停等协议

停止等待协议的算法为了对停止等待算法有一个完整而准确的理解，下面给出此协议的算法。

发送方：（1）取一个待发送的数据帧。

（2）V(S)←0。

/* 发送状态变量（帧序号）初始化 */（3）N(S)←V(S)；/* 将发送状态变量的数值写入发送序号 */ 将数据帧送交发送缓存。

（4）将发送缓存中的数据帧发送出去。

（5）设置超时计时器。

/* 选择适当的超时重传时间t out */（6）等待。

/* 等待以下3个事件中最现出现的一个 */（7）若收到确认帧（ACK），则：取一个新的待发送数据帧；V(S)←[1- V(S)]；/* 更新发送状态变量，序号交替为0和1 */转到（3）。

/* 准备发送下一数据帧 */（8）若收到否认帧（NAK），则转到（4）。

/*重传数据帧 */（9）若超时计时器时间到，则转到（4）。

/*重传数据帧 */接收方：（1） V(R)←0。

/* 接收状态变量初始化，欲接收的帧序号*/（2）等待。

（3）收到一个数据帧并检错；若检测出帧出错，转到（8）。

（4）若N(S) ≠ V(R)，则：/* 帧无错，则检测帧序号是否正确 */ 丢弃此数据帧；/* 序号有误，表示重复帧 */转到（7）。

（5）将收到的数据帧中的数据部分送交高层。

/* 序号正确，认可数据帧 */（6）V(R)←[1- V(R)]。

/* 更新接收状态变量，准备接收下一数据帧 */（7）N(R)←V(R)；/* 将发送状态变量的数值写入接收序号 */ 发送确认帧（ACK），并转到（2）。

/* 请求发送下一数据帧 */（8）发送否认帧（ACK），并转到（2）。

/* 请求重传该数据帧 */。

实验停止等待协议分析与协议模拟实现一、实验目的1）了解停止等待协议的原理2）掌握协议分析的方法和过程3）通过程序模拟停止等待协议的工作过程二、实验要求1）根据示例，编写停止等待协议的模拟程序，演示停止等待协议的工作过程。

2）撰写实验报告。

三、协议概述如果链路是理想的传输信道，1）所传送的任何数据既不会出差错也不会丢失；2）如果不管发送方以多快的速率发送数据，接收方总是来得及收下，并及时上交主机。

如果存在这样的传输信道，数据链路层协议也是不需要的。

信道不会出错，而且接收方缓存的容量为无限大而永远不会溢出；或接收速率与发送速率绝对精确相等。

在上述两个假定的情况下，数据链路层当然就不需要任何协议就可以保证数据传输的正确。

这就是说，传输数据的信道是不可靠的（即不能保证所传的数据不产生差错），并且还需要对数据的发送端进行流量控制。

在大多数协议中，流量控制是一组过程，这组过程是用来告诉发送方在等待接收方的应答信号之前最多可以传送多少数据。

流量控制有两个要点：（1）数据流不能使接收方过载。

任何接收设备都有一个处理输入数据的速率限制，并且存储输入数据的存储器容量也是有限的。

接收设备必须在达到这些限制之前通知发送设备并且请求发送设备发送较少的数据帧或是暂停一会儿。

在使用输入数据之前，需要对数据进行校验和处理，因此，每个接收设备都有一块存储器，叫做缓冲区，用于存放未来得及处理的数据帧。

如果缓冲区将满，接收方也必须能够通知发送方暂停传输，直到接收方又能接收数据。

（2）应答。

随着数据帧的到来，接收方对他们进行应答，可以每收到一帧给一个应答，也可以一次对若干帧进行应答。

如果一个帧到达时已经被破坏，接收方发送一个否定应答帧（NAK）。

在数据链路层，差错控制主要指错误检测和重传方法。

在一个帧中出现任何一个错误，接收方就返回一个否定应答帧，出错的帧就被发送方重新传送。

这个过程被称作自动重复请求(ARQ)。

数据被重传的情况有三种：帧破坏、帧丢失和应答帧丢失。

实验2：可靠数据传输协议-停等协议的设计与实现
1.实验目的
理解可靠数据传输的基本原理；掌握停等协议的工作原理；掌握基于 UDP 设计并实现一个停等协议的过程与技术。

2.实验环境
接入Internet的实验主机；
Windows xp或Windows7/8；
开发语言：python。

3.实验内容
1）基于 UDP 设计一个简单的停等协议，实现单向可靠数据传输（服务器到客户的数据传输）。

2）模拟引入数据包的丢失，验证所设计协议的有效性。

4.程序设计
在实验报告中要说明所设计停等各个域作用，协议两端程序流程图，协议典型交互过程，数据分组丢失验证模拟方法，程序实现的主要类（或函数）及其主要作用、UDP 编程的主要特点、实验验证结果，详细注释源程序等。

1）协议主要数据结构：
客户端：
服务器：
数据包格式：分为数据分组和确认分组
-数据分组：为数据分组序号后面加上数据内容，如‘0HELLO’
-确认分组：为确认类型与确认分组号，如‘ACK0’。

为了实现丢包，增加NAK类型，如‘NAK0’。

2）协议两端程序流程图：客户端：
服务器：
3）UDP编程的主要特点：
-在python3中，能传输的只有比特字符串，因此要加以转换
-由于是网络编程，很可能发生各种异常，有必要进行捕捉并处理。

汽车停放合同协议书模板
甲方（停车方）：
乙方（停车者）：
根据《中华人民共和国合同法》及相关法律法规的规定，甲乙双方在平等、自愿、公平、诚实信用的原则基础上，就甲方提供停车服务，乙方泊车事宜，达成如下协议：
一、停车地点
甲方将位于【地址】的停车场地提供给乙方作为停车用途。

二、停车时间
1. 本期停车时间为【起始日期】至【结束日期】。

2. 如乙方需续停，应于有效期满前【提前告知天数】通知甲方，双方协商续签停车协议。

三、停车费用
1. 本期停车费为人民币【金额】元整。

2. 乙方应在【缴费日期】前支付本期停车费。

四、停车规定
1. 乙方应遵守甲方停车场内的各项管理规定，服从甲方管理人员的指挥。

2. 乙方应对所停车辆进行妥善保管，车辆内物品自行负责。

3. 乙方不得在停车场地内进行洗车、修车等影响停车场正常秩序的活动。

4. 乙方不得将车辆停放在停车场地内禁停区域。

五、违约责任
1. 如乙方未按约定时间支付停车费，甲方有权终止提供停车服务，并要求乙方支付违约金。

2. 如乙方违反停车规定，甲方有权要求乙方支付相应的赔偿金。

六、争议解决
本协议履行过程中如发生争议，双方应友好协商解决；协商不成的，可以向甲方所在地人民法院提起诉讼。

七、其他约定
1. 本协议一式两份，甲乙双方各执一份。

2. 本协议自双方签字（或盖章）之日起生效。

甲方（盖章）：
乙方（签字）：
签订日期：【签订日期】
以上为汽车停放合同协议书模板，具体内容需根据实际情况进行修改。

2￿滑动窗口协议:￿Go-back-N 停等协议信道利用率低TD RTT A TD￿+￿RTT￿+￿TA B数据帧确认t t数据帧确认RTT(Round-Trip￿Time):￿往返时延TA当往返时延相对发送时延较大时,停止等待协议地信道利用率是很低地。

￿3￿滑动窗口协议:￿Go-back-N 流水线方式l 连续ARQ协议B 连续发送分组而不等待确认tt A 确认￿￿￿￿￿￿￿由于信道上一直有数据不间断地传送,这种传输方式可获得很高地信道利用率。

￿￿￿￿￿￿￿发送方连续发送分组可能会使接收方或网络来不及处理,需要采取措施限制发送方连续发送分组地个数。

一二三四五六七八九一零一一一二(a)￿发送窗口是发送方可以连续发送地分组序号范围发送窗口(b)￿收到分组一地确认后发送窗口向前滑动向前一二三四五六七八九一零一一一二发送窗口通过设置发送窗口来限制发送方地发送速率发送窗口大小是已发送但还没有收到确认地最大分组数如果发送完窗口内地分组还没有收到确认则需要等待可以发送新地分组发送方接收方发送DATA零发送DATA一发送DATA二发送DATA三发送ACK零发送ACK一发送ACK二发送ACK三发送DATA四发送DATA五发送DATA六发送DATA七信道利用率是停止等待协议地四倍！t t 窗口大小为四:6￿滑动窗口协议:￿Go-back-N 出现差错情况发送方接收方发送DATA 零发送DATA 一发送DATA 二发送DATA 三滑动窗口协议:￿￿￿￿￿Go-Back-N协议￿￿￿￿￿选择重传协议发送方接收方发送DATA 零发送DATA 一发送DATA 二发送DATA 三发送ACK零发送ACK一丢弃失序分组,发送ACK一发送DATA 四发送DATA 五发送DATA 二发送DATA 三接收方只接收按序到达地分组！(接收窗口大小为一)超时重传丢弃失序分组,发送ACK一丢弃失序分组,发送ACK一发送DATA 四发送DATA 五累积确认:ACKn表示,DATAn 以及以前地分组都已正确接收！接收窗口为￿[￿零￿]接收窗口:接收方允许接收地分组序号地范围接收窗口为￿[￿二￿]发送窗口为[零,￿一,￿二,￿三]发送窗口为[一,￿二,￿三,￿四]￿￿￿￿￿￿￿由于接收方只接收按序到达地分组,一旦某个分组出现差错（超时）,其后连续发送地所有分组都要被重传:￿Go -Back-N 发送ACK二发送方接收方发送DATA 零发送DATA 一发送DATA 二发送DATA 三发送ACK零发送ACK一发送ACK二发送ACK三发送DATA 四发送DATA 五发送DATA 六发送DATA 七超时前收到ACK二,表示分组零,一,二都已正确接收累积确认:ACKn表示,DATAn 以及以前地分组都已正确接收！采用滑动窗口机制。

停止等待协议计算例题一、例题1。

1. 题目。

- 已知数据链路层采用停止等待协议传输数据，发送方发送的数据帧长度为1000字节（包括首部等所有开销），数据传输速率为1Mbps，单向传播时延为10ms。

求发送方发送一帧数据所需的时间，以及从开始发送数据到收到确认帧所需的时间（假设确认帧长度忽略不计）。

2. 解析。

- 首先计算发送一帧数据所需的时间。

- 数据帧长度L = 1000×8位（因为1字节= 8位）=8000位。

- 数据传输速率R = 1Mbps = 1×10^6位/秒。

- 根据公式T_发送=(L)/(R)，可得T_发送=(8000)/(1×10^6) = 8ms。

- 然后计算从开始发送数据到收到确认帧所需的时间。

- 这个时间包括发送数据帧的时间T_发送、传播时延T_p（往返）。

- 已知单向传播时延T_p=10ms，往返传播时延2T_p=2×10 = 20ms。

- 所以从开始发送数据到收到确认帧所需的时间T = T_发送+2T_p=8 +20=28ms。

二、例题2。

1. 题目。

- 在停止等待协议中，发送方发送的数据帧出错的概率为1%，确认帧出错的概率为1%。

若发送方连续发送10个数据帧，求成功发送这10个数据帧平均需要发送的次数。

2. 解析。

- 对于每个数据帧，成功发送一次的概率为(1 - 0.01)×(1 - 0.01)=0.99×0.99 = 0.9801。

- 设发送n次才能成功发送10个数据帧。

- 根据期望公式E(X)=n× p（这里X是发送次数，p是成功发送一次的概率）。

- 对于10个数据帧，期望发送次数n满足10 = n×0.9801，解得n=(10)/(0.9801)≈10.2次。

三、例题3。

1. 题目。

- 停止等待协议中，发送方的发送窗口大小W_S=1，接收方的接收窗口大小W_R=1。

若发送方发送的数据帧序号为0，接收方正确收到该帧并发送确认帧，但确认帧丢失。

停止等待协议停止等待（stop－and－wait）协议是最简单但也是最基本的数据链路层协议。

很多有关协议的基本概念都可以从这个协议中学习到。

我们先从最简单的情况讲起。

一、不需要数据链路层协议的数据传输当两个主机进行通信时，应用进程要将数据从应用层逐层往下传，经物理层到达通信线路。

通信线路将数据传到远端主机的物理层后，再逐层向上传，最后由应用层交给远程的应用进程。

但现在为了把主要精力放在数据链路层的协议上，可以采用一个简化的模型（见下图），即把数据链路层以上的各层用一个主机来代替，而物理层和通信线路则等效成一条简单的链路。

数据链路层也可简称为链路层。

在发方和收方的链路层分别有一个发送缓冲区和接收缓冲区。

若进行全双工通信，则在每一方都要同时设有发送缓冲区和接收缓冲区。

缓冲区是必不可少的。

这是因为在通信线路上数据是以比特流的形式串行传输的，但在计算机内部数据的传输则是以字节（或若干个字节）为单位并行传输的。

因此，必须在计算机的内存中设置一定容量的缓冲区，以便解决数据传输速率不一致的矛盾。

下图所示的简化模型对于一个计算机网络中任意一条链路上的数据传输情况都是适用的。

在网络内部，各交换结点的数据链路层的上面只有一个网络层。

对于这种交换结点，网络层就相当于简化模型中的主机。

图4-10 两台计算机通过一条链路通信的简化模型为了深入理解数据链路层的协议，我们先从一种假想的、完全理想化的数据传输过程开始讨论。

下面即可看出，对于这种完全理想化的数据传输，数据链路层协议是根本不需要的。

为了和后面的讨论相衔接，我们假定数据传输是以帧为单位。

假定1：链路是理想的传输信道，所传送的任何数据既不会出差错也不会丢失。

假定2：不管发方以多快的速率发送数据，收方总是来得及收下，并及时上交主机。

第一个假定很容易理解。

对第二个假定则需加以解释。

我们假设主机A连续不断地向主机B发送数据。

在收方，主机B的链路层也就将收到的数据一帧接一帧地交给主机B。

阐述停止等待式协议机制阐述停止等待式协议机制甲方（以下简称“甲方”）姓名/名称：____________法定代表人/负责人：____________地址：____________联系电话：____________乙方（以下简称“乙方”）姓名/名称：____________法定代表人/负责人：____________地址：____________联系电话：____________根据《中华人民共和国合同法》和相关法律法规的规定，双方通过友好协商，自愿达成如下协议：一、身份甲方为____________，乙方为____________。

二、权利与义务甲方有权利在合同约定的期限内要求乙方支付相关款项，并且有义务向乙方交付合同约定的货物或提供服务。

乙方有权利在合同约定的期限内要求甲方提供合同约定的货物或服务，并且有义务支付相关款项。

三、履行方式甲方应按照合同约定，在合同约定的期限内提供货物或服务，并且应当保证货物或服务的质量和数量符合合同约定。

乙方应按照合同约定，在合同约定的期限内支付相关款项，并且应当在甲方交货或提供服务后及时验收和确认相关货物或服务的质量和数量。

四、期限本协议的期限自____________起至____________止。

五、违约责任任何一方违反本协议的约定，应当承担相应的违约责任，并按照法律法规和合同约定承担相应的赔偿责任。

六、遵守中国相关法律法规双方应当遵守中华人民共和国相关法律法规，并按照法律法规和合同约定执行本协议。

七、权力和义务的明确本协议的签订和执行应当明确各方的权力和义务，不得侵犯任何一方的合法权益。

八、法律效力和可执行性本协议具有法律效力，并且具有可执行性，任何一方不得以任何理由拒绝履行本协议。

九、其他本协议未尽事宜由双方协商解决。

十、争议解决对于因本协议引起的任何争议，双方应当协商解决。

协商不成的，应当依法提交有管辖权的人民法院进行解决。

本协议一式两份，甲乙双方各执一份，具有同等法律效力。

停止等待协议课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 学生理解停止等待协议的基本概念，掌握其工作原理和过程；2. 学生能够描述停止等待协议在计算机网络通信中的应用及作用；3. 学生了解停止等待协议的优点和局限性。

技能目标：1. 学生能够运用停止等待协议进行简单通信过程的模拟；2. 学生通过案例分析，学会分析和解决实际通信过程中停止等待协议相关问题；3. 学生能够运用所学知识，设计简单的停止等待协议通信方案。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对计算机网络通信的兴趣，增强学习积极性；2. 学生通过学习，认识到停止等待协议在通信过程中的重要性，提高信息社会责任感；3. 学生在团队合作中，学会相互尊重、协作和分享，培养良好的沟通能力和团队精神。

课程性质分析：本课程为计算机网络通信基础课程，以实际通信过程为背景，通过讲解停止等待协议，使学生掌握计算机网络通信的基本原理。

学生特点分析：本年级学生具备一定的计算机和网络基础，对通信原理有一定了解，但可能对停止等待协议的认识较为陌生。

教学要求：1. 采用案例教学，结合实际通信过程，使学生更好地理解停止等待协议；2. 设计实践环节，让学生动手操作，提高学生的实际应用能力；3. 注重培养学生的团队协作能力和情感态度价值观。

二、教学内容1. 停止等待协议基本概念：包括停止等待协议的定义、工作原理及过程；- 教材章节：第二章第三节“停止等待协议”2. 停止等待协议的应用及作用：- 教材章节：第二章第四节“停止等待协议的应用”3. 停止等待协议的优点与局限性：- 教材章节：第二章第五节“停止等待协议的优缺点分析”4. 停止等待协议通信过程模拟：- 教材章节：第二章第六节“停止等待协议的模拟”5. 案例分析：实际通信过程中停止等待协议相关问题及解决方案；- 教材章节：第二章第七节“停止等待协议案例分析”6. 设计简单的停止等待协议通信方案：- 教材章节：第二章第八节“停止等待协议通信方案设计”教学进度安排：第一课时：停止等待协议基本概念、工作原理及过程；第二课时：停止等待协议的应用及作用；第三课时：停止等待协议的优点与局限性；第四课时：停止等待协议通信过程模拟；第五课时：案例分析及解决方案；第六课时：设计简单的停止等待协议通信方案。