基于联机合作的网络实验方法

摘要

基于联机合作的网络实验方法属于网络实验设计研究领域，其具体特征在于依次含有以下步骤：当网络实验客户端根据用户的输入信息发送实验请求报文给网络实验服务器端后，在服务器端通过查找实验描述，按照实验描述从现有的网络实验客户端中选举出能够做实验的客户端，并且组织成一张该实验的拓扑图，连同网络实验客户端的实验描述，发送开始实验报文给网络实验客户端，网络实验客户端收到开始实验报文后，按照网络实验描述开始做网络实验。本发明实现了网络实验设计中的多台普通电脑联机合作进行实验的功能。

主权项

1、基于联机合作的网络实验方法，其特征在于该方法是在网络实验客户端和网络实验服务器端之间依次按以下步骤交互实现的：步骤(1.)：初始化；在客户端建立：网络实验服务器保活表和网络用户测试表，各自包括：网络实验服务器的IP地址以及连接情况字段，连接情况字段保存客户端在实验开始后每隔10s给网络实验服务器发送保活报文的次数，初始化时的允许值为3；在服务器端建立：实验测试项目表，包括：实验名称、实验主项目测试号、实验子项目测试号、实验描述、实验拓扑矩阵，其中，实验名称存放该实验项目的名称，实验主项目测试号存放用于标记该实验主项目的唯一标识，为10位十进制数，实验子项目测试号字段存放标记该实验主项目的测试子项目，其编号为两位十进制数，实验描述字段存放针对该实验行为的描述，实验拓扑矩阵为一个用于描述当前实验环境中所需要的参与者连接情况的邻接矩阵；用户辅助实验表，包括：客户机真实IP地址字段，记录当前网络实验环境中客户机的真实IP地址；参与实验次数字段，以用于平均分配联机实验为客户机带来的额外负载；连接情况标识字段，用户标识该客户机是否可达；网络实验参与者表，包括：参与实验的客户机IP地址字段，为当前被服务器选择来做实验的客户机的真实IP地址；连接情况字段，用以记录向客户端发送活报文的次数，初始化的允许值为3；步骤(2.)：当客户端收到用户输入的网络试验请求后，向服务器端发送测试请求报文，其中包括：测试名称、主项目测试号、子项目测试号，并初始化定时器10秒；步骤(3.)：客户端收到服务器端发送的单机开始实验的报文，便依次执行以下步骤：步骤(3.1.)：客户端把参与网络实验的服务器端的IP地址填入网络实验服务器保活表中相应的位置，并且把对应客户端的连接情况字段置为3；步骤(3.2.)：按照步骤(3)中单机开始实验报文中的实验描述进行实验，同时每隔10秒扫描一次网络实验服务器保活表，若发现网络实验服务器的记录中连接情况字段为0或者小于0，则终止实验并告知用户所连网络实验服务器不可达；反之把该连接情况字段减1，同时给服务器发送保活报文，继续进行实验；步骤(3.3.)：客户端在实验结束后向服务器发送实验结束报文，其中包括：实验名称、实验主项目测试号及实验子项目测试号；步骤(4.)：当客户端收到服务器的多机联机合作网络实验拓扑发现报文后，则立即给服务器端发送确认报文，同时把该报文中的实验描述内容记录在客户端，同时等待服务器端发送多机联机合作网络实验开始报文；步骤(5.)：客户端在收到步骤(4)所述的开始报文后，依次执行以下步骤：步骤(5.1.)：从服务器发送的多机联机合作网络实验开始报文中取出网络邻接矩阵字段，同时建立一张网络实验服务器保活表，将网络实验服务器的IP地址填入网络实验服务器保活表，并且将对应连接情况字段置为3；步骤(5.2.)：按照实验描述开始执行实验，同时每隔10s的时间间隔扫描一次网络实验服务器保活表，发现网络实验服务器的记录中连接情况字段为0或者小于0，则终止实验，反之则将网络实验服务器的记录中连接情况字段减去1，同时给服务器发送保活报文，按照实验描述继续执行实验；步骤(5.3.)：如果按照实验描述已经将实验做完，则给服务器端发送实验结束报文，报文中包括实验名称、实验主测试号、实验子测试号；步骤(6.)：客户端如果收到网络实验服务器的保活报文，则将网络用户测试表中的网络实验服务器连接情况字段置为3；步骤(7.)：客户端如果收到服务器端网络实验结束报文，则终止实验，同时将网络实验服务器保活表中记录清空，等待服务器发送实验开始报文；步骤(8.)：服务器端如果收到了客户端开始网络实验的测试请求报文，则用该报文中的实验主项目测试号字段查找实验测试项目表，如果实验测试项目表中不存在与该报文中实验主项目测试号相同的实验项目，则向客户端发送通知报文，告知不存在该实验项目，并且结束服务器端操作；反之如果实验测试项目表中存在与该报文中实验主项目测试号相同的实验项目，则扫描用户辅助实验表，将所有客户机的连接情况字段标识为可达，再按照如下步骤继续扫描实验测试项目表中的实验拓扑矩阵；步骤(8.1.)：扫描实验拓扑矩阵取该矩阵，并获取该矩阵的代表需要参加本次实验的主机个数的列长度为N，如果需要参与该实验的主机个数小于等于2，则将实验测试项目表中的实验描述发送给客户端，通知客户端单机开始实验，同时根据参与实验的网络实验客户端的网络实验参与者表，初始化一个时间长度为10s的定时器，开始向网络实验客户端发送保活报文；步骤(8.2.)：如果需要参与该实验的主机个数大于2，则依次执行以下步骤：步骤(8.2.1.)：扫描用户辅助实验表的连接情况字段，如果可供选择的主机数目小于N则给客户机发送网络实验结束报文，同时结束服务器端的操作，反之按照参与实验次数最少的原则，逐个选出N个主机；步骤(8.2.2.)：将实验测试项目表中的实验描述以及实验拓扑矩阵分别发送给参与实验的所有客户端，并以编号的形式告知该客户端在实验拓扑矩阵中所在的位置，矩阵中的第一列就表示了编号为1的客户端与其它所有主机的连接情况，该编号的取值范围为[1，N]，报文的类型为多机联机合作网络实验拓扑发现报文，包含实验测试项目表中的实验描述以及实验拓扑矩阵；步骤(8.2.3.)：所有报文发送完毕以后，初始化一个时间长度为20s的定时器，并开始等待所有参加该次实验客户端的确认报文，将参与实验客户机IP地址填入网络实验参与者表中，并且将每个客户机的连接情况字段置为3，初始化一个时间长度为10s的定时器，开始向网络实验客户端发送保活报文；步骤(9.)：服务器端如果在20s内收到了所有参加该次实验的客户端的确认报文，则向参加该实验的所有客户端发送联机合作网络实验开始的报文，并且在用户辅助实验表中将所有参加该次实验的客户端的实验次数加1；反之将用户辅助实验表中对应的客户机记录的连接情况字段标识为不可达，同时回到步骤(8.)；步骤(10.)：以每隔10s执行一次的时间间隔扫描网络实验参与者表中的每个客户端，如果发现连接情况字段为0或者小于0，则终止实验，同时给所有参与网络实验的客户机发送网络实验结束报文，并回到步骤(8.)，反之则将该表项的连接情况字段减去1，同时给该客户端发送保活报文，按照实验描述继续做实验；步骤(11.)：服务器如果收到客户段发送的网络实验结束报文，则扫描用户辅助实验表，将实验的参与者的实验次数减1。