计算机网络课程设计--模拟以太网帧封装

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1、 课程设计报告课程设计报告 课程设计题目：课程设计题目： 模拟以太网帧封装模拟以太网帧封装 专专 业：信息工程业：信息工程 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号号: 指导教师指导教师: 2013 年年 12 月月 20 日日 1 目目 录录 1 1设计任务和目的设计任务和目的 2 2 1 11 1 课程设计任务课程设计任务 . . 2 2 1 12 2 课程设计目的课程设计目的 . . 2 2 2 2设计原理设计原理 2 2 2 21 1 802.3802.3 标准帧结构标准帧结构 2 2 2 22 2 CRCCRC 的基本实现的基本实现 3 3 3 3设计实现设计实现 4 4 3 31

2、1 设计思路设计思路 4 4 3.1.13.1.1 填充帧头部字段填充帧头部字段 4 4 3.1.23.1.2 填充数据字段填充数据字段 4 4 3.1.33.1.3 计算填充计算填充 CRCCRC 4 4 3 32 2 流程图流程图 5 5 3.2.13.2.1 程序流程图程序流程图 6 6 3.2.23.2.2 C CRCRC 计算流程图计算流程图 7 7 4 4程序源码程序源码 8 8 5 5运行结果运行结果 1 10 0 6 6总结体会总结体会 1111 2 1.1.设计任务和目的设计任务和目的 1.11.1 课程设计任务课程设计任务 根据给出的原始数据，组装一个 IEEE802.3

3、格式的帧。默认的输入文件为二 进制原始数据。封装得到的帧输出到二进制数据文件中。 1.21.2 课程设计目的课程设计目的 （1）使学生掌握网络通信协议的基本工作原理； （2）培养学生基本掌握网络编程的基本思路和方法； （3）能提高学生对所学计算机网络理论知识的理解能力； （4）能提高学生对所学知识的实际应用能力和创新能力； （5）提高学生的科技论文写作能力。 2.2.设计原理设计原理 2.1 802.32.1 802.3 标准帧结构标准帧结构 以太网 Ethernet 帧格式： 前序（P） 目的地址(SD) 源地址(SA) 长度 数据 FCS 8 B 6B 6B 2B 461500B 4B 1

4、. 前序字段 前序字段由 7 个字节的交替出现的 1 和 0 组成， 设置该字段的目的是指示帧 的开始并便于网络中的所有接收器均能与到达帧同步。 2.帧起始定界符字段 它可以被看作前序字段的延续。实际上，该字段的组成方式继续使用前序字 段中的格式，这个一个字节的字段的前 6 个比特位置由交替出现的 1 和 0 构成。 该字段的最后两个比特位置是 11，这两位中断了同步模式并提醒接收后面跟随 的是帧数据。 3.目的地址字段 目的地址字段确定帧的接收者。6 个字节的源地址和目的地址字段是局域网 中的所有工作站必须使用同样的地址结构。 4.源地址字段 源地址字段标识发送帧的工作站。和目前地址字段类似

5、，源地址字段的长度 六个字节。 5.长度字段 3 用于 IEEE802.3 的两字节长度字段定义了数据字段包含的字节数。从前序 到 FCS 字段的帧长度最小必须是 64 字节。 基于最小帧长为 64 字节和使用六字节 地址字段的要求，意味着每个数据字段的最小长度为 46 字节。如果传输数据少 于 46 个字节，应将数据字段填充至 46 字节。不过，填充字符的个数不包括在长 度字段值中，数据字段的最大长度为 1500 字节。 6.数据字段 数据字段的最小长度必须为 46 字节以保证帧长至少为 64 字节， 这意味着传 输一字节信息也必须使用 46 字节的数据字段：如果填入该该字段的信息少于 46

6、 字节，该字段的其余部分也必须进行填充零。数据字段的最大长度为 1500 字节。 7. 校验序列字段 将计算出的 CRC 填入 32 位的 FCS 校验字段。帧校验序列字段提供了一种错 误检测机制，包括了地址字段、长度字段和数据字段的循环冗余校验（CRC）码。 2.2 CRC2.2 CRC 的基本实现的基本实现 利用 CRC 进行检错的过程可简单描述如下： 在发送端根据要传送的 k 位二进 制码序列，以一定的规则产生一个校验用的 r 位监督码(CRC 码)，附在原始信息 的后边，构成一个新的二进制码序列(共 k+r 位)，然后发送出去。在接收端，根 据信息码和 CRC 码之间所遵循的规则进行检验，以确定传送中是否出错。这个规 则在差错控制理论中称为“生成多项式” 。 3.3.设计实现设计实现 3.13.1 设计思路设计思路 3.1.13.1.1 填充帧头部字段填充帧头部字段 在这一部分需要向输出文件写入前导码、帧前定界符、