计算机网络设计[模拟Ethernet帧的发送过程]解决方案.doc

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芙蓉学院 计算机网络课程设计报告 课 题: 模拟Ethernet帧的发送过程 姓 名: 刘珊岑 学 号: 专业班级: 计算机科学与技术 1201 指导教师: 聂方彦 设计时间: 2015年上学期 地 点: E3-A501 目录 一、课程设计目的和意义 1 二、课程设计题目描述和要求 1 三、可行性分析 2 1.技术可行性 2 2.功能分析 2 四、帧结构分析 2 帧的介绍 2 五. Ethernet帧的发送与接收流程 4 1 .Ethernet帧的发送流程 4 2 Ethernet帧的接收流程 4 六.详细设计 6 1.设计中的重点及难点 6 2.核心代码 7 3.程序流程 7 4.完整程序 8 七.运行结果 11 八.总结 13 九.参考文献 13 一、课程设计目的和意义 帧是在数据链路层数据进行传输与交换的基本单位。构造帧对于理解网络协议的概念、协议执行过程以及网络问题处理的一般方法具有重要的意义。本次课程设计的目的是应用数据链路层与介质访问控制层的知识,根据数据链路层的基本原理,通过构造一个具体的Ethernet帧,从而深入理解网络协议的基本概念与网络问题处理的一般方法。 二、课程设计题目描述和要求 题目:编写程序模拟Ethernet结点的数据发送流程 设计要求: (1)用两个线程a,b来模拟Ethernet上的两台主机。 (2)用一个双字类型变量Bus来模拟总线(将其初始化为“/0”,并且总线等于“/0”时表示总线空闲)。 (3)两个子线程向总线发送自己的数据。数据用该线程的线程信号进行模拟,发送数据用线程号和Bus的“或”操作进行模拟(即Bus=Bus|ID,ID为该线程的线程号)。 (4)每台主机须向总线成功发送10次数据,如果其中某次数据发送失败,则该线程结束。 (5)发送流程须遵循CSMA/CD。随机延迟算法中的冲突窗口取0.005。在数据发送成功(即Bus==ID)后,报告“ID send success”,产生冲突(即Bus!=ID)后,报告“ID send collision”,发送失败(即冲突计数器值为0)后报告“ID send failure”。随着主机发送成功次数的增加,报告其已发送成功的次数,如“主机A发送成功次数=3”。 三、可行性分析 1.技术可行性 技术可行性分析包括:风险分析、资源分析和技术分析。风险分析的任务是,在给定的约束条件下,判断能否设计并实现系统所需功能和性能。资源分析的任务是,论证是否具有系统开发所需的各类人员(管理人员和各类专业技术人员)、软件、硬件资源和工作环境等。技术分析的任务是,论证当前的科学技术是否支持系统开发的全过程。其中最主要的是分析技术条件是否能顺利完成开发工作,硬、软件能否满足开发者的需要等。 2.功能分析 基本功能 1.在一台计算机上实现,用多个程序或线程来模拟多个计算机 2.使用一个共享数据区来模拟总线 3.模拟实现载波监听的过程 4. 模拟实现发生冲突的过程和冲突的处理机制 四、帧结构分析 帧的介绍 术语“帧”来源于串行线路上的通信。其中,发送者在发送数据的前后各添加特殊的字符,使它们成为一个帧。Ethernet从某种程序上可以被看作是机器这间的数据链路层连接。 首先我们来认识一下Ethernet帧结构,Ethernet V2.0规范和IEEE802.3标准中的Ethernet帧结构有一些差别,这里我们按802.3标准的帧结构进行讨论,图一给出了Ethernet帧结构图。 前导码 帧前定界符 目的地址 源地址 长度字段 数据字段 校验字段 (7B) (1B) (2/6B) (2/6B) (2B) (长度可变) (4B) 图一 Ethernet帧结构 如图一所示,802.3标准的Ethernet帧结构由6部分组成。 (1)前导码与帧前定界符字段 前导码由56位(7B)的1010101…101010位序列组成。帧前定界符可以 视为前导码的延续。1B的帧前定

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