计算机网络课程设计报告--帧封装.docx

计算机网络课程设计报告题目：帧封装一、问题描述帧是在数据链路层数据进行传输与交换的基本单位。构造帧对于理解网络协议的概念、协议执行过程以及网络问题处理的一般方法具有重要的意义。本次课程设计的目的是应用数据链路层与介质访问控制层的知识，根据数据链路层的基本原理，通过构造一个具体的Ethernet帧，从而深入理解网络协议的基本概念与网络问题处理的一般方法。二、概要设计(抽象数据类型定义)编写程序，根据给出的原始数据，组装一个IEEE802.3格式的帧(题目默认的输入文件为二进制原始数据(文件名为inputl)。1)要求程序为命令行程序。比如，可执行文件名为framcr.exe,则命令行形式如下：framerinputfileoutputfile其中，inputfile为原始数据文件，outputfile为输出结果。2)输出：对应inputl的结果分别为OUtPUt1。三、详细设计L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、目的地址、源地址和长度字段。写入前四个部分十分简单，而写入长度字段时需要计算输入文件的长度。所以计算输入文件长度的方法如下所示：intIength=O;infile.seekg(0,ios:end);将读指针移到文件末尾。Iength=infile.tellg();i+算指针偏移量，即为输入文件的长度。unsignedchar*data=newunsignedCharUength;创建字符指针并根据文件长度初始化。infile.seekg(0,ios:beg);将读指针移到文件开始。infile.read(data,length);将文件数据读入到字符指针data中。file.put(char(length>>8);file.put(char(length&Oxff);将文件长度值按照逆序写入到输出文件的长度字段中。file.write(data,length);将data内容写入到输出文件中。这种方法采用的是使用文件流相关函数的办法，简单明了，可以先获得文件数据长度，再申请相同大小的空间，不会造成空间上的浪费。2 .填充数据字段在数据字段中，数据字段的最小长度为46B。如果帧的LLC数据少于46B,则应将数据字段填充至46B。填充字符是任意的，不计入长度字段值中。在程序中是用一下方法实现的：如果输入文件长度不足B,则用补足Bif(length<46)(for(intj=length;j<46;j+)file.put(char(0x00);)3 .计算CRC校验码并填充帧封装的最后一步就是对数据进行校验，并将校验结果记入帧校验字段。本程序中实现的是CRC-8校验算法，方法如下所示：file.put(char(OxOO);将数据字段后添加个file.seekg(8,ios:beg);将读指针指向目的地址字段，从此处开始CRC计算unsignedcharCh;Ch用来保存读入的字符。unsignedcharCrC=Char(OXo0)余数初始值为。While(I)进行CRC计算file,get(ch);if(ch=0xff)/判断是否到了文件结尾，如果是，则退出循环。break;for(i=0;i<8;i+)对入读入的字符的位分别处理。if(0x80=(crc&(0x80)当前余数最高位为，需要进行除法运算。(crc=(crc<<1)&(Oxff);/crc左移位，最低位补。crc=crc(ch0x80)>>7);将输入数据相应的值递补到余数末位。CrC=CrCXOX07);进行除法运算，即与除数的低位相异或。else当前余数的最高位为，不需要进行除法运算。(crc=(crc«l)&(Oxff);/crc左移位,最低位补。crc=crc(ch0x80)>>7);将输入数据相应位的值递补到余数末位。)Ch=Ch<<1;读到的字符左移位，使数据下一位作为输入位。)4 .程序流程图填充 46-Ienth字节'0'输入文件潦加一字节0,计算CRC值添加检验字段添加完成，关输入输出文件四、调试分析最开始编程的时候，没有完全掌握好帧的七个组成部分，在进行封装的时候因为缺少了其中的长度字段，因而在执行framer,cxe文件时，不能得到正确而的结果。在这方面，最后通过细心的检查和查阅相关的资料，知道所缺的部分。将其添加后，程序的整个部分无误。又由于在此次的程序中，有很多函数的运用，因为对函数的运用掌握的不是很全面，在编写程序的过程中多多少少都会遇到一定程度的麻烦。如fstream既可以输入也可以输出，而ifstream只能进行输入。刚开始编写的时候，将两者沦为一团，结果不能正确显示；SeCkg函数的运用中也遇到类似的问题。五、心得体会在此次的课程设计中，我们做的题目是帧封装。在最开始两天收集资料的过程中，查阅了很多帧的封装的知识，对帧及其封装的方法有了一定程度的了解和掌握。从最开始对帧的一个模糊的印象到对帧的结构的七个部分的完全掌握，有了很大的收获，并且使帧的封装得以实现。本次的课程设计为了实现帧的封装，主要是将帧的七个部分-前导码、帧前定界符、目的地址、源地址、长度字段、数据字段和校验字段，一个一个按顺序封装的，最后使得一个帧的封装得以完成。同时，在编写程序的过程中，用到了很多的函数，这些函数的运用使得程序简便而且正确的运行出来。为了正确的实现这些函数，我查阅了很多相关的资料，从中获得了大量的有用的信息，收获也颇丰富。同时，在这近一周的课程设计中，我们的动手能力得到了很大的提高，而且让你给我将这学期所学的网络的知识和以前所学的编程的知识充分的联系起来，对这门课的认识又提高了一层。除此之外，在做课程设计的时候也遇到了很多的问题，最后在同学的帮助下正确的解决了。从最开始的遇到问题到最后的正确解决问题，我懂得了正确出来问题的方法，也知道了自己的不足之处。此次的课程设计也是一个认识自我的好机会。六、用户手册（系统的使用方法介绍）首先创建一个inputl的输入文件和一个input2的输出文件。然后根据下图进行操作使用方法：Q*C：Docn*entsaooidSqttingSAdainistrator桌面顿封装DebgfraBer.exe”请按以下格式输入：framerinputfileoutputfilePressanykeytoContinuev执行framer.exe文件的结果如下所示:QIC：fmfSsystea32cad.exeMicrosoftUindowsXP版本512600<C>版权所有1985-2001MicrosoftCorp.C：XDocunentsandSettingsXAdninistrator>d:D：>fraer请按以下格式输入：framerinputfileoutputfileD：>frae*inputl请按以下格式输入：FranerinputfileoutputfileD：>frarnerinputlinput2帧文件input2封装完成D三>