Description

مدرس: دکتر یزدان ی دستیاران آموزشی: نعیم قهرمانپو ر، محمد معین شفی
مهلت تحویل: دهم اردیبهشت ما ه

شبیهسازی کارکرد شبکه
در این تمرین شما به پیاد هسازی یک ورژن ساد ه شد ه از طرز کار سوئی چ م یپردازی د و ارسال داد ه بین دو سیستم از طریق ارتباط اترنت سوییچ را شبیه سازی خواهید کرد. تمرکز در این برنامه بر پیادهسازی یک سوئی چ لایه دو است.

مقدم ه
همانطوری که در درس با اترنت سوئیچ آشنا ش دید، سوئیچ اترنت دستگاه های موجود بر روی یک شبکه کامپیوت ری را به یک دیگر متصل نموده و وظ یفه ارسال، پردازش و انتقال داده را به دستگاه مقصد بر عهده دارد.
همچنین راهکاری مقرون به صرفه برای گسترش شبکه کابلی در کسب و کارهای کوچک و منازل به شمار میرود.
برای شبیهسازی عملکرد شبکه با توپولوژیهای مختلفی کار خواهید کرد که توضیح کلی آنها در هر قسمت آمده و به منظور سادهسازی، پیادهسازی جزئیات توپولوژی بر عهده خودتان قرار گرفت ه است.

مراحل انجام تمرین گام اول

در ای ن مرحله شما ی ک سوئ یچ لایه دو را پیادهساز ی م یکنی د. برا ی افزودن سوئیچ به شبک ه میتوانی د دستور مربوطه را در قالب زی ر پیادهسازی کنی د.

MySwitch <number_of_ports> <switch_number>
این دستور ی ک سوئیچ با تعداد پورت داده شده بر ای شما درست میکند. پارامتر دیگر شماره سوئیچ است که شما به آن نسبت مید ه ی د. یک سوئیچ همچنین یک جدول داخلی بر ای lookup آدر سها تشکیل میدهد که ابتدا خالی است. شما میتوانی د اندازه جدول را به عنوان پارامتر به دستور بالا اضافه کنی د و یا یک جدول با اندازه مشخص، مث ل 1K، بصورت اول ی ه ایجا د کنی د. برای این دستور شما هر پارامتر دیگر ی هم لازم دی دی د میتوانی د در نظر ب گیری د. در قدم بع دی شما م ی توانی د تعدادی سیست م با استفاده از دستور زی ر ایجا د نمایی د.

MySystem <system_number>
که نشان دهنده ی ک سیستم کامپیوت ر با ی ک شماره سیستم م ی باشد.
نکته: سوئیچها و سیستمها هرکدام باید به صورت ماژول یا پراسس یا نخ جداگانه پیاد هسازی شوند.

گام دوم

در این مرحله تعدا دی API , مانند receive ، send ، connect و… تعریف و پیاده سازی نمایی د.
مث ل

Connect <system_number> <switch_number> <port_number>
سیستم شماره گفته شده را به سوئیچ گفته شده متصل میکند. برا ی اتصال و تبادل داده ا ز هر مکانزیم IPC1 به غیر از ارتباط TCP میتوانید استفاده کنید. داد هها بصورت Ethernet Frame مابین عناصر سیستم و سوئی چ ها رد و بدل میشوند. برا ی سادگ ی شما بجا ی آدرس اترنت همان شماره سو ئیچ و سیستم را میتوانی د

1 https://www.geeksforgeeks.org/methods-in-interprocess-communication/
ا ستفاده کنی د. همچنین میتوانی د برای محاسبه CRC هر فریم ی از ما ژول آماده استفاده کنی د2 و یا اینک ه آن را اصل محاسبه نکنی د.

گام سوم

در این مرحله تعدادی سیستم، حداقل 6 عدد، را به ی ک سوئیچ وصل کنی د و سعی کنی د با استفاده از تکنیک اترنت سو ئیچ مابی ن سیستمها ی ک سر ی فای ل رد و بدل کنی د. توجه داشته با شی د که اندازه قابها ی3 اترنت محدود است و اگر فایل بزرگ باشد بای د آن را به قطعات کوچکتر تقسیم و در مقصد آنها را سرهم کنی د. بر ای ارسال میتوانی د از دستورات مرحله قبل استفاده کنی د.

گام چهارم

در این مرحله یک توپولوژ ی بزرگتر با استفاده از تعداد ی سوئیچ، حداقل 6 عدد، و تعدا دی سیستم که به این سوئیچها متصلند ایجاد کنی د. حداقل دو فای ل را به مقصدهای مختلف ارسال نمائی د. مبدا و مقصد بای د حداقل دو سوئی چ از هم فاصله داشته باشند. در ساخت توپولو ژی دقت کنی د ک ه در اتصالات د ور4 وجود نداشته باشد.

گام پنج م

حال یک توپولو ژی بزرگتر که دارای دور هم باشد ایجاد کن ی د. در این مرحله الگوریتم Spanning Tree را برا ی از بی ن بردن دور اجرا کنی د. نتیج ه کار را میتوانی د به صورت پورتهایی که بر اثر این الگوریت م غیرفعال شده اند در خروجی چاپ کنی د. حال گام چهار م را برا ی اثبات درست ی الگوریتم اجرا کرده و ن تیج ه را گزارش نمائی د.

2 میتوان ید بر ای اطلعات بیشتر به ای ن لینک مراجعه کنید: https://barrgroup.com/downloads/code-crc-c .
3 Frames
4 loop
نکات پایانی
• در این تمرین شما تنها مجاز به استفاده از زبانهای C یا C++ هستی د.
• قطعا این توصی ف پروژه همه جزئیات را توضیح نمیده د بنابراین لازم است که جزئیات طرح خود را، مثل فرمت قابها ی رد و بدل شده، بطور مختصر توضیح داده و فرضیا ت خو د برای هر قسمت را نیز ذکر کنی د.
• شما دو هفته برای انجام این پروژه فرصت خواهی د داشت. طراحی و پیاده سازی ای ن سیستم مقداری زمان خواهد گرفت، فلذا توصیه م یشود هر چه زودتر کار را شروع نمایی د.
• پروژه د ر قالب گرو ههای دو نفره قاب ل انجام است.
• ساختار صحیح و تمیزی کد برنامه بخشی از نمر هی این پروژه شما خواهد بود. بنابراین در طراحی ساختار برنامه دقت به خرج دهید.
• هدف این تمرین یادگیری شماست. لطفا تمرین را خودتان انجام دهید. در صورت مشاهدهی مشابهت بین ک دهای دو گروه، مطابق سیاست در س با گروه متقلب و تقلب دهنده برخورد خواهد ش د.
• سوالات خود را تا حد ممکن در فروم درس مطرح کنید تا سایر دانشجویان نیز از پاسخ آنها بهر همند شوند .
• راه ارتباطی با دستیاران آموزشی این تمرین:
o naeemghahramanpour@gmail.com
o mosafer.moein@gmail.com