计算机网络课程设计报告---CSMACD协议仿真

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1、针算机网珞礫程说针实验報告-CSMA/CD协议仿真学院：计算机科学与通信工程、CSMA/CD协议工作原理(查资料)及性能分析(指标与影响因素)CSMA/CD是carriersensemultipleaccess/collisiondetected的缩写，口J译为“载波侦察听多路访问/冲突检测”，或“带有冲突检测的载波侦听多路访问”。所谓载波侦听(carriersense),意思是网络上各个工作站在发送数据前都要总线上冇没有数据传输。若干数据传输(称总线为忙)，则不发送数据；若无数据传输(称总线为空)，立即发送准备好的数据。所谓多路访问(m

2、ultipleaccess)意思是网络上所冇工作站收发数据共同使用同一条总线，且发送数据是广播式的。所谓冲突(collision)，意思是，若网上有两个或两个以上工作站同时发送数据，在总线上就会产生信号的混合，哪个工作站都同时发送数据，在总线上就会产生信号的混合，哪个工作站都辨别不出真正的数据是什么。这种情况称数据冲突又称碰撞。为了减少冲突发生后又的影响。工作站在发送数据过程中还要不停地检测自己发送的数据，有没有在传输过程中与其它工作站的数据发生冲突，这就是冲突检测(collisiondetected)oCSMA/CD媒体访问控制方法的工

3、作原理，可以概插如下：先听后说，边听边说；一旦冲突，立即停说；等待时机，然后再说；注：“听”，即监听、检测之意；“说”，即发送数据之意。上面儿句话意思是在发送数据前，先监听总线是否空闲。若总线忙，则不发送。若总线空闲，则把准备好的数据发送到总线上。在发送数据的过程中，工作站边发送检测总线，是否口己发送的数据有冲突。若无冲突则继续发送直到发完全部数据；若有冲突，则立即停止发送数据，但是要发送一个加强冲突的JAM信号，以便使网络上所有工作站都知道网上发生了冲突，然后，等待一个预定的随机时间，且在总线为空闲时，再重新发送未发完的数据。CSMA/

4、CD控制方式的优点是：原理比较简单，技术上易实现，网络屮各工作站处于平等地位，不需集中控制，不提供优先级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下降。性能指标：信道利用率、吞吐量、介质利用率CSMACD的主要影响因素：传播时延、工作站数。©CSMA/CD对站点个数不是很敏感，对实际的输入负载比较敏感。②CSMA/CD对传播时延a比较敏感。③CSMA/CD冲突不可避免。④CSMA/CD的介质利用率随a的上升卜•降较快。⑤CSMA/CD适合通信量不大，交互频繁的场合⑥对于CSMA/CD帧越长，吞吐量越太，要求帧具冇最小长度，当冇许

5、多短消息吋，带宽浪费严重。⑦CSMA/CD在轻负载吋提供最短延迟，但对重负载敏感。主要参数：时间片512比特时间帧问间隔9.6微秒尝试极限16退避极限10人为干扰长32比特最大帧长1518字节最小帧长512字节地址字段长48比特二、CSMA/CD协议基本工作流程1.以太帧的发送流程1）载波侦听过程。结点在发送一•个帧前，必须侦听总线是否空闲。由于以太的数据采用曼彻斯特编码方式，所以可以通过判断总线电平是否跳变来确定总线是否空闲。若总线空闲，就可启动发送，否则继续侦听。2）冲突检测。在数据发送过程中，可能会产生冲突。所以在发送数据的过程中，

6、也应该进行冲突检测，只要发现冲突就应该停止发送数据。3）随机延迟后重发。在检测到冲突、停止发送后，结点进行随机延迟后重发。若重发16次后还没成功，则宣告发送失败，取消该帧的发送。随机延迟的计算方法一般采用截止二进制指数后退算法。该算法可表示为：T=2*R*ao其中T为结点重新发送需耍的后退延迟时间,a为冲突窗I」值,R为随机数，从0到2k—1中取值，k的取值为min（n,10）,n为该帧已被发送的次数，下图为以太帧的发送流程。丿帧接收流程大致可以分为以下三个步骤:1）检查是否发生冲突，若发生冲突，则丢弃该帧，若没有冲突，进入下一步。2）检

7、查该帧的目的地址看是否可以接收该帧，若可以接收，则进入下一步。3）检杳CRC校验和LLC数据长度。若都正确，接收该帧，否则丢弃。三、分析、理解所给的仿真程序（对照流程图说明是如何仿真的、每个sleep函数的作用）#includenstdafx.hH#includencsmacd.hn#include#include#include#include#ifdef_DEBUG#definenewlDEBUG_NEW#undefTHIS_FILEHIS_FILE[]=_FIL

8、E_;#endif//staticcharT〃定义变量〃初始化共享〃线程a,代表主机a〃线程b,代表主机bCWinThread*threadl,*thread2;DWORDIDl,ID2,Bu