输。

在窗口大小适当的情况下，滑动窗口协议能够最大化利用网络带宽，提高数据传输的效率。

5. 实验总结本次实验通过编写模拟程序，深入理解了滑动窗口协议的工作原理及其在数据传输中的应用。

滑动窗口协议通过窗口的滑动机制，实现了对数据传输过程的控制和管理，从而保证了数据的可靠性和传输效率。

网络课第一次上机实验报告------滑动窗口协议实验内容在一个数据链路层的模拟实现环境中，用C（C++）语言实现下面三个数据链路层协议。

① 1 比特滑动窗口协议②回退N 帧滑动窗口协议③选择性重传协议实验过程对于MSG_TYPE_TIMEOUT 消息，pBuffer 指向数据的前四个字节为超时帧的序列号，以UINT32 类型存储；对于MSG_TYPE_SEND 和MSG_TYPE_RECEIVE 类型消息，pBuffer指向的数据的结构如以下代码中frame 结构的定义：其中，保存在发送队列和等待确认队列的bufferItem结构定义如下：● 1 比特滑动窗口协议通过switch语句对参数messageType进行判断，如果是MSG_TYPE_SEND，表示发送端需要发送帧，将要发送的帧通过结构体bufferItem（pframe指针）存入发送队列（myQueue）中，若发送窗口未满（即full为false），则打开一个窗口，并将调用SendFRAMEPacket函数将myQueue队首的帧发送并在myQueue中弹出，加入到waitToAck 队列中，否则，不做任何处理；若参数messageType是MSG_TYPE_RECEIVE，检查ACK 值后，将该ACK 对应的窗口关闭。

此时，如果发送队列不为空，则取出myQueue队首的帧，并调用SendFRAMEPacket 函数将帧发送并在myQueue中弹出，加入到waitToAck队列中，否则，置full为false，表示窗口未满；若参数messageType是MSG_TYPE_TIMEOUT，即告知某帧超时，在等待确认队列（waitToAck）中找出对应帧，并通过调用SendFRAMEPacket函数将该帧重发。

●回退N 帧滑动窗口协议基本过程同1 比特滑动窗口协议，通过switch语句对参数messageType进行判断，如果是MSG_TYPE_SEND，表示发送端需要发送帧，将要发送的帧通过结构体bufferItem （pframe指针）存入发送队列（myQueue）中，若发送窗口未满（即waitToAck的大小没有达到WINDOW_SIZE_BACK_N_FRAME），则打开一个窗口，并将调用SendFRAMEPacket 函数将myQueue队首的帧发送并在myQueue中弹出，同时加入到waitToAck队列的队首，即vector的begin位置，否则，不做任何处理；若参数messageType是MSG_TYPE_RECEIVE，通过循环在waitToAck中找到确认帧对应的发送帧序列号。

实验四滑动窗口协议1、实验目的（1）掌握滑动窗口协议的概念、原理与基本算法。

（2）理解3种典型的数据链路层滑动窗口协议：l位滑动窗口协议、使用退后n帧的滑动窗口协议与使用选择性重传的滑动窗口协议。

（3）了解传输层与数据链路层滑动窗口协议的区别与联系，了解TCP滑动窗口协议的实现原理。

2、实验要求编程实现使用选择性重传策略的滑动窗口协议模拟程序：（1）所有功能应可视，具有简单的界面。

（2）由一台PC向另一台PC发送数据包，界面中应动态显示数据帧的发送和接收情况，以表明协议模拟程序的正确运作过程。

（3）当发送方速度过快或帧丢失时，接收方应发送消息，要求暂停或者重传。

接收方应按序向网络层提交接收到的帧。

（4）发送方应可设置发送速度、滑动窗口数目、停止等待等的超时时间间隔以及发送类型（用于模拟信道错误如正常发送，帧校验错，帧丢失）等参数。

3、实验环境微机一台、Visual Studio 6.0集成开发环境。

4、实验相关知识滑动窗口协议的流量控制：发送方窗口内的序列号代表已经发送但尚未确认的帧，一旦窗口达到最大值，发送方的数据链路层必须强行关闭网络层直到有一帧缓冲区可用为止。

接收方数据链路层的窗口对应于允许接收的帧。

任何落在接收窗口之外的帧都不加说明地丢弃。

滑动窗口协议的差错控制：使用后退n帧技术：接收端丢弃出错帧后所有的帧，而不管这些帧是正确的还是出错的；对应于接收窗口的尺寸为1的情况；如果信道错误率高，将会浪费大量的带宽。

选择性重传策略：信道出错时，接收方将存储所有跟在坏帧之后的正确帧，并只要求发送方重传出错的帧；对应于接收窗口大于1的情况。

两种差错控制策略的收发过程比较：5 系统实施5.1程序的主要流程图5.2主要过程关于发送端网络层数据流量的模拟：为了使协议模拟尽量简化，事先做两个假设：假设1：发送方的网络层总有数据需要发送；假设2：接收方没有反向流量，因此不能捎带确认，每次等待辅助定时器超时之后发送一个单独的确认帧（ACK或NAK）。