socket模拟通信实现ARQ停止等待协议
//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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