滑动窗口协议分析与实现
滑动窗口算法基本原理与实践
滑动窗⼝算法基本原理与实践学过计算机⽹络的同学，都知道滑动窗⼝协议（Sliding Window Protocol），该协议是的⼀种应⽤，⽤于⽹络数据传输时的流量控制，以避免拥塞的发⽣。
该协议允许发送⽅在停⽌并等待确认前发送多个数据分组。
由于发送⽅不必每发⼀个分组就停下来等待确认。
因此该协议可以加速数据的传输，提⾼⽹络吞吐量。
滑动窗⼝算法其实和这个是⼀样的，只是⽤的地⽅场景不⼀样，可以根据需要调整窗⼝的⼤⼩，有时也可以是固定窗⼝⼤⼩。
滑动窗⼝算法（Sliding Window Algorithm）Sliding window algorithm is used to perform required operation on specific window size of given large buffer or array.滑动窗⼝算法是在给定特定窗⼝⼤⼩的数组或字符串上执⾏要求的操作。
This technique shows how a nested for loop in few problems can be converted to single for loop and hence reducing the timecomplexity.该技术可以将⼀部分问题中的嵌套循环转变为⼀个单循环，因此它可以减少时间复杂度。
简⽽⾔之，滑动窗⼝算法在⼀个特定⼤⼩的字符串或数组上进⾏操作，⽽不在整个字符串和数组上操作，这样就降低了问题的复杂度，从⽽也达到降低了循环的嵌套深度。
其实这⾥就可以看出来滑动窗⼝主要应⽤在数组和字符串上。
基本⽰例如下图所⽰，设定滑动窗⼝（window）⼤⼩为 3，当滑动窗⼝每次划过数组时，计算当前滑动窗⼝中元素的和，得到结果 res。
可以⽤来解决⼀些查找满⾜⼀定条件的连续区间的性质（长度等）的问题。
由于区间连续，因此当区间发⽣变化时，可以通过旧有的计算结果对搜索空间进⾏剪枝，这样便减少了重复计算，降低了时间复杂度。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、协议介绍滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，通过设置发送方和接收方的窗口大小，实现可靠的数据传输和流量控制。
本协议旨在确保数据的完整性和可靠性，提高数据传输的效率和可控性。
二、协议要求1. 数据传输的可靠性：确保数据在传输过程中不丢失、不损坏、不重复。
2. 流量控制：根据接收方的处理能力和网络状况，控制发送方的数据发送速率，避免数据拥塞。
3. 窗口管理：通过滑动窗口的机制，实现数据的分段发送和接收，提高数据传输的效率。
4. 错误检测和纠正：采用适当的错误检测和纠正机制，保证数据传输的准确性。
三、协议流程1. 发送方将待发送的数据分割为固定大小的数据段，并设置发送窗口的大小。
2. 发送方将数据段按照顺序发送给接收方，并启动定时器等待接收方的确认信息。
3. 接收方接收到数据段后，检查数据的完整性。
如果数据正确无误，则发送确认信息给发送方。
4. 发送方收到确认信息后，将发送窗口向前滑动一个位置，并继续发送下一个数据段。
5. 如果发送方在定时器超时前没有收到确认信息，则认为数据丢失，重新发送该数据段。
6. 接收方在收到重复的数据段时，丢弃重复数据并发送确认信息。
四、协议实现1. 窗口大小的选择：根据网络状况和接收方的处理能力，合理选择发送窗口和接收窗口的大小。
2. 序列号的分配：发送方为每个数据段分配一个唯一的序列号，接收方通过序列号确认接收到的数据段。
3. 确认机制：接收方在接收到数据段后，发送确认信息给发送方，确认已收到数据段。
4. 定时器机制：发送方设置定时器，超时后重新发送未收到确认的数据段。
5. 错误检测和纠正：采用适当的错误检测和纠正机制，如循环冗余校验（CRC）等。
五、协议优化1. 快速重传：接收方在收到连续的重复数据段时，立即发送确认信息，以提高数据传输效率。
2. 拥塞控制：根据网络拥塞的程度，动态调整发送窗口的大小，避免数据拥塞和丢失。
3. 流量控制：接收方通过发送窗口的大小，控制发送方的数据发送速率，防止数据过载。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、引言滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，其主要目的是在发送方和接收方之间建立可靠的数据传输通道。
该协议通过使用滑动窗口的概念来实现数据的流控制和错误恢复。
二、协议背景随着网络通信的发展，数据传输的可靠性和效率成为了重要的问题。
传统的数据传输方式存在着丢包、重传等问题，因此需要一种更可靠、高效的协议来解决这些问题。
滑动窗口协议应运而生。
三、协议原理1. 数据分段：发送方将要传输的数据按照一定的大小进行分段，并为每个数据段分配一个序号。
2. 窗口大小：发送方和接收方都维护一个滑动窗口，窗口大小表示当前可以发送或接收的数据段的数量。
3. 发送方操作：a. 发送窗口：发送方将窗口内的数据段发送给接收方，并等待接收方的确认。
b. 接收确认：接收到接收方的确认后，发送方将窗口滑动，并发送下一个窗口内的数据段。
c. 超时重传：如果发送方在一定时间内未收到接收方的确认，将会重传窗口内的数据段。
4. 接收方操作：a. 接收窗口：接收方接收到发送方发送的数据段后，将其存储在接收窗口中，并发送确认给发送方。
b. 确认重复：如果接收方收到重复的数据段，将会发送上一次确认的序号给发送方。
c. 有序交付：接收方将有序交付给上层应用的数据段，即按照序号顺序将数据段交付给应用层。
四、协议流程1. 发送方将要传输的数据按照一定的大小进行分段，并为每个数据段分配一个序号。
2. 发送方维护一个发送窗口，将窗口内的数据段发送给接收方，并等待接收方的确认。
3. 接收方接收到发送方发送的数据段后，将其存储在接收窗口中，并发送确认给发送方。
4. 发送方收到接收方的确认后，将窗口滑动，并发送下一个窗口内的数据段。
5. 如果发送方在一定时间内未收到接收方的确认，将会重传窗口内的数据段。
6. 接收方如果收到重复的数据段，将会发送上一次确认的序号给发送方。
7. 接收方将有序交付给上层应用的数据段，即按照序号顺序将数据段交付给应用层。
滑动窗口协议实验报告
滑动窗⼝协议实验报告竭诚为您提供优质⽂档/双击可除滑动窗⼝协议实验报告篇⼀：实验⼆滑动窗⼝协议实验报告2＜滑动窗⼝协议的模拟＞项⽬设计报告作者：完成⽇期：签收⼈：签收⽇期：1需求分析实验⽬的：加深对滑动窗⼝协议的理解实验任务：实现对于滑动窗⼝协议的模拟实验环境：pc机操作系统：windowsxp开发环境：microsoftVisualc++6.0，可以使⽤mFc类库1.1问题重述界⾯要求：项⽬要求的所有功能应可视，要有简单的界⾯。
由⼀台pc（或线程）向另⼀台pc（或线程）发送数据包时，界⾯应显⽰出双⽅帧个数的变化，帧序号，发送和接受速度，暂停或重传提⽰等，界⾯中必须动态显⽰数据帧的发送和接受情况，包括在相应的窗⼝详细显⽰相应的AcK和其他收发数据帧后发出的消息，以表明模拟协议的正确运作过程。
在各种情况下，接受⽅和发送⽅窗⼝应实时显⽰帧的发送和接受情况，包括序号，时间戳，内容等。
以及窗⼝的填充和清空情况。
⽹络接⼝要求：两台机器或是⼀台机器中两个独⽴的线程模拟发送⽅与接受⽅，接收数据的端⼝初始应为监听状态。
发送⽅向接受⽅发起连接，成功后开始发送数据。
接受⽅要求：接受⽅应由固定⼤⼩的滑动窗⼝，并对收到信息缓存。
当发送⽅速度过快或帧丢失（超时），接受⽅应发送消息，要求暂停或是重传（停---等协议）。
接受⽅要求按序向⽹络层提交收到的帧。
发送⽅要求：发送⽅发送速度可以调节，并可以暂停或是重发。
发送⽅重传时可仅重传需要的帧。
可指定滑动窗⼝数⽬和要发送的帧的总数，停等的超时时间间隔以及发送类型（正常发送，错序发送，以及缺帧，丢帧的现象），发送速率等参数。
2概要设计2.1原理概述发送⽅和接受⽅都维持了⼀个窗⼝，窗⼝内部包含了那些可以接受的序列号。
发送⽅的窗⼝⼤⼩从0开始，以后可以增⼤到某⼀个预设的最⼤值。
由于发送⽅可能在将来的某个时刻重传未被确认的帧，所以它必须把已经送出去的帧保留⼀段时间，直到他知道接受⽅已经接受了这些帧。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、引言滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，它通过分割数据流并设置窗口大小，实现了可靠的数据传输和流量控制。
本协议旨在确保数据的可靠传输，提高网络传输效率。
二、协议定义1. 数据分割：发送方将待传输的数据流分割为多个数据包，每个数据包的大小由发送方自行定义。
2. 窗口设置：发送方和接收方都设置一个滑动窗口，用于控制数据传输的流量。
3. 序列号：每个数据包都有一个唯一的序列号，用于标识数据包的顺序。
4. 确认应答：接收方收到数据包后，发送确认应答给发送方，以确认数据包的接收情况。
5. 超时重传：如果发送方在规定时间内未收到确认应答，则会将该数据包重新发送。
三、协议过程1. 发送方：a) 初始化：发送方设置窗口的大小、超时时间，并将待发送的数据流分割为多个数据包。
b) 发送数据：发送方将窗口内的数据包发送给接收方，并开始计时。
c) 等待确认：发送方等待接收方的确认应答，如果在超时时间内未收到应答，则进行超时重传。
d) 窗口滑动：当接收方发送确认应答时，发送方将窗口向前滑动，并发送窗口内的下一个数据包。
e) 数据重传：如果发送方在超时时间内未收到确认应答，则会将窗口内的所有数据包进行重传。
2. 接收方：a) 初始化：接收方设置窗口的大小，并准备接收数据。
b) 接收数据：接收方接收发送方发送的数据包，并发送确认应答给发送方。
c) 确认应答：接收方发送确认应答给发送方，以告知发送方数据包的接收情况。
d) 窗口滑动：当接收方接收到连续的数据包时，窗口向前滑动，并将接收到的数据传递给上层应用。
e) 数据重复：如果接收方收到重复的数据包，则丢弃该数据包，并重新发送上次确认应答。
四、协议特点1. 可靠性：滑动窗口协议通过确认应答和超时重传机制，确保数据的可靠传输。
2. 流量控制：发送方和接收方通过设置窗口大小，实现了对数据传输的流量控制，避免了网络拥塞。
3. 效率：滑动窗口协议通过窗口滑动和数据分割，提高了网络传输的效率，减少了传输延迟。
滑动窗口协议实验报告
滑动窗口协议实验报告1. 引言滑动窗口协议是计算机网络中用于实现可靠数据传输的一种协议。
其核心思想是使用一个窗口来管理发送方和接收方之间的数据传输进程，通过滑动窗口的机制来实现流量控制和错误恢复。
本实验旨在通过编写滑动窗口协议的模拟程序，深入理解该协议的工作原理及其在数据传输中的应用。
2. 实验环境本次实验采用C++语言进行编程，并在Windows操作系统下进行测试。
3. 实验过程3.1 窗口大小的确定首先，我们需要确定滑动窗口的大小。
在实际应用中，窗口大小需要根据网络状况来调整，以保证传输效率。
本次实验中，我们设置窗口大小为5。
3.2 发送方逻辑实现发送方负责将数据分割为若干个数据包，并发送给接收方。
发送方需要维护发送窗口的起始位置和结束位置，在每次发送数据包后，将发送窗口向前滑动一格。
如果接收窗口收到接收方的确认信息，发送方将收到确认的数据包从发送窗口中移除，并将窗口向前滑动一格。
3.3 接收方逻辑实现接收方需要维护接收窗口的起始位置和结束位置。
当接收窗口收到数据包时，接收方首先检查数据包的顺序是否正确，如果顺序正确，则将数据包保存并发送确认信息给发送方。
接收方随后将接收窗口向前滑动一格，等待下一个数据包的到来。
3.4 测试与验证在实验过程中，我们通过模拟网络传输的延迟、丢包等情况来验证滑动窗口协议的可靠性。
通过调整滑动窗口的大小以及模拟网络传输的不同情况，我们可以观察到滑动窗口协议在不同场景下的性能表现。
4. 实验结果分析通过实验，我们观察到滑动窗口协议在正常网络传输情况下，能够实现高效的数据传输。
当网络传输出现延迟或丢包时，滑动窗口协议能够通过重传机制和流量控制策略，确保数据的可靠传输。
在窗口大小适当的情况下，滑动窗口协议能够最大化利用网络带宽，提高数据传输的效率。
5. 实验总结本次实验通过编写模拟程序，深入理解了滑动窗口协议的工作原理及其在数据传输中的应用。
滑动窗口协议通过窗口的滑动机制，实现了对数据传输过程的控制和管理，从而保证了数据的可靠性和传输效率。
实验一 滑动窗口协议实验
实验一滑动窗口协议实验◆实验目的：在NetRiver实验系统中，用C语言实现滑动窗口协议中的1比特滑动窗口协议和后退N帧协议，理解滑动窗口协议◆实验原理和说明：（1）.窗口机制滑动窗口协议的基本原理就是在任意时刻，发送方都维持了一个连续的允许发送的帧的序号，称为发送窗口；同时，接收方也维持了一个连续的允许接收的帧的序号，称为接收窗口。
发送窗口和接收窗口的序号的上下界不一定要一样，甚至大小也可以不同。
不同的滑动窗口协议窗口大小一般不同。
发送方窗口内的序列号代表了那些已经被发送，但是还没有被确认的帧，或者是那些可以被发送的帧。
下面举一个例子（假设发送窗口尺寸为2，接收窗口尺寸为1）：分析：①初始态，发送方没有帧发出，发送窗口前后沿相重合。
接收方0号窗口打开，等待接收0号帧；②发送方打开0号窗口，表示已发出0帧但尚确认返回信息。
此时接收窗口状态不变；③发送方打开0、1号窗口，表示0、1号帧均在等待确认之列。
至此，发送方打开的窗口数已达规定限度，在未收到新的确认返回帧之前，发送方将暂停发送新的数据帧。
接收窗口此时状态仍未变；④接收方已收到0号帧，0号窗口关闭，1号窗口打开，表示准备接收1号帧。
此时发送窗口状态不变；⑤发送方收到接收方发来的0号帧确认返回信息，关闭0号窗口，表示从重发表中删除0号帧。
此时接收窗口状态仍不变；⑥发送方继续发送2号帧，2号窗口打开，表示2号帧也纳入待确认之列。
至此，发送方打开的窗口又已达规定限度，在未收到新的确认返回帧之前，发送方将暂停发送新的数据帧，此时接收窗口状态仍不变；⑦接收方已收到1号帧，1号窗口关闭，2号窗口打开，表示准备接收2号帧。
此时发送窗口状态不变；⑧发送方收到接收方发来的1号帧收毕的确认信息，关闭1号窗口，表示从重发表中删除1号帧。
此时接收窗口状态仍不变。
若从滑动窗口的观点来统一看待1比特滑动窗口、后退n及选择重传三种协议，它们的差别仅在于各自窗口尺寸的大小不同而已。
滑动窗口协议
滑动窗口协议1. 简介滑动窗口协议是一种在计算机网络中常用的传输协议。
它基于窗口的概念，可以提高数据传输的效率和可靠性。
本文将详细介绍滑动窗口协议的原理、工作流程以及优势。
2. 原理滑动窗口协议的核心原理是利用窗口的概念来管理数据的传输。
每个窗口都有一个固定大小，表示可以发送或接收的数据的数量。
发送方维护一个发送窗口，用于存放待发送的数据包。
初始状态下，发送窗口的左端点位于第一个数据包，右端点位于窗口大小加一处。
发送方每次发送一个数据包后，将窗口向右滑动一个位置。
接收方维护一个接收窗口，用于存放已经成功接收的数据包。
初始状态下，接收窗口的左端点和右端点都位于第一个数据包处。
接收方每次接收到一个数据包后，将窗口向右滑动一个位置。
滑动窗口协议通过控制窗口的大小，实现了多个数据包的同时传输。
发送方和接收方可以独立选择窗口大小，使得协议可以灵活地适应不同的网络环境和需求。
3. 工作流程滑动窗口协议的工作流程如下：3.1 发送方1.发送方将待发送的数据划分为多个数据包，存放在发送窗口中。
2.发送方发送发送窗口中的数据包，并启动一个定时器，等待接收方的确认。
3.如果收到接收方的确认，发送方将窗口向右滑动一个位置，继续发送下一个窗口的数据包。
4.如果定时器超时，发送方重新发送发送窗口中未收到确认的数据包。
5.重复步骤3和步骤4，直到发送完所有数据包。
3.2 接收方1.接收方接收到发送方发送的数据包，并存放在接收窗口中。
2.接收方发送确认消息给发送方，表示已成功接收到数据包。
3.接收方将窗口向右滑动一个位置，继续接收下一个窗口的数据包。
4.重复步骤1、步骤2和步骤3，直到接收完所有数据包。
4. 优势滑动窗口协议具有以下优势：4.1 高效的数据传输滑动窗口协议可以同时传输多个数据包，提高了数据传输的效率。
通过调整窗口的大小，可以适应不同的网络环境和带宽。
4.2 自动重传机制滑动窗口协议具有自动重传机制，可以在数据包丢失或损坏时自动重发。
TCP协议窗口调整算法介绍与实践(二)
TCP协议窗口调整算法介绍与实践概述：TCP协议是网络通信中最常用的协议之一，窗口调整算法是其中的核心内容之一。
本文将介绍TCP协议中的窗口调整算法以及其实践应用。
一、TCP协议概述TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的协议，它提供可靠的、面向字节流的传输。
TCP协议主要用于保证数据的可靠传输，确保数据在网络上传输的完整性和有序性。
二、TCP协议窗口调整算法1. 滑动窗口机制TCP使用滑动窗口机制来管理传输数据的流控制。
发送端和接收端都有一个窗口来控制数据的发送和接收。
发送方通过窗口大小控制发送的数据量，接收方通过窗口大小反馈给发送方接收的数据量，从而达到流控制的目的。
2. 慢启动算法慢启动算法是TCP协议中的一种拥塞控制算法，用于在网络开启时动态调整发送端的窗口大小，避免网络拥塞。
慢启动算法通过指数增加发送窗口的大小来逐步增加数据的发送速率，直到网络拥塞或到达一定的阈值。
3. 拥塞避免算法拥塞避免算法是TCP协议中的一种拥塞控制算法，用于调整发送端的窗口大小，避免网络拥塞。
拥塞避免算法在慢启动算法基础上引入了一个拥塞窗口的概念，通过线性增加拥塞窗口的大小来动态调整窗口大小，从而平衡发送速率和网络拥塞程度。
三、TCP协议窗口调整算法的实践应用1. 适应网络状况的窗口调整当网络环境不稳定或带宽波动较大时，根据实际网络状况调整TCP窗口大小是非常重要的。
通过对网络延迟、丢包率等指标的监测和分析，可以根据实际情况进行动态调整，以提高数据传输的效率和稳定性。
2. 负载均衡与流量控制在分布式系统中，负载均衡和流量控制是非常重要的问题。
通过合理配置TCP窗口大小，可以实现负载均衡，使得网络资源得到更好地利用。
同时，可以通过调整TCP窗口大小来实现流量控制，避免网络拥塞。
3. 数据中心网络优化数据中心网络对大规模数据传输有着高要求，如何提高数据传输的效率是一个关键问题。
滑动窗口协议
实验四滑动窗口协议1、实验目的（1）掌握滑动窗口协议的概念、原理与基本算法。
（2）理解3种典型的数据链路层滑动窗口协议：l位滑动窗口协议、使用退后n帧的滑动窗口协议与使用选择性重传的滑动窗口协议。
（3）了解传输层与数据链路层滑动窗口协议的区别与联系，了解TCP滑动窗口协议的实现原理。
2、实验要求编程实现使用选择性重传策略的滑动窗口协议模拟程序：（1）所有功能应可视，具有简单的界面。
（2）由一台PC向另一台PC发送数据包，界面中应动态显示数据帧的发送和接收情况，以表明协议模拟程序的正确运作过程。
（3）当发送方速度过快或帧丢失时，接收方应发送消息，要求暂停或者重传。
接收方应按序向网络层提交接收到的帧。
（4）发送方应可设置发送速度、滑动窗口数目、停止等待等的超时时间间隔以及发送类型（用于模拟信道错误如正常发送，帧校验错，帧丢失）等参数。
3、实验环境微机一台、Visual Studio 6.0集成开发环境。
4、实验相关知识滑动窗口协议的流量控制：发送方窗口内的序列号代表已经发送但尚未确认的帧，一旦窗口达到最大值，发送方的数据链路层必须强行关闭网络层直到有一帧缓冲区可用为止。
接收方数据链路层的窗口对应于允许接收的帧。
任何落在接收窗口之外的帧都不加说明地丢弃。
滑动窗口协议的差错控制：使用后退n帧技术：接收端丢弃出错帧后所有的帧，而不管这些帧是正确的还是出错的；对应于接收窗口的尺寸为1的情况；如果信道错误率高，将会浪费大量的带宽。
选择性重传策略：信道出错时，接收方将存储所有跟在坏帧之后的正确帧，并只要求发送方重传出错的帧；对应于接收窗口大于1的情况。
两种差错控制策略的收发过程比较：5 系统实施5.1程序的主要流程图5.2主要过程关于发送端网络层数据流量的模拟：为了使协议模拟尽量简化，事先做两个假设：假设1：发送方的网络层总有数据需要发送；假设2：接收方没有反向流量，因此不能捎带确认，每次等待辅助定时器超时之后发送一个单独的确认帧（ACK或NAK）。
数据链路层滑动窗口协议的设计与实现
数据链路层滑动窗口协议的设计与实现实验报告一、实验任务及内容利用所学数据链路层原理，设计一个滑动窗口协议并在仿真环境下编程实现有噪音信道环境下的可靠的双工通信。
信道模型为8000bps 全双工卫星信道，信道传播时延270 毫秒，信道误码率为10-5，信道提供字节流传输服务，网络层分组长度在240~256字节范围。
(1)实现有噪音信道环境下的无差错传输。
(2)运行程序并检查在信道没有误码和存在误码两种情况下的信道利用率。
(3)提高滑动窗口协议信道利用率，根据信道实际情况合理地为协议配置工作参数，包括滑动窗口的大小和重传定时器时限以及ACK 搭载定时器的时限。
实验环境Windows 7环境PC机，Microsoft Visual C++ 6.0 集成化开发环境二、协议设计协议的分层结构及层服务：包括物理层，数据链路层和网络层三层。
该实验主要设计数据链路层协议，为实现有噪声环境下高信道利用率传输，我们采用回退n帧（go back n）技术的协议。
发送方窗口大小为31；通过捎带确认来完成可靠的数据通信；出现信道误码导致收帧出错时，接受方丢弃所有后续帧，待定时器超时后发送方重发。
该层提供服务：从网络层接受要发送的数据包，将之分拆成数据帧；按一定的成帧方案完成分帧，加校验码，加ack等操作；进行适当的流量判断和拥塞控制；启动定时器将之传递给物理层。
数据帧经信道传送给接受方，接受方数据链路层执行与成帧相逆的操作；处理ack信息，终止定时器（或启动ack定时器，ack成帧传送）；判断是否为欲接受数据，数据是否出错，提交给网络层。
退回N步工作原理示意图：实验所形成帧(成帧方案)：DATA Framen+=========+========+========+===============+========+| KIND(1) | ACK(1) | SEQ(1) | DATA(240~256) | CRC(4) |+=========+========+========+===============+========+ACK Frame+=========+========+========+| KIND(1) | ACK(1) | CRC(4) |+=========+========+========+NAK Frame+=========+========+========+| KIND(1) | ACK(1) | CRC(4) |+=========+========+========+CRC校验和的多项式定义：本次实验采用的CRC校验方案为CRC-32，与IEEE802.3 以太网校验和生成多项式相同。
滑动窗口协议
滑动窗口协议一、协议概述滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，通过滑动窗口的机制实现可靠的数据传输。
该协议允许发送方将一定数量的数据分成多个数据包进行发送，接收方通过确认机制告知发送方已成功接收数据包，同时控制窗口大小来调整数据传输速率。
二、协议要求1. 可靠性：确保数据的完整性和准确性，防止数据丢失或损坏。
2. 效率：通过滑动窗口机制实现高效的数据传输，尽可能减少重传和延迟。
3. 可扩展性：支持动态调整窗口大小，适应不同网络环境和传输需求。
三、协议流程1. 发送方将待发送的数据分割成多个数据包，并按顺序编号，构成发送窗口。
2. 发送方发送窗口中的数据包，并启动定时器等待接收方的确认。
3. 接收方接收到数据包后，检查数据的完整性，如果正确则发送确认消息，同时将数据包交给上层应用。
4. 发送方收到确认消息后，将对应的数据包从发送窗口中移除，并根据接收方返回的确认信息调整窗口大小。
5. 如果发送方在定时器超时前未收到确认消息，则重新发送对应的数据包。
6. 发送方和接收方根据需要动态调整窗口大小，以优化数据传输效率。
四、协议数据包格式协议数据包由报头和数据两部分组成。
1. 报头格式：- 序号：用于标识数据包的顺序，保证数据包按序传输。
- 确认号：用于标识接收方期望接收的下一个数据包的序号。
- 窗口大小：用于告知发送方接收方当前可接收的数据包数量。
- 校验和：用于检测数据包是否损坏。
2. 数据格式：- 数据：待传输的数据内容。
五、协议控制机制1. 窗口滑动：发送方根据接收方返回的确认信息，动态调整发送窗口的大小，以提高传输效率。
2. 超时重传：发送方设置定时器，如果在定时器超时前未收到确认消息，则重新发送对应的数据包。
3. 确认机制：接收方收到数据包后发送确认消息，以告知发送方已成功接收数据。
4. 流量控制：接收方通过窗口大小控制来限制发送方的传输速率，以避免网络拥塞。
六、协议优化1. 滑动窗口大小的动态调整：根据网络状况和带宽情况，动态调整发送窗口的大小，以提高传输效率。
滑动窗口协议实验报告
滑动窗口协议实验报告篇一：实验二滑动窗口协议实验报告2＜滑动窗口协议的模拟＞项目设计报告作者：完成日期：签收人：签收日期：1 需求分析实验目的：加深对滑动窗口协议的理解实验任务：实现对于滑动窗口协议的模拟实验环境：PC机操作系统：Windows XP开发环境：Microsoft Visual C++ ，可以使用MFC类库问题重述界面要求：项目要求的所有功能应可视，要有简单的界面。
由一台PC（或线程）向另一台PC （或线程）发送数据包时，界面应显示出双方帧个数的变化，帧序号，发送和接受速度，暂停或重传提示等，界面中必须动态显示数据帧的发送和接受情况，包括在相应的窗口详细显示相应的ACK和其他收发数据帧后发出的消息，以表明模拟协议的正确运作过程。
在各种情况下，接受方和发送方窗口应实时显示帧的发送和接受情况，包括序号，时间戳，内容等。
以及窗口的填充和清空情况。
网络接口要求：两台机器或是一台机器中两个独立的线程模拟发送方与接受方，接收数据的端口初始应为监听状态。
发送方向接受方发起连接，成功后开始发送数据。
接受方要求：接受方应由固定大小的滑动窗口，并对收到信息缓存。
当发送方速度过快或帧丢失（超时），接受方应发送消息，要求暂停或是重传（停---等协议）。
接受方要求按序向网络层提交收到的帧。
发送方要求：发送方发送速度可以调节，并可以暂停或是重发。
发送方重传时可仅重传需要的帧。
可指定滑动窗口数目和要发送的帧的总数，停等的超时时间间隔以及发送类型（正常发送，错序发送，以及缺帧，丢帧的现象），发送速率等参数。
2 概要设计原理概述发送方和接受方都维持了一个窗口，窗口内部包含了那些可以接受的序列号。
发送方的窗口大小从0开始，以后可以增大到某一个预设的最大值。
由于发送方可能在将来的某个时刻重传未被确认的帧，所以它必须把已经送出去的帧保留一段时间，直到他知道接受方已经接受了这些帧。
当第n帧的确认到来时，第n-1,第n-2等也都被自动地确认了。
滑动窗口协议
滑动窗口协议协议名称：滑动窗口协议一、引言滑动窗口协议是一种用于数据传输的协议，它通过定义发送方和接收方之间的窗口大小和滑动窗口的移动来实现可靠的数据传输。
本协议的目的是确保数据在网络中的可靠传输，以满足任务名称中描述的需求。
二、术语定义1. 发送方：数据传输的发起方。
2. 接收方：数据传输的接收方。
3. 窗口大小：发送方和接收方之间的数据包传输窗口的最大容量。
4. 滑动窗口：发送方和接收方之间的可滑动的窗口，用于控制数据包的传输。
5. 序列号：数据包的唯一标识符，用于确保数据包的顺序传输。
三、协议规定1. 连接建立a. 发送方向接收方发送连接请求。
b. 接收方接收连接请求，并向发送方发送连接确认。
c. 发送方接收连接确认，连接建立成功。
2. 数据传输a. 发送方将数据分割为合适大小的数据包，并分配序列号。
b. 发送方将数据包发送给接收方。
c. 接收方接收数据包，并向发送方发送确认信息。
d. 发送方接收确认信息，并根据确认信息调整滑动窗口的大小和位置。
e. 发送方根据滑动窗口的位置重新发送未收到确认的数据包。
f. 接收方根据接收到的数据包的序列号将数据包按顺序组装。
3. 错误处理a. 发送方在超时时间内未收到确认信息，则重新发送未收到确认的数据包。
b. 接收方在收到重复的数据包时，丢弃重复的数据包并发送确认信息。
c. 发送方在收到确认信息时，确认接收方已正确接收数据包。
四、协议优化1. 滑动窗口大小的选择a. 根据网络状况和传输速度，动态调整滑动窗口的大小，以提高传输效率。
b. 可以使用拥塞控制算法来自动调整滑动窗口的大小，以防止网络拥塞。
2. 错误检测和纠正a. 可以使用校验和或循环冗余检测（CRC）来检测数据包的错误。
b. 可以使用前向纠错码（FEC）来纠正数据包的错误。
3. 流量控制a. 可以使用滑动窗口的大小和滑动窗口的移动来控制数据包的传输速率，以防止接收方无法及时处理大量数据包。
五、协议安全性1. 数据加密a. 可以使用加密算法对数据进行加密，以确保数据传输的安全性。
数据链路层滑动窗口协议的设计与实现
数据链路层滑动窗口协议的设计与实现1. 协议方信息在开始之前，我们先来看看这份协议的关键信息项。
嘿，咱们要确保每个人的信息都清晰明确，方便之后的沟通嘛！协议方一（发送方）：姓名：______；联系方式：______；单位：______。
协议方二（接收方）：姓名：______；联系方式：______；单位：______。
协议制定者：姓名：______；联系方式：______；单位：______。
2. 引言大家好呀！今天我们来聊聊一个有趣的话题，那就是“数据链路层滑动窗口协议”。
别担心，我会尽量把它讲得简单易懂，就像喝水一样轻松。
这个协议主要是为了让数据在网络中传输得更快、更稳，像滑动窗户一样灵活。
你准备好了吗？3. 协议背景滑动窗口协议最初是为了应对网络传输中的各种问题而提出的。
想象一下，假如你正在发送一封信，而信件在路上遇到了堵车，那你就得耐心等待。
这种情况在数据传输中也是一样的。
因此，滑动窗口协议应运而生，帮助我们更有效地利用带宽，减少等待时间。
4. 协议设计原则好，接下来我们来聊聊这个协议的设计原则。
我们希望做到以下几点：4.1 提高效率这就是我们追求的目标！通过滑动窗口，发送方可以同时发送多个数据包，而不用等每一个包都被确认。
这样，效率简直是翻倍，真是太爽了！4.2 确保可靠性不过，效率归效率，可靠性也不能丢！每个数据包的到达情况都需要被确认，以确保没有丢失。
想想，如果你发了一封信，但它被风吹走了，那多麻烦呀！4.3 动态调整这个协议还可以根据网络的情况动态调整窗口大小，灵活应对各种变化。
就像你在驾驶时，根据路况调整车速一样，聪明又实用。
5. 协议实现接下来是重头戏——协议的实现。
大家准备好了吗？咱们一步步来。
5.1 初始化在初始化阶段，发送方和接收方需要建立连接，确认各自的窗口大小。
这就像打个招呼，了解一下对方的情况。
可以设定一个初始的窗口大小，比如5个数据包。
5.2 数据传输然后，发送方开始传输数据。
滑动窗口协议书模拟程序的设计实现分析
长沙理工大学《网络协议编程》课程设计报告梁碧莹学生姓名梁碧莹指导教师王静_________ 院计算机与通信工程专级网络08-02 学业网络工程号200858080205课程成绩______________________ 完成日期2011年7月2旦课程设计任务书（4 ）在老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计的全部内容应当提交的文件：（1）课程设计报告。
（2）课程设计附件（源程序、各类图纸、实验数据、运行截图等）课程设计成绩评定学院计算机通信工程专业网络工程班级网络08-02班学号200858080205学生姓名梁碧莹_______ 指导教师王静________ 课程成绩____________________ 完成日期2011年7月2日指导教师对学生在课程设计中的评价指导教师对课程设计的评定意见综合成绩指导教师签字年月曰滑动窗口协议模拟程序的设计与实现学生：梁碧莹指导老师：王静摘要：本文主要介绍如何根据滑动窗口协议的原理，在Visual C++的平台上设计一个滑动窗口协议模拟程序，并最终使该程序得以实现。
本次程序设计分两部分：第一部分是发送方，第二部分是接收方。
通过发送方和接收方之间的数据帧传输模拟，学习滑动窗口协议控制流量的原理和方法，以及滑动窗口协议的工作机制。
关键词：滑动窗口协议流量控制工作机制模拟程序Desig n and Impleme ntati on of Slid ingWin dow Protocol ProceduresStude nt: Lia ng Biyi ng In structor: Wang JingAbstract: This paper describes the prin ciple of Slidi ng Window Protocol and how to design and implement a procedure about the Sliding Win dow Protocol. The program desig n in two parts, one is thesender, the other is the receiver. After all, studying the principle and method of how the Sliding Window Protocol control the flow, and how the Sliding Window Protocol works through the transmission of data betwee n the sen der and the receiver.Keywords: Slidi ng wi ndow protocol Flow con trol Worki ngmecha nism Simulatio n program目录1引言 (1)1.1 滑动窗口协议概述 (1)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)2.2 滑动窗口算法 (3)3 设计方案及分析 (6)3.1 窗口机制总体设计及分析 (6)3.2 协议选择及分析 (7)3.3 发送方与接收方设计流程 (8)4 程序测试 (18)5 总结 (21)5.1 程序改进与完善 (21)5.2 设计总结 (22)参考文献 (22)附录 (23)1引言随着网络的不断壮大，用户数量、信息量的需求不断增加，网络负荷越来越重。
实验三：滑动窗口协议的实现
实验三滑动窗口协议的实现实验目的理解滑动窗口协议对连续ARQ协议的改进，及其在流量控制中的意义实验内容在V isual C++环境中，通信的双方在应用中根据滑动窗口协议的思想进行流量控制。
需要处理正常数据与应答、出错数据、丢失数据、丢失应答等各种情况，并进行统计。
要求提供图形化输出，具体可参考实验要求中的详细说明。
实验要求1.任何一个节点都具备发送和接收的功能，主操作界面如图1。
图1 主界面发送窗口的大小在发送参数中设置，发送时，界面上的发送窗口动态变化，对应当前已发送的数据，图中，黄色表示不在当前发送窗口中的序号；绿色表示在发送窗口中已经发送了的数据序号；蓝色表示在发送窗口中，还没有发送的数据序号。
接收窗口也需要动态表示当前的可接收序号（蓝色表示）。
2.发送文件1）设置发送参数在中输入文件的接收方IP地址，点击图1的“发送参数设置”按钮，出现图2的界面，对停等协议的发送方参数进行设定。
图2 设置发送参数2）选择发送文件从图1的点击“浏览”，出现图3的弹出窗口，可从本机选择需要发送的文件，要求文件大于1M字节。
图3 选择发送的文件3）发送文件选定文件后点击“发送”按钮，发送数据的信息在图1 显示，包括所有分组的传输信息。
4）根据确认状态，完成下一步操作ACK：正确接收，已收到确认-------发送下一个数据分组未ACK：未收到确认信息------在到达设置的超时时间后仍未收到确认，则重新发送原分组NAK：收到否定确认-----直接重传原来的分组5）发送完成，显示统计信息统计信息可包括：文件总长度，发送的分组数目，收到ACK、NAK等的次数，超时重发次数、错误重发次数等相关信息。
6）保存发送过程明细记录点击图1左下方的按钮，调用类似图3的界面，将发送的明细信息保存到文件中，以便查看。
3.接收文件当节点作为信息的接收方，首先可以选择两种应答方式：自动应答和手动应答。
1）在收到某个用户的第一个分组时，给出如图4的接收提示。
实验一：数据链路层滑动窗口协议的设计与实现
目录实验一：数据链路层滑动窗口协议的设计与实现 (3)1实验类别 (3)2实验内容和实验目的 (3)3实验学时 (3)4实验组人数 (3)5实验设备环境 (3)6教学要点与学习难点 (3)7实验步骤 (4)7.1 熟悉编程环境 (4)7.2 协议设计和程序总体设计 (4)7.3 编码和调试 (4)7.4 软件测试和性能评价 (4)7.5 实验报告及程序验收 (4)8编程环境 (5)8.1 程序的总体结构 (5)8.2 实验环境所提供的文件和编译运行方法 (6)8.3 日志 (7)8.4 协议运行环境的初始化 (8)8.5 与网络层模块的接口函数 (9)8.6 事件驱动函数及程序流程 (9)8.7 与物理层模块的接口函数 (11)8.8 CRC校验和的产生与验证 (11)8.9 定时器管理 (12)8.10 协议工作过程的跟踪和调试 (12)8.11 命令行选项 (13)8.12 错误信息 (14)9 正确性测试及性能测试 (15)10可研究与探索的问题 (15)10.1 CRC校验和的计算 (15)10.2 CRC校验能力 (16)10.3 协议软件的设计与测试 (16)10.4 协议改进 (16)10.5 对等协议实体之间的流量控制 (16)10.6 与标准协议的对比 (16)11实验报告要求 (17)11.1 实验内容和实验环境描述 (17)11.2 协议设计 (17)11.3 软件设计 (17)11.4 实验结果分析 (17)11.5 研究和探索的问题 (18)11.6 实验总结和心得体会 (18)11.7 源程序清单 (18)附录一源程序书写格式 (19)实验一：数据链路层滑动窗口协议的设计与实现1实验类别程序设计型2实验内容和实验目的利用所学数据链路层原理，自己设计一个滑动窗口协议并在仿真环境下编程实现有噪音信道环境下的可靠的双工通信。
信道模型为8000bps全双工卫星信道，信道传播时延270毫秒，信道误码率为10-5，信道提供字节流传输服务，网络层分组长度在240~256字节范围。
信息与通信工程-2015000275-朱家磊滑动窗口协议分析
A sends(0,1,A0)
A gets(0,0,B0) A sends(1,0,A1)
A gets(1,1,B1) A sends(0,1,A2)
A gets(0,0,B2) A sends(1,0,A3)
B gets(0,1,A0) B sends(0,0,B0)
B gets(1,0,A1) B sends(1,1,B1)
该策略对应接收窗口为1的情况，即只能按顺序接收帧，当发送进
程超时后，必须按顺序重传所有未被确认的帧，如图:
缺陷：
一旦数据帧丢失，在发送端意识到丢失（TimeOut）时，已 经有大量的数据帧到达接收端，被丢弃。这样如果错误率高 的话，这种方法会浪费很多带宽，但对内存需求不大。
第二种方法：称为选择重传协议（SR）（对应接收窗口大于1的情 况）
第三章（第四部分）
滑动窗口协议
数据链路层主要解决三个问题
成帧 校验，重发 流量控制 协议1,2,3属于单工通信且信道利用率很低，但在实 际中双工通信更加实用。
滑动窗口协议
协议4：1位滑动窗口协议 协议5：回退N协议 协议6：选择重传协议
滑动窗口协议的要点：
任何时刻发送进程都要维护一组帧序号，对应于 一组已经发送但尚未被确认的帧，这些帧称为落在 发送窗口内；
当管道化技术建立在不可靠的信道上时会有一些问题
比如，如果位于帧流中的某个帧丢失或损坏了，会发生 什么情况－－－在发送进程发现出错前，大量的后继帧 会到达接收方；当一个坏帧到达接收方时，显然会被接 收方丢弃，那么后面到来的帧如何处理？
用以下两种方法来处理上面的问题： 发送窗口>1，接收窗口＝1 第一种方法：称为 go back n（回退n帧）方法 接收进程从出错帧起丢弃所有的后继帧，并且不通知发送进程。
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滑动窗口协议分析与实现
目录
1 引言 (2)
1.1 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 (3)
2.1 滑动窗口协议工作原理 (3)
1 引言
1.1 滑动窗口协议概述
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。
1.2 本次设计任务
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。
2 滑动窗口协议介绍
2.1 滑动窗口协议工作原理
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。
Host Requirements RFC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。