CSMACD模拟实验指导书VIP专享

1 实验一 CSMA/CD 协议模拟实验 一、实验目的 以太网是目前应用最广泛的局域网。本课程设计的目的是通过模拟以太帧的发送过程，使大家能进一步理解和掌握以太网核心协议CSMA/CD。 二、实验要求 编写程序模拟以太结点的数据发送流程。具体要求： 1) 用两个线程a 和b 模拟两台主机。 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|ID，ID为该线程的线程号）。 4) 每台主机须向总线上成功发送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“ID send success”，产生冲突（Bus！＝ID）后报告“ID send conllision ”，发送失败（即冲突计数器值为0）后报告“ID send failure”。随着主机发送成功次数增加，报告其已发送成功的次数，如“主机A 发送成功数＝3”。 2 三、相关知识 1. CSMA/CD 协议工作原理及性能分析 以太网的核心技术是随机争用型介质访问控制方法，即带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD 方法。 它的工作原理是: 发送数据前先侦听信道是否空闲，若空闲，则立即发送数据。若信道忙碌，则等待一段时间至信道中的信息传输结束后再发送数据；若在上一段信息发送结束后，同时有两个或两个以上的节点都提出发送请求，则判定为冲突。若侦听到冲突,则立即停止发送数据，等待一段随机时间,再重新尝试。 其原理简单总结为：先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发。 性能指标：信道利用率、吞吐量、介质利用率等 CSMACD 的主要影响因素：传播时延、工作站数等。 ①CSMA/CD 对站点个数不是很敏感，对实际的输入负载比较敏感。 ②CSMA/CD 对传播时延a 比较敏感。 ③CSMA/CD 冲突不可避免。 ④CSMA/CD 的介质利用率随a 的上升下降较快。 ⑤CSMA/CD 适合通信量不大，交互频繁的场合 ⑥对于CSMA/CD 帧越长，吞吐量越太，要求帧具有最 小 长度 ，当 有许 多短消 息时，带宽 浪 费 严 重。 ⑦CSMA/CD 在轻 负载时提供 最 短 延迟，但 对重负载敏感。 2.以太帧的发送流 程 1) 载波侦听过 程 。结点在发送一个帧前，必 须 侦听总线 是否空闲。由 于以...