计算机网络实验 Go Back N （带有ACK）滑动窗口协议 C++

续上次计算机网络实验 Go Back N （不含 ACK）滑动窗口协议 C++

今天实现了带有 ACK 的

环境：Microsoft Visual C++ 6.0

代码实现：

#include <iostream>
#include <cstring>
#include "protocol.h"
#include "datalink.h"
using namespace std  ;
#pragma comment ( lib  , "Protocol.lib" )
#define rep ( i , j , n ) for ( int i = int(j) ; i < int(n) ; ++i )
// 帧类型
#define FRAME_DATA 1
#define FRAME_ACK  2
// 窗口大小定义
#define MAX_SEQ 7
// 超时规定
#define DATA_TIMER  1200
#define ACK_TIMER 300
// 帧数据结构定义namespace YHL {class FRAME { public:unsigned char type ;            // 种类unsigned char ack ;             // ackunsigned char seq ;             // 序号unsigned char data[PKT_LEN] ;   // 数据部分unsigned int  padding ; public:FRAME () {}FRAME ( unsigned char _type , unsigned char _seq , unsigned char _ack ): type ( _type ), ack ( _ack ) , seq ( _seq ){}} One ;    // One 作为反复使用的帧// 事件参数int arg = 0 ;   // 物理层是否准备好了              int phl_ready = 0 ; // 发送方的左边界    unsigned char ack_expected = 0 ;// 发送方的右边界 + 1unsigned char next_frame_to_send = 0 ;// 接受窗口正在移动的号unsigned char frame_expected = 0 ;// 发送窗口的数量unsigned char nbuffered = 0 ;// 存储发送窗口unsigned char out_buf[MAX_SEQ+1][PKT_LEN] ;// 令窗口滑动, 不超过 MAX_SEQunsigned char Go_On ( unsigned char &NO ) {return NO = ( NO + 1 ) % ( MAX_SEQ + 1 ) ;}        // 判断 ack 是否落在发送窗口内int between ( unsigned char a , unsigned char b , unsigned char c ) {return ( ( ( a <= b ) && ( b < c ) ) || ( ( c < a ) && ( a <= b ) ) || ( ( b < c ) && ( c < a ) ) ) ;}// 添加 CRC 校验, 发往物理层void Add_Crc_and_Send ( unsigned char *frame , int len ) { *(unsigned int *)( frame + len ) = crc32 ( frame , len ) ;send_frame ( frame , len + 4 ) ;phl_ready = 0 ;}// 发送一个数据帧void Send_Data_Frame ( unsigned char type , unsigned char frame_nr , unsigned char frame_expected ) {int ack = ( frame_expected + MAX_SEQ ) % ( MAX_SEQ + 1 ) ;FRAME One ( type , frame_nr , ack ) ;switch ( type ) {case FRAME_DATA : {memcpy ( One.data , out_buf[frame_nr] , PKT_LEN ) ;dbg_frame ( "Send DATA %d %d , ID %d\n" , One.seq , One.ack , *(short *)One.data ) ;Add_Crc_and_Send ( (unsigned char *)&One , 3 + PKT_LEN ) ; start_timer ( frame_nr , DATA_TIMER ) ;    break ;}case FRAME_ACK : {dbg_frame("Send ACK  %d\n" , One.ack ) ;Add_Crc_and_Send ( (unsigned char *)&One , 3 ) ;break ;}}    stop_ack_timer () ; // 现在我已经发出去了, 所以先暂停 ack          }// 网络层准备好了void Net_Layer_OK ()  {++nbuffered ;                get_packet ( out_buf[next_frame_to_send] ) ;Send_Data_Frame ( FRAME_DATA , next_frame_to_send , frame_expected ) ;Go_On ( next_frame_to_send ) ;}// 收到一个数据帧void Recieve_Data () {// 先进行校验int len = recv_frame ( (unsigned char *)&One , sizeof One ) ;if ( len < 5 || crc32 ( (unsigned char *)&One , len ) ) {dbg_frame ( "Recv Bad packet\n" ) ;return ;}switch ( One.type ) {// 收到的是数据帧case FRAME_DATA : {if ( One.seq == frame_expected ) {dbg_frame ( "Recv DATA %d %d , ID %d\n" , One.seq , One.ack , *(short *)One.data ) ; put_packet ( One.data , len - 7 ) ; // 减去七位非数据位Go_On ( frame_expected ) ;start_ack_timer ( ACK_TIMER ) ;}break ;}// 收到的是 ACK 帧case FRAME_ACK : {dbg_event ( "Recv ACK  %d\n" , One.ack ) ; break ;}default : break ;}// 看是否可以腾出发送窗口的左边while ( between ( ack_expected , One.ack , next_frame_to_send ) ) {--nbuffered ;stop_timer ( ack_expected ) ;Go_On ( ack_expected ) ;}}// 协议初始化void Init_Protocol ( int argc , char **argv ) {protocol_init ( argc , argv ) ;lprintf ( "Fluence_YHL : " __DATE__"  "__TIME__"\n" ) ;disable_network_layer () ;}// 如果 ack 超时了void Data_Time_Out () {dbg_event ( "---- DATA %d timeout\n" , arg ) ;  // 要传的下一帧是 ack_expected, 也就是左边界    // Go Back N 就体现在这里   next_frame_to_send = ack_expected ;for ( int i = 1 ; i <= nbuffered ; ++i ) {Send_Data_Frame ( FRAME_DATA , next_frame_to_send , frame_expected ) ;Go_On ( next_frame_to_send ) ;}}void ACK_Time_Out () {dbg_event ( "ACK  %d  time is out " , arg ) ;Send_Data_Frame ( FRAME_ACK , next_frame_to_send , frame_expected ) ;}// 控制网络层开闭void Enable_Net_Layer () {if ( nbuffered < MAX_SEQ && phl_ready )enable_network_layer() ;elsedisable_network_layer() ;}// 获取一个事件int Get_event () {return wait_for_event ( &arg ) ;}
}int main ( int argc , char **argv ) {YHL::Init_Protocol ( argc , argv ) ;while ( true ) {// 获取一个事件int event = YHL::Get_event () ;switch ( event ) {// 网络层准备好了case NETWORK_LAYER_READY : YHL::Net_Layer_OK () ; break ;// 收到一个帧case FRAME_RECEIVED : YHL::Recieve_Data () ; break ;// 物理层准备好了case PHYSICAL_LAYER_READY : YHL::phl_ready = 1 ; break ;// 超时重发case DATA_TIMEOUT : YHL::Data_Time_Out () ; break ;// case ACK_TIMEOUT : YHL::ACK_Time_Out () ; break ;default : break ;}// 控制网络层流量YHL::Enable_Net_Layer () ;}return 0 ;
}

程序结果：

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