概要：
设计一个研究不同协议protocol下，基于UDP在应用层application layer实现端对端end-to-end的可靠的信息传输。
要求用JAVA实现三个不同的滑动窗口协议sliding window protocols: Stop-and-wait, Go Back N和Selective Repeat，在应用层，使用UDP接口。注意stop-and-wait protocol可以被视为滑动窗口协议的特例，其中发送者和接收者的窗口大小都是1.
在这三个滑动窗口协议中，要求制作两个协议的端点protocol endpoints分别作为发送者和接收者；这些端口同样作为应用程序application programs。数据交流是单向的，需要把一个大文件通过一个链接link，用小文件从发送者转移到接收者。假设这个链接link的带宽和延迟是对称的。
为了测试协议的运行以及它们的特性，需要用到Dummynet这个软件，它是一个链接模拟器。注意，发送者和接收者将在同一个虚拟机里运行以上三个协议(Stop-and-wait, Go Back N和Selective Repeat)并通过Dummynet模拟的链接互相交流。在这个作业里，只需要Dummynet的基本功能去模拟一个符合条件的链接（条件为带宽、延迟和丢包率）。
过程指导：
该作业必须能在DummynetSL6 VM中运行。
1， 可以有一个公共文件夹和公共程序包，不过这些都要上交。
2， 发送端在长时间等待确认信息ACK，但一直未收到时，需要自动关闭。
3， 请在代码中加上注释。
4， 在每段代码前，请注明学生信息，比如/* John Doe 1234567 */
作业1a：基础架构（在理想条件下的大文件传输）
设计一个发送和接收的终端来传递大文件：
1，在localhost上通过UDP协议，把一系列小的文件（最大1KB, 1KB=1024 bytes）通过Dummynet模拟的两条链接（一条in，一条out）来传输。这两条链接的参数为：10Mbps带宽、5ms 单向传播延迟和0%丢包率。如此设置下，一个总的往返传播延迟为20ms。
2，在发送者的代码里，在每次包的传输之后插入一个至少10ms的缓冲沟(a 10ms gap, i.e., sleep for 10ms)：
在Dummynet里设置默认队列长度queue size为50（最大100）。因为发送者的发送率一般比链接速度link speed，10Mbps要快，所以队列不可避免的会溢出、丢包。因为是在理想条件下，所以建议设置一个10ms的缓冲沟。如果丢包情况持续出现，那就把缓冲沟的时间增大。注意，只有在1a部分才能插入缓冲沟，从1b部分往后，这个缓冲沟将被移除。
3，在这些传输的数据消息中，发送者一定要有一个16位消息序列号的开头部分（为了在后面的部分重复过滤接收端），还要有一个字节标志来标明最后一条消息（end-of-file）。举个例子：
4，把发送者和接收者命名为Sender1a.java和Receiver1a.java，其中接收者需要把传输后的信息存到本地文件夹里（传输后的信息要从包中去掉开头部分header）。
详细指导：
1，发送端需要如下的命名，并且一定要接受控制段command line的选项：
java Sender1a <RemoteHost> <Port> <Filename>
注意：
<RemoteHost>是对应接收端的IP地址。因为接收端和发送端都在同一个机子上，<RemoteHost>可以是127.0.0.1或者是localhost
<Port>是接收端的端口号
<Filename>是要传输的文件名
举个例子：java Sender1a localhost 54321 sfile
2，接收端需要如下的命名，并且一定要接受控制段command line的选项：
java Receiver1a <Port> <Filename>
注意：
<Port>是接收端将要用的端口号
<Filename>是要传输的文件名
举个例子：java Receiver1a 54321 rfile
3，预期结果：文件成功传输到接收端，接收端和发送端的文件必须一致(must be identical at a binary level)
作业1b：Stop-and-wait
在作业1a的基础上，添加一个stop-and-wait协议，尤其是RDT3.0。
提示：需要两个有限状态机(finite state machines, FSM)；一个作为RDT3.0的发送端，另一个作为RDT3.0的接收端。当发送端FSM表示为in时，RDT3.0接收端FSM将不存在，会变为RDT2.2接收端并表示为in。在开始做RDT3.0协议之前，先想想为什么RDT2.2这么重要。
1，把做好的发送端和接收端这两个程序命名为Sender1b.java和Receiver1b.java。在这个部分，需要定义一个确认信息（acknowledgement (ACK) message），让接收端用来告知发送端消息已送达。接收端需要用发送端提供的序列号来丢弃重复的文件(Discarding duplicates at the receiver end using sequence numbers put in by the sender is also required)。通过在发送方端使用一个小的重传超时(retransmission timeout)，可以在实现中测试重复检测功能的工作。
确认信息的格式如下：
2，关于Dummynet的设置，丢包率调整为每个链接（in和out）都为5%，其他不变（10Mbps带宽、每个链接5ms单向传播延迟）。实验不同的重传超时和与之对应的重传和吞吐量(throughput)
详细指导：
1，发送端需要如下的命名，并且一定要接受控制段command line的选项：
java Sender1b <RemoteHost> <Port> <Filename> <RetryTimeout>
<RemoteHost>、<Port>、<Filename>的定义同作业1a
<RetryTimeout>应该为一个正整数，单位是毫秒(millisecond)
举个例子：java Sender1b localhost 54321 sfile 10
2， 接收端的命名同作业1a
3，期望输出：（1）文件成功传输到接收端，接收端和发送端的文件必须一致(must be identical at a binary level)
（2）发送端一定要在一行之内输出一系列的重传和吞吐(in Kbytes/second)；不允许显示其他的终端输出内容；举个例子：以下输出表示重传了10次，吞吐量为200Kbytes/second
10 200
4，把观察结果填写在表格内。对于问题1，在编写发送端时，需要计算重传次数并记录平均吞吐量（单位是KB/s），吞吐量的定义是文件大小（单位KB）除以传输时间（单位秒）。传输时间是第一个消息发出的时间到收到最后一条消息的确认信息(ACK)的时间。在发送端完成发送并退出之前，打印出平均吞吐量。
5，对于问题2，讨论重传数量和吞吐量对于重传超时的影响。同时基于交流效率的观点，指出最佳的超时值。（举个例子：能最小化重传数量的超时值）
作业2a：Go-Back-N
在Sender1b.java和Receiver1b.java的基础上添加Go-Back-N 协议，可以通过让发送端端口大小(Window size)大于1来实现。把发送端和接收端命名为Sender2a和Receiver2a。
详细指导：
1，发送端需要如下的命名，并且一定要接受控制段command line的选项：
java Sender2a <RemoteHost> <Port> <Filename> <RetryTimeout> <WindowSize>
其中<RemoteHost> <Port> <Filename> <RetryTimeout>都和以前一样
<WindowSize>是一个正整数
举个例子：java Sender2a localhost 54321 sfile 10 5
2，接收端和以前一样。
3，期望输出：（1）文件成功传输到接收端，接收端和发送端的文件必须一致(must be identical at a binary level)
（2）发送端一定要在一行之内输出吞吐量(in Kbytes/second)；不允许显示其他的终端输出内容；举个例子：以下输出表示重传了10次，吞吐量为200Kbytes/second：
200
4，在模拟器的发送端实验不同的窗口大小(window size从1开始每次乘以2（1，2，4，8…）)以及不同的单向传播延迟（5ms,25ms,100ms）。在5ms单向传播延迟中，使用在作业1中发现的最佳重传量。在25ms和100ms时重新调整重传量，求一个最佳值。在实验时，模拟链接使用如下数据：在in和out链接中，带宽设置为10Mbps，丢包率为0.5%。把测试结果写入表格里。
作业2b：Selective Repeat
