以太网交换机自学习算法及可视化

设计题目: 以太网交换机自学习算法及可视化学院：

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目录

摘要.......................................................................................................................................................................... I ABSTRACT .......................................................................................................................................................... II 1引言. (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2课题研究的目的与意义 (1)

1.3程序开发工具简介 (1)

1.3.1 C#简介 (1)

1.3.2 visual studio简介 (2)

1.3.3 程序开发环境 (2)

2相关原理简介 (3)

2.1工作原理 (3)

2.2自学习能力 (3)

2.3过滤/转发 (3)

2.4单播 (4)

2.5广播 (4)

2.6交换机的局限性 (4)

2.6.1广播风暴 (4)

2.6.2广播通信量的增长 (4)

2.6.3有毒分组[10] (4)

3 总体设计 (5)

3.1设计思路 (5)

3.2模块设计 (5)

3.2.1信息选择模块 (5)

3.2.2 转发表（监视）的操作模块 (6)

3.2.3发送单播广播的操作模块 (7)

3.2.4主机添加模块 (7)

4 程序的实现与测试 (9)

4.1程序调试/测试 (9)

4.1.1程序调试................................................................................................. 错误!未定义书签。

4.1.2软件测试................................................................................................. 错误!未定义书签。

4.2自学习 (9)

4.3多播、广播 (13)

4.4主机添加 (15)

结束语 (18)

参考文献 (20)

附录： (22)

摘要

交换机自学习的模拟程序设计，使交换机的工作进程模拟出来，同时让交换机的自学习、过滤、转发的理解更容易，更方便，更直观，同时此程序浏览起来简洁方便，给用户的学习理解带来了便捷。

本系统使用Visual Studio 2008 作为开发软件，使用C#为开发工具，实现了交换机的工作原理模拟，转发表的更新，转发表的查询以及单播、广播的信息发送。

本文从分析课题的题目背景、题目意义、题目要求等出发，分别从需求分析、总体设计、详细设计、测试等各个方面详细介绍了系统的设计与实现过程，最后对程序的完成情况进行了总结。

关键词：交换机；自学习；转发表；可视化；

Abstract

Switches from the study of simulation program design can make the switch working process is simulated,and make self learning,filtering,and switches forward understanding more easily,more convenient,more intuitive.This program is concise and convenient to browse and brought convenient to users' learning to understand.

The system Visual Studio 2008 as a software development,using c# asdevelo-pment tool,to achieve the working principle of simulation of switch,and forwarding update and forwarding form's query,as well as unicast, broadcast messages.

Based on the analysis topic subject background, meaning, subject requirements.Respectively from the demand analysis,overall design,detailed design, testing various aspects,introducing the system design and implementation process.The last summary the completion of the program. Key words :The switch; Self learning; Turn published; Visualization;

1引言

1.1 课题背景

随着经济的发展，社会的进步，互联网已经普及到千家万户，对于互联网的学习和了解已经越来越迫切。此程序的开发，可以简洁方便的了解互联网的协议的交换机的模拟，通过操作的过程，可以深入的了解交换机的工作过程和原理，通过简单的界面操作把书本中的知识迅速的转化为自己的技能。本程序可以最大限度的了解此协议，高效率的完成学习的目的。

在数据链路层扩展要以太网要使用交换机。交换机工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤[1]。以太网交换机实质上就是一个多接口网桥，和工作在物理层的转发器和集线器有很大的差别，此外，多接口交换机的每个接口都直接与一个单个主机或另一个集线器相连，并且一般都工作在全双工方式。当主机需要通信时，交换机能同时连通许多对的接口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，无碰撞地传输数据。其内部的帧转发表也是通过自学习算法逐渐建立起来的。本课题便是基于交换机的自学习算法展开，依托于C#模拟交换机自学习过程以及模拟单播广播[2]。

1.2课题研究的目的与意义

本设计主要是将书本上的理论通过编程展示出来，以便更好让读者了解交换机自学习算法的过程。在计算机网络的学习中，两个主机之间的数据传输总是在一段一段的链路上传送，在两个相邻结点之间传送数据是直接传送的，这就需要使用专门的链路层的协议，在两个相邻结点之间传送数据时，数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻结点间的链路上“透明”地传输帧中的数据。

这样的一个界面我们可以清楚地测试交换机的自学习以及转发帧的过程，还有转发表的形成，展现了数据链路层，当交换机收到一个帧，根据目的MAC地址，进行单播或者广播，即一对一通信，或者发送给本局域网上所有站点的帧。

1.3程序开发工具简介

1.3.1 C#简介

我们所做的多接口交换机自学习算法是用C#语言编写。所以，在这里我介绍一下C#语言。C#是在之前的开发语言的基础上推出的一种最新的、面向对象的编程语言。其具有强大完善的功能，能够方便编写各种基于Microsoft .NET平台的应用程序， 平台依靠其强大的服务工具给编程人员的开发带来便利[3]。

应该看到C#拥有众多的工具，简单便利的语言结构，使其成为众多面向对象工具的代