..通信網(wǎng)絡基礎實驗報告__。。。__。。。專業(yè)：通信工程指導孫恩昌完成時間：2015-12-27目錄一．實驗目的3二．實驗內容3三．實驗原理3四．實現(xiàn)停等式ARQ實驗過程及結果：5五．實現(xiàn)返回n-ARQ實驗過程及結果：7六．實現(xiàn)選擇重發(fā)式ARQ過程及結果：8七．心得體會10一．實驗目的1．理解數(shù)據(jù)鏈路層ARQ協(xié)議的基本原理2.用算法實現(xiàn)四種不同形式的ARQ重傳協(xié)議：停等式ARQ、返回n-ARQ、選擇重發(fā)式ARQ和ARPANETARQ。3.提高分析和解決問題的能力和提高程序語言的實現(xiàn)能力二．實驗內容：1.根據(jù)停等式ARQ協(xié)議基本理論,編寫協(xié)議算法,進行仿真；2.根據(jù)返回N-ARQ協(xié)議基本理論,編寫協(xié)議算法,進行仿真；3.根據(jù)選擇重傳ARQ協(xié)議基本理論,編寫協(xié)議算法,進行仿真；4.根據(jù)并行等待ARQ協(xié)議基本理論,編寫協(xié)議算法,進行仿真三．實驗原理1.停等式ARQ：在開始下一幀傳送出去之前,必須確保當前幀已被正確接受。假定A到B的傳輸鏈路是正向鏈路,則B到A的鏈路稱為反向鏈路。在該鏈路上A要發(fā)送數(shù)據(jù)幀給B,具體的傳送過程如下：發(fā)送端發(fā)出一個包后,等待ACK,收到ACK,再發(fā)下一個包,沒有收到ACK、超時,重發(fā)重發(fā)時,如果ACK不編號,因重復幀而回復的ACK,可能被錯認為對其它幀的確認。2.返回n-ARQ：發(fā)送方和接收方狀態(tài)示意圖返回n-ARQ方案的特點如下：發(fā)送方連續(xù)發(fā)送信息幀,而不必等待確認幀的返回；在重發(fā)表中保存所發(fā)送的每個幀的備份；重發(fā)表按先進先出〔FIFO隊列規(guī)則操作；〔4接收方對每一個正確收到的信息幀返回一個確認幀,每一個確認幀包含一個惟一的序號,隨相應的確認幀返回；〔5接收方保存一個接收次序表,包含最后正確收到的信息幀的序號。當發(fā)送方收到相應信息幀的確認后,從重發(fā)表中刪除該信息幀的備份；〔6當發(fā)送方檢測出失序的確認幀〔即第N號信息幀和第N+2號信息幀的確認幀已返回,而N+1號的確認幀未返回后,便重發(fā)未被確認的信息幀3.選擇重發(fā)式ARQ：選擇重發(fā)ARQ與返回ARQ的思路相同,但僅僅重發(fā)有錯誤的幀。發(fā)送方和接收方的設計流程如下：4.ARPANETARQ采用了8個并行等待式ARQ四．實現(xiàn)停等式ARQ實驗過程及結果：1.發(fā)送端算法：〔1SN=0〔2從高層接收數(shù)據(jù),分配一個序號〔3發(fā)送第SN號幀〔4等待接收端的確認信號〔5給定時間內收到確認幀,如果RN>SN,設RN為SN,發(fā)送該SN號幀〔6給定時間內沒有接收到確認幀,重復發(fā)送原SN號幀〔7RN=0〔8接受到一個無錯的、SN序號等于RN的幀,向上層遞交該幀,RN加1,在規(guī)定時間內,向發(fā)送端回復一個帶有RN的幀。2.接收端算法：〔1RN=0<2>無論如何時從A正確接收一個SN=RN的幀,將該幀中的分組送給高層,并將RN加1〔3在接收到分組后的一個規(guī)定的有限長時間內,將RN放入一幀的RN域中發(fā)給A。返回<2>.3．實驗結果4.結果分析：在上述算法中,規(guī)定時間內通常是采用定時器來確定的。RN通常是附帶在反向數(shù)據(jù)幀中傳送給對方的。如果接收端沒有把數(shù)據(jù)傳輸給對方,則應該單獨傳送一個包含RN的無數(shù)據(jù)幀給A。還可以看出反向業(yè)務流的存在對停等式ARQ的機制沒有任何影響,它僅對應答的時延有所影響。五．實現(xiàn)返回n-ARQ實驗過程及結果：1.發(fā)送端算法〔1SNmax=0,SNmin=0〔2算法以任意順序重復執(zhí)行〔3、〔4、〔5步,在每一步的條件滿足下時刻到該步執(zhí)行的時刻的時延是任意的,但是該時延是一個有限的值。〔3如果接收的SNmax<SNmin+n且上層有一個新的分組達到,將SNmax指定給承載該分組的幀,并將SNmax加1?！舱f明如何對幀進行編號〔4如果接收端的RN>SNmin則置SNmin=RN〔接收到應答如何處理〔5如果SNmin<SNmax且當前沒有幀傳輸,從[SNmin,SNmax]中選擇一個或一組幀進行傳輸。當SNmin不再改變時,SNmin幀的重傳間隔應當小于一個規(guī)定的有限值。〔幀如何正常傳輸和如何進行重傳2.接收端算法：〔1置RN=0,重復執(zhí)行〔2、〔3〔2SN=RN時,將分組呈送給高層,并將RN加1?！彩盏綆绾翁幚怼?在接收到A的任何一個正確幀后,在一個有限時間內,將收端的RN發(fā)給A.3．實驗結果:5.結果分析：在重發(fā)SNmin后,可以按順序發(fā)送SNmin+1到SNmax-1的幀,也可以根據(jù)重發(fā)過程中收到的應答情況,僅發(fā)送需要重發(fā)的幀。在發(fā)端沒有收到對方的回應下還是可以繼續(xù)發(fā)送幀。六．實現(xiàn)選擇重發(fā)式ARQ過程及結果〔1根據(jù)流程圖實現(xiàn)功能〔2接收方流程圖〔3整體運行結果整體窗口展示,命令行界面輸入窗口大小及第一幀序列號<4>結果分析：發(fā)送方程序設有四個變量：一是窗口大小變量,二是第一幀序列號變量,三是最近發(fā)送的幀變量,最后一個是最近收到的確認幀變量。接收方的接收原則從總體上看是先判斷輸入的數(shù)據(jù)幀是否在接收范圍之內,若是,則繼續(xù)判斷是否符合其他接收條件；若不是,則馬上丟棄該數(shù)據(jù)幀,不再進行其他條件的判斷。為了實現(xiàn)選擇有錯幀進行重發(fā)的目的,要求接收方具有對分組的能力,并且在應答時除了應答RN以外,還要包括大于RN的那些幀已經被正確接收的信息。七．心得體會為了解決鏈路層的傳輸幀的錯誤問題,出錯的最簡單的處理方法就是收端自動請求發(fā)端重發(fā),而本次實驗就是基于這樣的思想開始的四種ARQ協(xié)議的實現(xiàn)。在實現(xiàn)停等式ARQ的協(xié)議時,算法的正確性得不到保障,同時也就沒有保障算法的有效性。算法能夠正確運行,但是不能始終的從高層接收數(shù)據(jù)分組,也不能始終的按照發(fā)端的順序向收端的高層呈送接到的數(shù)據(jù)分組。在交流了同學之后發(fā)現(xiàn)是提交給上層分組的順序不對,最后參考了實驗室電腦桌面上的程序,才得以很好的解決問題。返回n-ARQ的協(xié)議實現(xiàn)時沒有關注窗口長度n對返回ARQ的效率影響,當反應幀過長的時候,就應該增加n,還有就是反應應答出錯,這也應該增加n的大小。選擇重發(fā)式ARQ還好解決一點,畢竟這是在返回n-ARQ的基礎上進行完善,窗口仍然為n,僅僅有重發(fā)的幀,也因此遇到問題就相對少一些。這次實驗個人感覺真的是很難的,實驗中也遇到各種各樣的問題,在參考教材和實驗模板,以及上網(wǎng)查找才解決了部分問題,我覺得還是編程能力有待提高,以及對這四種ARQ協(xié)議沒有更深層次的理解,做完實驗還是覺得這幾種協(xié)議很抽象。最大的失誤就是沒有在實驗之前做好相應的充分準備,