模擬總線型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀發(fā)送過程

1、題目：模擬總線型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀發(fā)送過程姓名: 學(xué)號: 班號: 時間:2016/10/03計算機(jī)學(xué)院時間:目 錄摘 要1 目的12 要求13相關(guān)知識14實現(xiàn)原理及流程圖錯誤!未定義書簽。5程序代碼46運(yùn)行結(jié)果與分析57參考文獻(xiàn)15題目：模擬總線型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀發(fā)送過程1、 目的 模擬總線型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀發(fā)送過程，熟悉Ethernet的基本工作原理，特別是CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法。2、 要求在一臺計算機(jī)上模擬總線-臺網(wǎng)發(fā)送過程，總線上連接的計算機(jī)個數(shù)兩個，支持CSMA/CA協(xié)議（二進(jìn)制指數(shù)退避算法）已經(jīng)實現(xiàn)了a計算機(jī)模擬發(fā)送過程，請完成b計算機(jī)模擬發(fā)送過程。3、 相關(guān)知識Ethernet的核心技術(shù)

2、是隨機(jī)爭用型介質(zhì)訪問方法，即帶有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問（CSMA/CD）方法。1. Ethernet的幀的發(fā)送流程1） 載波監(jiān)聽過程。Ethernet中每個結(jié)點(diǎn)利用總線發(fā)送數(shù)據(jù)，總線是每個結(jié)點(diǎn)共享的公共傳輸介質(zhì)，所以結(jié)點(diǎn)在發(fā)送一個幀前，必須偵聽總線是否空閑。由于Ethernet的數(shù)據(jù)采用曼徹斯特編碼方式，所以可以通過判斷總線電平是否跳變來確定總線是否空閑。若總線空閑，就可啟動發(fā)送，否則繼續(xù)偵聽。2） 沖突檢測。在數(shù)據(jù)發(fā)送過程中，可能會產(chǎn)生沖突（沖突是指總線上同時出現(xiàn)兩個或兩個以上的發(fā)送信號，它們疊加后的信號與波形與任何發(fā)送結(jié)點(diǎn)輸出的信號波形不相同。因為可能有多個主機(jī)都在偵聽總線，當(dāng)他們偵聽

3、到總線空閑時，就會往總線上發(fā)送數(shù)據(jù)）。所以在發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，也應(yīng)該進(jìn)行沖突檢測，只要發(fā)現(xiàn)沖突就應(yīng)該停止發(fā)送數(shù)據(jù)。3） 隨機(jī)延遲后重發(fā)。在檢測到?jīng)_突，停止發(fā)送后，結(jié)點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)延遲后重發(fā)。若重發(fā)16次后還沒成功，則宣告發(fā)送失敗，取消該幀的發(fā)送。延遲計算的方法一般采用截止二進(jìn)制指數(shù)后退算法.該算法可表示為:r=2k*R*a.其中r為結(jié)點(diǎn)重新發(fā)送需要后退的延遲時間，a為沖突窗口值（沖突窗口為總線最大長度和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度比值的二倍），R為隨機(jī)數(shù)，k的取值為k=min（n，10），n為該幀已被發(fā)送的次數(shù)。2. Ethernet幀接收流程幀接收流程大致可以分為以下三個步驟：1） 檢查是否發(fā)生沖突

4、，若發(fā)生沖突，則丟棄該幀；若沒有沖突，進(jìn)入下一步2） 檢查該幀的目的地址是否可以接收該幀，若可以接收，則進(jìn)入下一步。3） 檢查CRC校驗和LLC數(shù)據(jù)長度。若都正確，接收該幀，否則丟棄。4、 實現(xiàn)原理及流程圖實現(xiàn)原理重難點(diǎn)：1）模擬沖突的過程，在這個程序中不要使用任何線程同步機(jī)制 2）若程序不能模擬出沖突，可以在某些地方加入延時。核心代碼：UINT aThread(LPVOID pParam) /初始化成功次數(shù)，沖突計數(shù)器，沖突窗口與隨機(jī)數(shù) int i=0; int CollisionCounter=16; double CollisionWindow=0.005; int randNum=ra

5、nd()%3;Loop: /總線空閑 if(Bus=0) /模擬發(fā)送Ethernet幀 Bus=Bus|ID1; Sleep(12); /發(fā)送過程無沖突 if(Bus=ID1) printf("%d Send Successn",ID1); Bus=0; CollisionCounter=16; Sleep(rand()%10); i+; printf("主機(jī)a發(fā)送成功次數(shù)= %dn",i); /發(fā)送次數(shù)不夠3次，開始下一次發(fā)送 if(i<5) goto Loop; /發(fā)送過程有沖突 else printf("%d Send Collis

6、ionn",ID1); Bus=0; CollisionCounter-; if(CollisionCounter>0) /隨機(jī)延遲重發(fā)，延遲算法用截止二進(jìn)制指數(shù)后退算法 Sleep(randNum*(int)pow(2,(CollisionCounter>10)?10:CollisionCounter)*CollisionWindow); goto Loop; else printf("%ld Send Failuren",ID1); /總線忙 else goto Loop; return 0; 流程圖5、程序代碼(以附件形式,編程環(huán)境:visual

7、 c+6.0)見附件SendFrame文件夾 5、 運(yùn)行結(jié)果與分析運(yùn)行結(jié)果截圖：在visual studio中建立支持MFC的win32 console application時，會自動生成與項目同名的cpp文件，因為對MFC編程不太了解，所以一開始我是在項目中再新建一個cpp文件添加上述代碼，導(dǎo)致的結(jié)果是編譯能夠通過，但是運(yùn)行的時候只是黑框，沒有任何結(jié)果。 在vc+6.0中重新嘗試，編譯能夠通過，但是鏈接的時候提示項目中定義了兩個_main函數(shù)，嘗試將代碼復(fù)制進(jìn)自動生成的與項目同名的cpp文件中，運(yùn)行通過。 檢索到的關(guān)于MFC編程的概述如下： MFC (Microsoft Foundatio

8、n Class Library)中的各種類結(jié)合起來構(gòu)成了一個應(yīng)用程序框架，它的目的就是讓程序員在此基礎(chǔ)上來建立Windows下的應(yīng)用程序，這是一種相對SDK來說更為簡單的方法。因為總體上，MFC框架定義了應(yīng)用程序的輪廓，并提供了用戶接口的標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)方法，程序員所要做的就是通過預(yù)定義的接口把具體應(yīng)用程序特有的東西填入這個輪廓。Microsoft Visual C+提供了相應(yīng)的工具來完成這個工作：AppWizard可以用來生成初步的框架文件（代碼和資源等）；資源編輯器用于幫助直觀地設(shè)計用戶接口；ClassWizard用來協(xié)助添加代碼到框架文件；最后，編譯，則通過類庫實現(xiàn)了應(yīng)用程序特定的邏輯。如前所述，MFC實現(xiàn)了對應(yīng)用程序概念的封裝，把類、類的繼承、動態(tài)約束、類的關(guān)系和相互作用等封裝起來。這樣封裝的結(jié)果對程序員來說，是一套開發(fā)模板（或者說模式）。MFC提供了一個Windows應(yīng)用程序開發(fā)模式，對程序的控制主要是由MFC框架完成的，而且MFC也完成了大部分的功能，預(yù)定義或?qū)崿F(xiàn)了許多事件和消息處理，等等?？蚣芑蛘哂善浔旧硖幚硎录?，不依賴程序員的代碼；或者調(diào)用程序員的代碼來處理應(yīng)用程序特定的事件。MFC是C+類庫，