socket模拟通信实现ARQ停止等待协议
2024-10-16 22:24:58
//服务端 import java.awt.*; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import java.io.*; import java.net.*; import java.security.Timestamp; import java.util.*; import java.util.prefs.BackingStoreException; import javax.swing.*; public class IServer extends JFrame { private static long time1; private static long time2; private JPanel jp = new JPanel(); private JTextArea jta = new JTextArea(); private JScrollPane jsp = null; private JButton jb = new JButton("发送"); private JTextField jtf = new JTextField(30); private ServerSocket server; private Socket socket; DataOutputStream dos; DataInputStream dis; public IServer() throws IOException { Toolkit t = Toolkit.getDefaultToolkit(); Dimension Size =t.getScreenSize(); int width = Size.width; int height = Size.height; setLocationByPlatform(true); jsp = new JScrollPane(jta); this.setTitle("发送方"); this.setSize(600, 500); this.setBounds((width - 600) / 2, (height - 500) / 2, 600,500); jp.add(jtf); jp.add(jb); this.add(jsp, BorderLayout.CENTER); this.add(jp, BorderLayout.SOUTH); jta.setCaretPosition(jta.getDocument().getLength());// 设置滚动条自动滚动 this.setVisible(true); this.setAlwaysOnTop(true); server = new ServerSocket(9000); socket= server.accept(); this.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream()); dis =new DataInputStream(socket.getInputStream()); jb.addActionListener(new ActionListener(){ public void actionPerformed(ActionEvent event){ try { Send(); } catch (InterruptedException | IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }); } public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException { new IServer(); } public void Send() throws InterruptedException, IOException { String info = jtf.getText(); jtf.setText(""); char[] Msg = info.toCharArray(); dos.write(Msg.length); for(int i=0;i<Msg.length;i++) { Random random=new java.util.Random(); //实现数据帧错传,以随机数的概率来实现 int result=random.nextInt(21); if(result>=4) { if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append("Sending...:" + Msg[i]); } else { jta.append("\r\nSending...:" + Msg[i]); } dos.writeChar(Msg[i]); //发送数据帧 time1 = System.currentTimeMillis(); //设置超时计时器 } else { if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append("Sending...:" + Msg[i]); } else { jta.append("\r\nSending...:" + Msg[i]); } dos.writeChar('η'); //发送数据帧 time1 = System.currentTimeMillis(); //设置超时计时器 } int c = dis.readInt(); //接受客户端确认帧 time2 = System.currentTimeMillis(); long time = time2-time1; //System.out.println("接收所用时间:"+time); if(time<500) //确认帧未超时 { if(c==i+2) //确认帧正确,传输成功,准备传输下一个帧 { if(i<Msg.length-1) { if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append("Receive:" + c); } else { jta.append("\r\nReceive:" + c); } //System.out.println("接收方返回帧:"+c+" 第"+(i+1)+"号帧传输成功!"); } else { if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append("Receive:" + (i+2)+"数据传输成功!"); } else { jta.append("\r\nReceive:" + (i+2)+"数据传输成功!"); jta.setEnabled(false); } //System.out.println("第"+(i+1)+"号帧传输成功!"); //System.out.println("数据传输成功!"); server.close(); } } else if(c==-2) //确认帧出错,超时重传 { if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append("Receive:数据帧出错,丢弃等待....."+ "确认帧接收超时,重新发送"+(i+1)+"帧"); } else { jta.append("\r\nReceive:Receive:数据帧出错,丢弃等待....." +"确认帧接收超时,重新发送"+(i+1)+"帧"); } //System.out.println("数据帧出错,丢弃等待....."); Thread.sleep(300); //System.out.println("确认帧接收超时,重新发送"+(i+1)+"帧"); i=i-1; } } else//超时,重传 { if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append("Receive:" +"确认帧接收超时,重新发送"+(i+1)+"帧"); } else { jta.append("\r\nReceive:" + "确认帧接收超时,重新发送"+(i+1)+"帧"); } //System.out.println("确认帧接收超时,重新发送"+(i+1)+"帧"); i=i-1; } } } }
//客户端
//客户端 import java.awt.*; import java.io.*; import java.net.*; import java.util.*; import javax.swing.*; public class IClient extends JFrame { JPanel jp = new JPanel(); JTextArea jta = new JTextArea(); JScrollPane jsp = null; public IClient() { Toolkit t = Toolkit.getDefaultToolkit(); Dimension Size =t.getScreenSize(); int width = Size.width; int height = Size.height; setLocationByPlatform(true); this.setAlwaysOnTop(true); jsp = new JScrollPane(jta); this.setTitle("接收方"); this.add(jp); this.setSize(500, 400); this.setBounds((width - 500) / 2, (height - 400) / 2, 600,500); this.add(jsp, BorderLayout.CENTER); this.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); this.setVisible(true); } public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException, InterruptedException { new IClient().Receive(); } public void Receive() throws UnknownHostException, IOException, InterruptedException { Socket client = new Socket("localhost",9000); DataOutputStream dos = new DataOutputStream(client.getOutputStream()); DataInputStream dis =new DataInputStream(client.getInputStream()); int length = dis.read(); //读取接收数据帧的长度 //System.out.println(length); //输出要接受的数据的长度 for(int i=0;i<length;i++) { char c = dis.readChar(); //接收数据帧,判断是否正确 if(c!='η'){ //CRC数据帧校验正确 Random ran=new java.util.Random(); int re=ran.nextInt(13); if(re>=4){ //数据帧帧数正确 if(i<length-1) { if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append("Receive:" + "成功接收"+(i+1)+"号帧,内容为:"+c); } else { jta.append("\r\nReceive:" + "成功接收"+(i+1)+"号帧,内容为:"+c); } //System.out.println("成功接收"+(i+1)+"号帧,内容为:"+c); //输出接受到的数据帧 dos.writeInt(i+2); } else { if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append("Receive:" + "成功接收"+(i+1)+"号帧,内容为:"+c); } else { jta.append("\r\nReceive:" + "成功接收"+(i+1)+"号帧,内容为:"+c); } //System.out.println("成功接收"+(i+1)+"号帧,内容为:"+c); dos.writeInt(i+2); //向发送方返回确认帧 Thread.sleep(100); } } else //数据帧内容错误 { if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append("Receive:" + "不是所需要的帧,丢弃等待!"); } else { jta.append("\r\nReceive:" + "不是所需要的帧,丢弃等待!"); } Thread.sleep(600); //System.out.println("不是所需要的帧,丢弃等待!"); dos.writeInt(-1); i=i-1; } } else if(c=='η') //CRC数据帧错误丢弃等待 { if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append("Receive:" + "数据帧错误!"); } else { jta.append("\r\nReceive:" + "数据帧错误!"); } //System.out.println("数据帧错误!"); i=i-1; dos.writeInt(-2); } } if (jta.getText() == null || "".equals(jta.getText())) { jta.append( "接收信息成功!"); } else { jta.append("\r\n" + "接收信息成功!"); } jta.setEnabled(false); //System.out.println("接收信息成功!"); client.close(); } }
停止等待ARQ算法模拟
一、目的:
在两个程序通信的前提下,模拟实现停止等待ARQ协议。
要求模拟实现:
1. 正常数据帧的通信过程
2. 错误帧的通信过程
3. 数据帧的丢失的通信过程
二、实验内容与步骤
按照如下算法进行实现:
发方程序:
(1) 从主机取一个数据帧,送交发送缓存。
(2) V(S)←0。
(3) N(S)←V(S)。
(4) 将发送缓存中的数据帧发送出去。
(5) 设置超时计时器。
(6) 等待。
(7) 收到确认帧 ACKn,
若 n = 1 – V(s),则:
从主机取一个新的数据帧,放入发送缓存;
V(S)←[1 - V(S)],转到 (3)。
否则,丢弃这个确认帧,转到(6)。
(8) 若超时计时器时间到,则转到(4)。
收方:
(1) V(R)←0。
(2) 等待。
(3) 收到一个数据帧;
若 CRC校验无误
若 N(S) = V(R),则执行(4);
否则丢弃此数据帧,然后转到(6)。
否则丢弃此数据帧,然后转到(2)。
(4) 将收到的数据帧中的数据部分送交上层软件
(5) V(R)←[1 - V(R)]。
(6) n←V(R);
发送确认帧 ACKn,转到(2)。
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