滑动窗口协议分析与实现

发布 2019-06-23 09:45:15 阅读 1161

目录。1引言 21.1滑动窗口协议概述 2

1.2本次设计任务 2

2 滑动窗口协议介绍 2

2.1滑动窗口协议工作原理 2

滑动窗口协议可能是计算机网络中最著名的算法,它是tcp使用的一种流量控制方法。滑动窗口协议也称为回退n步协议go-back-n(gbn)协议,它可以有三个不同的功能,第一个功能,即在不可靠链路上可靠地传输帧。(一般来说,该算法被用于在一个不可靠的网络上可靠地传输消息。

)这是该算法的核心功能。

滑动窗口算法的第二个功能是用于保持帧的传输顺序。这在接收方比较容易实现,因为每个帧有一个序号,接收方要保证已经向上层协议传递了所有序号比当前帧小的帧,才向上传送该当前帧。即,接收方缓存了(即没有传送)错序的帧。

滑动窗口算法的第三个功能是,它有时支持流量控制(flowcontrol),它是一种接收方能够控制发送方使其降低速度的反馈机制。这种机制用于抑制发送方发送速度过快,即抑制传输比接收方所能处理的更多的数据。

滑动窗口协议,允许发送方传输多个分组而不需等待确认,但它也受限于在流水账中未确认的分组数不能超过最大允许数n。只有在接收窗口向前滑动,即接收方向发送方发送了确认反馈,同时发送方收到确认消息时,发送窗口才能向前滑动。

本次的设计任务是根据滑动窗口协议的工作原理,在webrtc的基础上,用c++语言编写一个滑动窗口协议的程序。

要求该程序实现滑动窗口协议的基本功能功能,如:发送帧被接收与否的判断,帧超时重发,帧缓存等。同时需要设计一个测试机制,以检测该程序的正确性、可靠性。

tcp协议在工作时,如果发送端的tcp协议软件每传输一个数据分组后,必须等待接收端的确认才能够发送下一个分组,由于网络传输的时延,将有大量时间被用于等待确认,导致传输效率低下。为此tcp在进行数据传输时使用了滑动窗口机制。

tcp滑动窗口用来暂存两台计算机间要传送的数据分组。每台运行tcp协议的计算机有两个滑动窗口:一个用于数据发送,另一个用于数据接收。

发送端待发数据分组在缓冲区排队等待送出。被滑动窗口框入的分组,是可以在未收到接收确认的情况下最多送出的部分。滑动窗口左端标志x的分组,是已经被接收端确认收到的分组。

随着新的确认到来,窗口不断向右滑动。

tcp协议软件依靠滑动窗口机制解决传输效率和流量控制问题。它可以在收到确认信息之前发送多个数据分组。这种机制使得网络通信处于忙碌状态,提高了整个网络的吞吐率,它还解决了端到端的通信流量控制问题,允许接收端在拥有容纳足够数据的缓冲之前对传输进行限制。

在实际运行中,tcp滑动窗口的大小是可以随时调整的。收发端tcp协议软件在进行分组确认通信时,还交换滑动窗口控制信息,使得双方滑动窗口大小可以根据需要动态变化,达到在提高数据传输效率的同时,防止拥塞的发生。称窗口左边沿向右边沿靠近为窗口合拢,这种现象发生在数据被发送和确认时。

当窗口右边沿向右移动时将允许发送更多的数据,称之为窗口张开。这种现象发生在另一端的接收进程读取已经确认的数据并释放了tcp的接收缓存时。

当右边沿向左移动时,称为窗口收缩。hostrequirementsrfc强烈建议不要使用这种方式。但tcp必须能够在某一端产生这种情况时进行处理。

如果左边沿到达右边沿,则称其为一个零窗口。