计算机网络课程设计[模拟ethernet帧的发送过程]

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1、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：12170106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评阅意见：评定成绩：指导老师签名：年月日目录一、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21.技术可行性22.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41.Ethernet帧的发送流程42Ethernet帧的接收流程4六.详细设计61.设计中的重点及难点62.核心代码7

2、3.程序流程74.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Eth

3、ernet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

4、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“IDsendsuccess”，产生

5、冲突（即Bus！=ID）后，报告“IDsendcollision”，发送失败（即冲突计数器值为0）后报告“IDsendfailure”。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”。12三、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

6、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，Ethern

7、etV2.0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12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的帧前定界符结构为101

8、01011。如果将前导码与帧定界符一起看，那么在62位101010…1010位序列之后出现11。在11之后是Ethernet帧的目的地址字段。前导码与帧前定界符主要是保证接收同步，这8B接收后不需要保留，也不记入帧头长度中。(2)目的地址和源地址目的地址(DA)与法制地址(SA)分别表示帧的接收结点地址与发送结点的硬件地址。l在Ethernet帧中，目的地址和法制地址字段长度可以是2B或6B。目前的Ethernet都使用6B(即48位)长度的地址。lEthernet帧的目的地址可以是单播地址(unicastaddres

9、s)、多播地址(multicastaddress)与广播地址(broadcastaddress)，目的地址的第一位为0表示单播地址，为1表示多播地址，目的地址为全1表示广播地址。(3)长度字段802．3标准中的帧用2B定义数据字段包含的字节数。协议规定，帧数据的最小长度为46B，最大长度为1500B。设置最小帧长度的目的是使每个接