网基课程设计--曼切斯特编码模拟、透明网桥自学习域转发帧算法模拟、ip分片模拟

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1、课程设计报告理论基础与原理分析计算机网络基础课程设计报告学号：姓名：班级：题号：01、06、07题目：曼切斯特编码模拟、透明网桥自学习域转发帧算法模拟、IP分片模拟分值：10+20+10目录一、理论基础与原理分析19课程设计报告理论基础与原理分析二、数据结构与算法分析2三、测试数据与结果分析6四、课程设计心得与体会8五、课程设计程序源代码10一、理论基础与原理分析（归纳整理相关知识，用文字、图表等表述算法原理，可以举例说明。切忌照抄课本）01、曼彻斯特编码，常用于局域网传输。曼彻斯特编码将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对

2、方，每位编码中有一跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能。但每一个码元都被调成两个电平，所以数据传输速率只有调制速率的1/2。就是说主要用在数据同步传输的一种编码方式。在曼彻斯特编码中，用电压跳变的相位不同来区分1和0，即用正的电压跳变表示1，用负的电压跳变表示0。因此，这种编码也称为相位编码。由于跳变都发生在每一个码元的中间，接收端可以方便地利用它作为位同步时钟，因此，这种编码也称为自同步编码。在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号；从低到高跳变表示“0”，从高到低跳变表示“1”。还有一种是差分曼彻斯特

3、编码，每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无跳变表示“0”或“1”，有跳变为“0”，无跳变为“1”。06、1、每个网桥保存一个动态路由表（目的站点地址，端口号）。2、初始时，该路由表为空，以后通过逆向自学习方法获取路由信息。逆向自学习方法：当一个MAC帧到达网桥时，网桥根据其源MAC地址以及到达的端口号，向路由表增加或刷新一条记录。3、路由表的每一项都设置一个超时计时器，若超时，则删除该项，以适应拓扑结构的变化。4、当某一帧到达网桥时，查询路由表。若找到目的地址，则向对应的端口转发。若找不到目的地址，则向所有的端口广播（除了它所到达的端口外）。5、当网络

4、拓扑结构出现环路时，应阻塞某些网桥的某些端口，消除环路，使网络呈现出生成树结构（Spaningtree）。当一帧到达时，网桥必须决定将其丢弃还是转发。如果要转发，则必须决定发往哪个LAN。在插入网桥之初，由于网桥不知道任何目的地的位置，因而采用扩散算法（floodingalgorithm），把每个到来的、目的地不明的帧输出到连在此网桥的所有LAN中（除了发送该帧的LAN）。随着时间的推移，网桥将了解每个目的地的位置。一旦知道了目的地位置，发往该处的帧就只放到适当的LAN上，而不再散。07、分片和重新组装的过程对传输层是透明的，其原因是当IP数据报进行分片之后，只有

5、当它到达目的站时，才可进行重新组装，且它是由目的端的IP层来完成的。分片之后的数据报根据需要也可以再次进行分片。9课程设计报告理论基础与原理分析IP分片和完整IP报文差不多拥有相同的IP头，ID域对于每个分片都是一致的，这样才能在重新组装的时候识别出来自同一个IP报文的分片。在IP头里面，16位识别号唯一记录了一个IP包的ID，具有同一个ID的IP分片将会重新组装；而13位片偏移则记录了某IP片相对整个包的位置；而这两个表中间的3位标志则标志着该分片后面是否还有新的分片。这三个标志就组成了IP分片的所有信息(将在后面介绍)，接受方就可以利用这些信息对IP数据进行重

6、新组织分片重组是IP层一个最重要的工作，其处理的主要思想：当数据包从一个网络A进入另一个网络B时，若原网络的数据包大于另一个网络或者接口的MTU长度，则需要进行分片(若设置DF为1，则丢弃，并回送ICMP不可达差错报文)。因而在IP数据包的报头有若干标识域注明分片包的共同标识号、分片的偏移量、是否最后一片及是否允许分片。传输途中的网关利用这些标识域进可能的再行分片，目有主机把收到的分片进行重组以恢重数据。因此，分片包在经过网络监测设备、安全设备、系统管理设备时，为了获取信息、处理数据，都必须完成数据包的分片或重组。9课程设计报告数据结构与算法分析一、数据结构与算法

7、分析（结合程序流程图、模块结构图等图表分析程序结构、关键数据结构、关键算法。切忌粘贴源代码）01、在曼彻斯特编码中，用电压跳变的相位不同来区分1和0，即用正的电压跳变表示1，用负的电压跳变表示0。06、9课程设计报告数据结构与算法分析透明网桥采用的算法是逆向学习法(backwardlearning)。网桥按混杂的方式工作，故它能看见所连接的任一LAN上传送的帧。查看源地址即可知道在哪个LAN上可访问哪台机器，于是在散列表中添上一项。当计算机和网桥加电、断电或迁移时，网络的拓扑结构会随之改变。为了处理动态拓扑问题，每当增加散列表项时，均在该项中注明帧的到达时间。每当

8、目的地已在