摘要
本文为选择性重复 ARQ(Selective Repeat ARQ) 模拟实验的实验报告。src 中包括两个程序， 发送发 S 和接收方 R，二者使用基于 TCP 的 socket 进行通信, 使用随机帧损坏和超时故障来反映出程序的差错控制。S 将用户输入数据组装成帧、缓存、发送、定时、可以接受 ACK 和NAK 应答，删除数据帧，停止计时。R 程序可以接受数据帧，根据是否损坏和帧序号，回应ACK 或者 NAK。
关键词: 选择性重发 ARQ，socket 通信，流量控制与差错控制
目录
摘要 1
1 设计与实现 1
1.1 总体设计 1
1.2 发送方程序实现 2
1.3 接收方程序实现 6
1.4 界面设计 8
2 展示与分析 9
2.1 窗口滑动 9
2.2 差错控制 9
2.3 超时重发 11
1设计与实现
1.1总体设计
实验采用 python 语言进行实现，主要分为三部分：
1.发送方 S：采用 socket 中的客户机模型。
•使用用户输入数据模拟上层数据，将其加入一个队列实现缓冲；
•创建一个连接守护线程，实现与服务器的连接，在此线程中再创建两个守护线程：1 个为处理来自接收者返回帧的线程，另 1 个为检查已发送的帧是否超时的线程；
•连接守护线程：若缓冲区不为空，则取出数据打包成帧、存帧、定时、发送；
•接收守护线程：接收到来自接收着的帧后，首先检查是否破损 (CRC 校验)，然后根据帧类型为 ACK 或者 NAK 进行经一步的处理；
•检查超时线程：对滑动窗中已发送的帧进行超时检查，超时则重发。
2.接收方 R：采用 socket 中的服务器模型；
•采用单线程的实现方式，接收到来自发送者的帧后首先检查帧是否破损，然后检查帧 是否在接收窗口中，然后检查帧是否为 Rn，即是否为这一步所期望接收的帧。
•根据以上信息决定向接收者是否发送 NAK 和 ACK 帧。
•最后将接收到的数据输出到终端，表示传送给上层。
3.界面：采用 qt5（pyside2）进行实现。
•对发送方开发了图形界面，方便用户在输入的同时能够观察到滑动窗口的状态，和发 送帧的历史信息，同时图形界面在一定层面上，避免了多线程下需要对输入输出加锁 的繁琐；
•未对接收方开发图形界面，出于以下两个原因：
(a)接收方程序较为简单，没有输入，只有输出信息可展示；
(b)在图形界面中，要动态展示数据的处理，需要大量的延时信号，否则人眼很难观 测到变化。
1.2发送方程序实现
发送方采用多线程，异步的方式实现缓存、成帧、定时、存帧、发送、校验、接受 ACK 和
NAK、超时重发的功能。
实现图形界面展示的同时，终端也会输出详细的收发过程信息，多线程下终端的输出需要加锁。
