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ARQ协议的Python实现实验六

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简介:
本实验为《ARQ协议的Python实现》系列之六,深入探讨选择重传ARQ机制,并通过Python代码展示其工作原理与优化实践。 一、实验目的与要求 1. 理解ARQ协议的工作原理及其在通信中的应用。 2. 学会使用Python实现ARQ协议。 3. 通过实验观察和分析ARQ协议在数据传输中的可靠性。 二、实验原理 1. ARQ(自动重传请求)是一种用于提高通信可靠性的错误控制方法。发送端发出的数据包到达接收端后,将对其进行校验;若检测到错误,则会要求重新发送该数据包。常见的ARQ类型有停止等待ARQ、连续ARQ和选择性重传ARQ。 2. Python中的socket库能够用于创建并操作套接字,实现网络通信。 三、主要仪器设备与材料 1. 台式机,运行Windows 64位操作系统 2. 安装了Python及集成开发环境PyCharm的计算机

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  • ARQPython
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    本实验为《ARQ协议的Python实现》系列之六,深入探讨选择重传ARQ机制,并通过Python代码展示其工作原理与优化实践。 一、实验目的与要求 1. 理解ARQ协议的工作原理及其在通信中的应用。 2. 学会使用Python实现ARQ协议。 3. 通过实验观察和分析ARQ协议在数据传输中的可靠性。 二、实验原理 1. ARQ(自动重传请求)是一种用于提高通信可靠性的错误控制方法。发送端发出的数据包到达接收端后,将对其进行校验;若检测到错误,则会要求重新发送该数据包。常见的ARQ类型有停止等待ARQ、连续ARQ和选择性重传ARQ。 2. Python中的socket库能够用于创建并操作套接字,实现网络通信。 三、主要仪器设备与材料 1. 台式机,运行Windows 64位操作系统 2. 安装了Python及集成开发环境PyCharm的计算机
  • ARQ模拟(C语言).zip
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    本资源提供了一个使用C语言编写的ARQ(自动重传请求)协议的模拟实验项目。通过该实验,学习者可以深入了解数据链路层通信中的错误检测与纠正机制,并实践实现滑动窗口协议等技术。 P1作为发送方:从界面读取待发送的字符(每次接受一个字符输入),将其保存到文件file1.txt,并启动计时器;P2作为接收方,它会检查file1.txt中是否有新的字符到来,并提供给用户选择选项: - 1.Ack——>表示接受该字符 - 2.NAK——>表示丢弃该字符 - 若无反应,则导致超时 用户的上述选择结果会被记录到文件file2.txt中,而被接收的字符会保存在file3.txt里。P1等待接收方回应,并根据从file2.txt读取的信息决定下一步操作: - 如果是ACK,则继续接受用户输入; - 如果是NAK, 则重传该字符; - 若超时仍未收到新的ACK或NAK,也会导致字符被重新发送。 实验中需要由执行者自己生成文件:file1.txt(要发送的串),file2.txt(保存中间结果)和 file3.txt(接受的串)。
  • UDP分析(TCP/IP
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    本实验为TCP/IP系列实验之六,重点在于深入理解与实践UDP协议的工作原理和特性。通过本次实验,学生能够掌握UDP数据报发送接收的基本方法,并进行简单的网络应用程序开发。 湘潭大学网络协议TCP/IP实验六 UDP 协议分析实验报告,仅供参考。
  • ARP地址解析
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    本实验为《计算机网络》课程中的第六个实践环节,主要探讨和练习ARP地址解析协议的工作原理及其在网络通信中的应用。通过该实验,学生能够加深对局域网内IP地址与物理MAC地址映射关系的理解,并掌握如何手动查询和维护ARP缓存表的方法。 【实验目的】1. 掌握ARP协议的报文格式;2. 理解并掌握ARP协议的工作原理;3. 深入理解ARP高速缓存的作用;4. 学会实现ARP请求与应答的方法;5. 了解和掌握如何维护ARP缓存表。
  • 基于事件驱动停等ARQ模拟——MATLAB
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    本研究通过MATLAB实现了基于事件驱动的停等ARQ协议的模拟,验证了其在数据传输中的可靠性与效率。 **基于事件的停止等待ARQ模拟详解** 在通信领域内,自动重复请求(Automatic Repeat reQuest, ARQ)是一种常见的错误控制机制,用于纠正数据传输过程中的错误。其中,停止等待ARQ协议作为一种简单而易于理解的方式,在实际应用中具有重要意义。本段落将详细介绍这一协议的工作原理,并通过MATLAB进行模拟分析。 **1. 停止等待ARQ工作原理** 发送方在使用停止等待ARQ时每次仅发送一个数据帧后即进入待命状态,直到接收到来自接收端的确认信息(ACK)才会继续后续的数据传输。若未收到任何响应,则会重新发送该数据帧以确保其被正确接收到。这种机制保证了每一个单独的数据包能够独立处理,并避免了由于不同时间点发出的数据包之间的混淆所导致的问题。 **2. 协议流程** - 发送方首先向接收端发送一个数据帧。 - 接收端在成功获取到该数据帧后,会立即反馈给发送方确认信号(ACK)。 - 如果接收到错误的数据,则不会响应任何信息而是等待下一次新的传输尝试。 - 当发送方向前一步收到了正确的ACK消息时,表明当前数据包已正确接收并可以继续下一个的传送过程。 - 若在规定时间内没有收到相应的ACK反馈,那么系统将认为该帧可能丢失,并自动重新发起。 **3. MATLAB模拟** MATLAB因其强大的数值计算和可视化能力,在通信协议仿真方面表现出色。利用其编写脚本能够有效模拟数据包发送、接收、错误检测及重传等环节的行为模式,从而帮助评估不同条件下(如丢包率或延迟)该ARQ机制的性能表现。 在提供的压缩文件中可能会包含用于构建停止等待ARQ模型所需的一系列MATLAB代码。这些代码通常包括以下几个方面: - 数据帧生成:定义了数据部分和校验信息等基本结构。 - 错误模拟:通过随机函数来模仿传输过程中的丢包或错误情况。 - ARQ逻辑实现:涵盖了发送接收端的交互规则,如重传机制及计时器设定等。 - 性能评价:统计分析并评估包括效率和错误率在内的各项关键指标。 **4. MATLAB模拟的优势** - 可视化效果好:MATLAB提供了多种绘图工具来直观展示数据传输过程及其结果变化情况。 - 高度可扩展性:可根据具体需求引入更多复杂因素,如多径衰落或干扰等影响因素。 - 实时参数调整:能够即时修改协议中的某些关键设置(比如重传次数限制、超时时间),以便观察这些改变对整体性能的影响。 **5. 应用场景** 停止等待ARQ特别适合于简单的无线通信环境,例如蓝牙或者Wi-Fi这类短距离连接方式。尽管其传输效率相对较低(由于每次发送后都需要等待确认而导致信道利用率不高),但在某些特定场合下依然是一种可靠的选择方案。 通过利用MATLAB进行模拟实验,我们可以更加深入地了解停止等待ARQ的工作机理,并为实际通信系统的优化提供有价值的参考依据。在设计此类模型时应考虑各种网络环境变量(如丢包率、传输延迟等)以全面评估该协议的适用范围和性能水平。
  • ARQ分析:此代码用于模拟ARQ...-matlab开发
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    这段MATLAB代码旨在仿真分析自动重传请求(ARQ)协议的功能与性能,适用于研究和教育目的,帮助用户理解并优化数据传输过程中的错误处理机制。 ARQ(Automatic Repeat-reQuest,自动重传请求)协议是数据通信中的常见错误控制机制,用于纠正传输过程中的错误。在TCP/IP协议栈中,ARQ主要通过停止-等待ARQ、Go-Back-N ARQ以及选择性重传ARQ三种方式实现。使用MATLAB编写代码可以模拟这些协议的工作流程,帮助更好地理解它们的原理和行为。 MATLAB是一款强大的数值计算与可视化工具,在科学计算及工程应用中广泛用于通信系统建模。在这个项目里,MATLAB代码主要用于模拟ARQ协议,并可能涉及以下几点: 1. **帧结构**:需要输入要发送的帧数以及每帧包含的位数。在ARQ机制下,数据被分割成多个独立的帧进行传输;每个帧通常包括数据部分和校验码(如奇偶校验或循环冗余检验CRC),用于检测错误。 2. **错误模型**:模拟过程中会考虑随机比特误码的发生概率。MATLAB代码可能利用某种形式的随机数生成器来模仿这种误差,依据特定的误码率BER决定哪些位发生错误。 3. **滑动窗口协议**:这是ARQ的关键组件之一,在发送方和接收方之间定义了可以同时传输或等待确认的最大帧数量限制。例如在Go-Back-N ARQ中,当所有预定范围内的数据包被发出后,会暂停直至收到全部ACK(肯定确认);如果接收到NAK(否定确认),则需要重传整个窗口中的未确认的数据。 4. **ACK/NAK帧**:接收端发送的这些控制信息用于告知发送方哪些数据已经被正确接收。MATLAB代码将模拟这一过程,并包括超时机制,以防因各种原因导致未能及时收到必要的ACK信号而引发进一步的问题处理措施。 5. **性能指标分析**:最终生成的结果可能包含误码率、重传次数以及吞吐量等关键参数的统计数据,这些数据有助于深入理解不同配置条件下ARQ协议的实际效率表现情况。 通过研究相关的MATLAB代码和演示材料(如解释性幻灯片或示例数据),可以更全面地掌握这一技术,并且了解如何设置参数及解读输出结果。对于初学者来说,在正式开始学习之前,建议先熟悉ARQ的基本概念以及MATLAB编程的基础知识。
  • PythonSMTP网络课程设计
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    本课程设计实验旨在通过Python语言实践SMTP协议的应用与开发,帮助学生掌握邮件发送原理及其实现技巧。 SMTP(简单邮件传输协议)是互联网上用于电子邮件传输的标准协议。在这个网络课程设计实验中,我们将探讨如何使用Python的socket库来实现SMTP协议,而不是依赖于现成的库如smtplib。通过这种方式,我们可以深入理解SMTP的工作原理以及网络通信的基本过程。 我们需要了解SMTP协议的基本流程。SMTP通信通常包括以下几个步骤: 1. **连接建立**:客户端通过TCP连接到SMTP服务器(通常是25端口)。在Python中,我们使用socket库创建一个socket对象并指定服务器的IP地址和端口号,然后调用connect方法建立连接。 2. **HELO/EHLO命令**:客户端向服务器发送HELO或EHLO命令,表明身份并启动会话。EHLO是SMTP扩展的一种形式,提供更多的功能。 3. **身份验证**:如果服务器支持身份验证,客户端将发送用户名和密码进行认证。例如,在使用QQ邮箱的SMTP服务时通常需要此步骤,并可以采用AUTH PLAIN或AUTH LOGIN等方式进行认证。 4. **邮件发送**:客户端用MAIL FROM命令指定发件人地址,然后通过RCPT TO指令指明收件人。接下来利用DATA命令来传送邮件内容,内容以句点(.)作为结束标志。 5. **断开连接**:在完成邮件的传输后,客户端将发出QUIT命令关闭与服务器的连接。 在Python中实现这些功能可以按以下步骤进行: 1. **创建socket对象**:通过`socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)`来建立TCP套接字。 2. **连接到SMTP服务器**:使用`socket.connect((smtp_server_address, 25))`与指定的SMTP服务器建立链接,这里的地址应替换为实际使用的邮件服务提供商的SMTP地址和端口。 3. **发送HELO/EHLO命令**:通过调用`socket.sendall(bEHLO yourdomain.com\n)`来启动会话。 4. **身份验证**:根据从服务器获得的响应,可能需要执行认证步骤。例如使用`socket.sendall(bAUTH LOGIN\n)`并随后发送Base64编码过的用户名和密码信息进行验证。 5. **邮件内容传输**:依次调用MAIL FROM、RCPT TO以及DATA命令,并在每个指令后添加换行符(\n)。确保所有文本数据都转换成ASCII格式并正确地插入必要的空格或换行来符合SMTP协议的要求。 6. **结束会话**:发送QUIT命令,然后使用`socket.close()`关闭连接。 实验过程中可能会遇到如错误的命令语法、超时问题及服务器返回的信息解析等挑战。为解决这些问题,需要仔细检查并处理从服务端接收到的所有响应代码和消息,并妥善管理可能出现的各种异常情况。 通过这个实践项目,你不仅能掌握SMTP协议的基础知识,还能深入学习Python中的socket编程技巧,这对于网络开发和技术理解来说是非常有益的。在编写程序时,请务必对每个步骤进行细致地调试与测试以保证命令的有效执行以及邮件的成功发送。此外,尝试使用不同的SMTP服务器和电子邮件服务商可以为你的实验增加更多的多样性。 提供给学生的`smtp_py`文件中应包含一个实现了上述功能的Python脚本实例,通过阅读分析该代码可以帮助你更直观地了解如何实现SMTP协议的具体过程。这是一个很好的学习机会,有助于你在网络编程领域进一步发展。
  • PythonGBN
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    本项目通过Python编程语言实现了Go-Back-N(GBN)协议,一种广泛应用于数据传输中的高效滑动窗口协议。该代码简洁明了地展示了GBN的核心机制和工作原理,并提供了实验性测试环境以验证其正确性和性能。它是学习网络通信和协议实现的理想案例。 适合学习计算机网络的人群可以通过相关课程或书籍进行系统的学习。
  • ARQ停止等待(C++)
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    本项目用C++实现ARQ(自动重传请求)中的停止等待协议,模拟数据链路通信中可靠的数据传输机制,包含发送端与接收端的代码示例及详细注释。 停止等待协议用于发送和接收不同的文件。可以用C++语言编写实现该协议的程序。
  • Python
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    本实验为Python课程第六次实践作业,主要内容包括文件操作、异常处理及模块应用。通过实际编程任务,加深学生对Python高级特性的理解和掌握。 在Python编程中,面向对象编程是一种重要的编程方式,它允许我们通过类(class)和实例化对象(instance)来组织代码,提高代码的可读性和复用性。在这个实验里,我们将通过三个不同的任务进一步理解面向对象编程的概念。 1. **购房商贷月供计算器**: 设计一个名为`Calculator`的类用于计算购房商业贷款的每月还款金额和总利息。该类包含以下属性:贷款金额(money)、贷款年限(time)及年利率(loan_rate)。在初始化方法中,根据用户输入的时间参数设定相应的贷款期限为3年、5年或20年的其中一种,并且设置对应的年利率。 - `loan_total_money` 方法用于基于提供的贷款额和所选的年度利息计算总的利息支出。 - `loan_rate_money` 方法会返回与给定年限相匹配的具体百分比的年利率。 - 通过调用 `every_repayment_money`方法,可以得出每月应还金额。此数值等于总本金加总利息除以贷款期限(月数)。 2. **动物类及其子类设计**: 定义一个名为`Animal`的基础类,并且包含年龄属性和打印信息的方法。该基础类有两个派生自它的小类:鸟类(`Bird`) 和鱼类 (`Fish`)。 - `Bird` 类除了继承了父类的特征外,还新增了一个表示颜色的新特性;而 - `Fish` 类则增加了一项有关重量的信息。 3. **游戏场景模拟**: 设计一个名为`Player`的游戏角色类来代表玩家,并且包含名字、血量和武器属性。通过调用设置武器的方法(seted)可以为玩家装备上不同的武器,然后使用攻击方法进行战斗。 - 类Weapon表示各种类型的武器及其杀伤力。 以上实验展示了面向对象编程在解决实际问题中的应用方式,包括类的定义、实例化过程以及继承和多态等核心概念。这有助于深入理解和掌握面向对象的核心思想,并将其应用于更复杂的项目中。