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.doc

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 曼彻斯特编码是一种常用的编码方式，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。 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”。 透明网桥自学习域转发帧算法是指网桥根据收到的帧的源 MAC 地址以及到达的端口号，向路由表增加或刷新一条记录的逆向自学习方法。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。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。 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）。当网络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（Spaning tree）。 IP 分片是指将大于最大传输单元（MTU）的数据报文分割成小于等于 MTU 的多个分片，以便通过不同网段的传输。IP 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。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；而这三个标志就组成了 IP 分片的所有信息。接受方就可以利用这些信息对 IP 数据进行重新组织。