一、实验目的

熟悉并掌握各种不同rdt协议的运行环境和协议性能。

二、实验步骤

Ⅰ.运行环境为linux平台，可以在本机上安装虚拟机来搭建操作系统环境。
Ⅱ.将simulator中的文件拷贝到操作系统的相应目录下，编译并安装模拟器，具体安装过程可参考readme.txt文档。
Ⅲ.运行协议，完成sinulator文件夹中的exercises文件中的作业

三、具体实验

1.实验准备

(1)将文件拷贝到虚拟机ubuntu上后，在对应路径下打开终端输入命令make进行编译(会有些警告)

…

2.完成sinulator文件夹中的exercises文件中的作业

该模拟器为数据链协议实验提供了一个试验场。以下是一些使用该模拟器的建议学生项目。其中大多数项目都需要绘制大量图表，因此如果有一些将数字转换为k图表的工具可供使用将很有帮助。UNIX grap前端是troff的一个工具，但还有其他工具存在。
首先运行的命令是./sim，后面接上6个十进制参数依次是：

如要参数设置为6 1000000 40 20 10 3，将会运行协议6，处理100,000个事件，超时间隔为40个时钟周期，20%的包丢失率，10%的校验和错误率（通过的80%），并为每个发送或接收的帧打印一行。由于每个对等进程都由不同的UNIX进程表示，因此存在（准）并行处理。这意味着由于时间波动，连续运行将不会产生相同的结果。

前面已经打印了1000000条发送或接收的帧的信息
效率Efficiency表明了接收到的有效负载（Payloads accepted）占发送总数据帧的比例。58% 表示在发送的所有数据帧中，只有约 58% 的帧成功携带有效负载被接收，而其余帧要么被丢弃、超时重传、或未能接受有效负载。

(1)对于选定的一到多个协议，研究其性能，以每秒传送的负载为衡量标准，并作为校验和错误率、丢失包率和超时间隔的函数。例如，提供各种错误率下的负载/秒与超时间隔之间的关系的图表。你能得出什么结论？

我们以都用协议5，事件为1000，控制变量。

1） 探究有效负载和超时时间间隔的关系

部分截图：

可以发现随着超时时间间隔的增加，它的效率逐渐增大，当到达一定值时，效率接近100%。 因为在丢包率和错误率都为0的前提下，随着超时时间间隔的增加，发送出去的帧有效到达对方的个数增大，当增加到一定值时，基本上所有的帧都会被接收到。

2） 探究有效负载和丢失包率的关系（超时间隔统一为70）

部分截图：

可以发现随着丢包率的增大，效率逐渐减小。因为丢包率增大，发出去的帧丢包的概率增大，对方收到的帧数目会减少，效率下降。

3） 探究有效负载和的校验和错误率关系（超时间隔统一为70）

部分截图：

与丢包率差不多，随着错误率增大，效率下降。

(2)详细比较协议5和6在各种参数下的payload/秒和重传次数的性能表现。在何种情况下协议5更好？协议6呢？

1） 错误率都控制为0，比较不同丢包率下的性能（超时间隔为70）

2） 丢包率都控制为0，比较不同错误率下的性能（超时间隔为70）

综上数据显示，随着丢包率和错误率的增加，协议6的效率比协议5下降的慢得多，可知丢包率和错误率较大的情况下用协议6效果更好。因为协议5是GBN，协议6是选择性重传，选择性重传接收方有缓冲区可以缓存窗口内的任何接收的帧，而GBN只会接收窗口的第一个帧，收到后面的会丢弃，会导致重传。

(3)函数pick_event()内置了事件的优先级。例如，对于协议5来说，帧到达的优先级高于超时。尝试通过修改pick_event()函数中的语句顺序来改变这些优先级。你能得出什么结论？

pick_event()在worker.c文件里可以找到。

由于仅考虑协议5，所以只需要改变case5中的优先级顺序：

每次改完代码进行更改顺序后都要重新进行make编译
每次更改顺序后测量其Efficiency
令nframes为1，network_layer_status为2, check_timers为3

1） 顺序：123

2） 顺序：132

3） 顺序：231

4） 顺序：213

5） 顺序：312

6） 顺序：321

结论：通过上面六个表格的对比，可以看出在相同的条件下，当顺序为网络层准备、数据到达、超时处理时，得到的有效负载最大、重传次数最少。

(4)研究不同参数下，重传帧的数量随超时间隔的变化情况。你能确定最佳设置是什么吗？

运行协议5，丢包率和错误率都设为0，逐渐增加超时时间，观察重传帧的数目：

从表格中可以看出，当设置超时间隔为大于40左右时，重传数据降为0。即在超时时间间隔40之内，所有的帧都可以被传输到达对方。

我参考的是：
计算机实验三——Rdt协议对比（Flechazo_z）
其中我们计网老师给的sinulator文件有问题（Payloads accepted和Efficiency都为0），所以我用的也是上面这个博主上传的文件，不过他/她的Efficiency也会输出0，点开他/她的评论区有解决方法