数据链路层-ARQ协议-指导

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；若完成部分无差错传输，依据实验结果定成绩，3～4分；若没有完成基本的传输任务，依据实验结果定成绩，1～2分；没有进行实验和无实验报告者，0分；实验环境Windows9x/NT/2000/XP/2003TCP/IP协议同学程序认真复习数据链路层内容，熟悉编程语言C、C++和WINDOWS程序设计技术（查阅参考书）；开发工具：VisualC++6.0、VisualBasic6.0、C++Builder、Java、C#、TurboC/C++或其它；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）；ARQ基本协议1:_引入检错和应答帧ARQ基本协议2:_引入超时计时器ARQ基本协议3:_引入数据帧携带发送序号0～1ARQ基本协议4:_引入确认帧携带发送序号0～1ARQ基本协议5:_引入应答帧含有校验码ARQ基本协议6:_引入数据帧和确认帧含有发送序号0～7，Ws=1,Ws=1下载：ARQ基本协议1～6及数字信道仿真程序示例实验指导协议设计建议－协议中不考虑成帧数据帧和应答帧以字节为单位；数据帧：低4位D3～D0为数据段（取值0000B～1001B，即0～9），最高位为校验位（D7），发送序号段：D6～D4；应答帧：确认帧ACK：低4位D3～D0取值1111B（FH），否认帧NAK：低4位D3～D0取值1110B（EH），发送序号段：D6～D4；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。－协议中考虑成帧参见授课讲义和教材的相关内容；数据帧：帧头+发送序号+数据段+校验段+帧尾；应答帧：帧头+发送序号+校验段+帧尾；－协议方案提示基本ARQ协议；否认帧不必携带出错数据帧的发送序号。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。连续ARQ协议－选择重发ARQ协议；基本同上；信道仿真程序功能：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；下载：V1.21，解压后，直接运行！界面：实验系统原理《发送端程序》、《信道仿真程序》和《接收端程序》采用UDP（TCP/IP）通信；若单机实验：《发送端程序》、《信道仿真程序》和《接收端程序》的IP地址设置为(本机)；《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；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//---------------------------------------------------voidSetCheck(char&c)//设置(偶)校验位D7（一个字节）{inti,sum=0;BYTEx=0x01;for(i=0;i<7;i++)//求D6～D0位的有1的个数->sum{if(c&x)sum++;x=x<<1;}if(sum%2)c=c|0x80;//若sum为奇数，则置D7＝1elsec=c&0x7F;//若sum为偶数，则置D7＝0}//---------------------------------------------------2..校验(偶)校验位//---------------------------------------------------boolcheckSum(BYTEc)//(偶)校验计算（一个字节）{inti,sum=0;BYTEx=0x01;for(i=0;i<8;i++)//求D7～D0位的有1的个数->sum{if(c&x)sum++;x=x><<1;}if(sum%2)returnfalse;//若sum为奇数，则有差错！returntrue;//若sum为偶数，则无差错}//-----------------------------------------------------3.定时器函数（WIN32API函数）//---------------------------------------------------#defineID_TIMER1//定时器标号#defineID_TIMER_c1000L//超时时间：1000L=1000ms//消息处理LRESULTCALLBACKWndProc(HWNDhW,UINTmsg,WPARAMwP,LPARAMlP){switch(msg){caseWM_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;caseWM_TIMER://Timer事件触发.......KillTimer(hW,ID_TIMER);//停止Timer.wlcSend(aa[Sendi]);//物理层：发送一个字节,重发.SetTimer(hW,ID_TIMER,ID_TIMER_c,NULL);//启动Timer.break;caseWM_XXXXX://其它事件触发.......break;}}//------------------------------------------------------实验：数据链路层－ARQ协议－指导示例0：理想信道情况实现：假设：信道是理想信道，即数据信号在信道中传输过程中，不会出现差错、丢失和随机延迟；《发送端程序》直接发生数据，《接收端程序》直接接收数据。问题：若信道是理想的，《发送端程序》发送的数据能否可靠传输地到达《接收端程序》？若信道不是理想的，《发送端程序》发送的数据能否可靠传输地到达《接收端程序》？会出现什么现象？示例1：采用检错手段，解决差错问题实现：数据帧含有一位(偶)校验位D7；《接收端程序》对数据帧的进行检错，通过应答帧告诉发送端接收正确与否，（应答帧是确认帧ACK和否认帧NAK的统称）；ACK码＝0FH，NAK码＝0EH；《发送端程序》得到ACK，将发送下一个数据；《发送端程序》得到NAK，将重发刚才发送的数据。问题：在什么情况下，发送端发送的数据可以无误地到达接收端？在什么情况下，发送端发送的数据不能可靠地传输到达接收端？会出现什么问题？示例2：采用超时计时器，解决因数据帧或应答帧的丢失所产生的“死锁”问题实现：发送端设立一个超时计时器，发送完一个数据帧时，就启动它；如果在规定时间tout内得不到应答帧，就判定为超时，重传数据帧；设置tout＝1000ms。问题：如果tout的设置较长或较短，会出现什么问题？如何选取tout的长短？还存在什么问题？示例3：数据帧携带发送序号0～1，解决“重复帧”问题实现：使每个数据帧携带不同的发送序号Ns＝0～1；如果接收端收到相同Ns的数据帧,则丢弃,并回送一个ACK；数据帧含有一位比特的发送序号D6（0/1）。问题：能彻底解决“重复帧”问题吗？还存在什么问题？示例4：ACK帧携带发送序号0～1，解决什么问题？实现：使每个ACK携带不同的发送序号Ns＝0～1；如果发送端收到ACK中的Ns与刚才发送的数据帧中的Ns相同,则发送下一个数据帧，否则，...；ACK含有一位比特的发送序号D6（0/1）。问题：ACK有必要携带Ns吗？还存在什么问题？示例5：应答帧含有一位(偶)校验位D7实现：...；...。问题：在应答帧中含有校验位有必要吗？还存在什么问题？示例6：发送