Структура IP-пакета. Протокол TCP. Взаимодействие TCP с прикладным уровнем

Задание на курсовое проектирование.

Разработать обобщенную структурную схему транспортного сегмента на базе протокола TCP/IP для передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами, разработать структурную схему кодера и декодера, рассчитать основные характеристики разработанной системы связи, дать оценку пропускной способности и эффективности системы связи и сделать обобщающие выводы по результатам расчетов. Максимальный размер TCP-сегмента определяется параметром MTU (Махimum Transfer Unit). Для управления этим соединением используется режим выборочного приёма процедуры LAPB протокола HDLC управления звеном передачи данных.

В качестве канала связи использовать кабель типа витая пара 5-6 категории,  на канал связи действует аддитивная помеха в виде белого гауссовского шума.

Исходные данные:

Выполнение расчётной части задания производится в соответствии с заданным вариантом. Варианты и соответствующие им значения параметров задания приведены в ниже следующей таблице.

Порядок оформления результатов выполнения задания:

Задание оформляется виде MathCad файла и пояснительной записке к нему. Пояснительная записка оформляется в виде документа Microsoft Word. Задания принимаются в электронном виде и направляются по электронной почте преподавателю для предварительной проверки. Вложения в электронном письме с целью предотвращения фильтрации антиспамовскими программами желательно упаковать в Winzip или Winrar архив. Файлы (архив, MathCad и Word документы) с выполненным заданием должны иметь имена со следующей структурой: Группа_Фамилия.

MathCad документ должен содержать:

1)  тексты разработанных студентом MathCad функций

2)  исходные данные.

3)  результаты выполнения задания (расчет).

Word документ должен содержать:

1)  Титульный лист

2)  Описание разработанной структурной схемы с учетом  сетевой модели OSI, где подробно описать элементы разработанной схемы с уровнями сетевой модели.

3)  Описание разработанных студентом MathCad функций (назначение функции, назначения и типы параметров функции, описание значения функции)

4)  Перечень значений исходных данных используемых при выполнения задания.

5)  Описание результатов выполнения задания.

Основные этапы выполнения расчета :

1.  Реализуется с помощью двух функций. Первая функция  преобразует исходную последовательность символов  длиной L в массив двоичных цифр , состоящих из 8L элементов. Этот массив является входной информацией для решения следующего шага. Предполагается при этом, что для кодирования символьной информации используется кодировка 1251, применяемая в Windows системах. Вторая функция  осуществляет обратное преобразование массива двоичных цифр  из 8L элементов в соответствующую последовательность символов  длиной L элементов.

2.  Реализуется с помощью двух следующих функций. Первая функция  массив двоичных цифр длиной из 8L элементов, полученный функцией , преобразует в массив  из S передаваемых TCP сегментов. Число сегментов S определяется длиной передаваемой двоичной последовательности и параметром MTU транспортного соединения. Число S определяется следующим соотношением

, где  - размер заголовка TCP сегмента в байтах,  - размер заголовка IP пакета в байтах. Элементом массива сегментов  является последовательность двоичных цифр, определяющая содержание соответствующего сегмента. Первые  элементов определяют содержание заголовка TCP-сегмента, а последующие определяют содержание соответствующего фрагмента информационной последовательности. Формирование заголовка TCP-сегмента производится в соответствии с протоколом TCP (Приложение 2). Вторая функция  осуществляет извлечение из сегментов принятой последовательности  фрагменты информационной двоичной последовательности  и их объединение в порядке, соответствующем порядку передачи этих сегментов. Предполагается, что порядок поступления сегментов может быть нарушен. Исходными данными для этой функции является значение функции , а результаты её выполнения являются исходными данными для функции .

3.  Реализуется с помощью двух следующих функций. Первая функция  массив сегментов  длиной из S элементов, полученный функцией , преобразует в массив  из S передаваемых IP пакетов. Число TCP сегментов и число IP пакетов равны, т.е. предполагаются, что фрагментации пакетов при передаче не происходит. Элементом массива пакетов  является последовательность двоичных цифр