模拟总线型以太网数据帧发送过程.doc

题目： 模 拟 总 线 型 以 太 网 数 据 帧 发 送 过 程 姓名: 学号: 班号: 时间:2016/10/03 计算机学院 时间: 目 录 摘 要 1 目的 1 2 要求 1 3 相关知识 1 4 实现原理及流程图 错误!未定义书签。 5 程序代码 4 6 运行结果与分析 5 7 参考文献 15 题目：模拟总线型以太网数据帧发送过程 目的 模拟总线型以太网数据帧发送过程，熟悉Ethernet的基本工作原理，特别是CSMA/CD介质访问控制方法。 要求 在一台计算机上模拟总线-台网发送过程，总线上连接的计算机个数两个，支持CSMA/CA协议（二进制指数退避算法） 已经实现了a计算机模拟发送过程，请完成b计算机模拟发送过程。 相关知识 Ethernet的核心技术是随机争用型介质访问方法，即带有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）方法。 Ethernet的帧的发送流程 载波监听过程。Ethernet中每个结点利用总线发送数据，总线是每个结点共享的公共传输介质，所以结点在发送一个帧前，必须侦听总线是否空闲。由于Ethernet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。 冲突检测。在数据发送过程中，可能会产生冲突（冲突是指总线上同时出现两个或两个以上的发送信号，它们叠加后的信号与波形与任何发送结点输出的信号波形不相同。因为可能有多个主机都在侦听总线，当他们侦听到总线空闲时，就会往总线上发送数据）。所以在发送数据的过程中，也应该进行冲突检测，只要发现冲突就应该停止发送数据。 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。延迟计算的方法一般采用截止二进制指数后退算法.该算法可表示为:r=2^k*R*a.其中r为结点重新发送需要后退的延迟时间，a为冲突窗口值（冲突窗口为总线最大长度和电磁波在介质中的传播速度比值的二倍），R为随机数，k的取值为k=min（n，10），n为该帧已被发送的次数。 Ethernet帧接收流程 帧接收流程大致可以分为以下三个步骤： 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 检查该帧的目的地址是否可以接收该帧，若可以接收，则进入下一步。 检查CRC校验和LLC数据长度。若都正确，接收该帧，否则丢弃。 实现原理及流程图 实现原理 重难点：1）模拟冲突的过程，在这个程序中不要使用任何线程同步机制 2）若程序不能模拟出冲突，可以在某些地方加入延时。 核心代码： UINT aThread(LPVOID pParam) { //初始化成功次数，冲突计数器，冲突窗口与随机数 int i=0; int CollisionCounter=16; double CollisionWindow=0.005; int randNum=rand()%3; Loop: //总线空闲 if(Bus==0) { //模拟发送Ethernet帧 Bus=Bus|ID1; Sleep(12); //发送过程无冲突 if(Bus==ID1) { printf(%d Send Success\n,ID1); Bus=0; CollisionCounter=16; Sleep(rand()%10); i++; printf(主机a发送成功次数= %d\n,i); //发送次数不够3次，开始下一次发送 if(i5) goto Loop; } //发送过程有冲突 else { printf(%d Send Collision\n,ID1); Bus=0; CollisionCounter--; if(CollisionCounter0) { //随机延迟重发，延迟算法用截止二进制指数后退算法