ARQ协议的实现.docx
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ARQ协议的实现
ARQ协议的实现
一．实验目的
要求学生掌握Socket编程及ARQ协议
2．实验内容
1.必须采用应答机制、超时计数器技术、帧编号技术、重传技术
2.校验和技术可选，
a）校验和s的计算：
设要发送n字节，bi为第i个字，s=（b0+b1+…+bn）mod256
3.在接收端，设置随机数，根据随机数执行相关操作，0代表正常，1代表帧丢失，2代表帧出错，3代表应答帧丢失（即不发生应答帧）
4.使用图形界面，
b）发送端：
显示发送的数据、是否重传、本次帧序号、接收到的应答帧的序号
c）接收端：
显示接收到的数据、本次帧序号、本次随机选择的出错情况、发送应答帧的序号、是否重复
3．实验流程
1.发送端打开窗口，准备发送数据，服务器端启动设备，打开端口，监听各个端口，采用的是多路复用技术，大大缓解了网络阻塞问题
2.服务器端设置随机出错状态
3.客户端点击发送数据（如果发送的数据没有收到应答的帧超过5个，即发送窗口已满，不再发送）
4.正常情况下服务器端会收到数据并发送应答帧，帧或应答帧丢失时或帧出错时丢弃，客户端会启动超时重传，
5.数据发送完毕后关闭
4．关键技术
1.流套接字：
流套接字（SOCK_STREAM）：
流套接字用于提供面向连接、可靠的数据传输服务。
该服务将保证数据能够实现无差错、无重复发送，并按顺序接收。
流套接字之所以能够实现可靠的数据服务，原因在于其使用了传输控制协议，即TCP（TheTransmissionControlProtocol）协议。
2.多路复用技术
IntPASCALFARWSAAsyncSelect（SOCKETs,HWNDhWnd,
unsignedintwMsg,longlEvent）;
本函数用来请求WindowsSocketsDLL为窗口句柄发一条消息－无论它何时检测到由lEvent参数指明的网络事件.要发送的消息由wMsg参数标明.被通知的套接口由s标识.
3.ARQ协议
选择重传（AutomaticRepeat-reQuest，ARQ）是OSI模型中数据链路层的错误纠正协议之一。
它包括停止等待ARQ协议和连续ARQ协议，错误侦测（ErrorDetection）、正面确认（PositiveAcknowledgment）、逾时重传（RetransmissionafterTimeout）与负面确认继以重传（NegativeAcknowledgmentandRetransmission）等机制。
4.MFC技术
MFC（MicrosoftFoundationClasses），是一个微软公司提供的类库（classlibraries），以C++类的形式封装了Windows的API，并且包含一个应用程序框架，以减少应用程序开发人员的工作量。
其中包含的类包含大量Windows句柄封装类和很多Windows的内建控件和组件的封装类
五．源代码
1.client：
WORDCCClientDlg:
:
CRC（unsignedchar*p,intlen）
{
WORDcrc=0;
unsignedchari;
while（len--）
{
for（i=0x80;i!
=0;i=i>>1）
{
if（（crc&0x8000）!
=0）
{
crc=crc<<1;
crc=crc^0x1021;
}
else
{
crc=crc<<1;
}
if（（*p&i）!
=0）
{
crc=crc^0x1021;
}
}
p++;
}
returncrc;
}
voidCCClientDlg:
:
OnOk（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
if（judgeFirst）
{
if（ListNum>=5）
{
MessageBox（"发送窗口大于5！
"）;
}
else
{
ret=send（m_hSocket,（char*）buf[NumSend],buf[NumSend][0],0）;
ListNum++;
if（ret!
=buf[NumSend][0]）
{
TRACE（"SendError:
%d\n",WSAGetLastError（））;
return;
}
pos[timerNum]=0;
m_Timer[timerNum]=SetTimer（timerNum+1,1000,NULL）;
timerNum=（timerNum+1）%8;
NumSend=（NumSend+1）%8;
charstr[10];
itoa（NumSend,str,10）;
m_Stc_Send=str;
UpdateData（FALSE）;
}
}
else
{
MessageBox（"请准备好发送帧！
"）;
}
}
voidCCClientDlg:
:
StartUp（）
{
WSADATAwsadata;
WORDversion=MAKEWORD（2,0）;
intret=WSAStartup（version,&wsadata）;
if（ret!
=0）
{
TRACE（"InitializeError!
\n"）;
}
}
voidCCClientDlg:
:
OnConfig（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
UpdateData（TRUE）;
inti=0;
CStringdata[8];
data[0]=m_Data1;
data[1]=m_Data2;
data[2]=m_Data3;
data[3]=m_Data4;
data[4]=m_Data5;
data[5]=m_Data6;
data[6]=m_Data7;
data[7]=m_Data8;
for（i=0;i<8;i++）
{
if（data[i]==""）
{
MessageBox（"请讲帧填写完整！
"）;
return;
}
}
for（i=0;i<8;i++）
{
intstrNum;
unsignedchar*fell;
fell=（unsignedchar*）data[i].GetBuffer（0）;
crc=CRC（fell,data[i].GetLength（））;
strNum=data[i].GetLength（）;
buf[i]=newunsignedchar[strNum+4];
buf[i][0]=（char）（data[i].GetLength（）+4）;
for（intj=1;j<=strNum;j++）
buf[i][j]=data[i][j-1];
buf[i][j]=HIBYTE（crc）;
buf[i][j+1]=LOBYTE（crc）;
buf[i][j+2]=（char）i;
//MessageBox（str）;
}
m_Start=0;
m_End=i-1;
UpdateData（FALSE）;
if（m_hSocket!
=NULL）
{
closesocket（m_hSocket）;
m_hSocket=NULL;
}
if（m_hSocket==NULL）
{
m_hSocket=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）;
ASSERT（m_hSocket!
=NULL）;
}
CStringSeverIp;
SeverIp="127.0.0.1";
m_addr.sin_family=AF_INET;
m_addr.sin_port=htons（1314）;
m_addr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr（SeverIp.GetBuffer（0））;
ret=connect（m_hSocket,（LPSOCKADDR）&m_addr,sizeof（m_addr））;
if（ret==SOCKET_ERROR）
{
TRACE（"ConnectError:
%d\n",（error=WSAGetLastError（）））;
if（error==10061）
AfxMessageBox（_T（"连接失败！
"））;
return;
}
judgeFirst=1;
m_Stc_Send="0";
UpdateData（FALSE）;
WSAAsyncSelect（m_hSocket,AfxGetMainWnd（）->m_hWnd,WM_MY_MESSAGE,FD_READ）;
this->InitProg（）;
}
voidCCClientDlg:
:
CleanUp（）
{
if（WSACleanup（）!
=0）
{
TRACE（"UnInitializeError:
%d\n",WSAGetLastError（））;
}
}
voidCCClientDlg:
:
OnCancel（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
if（m_hSocket!
=NULL）
{
closesocket（m_hSocket）;
m_hSocket=NULL;
}
CDialog:
:
OnCancel（）;
}
voidCCClientDlg:
:
OnDestroy（）
{
CDialog:
:
OnDestroy（）;
//TODO:
Addyourmessagehandlercodehere
CleanUp（）;
}
voidCCClientDlg:
:
BackStc（intm,inttype）
{
if（!
type）
switch（m）
{
case0:
m_Stc1="重传";
break;
case1:
m_Stc2="重传";
break;
case2:
m_Stc3="重传";
break;
case3:
m_Stc4="重传";
break;
case4:
m_Stc5="重传";
break;
case5:
m_Stc6="重传";
break;
case6:
m_Stc7="重传";
break;
case7:
m_Stc8="重传";
break;
}
else
switch（m）
{
case0:
m_Stc1="不重传";
break;
case1:
m_Stc2="不重传";
break;
case2:
m_Stc3="不重传";
break;
case3:
m_Stc4="不重传";
break;
case4:
m_Stc5="不重传";
break;
case5:
m_Stc6="不重传";
break;
case6:
m_Stc7="不重传";
break;
case7:
m_Stc8="不重传";
break;
}
}
voidCCClientDlg:
:
setProg（intm）
{
switch（m）
{
case0:
m_Prog1.SetPos（pos[m]）;
break;
case1:
m_Prog2.SetPos（pos[m]）;
break;
case2:
m_Prog3.SetPos（pos[m]）;
break;
case3:
m_Prog4.SetPos（pos[m]）;
break;
case4:
m_Prog5.SetPos（pos[m]）;
break;
case5:
m_Prog6.SetPos（pos[m]）;
break;
case6:
m_Prog7.SetPos（pos[m]）;
break;
case7:
m_Prog8.SetPos（pos[m]）;
break;
}
}
voidCCClientDlg:
:
OnTimer（UINTnIDEvent）
{
//TODO:
Addyourmessagehandlercodehereand/orcalldefault
CDialog:
:
OnTimer（nIDEvent）;
intnum;
num=nIDEvent-1;
if（pos[num]>=30）
{
ret=send（m_hSocket,（char*）buf[num],buf[num][0],0）;
BackStc（num,0）;
UpdateData（FALSE）;
pos[num]=0;
if（ret!
=buf[num][0]）
{
TRACE（"SendError:
%d\n",WSAGetLastError（））;
return;
}
}
else
{
pos[num]++;
setProg（num）;
}
}
voidCCClientDlg:
:
InitProg（）
{
m_Prog1.SetRange（0,30）;
m_Prog1.SetStep
（1）;
m_Prog2.SetRange（0,30）;
m_Prog2.SetStep
（1）;
m_Prog3.SetRange（0,30）;
m_Prog3.SetStep
（1）;
m_Prog4.SetRange（0,30）;
m_Prog4.SetStep
（1）;
m_Prog5.SetRange（0,30）;
m_Prog5.SetStep
（1）;
m_Prog6.SetRange（0,30）;
m_Prog6.SetStep
（1）;
m_Prog7.SetRange（0,30）;
m_Prog7.SetStep
（1）;
m_Prog8.SetRange（0,30）;
m_Prog8.SetStep
（1）;
}
LRESULTCCClientDlg:
:
OnMyMessage（WPARAMwParam,LPARAMlParam）
{
intcm;
if（WSAGETSELECTERROR（lParam））
{
closesocket（wParam）;
return0;
}
if（WSAGETSELECTEVENT（lParam）==FD_READ）
{
charnum;
ret=recv（m_hSocket,&num,1,0）;
if（ret==0||ret==SOCKET_ERROR）
{
TRACE（"Recvdataerror:
%d\n",WSAGetLastError（））;
return0;
}
cm=num-1;
KillTimer（m_Timer[cm]）;
ListNum--;
BackStc（cm,1）;
charstr[10];
itoa（cm+1,str,10）;
m_Stc_RECV=str;
UpdateData（FALSE）;
}
return0;
}
intCCClientDlg:
:
OnCreate（LPCREATESTRUCTlpCreateStruct）
{
if（CDialog:
:
OnCreate（lpCreateStruct）==-1）
return-1;
//TODO:
Addyourspecializedcreationcodehere
return0;
}
2.server:
voidCCServerDlg:
:
OnOk（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
CStringError[4]={"正常","出错","帧丢失","应答帧丢失"};
srand（（unsigned）time（NULL））;
m_StcE0=Error[ENum[0]=rand（）%4];
m_StcE1=Error[ENum[1]=rand（）%4];
m_StcE2=Error[ENum[2]=rand（）%4];
m_StcE3=Error[ENum[3]=rand（）%4];
m_StcE4=Error[ENum[4]=rand（）%4];
m_StcE5=Error[ENum[5]=rand（）%4];
m_StcE6=Error[ENum[6]=rand（）%4];
m_StcE7=Error[ENum[7]=rand（）%4];
UpdateData（FALSE）;
}
voidCCServerDlg:
:
OnSetserver（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
if（m_hSocket!
=NULL）
{
closesocket（m_hSocket）;
m_hSocket=NULL;
}
if（m_hSocket==NULL）
{
m_hSocket=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）;
ASSERT（m_hSocket!
=NULL）;
}
m_addr.sin_family=AF_INET;
m_addr.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;
m_addr.sin_port=htons（1314）;
ret=bind（m_hSocket,（LPSOCKADDR）&m_addr,sizeof（m_addr））;
if（ret==SOCKET_ERROR）
{
TRACE（"BindEoor:
%d\n",（error=WSAGetLastError（）））;
return;
}
AfxMessageBox（"服务器开始启动"）;
WSAAsyncSelect（m_hSocket,AfxGetMainWnd（）->m_hWnd,WM_MY_MESSAGE,FD_ACCEPT）;
ret=listen（m_hSocket,5）;
if（ret==SOCKET_ERROR）
{
TRACE（"ListenError:
%d\n",（error=WSAGetLastError（）））;
return;
}
}
voidCCServerDlg:
:
StartUp（）
{
WSADATAwsaData;
WORDversion=MAKEWORD（2,0）;
intret=WSAStartup（version,&wsaData）;
if（ret!
=0）
TRACE（"InitializeError!
\n"）;
}
voidCCServerDlg:
:
CleanUp（）
{
if（WSACleanup（）!
=0）
{
TRACE（"UnInitializeerror:
%d\n",WSAGetLastError（））;
}
}
voidCCServerDlg:
:
SetEdit（char*str,intm）
{
switch（m）
{
case0:
if（ENum[0]==0||ENum[0]==3）
{
if（m_Data0==str）
m_StcR0="重复";
m_Data0=str;
}
break;
case1:
if（ENum[1]==0||ENum[1]==3）
{
if（m_Data1==str）
m_StcR1="重复";
m_Data1=str;
}
break;
case2:
if（ENum[2]==0||ENum[2]==3）
{
if（m_Data2==str）
m_StcR2="重复";
m_Data2=str;
}
break;
case3:
if（ENum[3]==0||ENum[3]==3）
{
if（m_Data3==str）
m_StcR3="重复";
m_Data3=str;
}
break;
case4:
if（ENum[4]==0||ENum[4]==3）
{
if（m_Data4==str）
m_StcR4="重复";
m_Data4=str;
}
break;
case5:
if（ENum[5]==0||ENum[5]==3）
{
if（m_Data5==str）
m_StcR5="重复";
m_Data5=str;
}
break;
case6:
if（ENum[6]==0||ENum[6]==3）
{
if（m_Data6==str）
m_StcR6="重复";
m_Data6=str;
}
break;
case7:
if（ENum[7]==0||ENum[7]==3）
{
if（m_Data7==str）
m_StcR7="重复";
m_Data7=str;
}
break;
}
UpdateData（FALSE）;
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