计算机网络原理实验七、传输层可靠传输协议GBN编程实验报告

实验七、传输层可靠传输协议GBN编程实验报告序号：姓名：学号：成绩指导老师：一、实验目的：1、通过编写实现一个简单可靠的数据传输协议GBN的发送和接收代码，模拟可靠数据传输2、理解TCP协议可靠传输的差错检测、重传、累计确认、定时器的可靠传输策略。二、实验原理：在GBN中，发送端不需要在接收到上一个数据包的ACK后才发送下一个数据包，而是可以连续发送数据包。在发送端发送数据包的过程中，如果接收到对应已发送的某个数据包的NACK，则发送端将NACK对应的某个数据包进行重发，然后再将该数据包之后的数据包依次进行重发。三、结果分析：本次试验中采用java语言进行程序编写代码注释：（一）Sender类importjava.util.Timer;publicclassSenderextendsThread{publicintwindowsize=3;//发送方窗口长度设为3publicString[]data={data1,data2,data3,data4,data5,data6,data7};//模拟七个数据包publicintsign[]={0,1,2,3,4,5,6};//为7个数据包标号publicintlocalack=-1;//保存最近收到的ACKpublicTimerslitime=null;//定时器（这里定为2秒）publicintswitches=0;//超时标志，1为超时publicintwindowsign[];//当前窗口内待发的数据分组的序号publicintacksign=0;//为0表示收到正确ACK，为1表示收到错误的ACK，必须重发！publicSender(){windowsign=newint[windowsize];//给窗口分配指定大小的空间for(inti=0;i3;i++)windowsign[i]=sign[i];//窗口初始化时存放前3个序号}publicvoidrun(){System.out.println(发送方开始发送分组数据！);}publicvoidgetack(intack){System.out.println(发送方收到了ACK，序号为+ack+并且开始加以确认！);if(ack!=localack+1){System.out.println(经验证，这不是发送方正期待的ACK，立刻重发序号为+(localack+1)+的数据分组！);acksign=1;}else{localack=ack;//表示正确确认了ACKacksign=0;}}publicvoidtime(){switches=0;//标志初始化为0litime=newTimers();Timerlimit=newTimer();limit.schedule(litime,0,100);}}（二）Receiver类importjava.util.Random;publicclassReceiverextendsThread{publicintlastdata;publicSendersender;publicvoidrun(Senders){sender=s;System.out.println(接收方开始接收分组数据！);}voidreceive(intdata,Senders){sender=s;//发送方的参数传递System.out.println(接收方收到了序号为+data+的分组！);if(data!=0){if(data==lastdata+1){//数据包序号校验，若连续则是正确/所期待的System.out.println(该数据分组正是接收方所期待的，接收方接受了它并准备回送对应的ACK！);lastdata=data;//更新本地保存的数据包序号变量respond(lastdata);//回送该正确接收的数据包对应的ACK}else{System.out.println(该数据分组不是接收方所期待的，该分组将被丢弃，接收方准备回送最后接受的数据分组对应的ACK！);respond(lastdata);//若不是所期待的数据包则丢弃并且重发上一次的ACK}}else{System.out.println(该数据分组正是接收方所期待的，接收方接受了它并准备回送对应的ACK！);lastdata=data;respond(lastdata);//首次接收数据包并且回送ACK}}voidrespond(intack){//回送指定序号的ACKif(sender.litime.limit20){//判断是否超时（2秒）ack=lastdata;//获取本场保存的数据包序号sender.getack(ack);}else{System.out.println(计时超时！！（未丢包但是时间超过2秒）发送方准备重发序号为+ack+的数据分组！);sender.switches=1;//如果超时，设置超时状态并显示警告}}}（三）Timers类importjava.util.TimerTask;publicclassTimersextendsTimerTask{publicintswitches;publicintlimit;publicvoidrun(){if(limit20)limit++;//计时2秒else{switches=-1;this.cancel();}//开关为-1表示超时，并且停止计时器}publicTimers(){switches=0;//启动计时器时全部初始化limit=0;}}（四）GBN类importjava.net.*;importjava.util.Random;importjava.io.*;publicclassGBNextendsThread{staticvoidsenddelay(intx)throwsInterruptedException{if(x==1){sleep(300);System.out.println(发送数据分组时发生延迟：300毫秒！);}elseif(x==2){sleep(750);System.out.println(发送数据分组时发生延迟：750毫秒！);}elseif(x==3){sleep(1200);System.out.println(发送数据分组时发生延迟：1200毫秒！);}elseif(x==4){sleep(3000);System.out.println(发送数据分组时发生延迟：3000毫秒！);}else;}publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException,InterruptedException{Senders=newSender();Receiverre=newReceiver();s.start();//发送端启动re.run(s);//接收端启动sleep(1000);//延迟处理int[]retimes=newint[7];//计算每个分组被发送的次数for(inti=0;i7;i++)retimes[i]=0;//数据包顺次发送for(inti=0;i=s.sign.length;i++){while(is.localack+1){//尚有未确认的数据包，重发！System.out.println(发送方开始重新发送序号为+(s.localack+1)+的数据分组);retimes[s.localack+1]++;intran=newRandom().nextInt(3);intrandelay=newRandom().nextInt(5);s.time();senddelay(randelay);//设置随机值，模拟数据传输延迟if(ran!=1)re.receive(s.localack+1,s);//设置随机值，模拟数据丢包过程elseSystem.out.println(序号为+(s.localack+1)+的分组在传给接收方途中发生了丢包！);}if(i!=s.sign.length){System.out.println();System.out.println(发送方现在开始第一次发送序号为+i+的数据分组);retimes[i]++;if(i!=0){for(intk=0;k3;k++){//表示至少成功发送并确认了一个数据分组s.windowsign[k]++;//这种情况下滑动窗口向前移动！}}System.out.println();System.out.println(当前窗口内的分组情况为：);//显示当前窗口内数据包情况for(intp=0;p3;p++){if(s.windowsign[p]=6)System.out.println(第+p+号窗口里面存放的是序号为+s.windowsign[p]+的马上待发送的数据分组！);elseSystem.out.println(第+p+号窗口已经空了，并且后续窗口、发送方没有要发送的数据分组了！);}System.out.println();intran=newRandom().nextInt(3);intrandelay=newRandom().nextInt(5);s.time();//计时开始（2秒时间）senddelay(randelay);//设置随机值，模拟数据传输延迟if(ran!=1)re.receive(s.sign[i],s);//设置随机值，模拟数据丢包过程elseSystem.out.println(序号为+i+的分组在传给接收方途中发生了丢包！);}}System.out.println();System.out.println(以下是每个数据分组被发送过的次数的统计结果);for(inti=0;i7;i++)//显示关于每个数据包发送次数的统计表System.out.println(序号为+i+的数据分组被发送过的次数为：+retimes[i]);System.exit(0);}}结果截图: