可靠UDP-停等機制
????聲明：以下內(nèi)容包括代碼均為個人記錄分享學(xué)習(xí)歷程
????PS：此專欄評論區(qū)用不了
????利用數(shù)據(jù)報套接字在用戶空間實現(xiàn)面向連接的可靠數(shù)據(jù)傳輸，功能包括：建立連接、差錯檢測、確認重傳等。流量控制采用停等機制，完成給定測試文件的傳輸。
????給出協(xié)議設(shè)計：
????給出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖：
??? 停等機制簡述：
????函數(shù)聲明：封裝了兩個函數(shù)stopAndWaitSend和stopAndWaitRecv，分別用于確認重傳和停等機制。
????確認重傳：在stopAndWaitSend中維護了計時器和重發(fā)計數(shù)器，自原始包發(fā)出后開始嘗試捕獲ACK并開啟計時，此步驟需要接受有效ACK，會檢查ACK包的有效位以及是否是期望的ack序號，每超時一次重發(fā)一個包并重置計時器，若超過最大重發(fā)次數(shù)則發(fā)送失敗。
????停等機制：stopAndWaitRecv主要進行包體的校驗和校驗(這要使用差錯檢驗的內(nèi)容)和以及有效位檢驗，未能通過檢查的包將不予回復(fù)ACK，因為此函數(shù)是被動回復(fù)，因此必須等對方發(fā)送一條消息我方才能發(fā)一條消息，這就實現(xiàn)了停等機制。
????三次握手 四次揮手：
????此次實現(xiàn)僅需要單向傳輸文件，因此無需傳統(tǒng)的三次握手四次揮手，僅需兩次握手實現(xiàn)建立連接兩次揮手實現(xiàn)斷開連接。
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????文件發(fā)送：
????通過維護的全局數(shù)組（發(fā)送緩存區(qū)）儲存要發(fā)送的文件，全局數(shù)組的第二維大小必須等于包體數(shù)據(jù)段最大長度。根據(jù)數(shù)組第一維非空的大小確定報文頭部counts字段大小，根據(jù)每一個包數(shù)據(jù)段不為空的部分大小確定報文頭部totalLen字段大小。文件傳輸正式開始前，要先發(fā)送一個STATE_STR包，告知server即將開始傳輸?shù)奈募?/strong>的大小、名稱、總分包數(shù)目等信息，待收到ACK后開始發(fā)包。當文件僅剩最后一個包時，這個包要將STATE_END置位，告知server文件傳輸完畢，此時需等待server保存文件內(nèi)容完畢才能繼續(xù)操作
????文件接收：
?????? 通過維護的全局數(shù)組（接收緩存區(qū)）儲存接收到的文件，server的緩存區(qū)應(yīng)當和client緩存區(qū)大小一致以避免不必要的麻煩。自收到帶有STATE_STR的包起，server將連續(xù)接收count+1個報文，并讀取其數(shù)據(jù)段，同時每接收到一個報文就必須回傳一個ACK報文。當最后一個報文接收完畢后，檢查最后一個報文是否是STATE_END報文，如果是則代表文件無誤（校驗和和有效性在停等函數(shù)中實現(xiàn)），將進行文件儲存。文件儲存即從第一個報文開始將其數(shù)據(jù)段讀取出來并填充在目標路徑處，每次讀取的字節(jié)數(shù)為該包頭部totalLen的值，共計讀取count+1個包。值得注意的是，文件儲存會阻塞代碼，需手動輸入有效路徑(文件完整名)后才會繼續(xù)執(zhí)行，否則server將不會響應(yīng)報文緩沖隊列中的報文。
????套接字初始化：
????① 協(xié)商socket庫版本
????② 創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)報套接字
????③ 初始化兩個結(jié)構(gòu)體SOCKADDR_IN ，儲存源主機和目標主機地址信息
????④ 更改套接字配置為非阻塞，設(shè)置timeout時間
????⑤ 為套接字bind一個SOCKADDR（client不需要 會自動分配port）
????運行細節(jié)補充：
????根據(jù)主機當前狀態(tài)以及收到的報文的flags段情況來決定下一步操作。
????客戶端：
????① OFF狀態(tài)下輸入路徑后將主動發(fā)起SYN請求
????② 第一次進入ON狀態(tài)將自動發(fā)送STATE_STR包，開始傳輸文件
????③ 再次進入ON狀態(tài)將等待用戶輸入新路徑
????④ 理論上而言，client全程只需要接收ACK報文即可，并在超時時重傳
????⑤ 傳輸過一次文件后才能選擇發(fā)送FIN請求
????服務(wù)器：
????① OFF狀態(tài)下被動等待SYN請求，并回復(fù)ACK
????② ON狀態(tài)下等待STATE_STR包，保存文件信息，調(diào)用停等接收函數(shù)
????③ SENDING狀態(tài)下持續(xù)接收并檢查數(shù)據(jù)包，對合法包進行ACK回復(fù)
????④ 傳輸完畢后阻塞，等待用戶輸入保存路徑
????⑤ 再次回到ON狀態(tài)，等待下一個STATE_STR包，
⑥ 只有在第二次及以后進入ON狀態(tài)才能響應(yīng)FIN包（因為client只有在傳輸過一次文件后才會發(fā)出FIN包），此時可以選擇退出程序
????有效位檢查：
????在報文的頭部有flags字段，此字段宏定義了FLAG_EXIST，我們每次收到報文都要檢查此標記，以免收到一些干擾報文，可能會導(dǎo)致接收文件時納入一些無關(guān)報文數(shù)據(jù)，同時還能排除一些不滿足協(xié)議的外界報文干擾主機狀態(tài)。
????其余前置知識：差錯檢驗略
????代碼：見 https://github.com/BluesPizza/ComputerNetworks
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