CN Data-Link Layer

[Computer Networks] The Data Link Layer Experiment

实验 1 编程

循环冗余校验 CRC 生成和校验程序。

配置文件关键要点：

待发送的数据信息二进制比特串（32 位）:

InfoString1=0110XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX110

收发双方预定的生成多项式采用 CRC-CCITT=X16+X12+X5+1，对应的二进制比特串（17 位）：

GenXString=10001000000100001

接收的数据信息二进制比特串（32 位）：

InfoString2=0110XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX110

程序运行屏幕输出要点：

• 首先显示待发送的数据信息二进制比特串
• 然后显示收发双方预定的生成多项式采用 CRC-CCITT，对应的二进制比特串
• 计算循环冗余校验码 CRC-Code
• 显示生成的 CRC-Code，以及带校验和的发送帧
• 显示接收的数据信息二进制比特串，以及计算生成的 CRC-Code
• 计算余数
• 显示余数，为零表示无错，不为零表示出错

实验 2 编程

实现透明传输程序。

要求：分别实现零比特填充和字节填充。

比特填充配置文件关键要点：

• 待发送的数据信息二进制比特串（32 位）

InfoString1=0110XXXXXX11111111111XXXXXXXX110

• 帧起始和结束标志二进制比特串

FlagString=01111110

比特填充程序运行屏幕输出关键要点：

• 屏幕显示帧起始标志、帧数据信息和帧结束表示
• 比特填充，显示比特填充后的发送帧
• 显示比特删除后的接收帧

字节填充配置文件关键要点：

• 待发送的数据信息十六进制串（64 位）

InfoString1=347D7E807E40AA7D

• 帧起始和结束标志十六进制串

FlagString=7E

字节填充程序运行屏幕输出关键要点：

• 屏幕显示帧起始标志、帧数据信息和帧结束表示
• 字节填充，显示字节填充后的发送帧
• 显示字节删除后的接收帧

实验 3 编程

基于停止等待协议的可靠通信。

采用 UDP Socket 编程接口作为模拟物理层接口实现帧的发送和接收，协议采用单工方式进行数据通信。假设 Host1 要向 Host2 发送大文件，通过数据链路层的帧每次完成数据块的可靠传输，采用停止等待协议，差错编码采用 CRC-CCITT 标准。以教材协议 3 为基础，在帧末尾增加 CRC 校验字段。

发送程序配置文件关键要点：

• 数据传输目的 UDP 端口：

UDPPort=8888

• 增添发送过滤程序，模拟传输出错或丢数据帧，下面两项指明每发送多少帧出现一次出错或丢帧，此例表示每 10 帧中一帧出错，每 10 帧中一帧丢失

FilterError=10
FilterLost=10

发送程序运行屏幕输出关键要点：

• 显示 next_frame_to_send 变量的值，以及正在发送帧的编号
• 显示经过过滤器后是正确发送、模拟传输出错还是模拟帧丢失（实际没有发送）
• 显示接收到确认帧，确认帧的确认序号
• 或者显示超时
• 回到开始重复一直到文件发送完成

接收程序运行屏幕输出关键要点：

• 显示 frame_expected 变量的值，
• 接收帧是否出错（CRC 余数是否为零），正确则显示接收帧的发送帧序号
• 显示发送回确认帧，以及确认帧的确认序号
• 回到开始重复一直到文件接收完成

实验 4 编程

基于连续 ARQ 协议的可靠通信。

采用 UDP Socket 编程接口作为模拟物理层接口实现帧的发送和接收，协议采用双工方式进行数据通信。假设 Host1 和 Host2 分别向对方发送大文件，Host1 先发送一帧到 Host2，通过数据链路层的帧每次完成数据块的可靠传输，采用 GBN 协议，差错编码采用 CRC-CCITT 标准。以教材协议 5 为基础，在帧末尾增加 CRC 校验字段。

配置文件关键要点：

• 数据传输目的 UDP 端口

UDPPort=8888

• 增添发送过滤程序，模拟传输出错或丢数据帧，下面两项指明每发送多少帧出现一次出错或丢帧，此例表示每 10 帧中一帧出错，每 10 帧中一帧丢失

FilterError=10
FilterLost=10

Host1 程序运行屏幕输出关键要点：

• 显示 ack_expected、next_frame_to_send 和 frame_expected 变量的值，以及正在发送帧的编号和确认序号
• 显示经过过滤器后是正确发送、模拟传输出错还是模拟帧丢失（实际没有发送）
• 显示接收到对方帧，该帧的发送序号和确认序号，以及当前 frame_expected` 变量的值
• 或者显示超时，重传帧的发送序号，以及 ack_expected、next_frame_to_send 变量的值
• 回到开始重复一直到文件发送完成

Host2 程序运行屏幕输出关键要点：

• 显示 frame_expected 变量的值
• 接收帧是否出错（CRC 余数是否为零），正确则显示接收帧的发送帧序号
• 显示 ack_expected、next_frame_to_send 和 frame_expected 变量的值，以及正在发送帧的编号和确认序号
• 显示经过过滤器后是正确发送、模拟传输出错还是模拟帧丢失（实际没有发送）
• 或者显示超时，重传帧的发送序号，以及 ack_expected、next_frame_to_send 变量的值
• 回到开始重复一直到文件接收完成