AB协议的分析与应用.docx

《通信系统软件开发》实验四报告——AB协议的分析与应用实验名称AB协议的分析与应用。软硬件平台操作系统：Windows10使用工具：6.0Visual、 SDL_TTCN_Suite4.2实验目的通过本次实验，了解AB协议的工作原理并修改它的某些部分，使之达到想要的效果。实验内容1. 熟悉AB协议，并回答相关问题：(1) 分析Abp example 的功能，简要说明流程，并说明是否陷入循环以及原因。(2) Abp example 中的定时器T1，两个是否一样？设置一个是否影响另一个？T1 的时间是否累积？比如开始设置T1定时2 秒，当还没timeout 时，再设置T1 定时now+2，总时间是否为4 秒，为什么？2. 修改任务任务一：Process NetworkLayer2 原功能只是简单的将收到的信息返回给数据层，再由数据层经物理层传回发送者，现在改进其功能，使之能够将原数据反转后在回传。任务二：Process NetworkLayer1 完成原env 的功能，要求该部分在初始化以后能自动发送3 次数据, 每次数据要编号(可以用原Pack 中的info表示)，之后就是将收到的消息直接转发出去。实验步骤及结果分析（1）熟悉ABP协议，并回答相关问题：AB协议是最早的端到端通信协议之一。它是运行在数据链路层的一个简单的网络协议，用于重传丢失或损坏的帧数据。它可以被看成是使用窗口大小为1 bit的滑动窗口协议的特殊例子，而且设定一个简单的计时器来限制消息发送的顺序，来确保接收方在接收到消息后能及时回传确认，即它的功能是在不可靠的传输信道上完成数据的可靠传输。下面是用SDL描述该协议的OSI示意图。从图上可以看出，AB协议包括了以下几个部分：系统环境、物理层(PhysicalLayer)、数据链路层1(DataLayer1)、数据链路层2(DataLayer2)、网络层1(也就是系统环境)、网络层2(NetworkLayer2)。假设消息是从发送方A到接收方B，并且我们认为A和B的信道没有消息在传送。每个从A发到B的消息包含了一个数据域和一个1bit的sequence number（不是0就是1）。B有两个ACK序号可以发送到A作为确认号：ACK0和ACK1。当A发出一个消息时，它会定时地将这个消息以同一个sequence number来发送，直到它收到B回传的相同的sequence number的确认消息，然后A才转换另一个sequence number来发送下一个消息给B。如当B收到一个完好的消息并且sequence number为0时，它开始一直回传一个带ACK0的消息给A，直到它收到下一个sequence number为1的合法的消息，若收到，则开始一直回传带ACK1的消息，直到收到下一个sequence number为0的消息，如此循环。这意味着，当A已经发送了一个sequence number为1的消息后，可能仍会收到来自B的带ACK0的消息（这个时候A应该想接收的是ACK1的消息），这时候，A会把这种消息视为NAKs (Negative-Acknowledge Characters)而把它无视掉，然后继续发送sequence number为1的消息，直到它收到B回传的带ACK1的确认消息。为什么会进入循环？答：通过上面的工作原理分析可知，当环境发送第一条消息到时，它经过了：DataLayer1（seq为0，启动计时器T1，在规定的时间内想要接收来自接收方的带ACK0消息，如果收不到就一直发这一条消息）-PhysicalLayer1 -PhysicalLayer2 -DataLayer2-NetworkLayer2 -DataLayer2（回传带ACK0的消息，T1开始计时，期望收到seq为1的下一条消息，否则一直发送这条回传消息，问题就出现在这里）-PhysicalLayer2 -PhysicalLayer1 -DataLayer1（如愿收到带ACK0的消息，准备接收从环境或NetworkLayer1传来的消息并打它打包为seq=1的消息再发送给DataLayer2）-环境。由于环境只发送了一条消息给NetworkLayer2，而没有继续发送接下来的另外的消息，这首先会引起DataLayer1里面的T1超时再进入等待状态（等待从环境NetworkLayer1传来的下一条消息），然后会导致DataLayer2里面一直期待接收下一个seq=1的消息的T1计时器超时，超时后DataLayer2一直回传seq=0且带ACK0的消息（从PhysicalLayer1回传的消息不是DataLayer1想要的从NetworkLayer1传来的下一条消息，所以对DataLayer2回传的seq=0,ACK0的消息作无视处理），所以就