阶段一：设计
本阶段预期
设计网元的层次划分，功能设计和端口分配方案
层次划分
通过对 OSI 模型以及 TCP/IP 模型的分析，项目指导书的阅览以及对相关协议体系文献的阅览，笔者针对于本项目（最小网元设计），将模型划分为三层：应用层、网络层（链路层）和物理层。模型结构如下图所示 。
应用层和网络层笔者将继续编写相应的程序进行实现，物理层我们 将使用项目所提供的物理层模拟软件进行模拟。（在本项目中，笔者将网络层和链路层功能集于一体，具体区分如下述）
功能设计
1. 应用层
应用层首先实现和用户的交互功能，既能够接受用户输入的指令，又能够将收 到的信息反馈给用户；其次，应用层还应实现和下层的通信，既可以将 用户输入的信息传递给下层，又能够接受下层传入的信息。
具体功能如下：
- 允许自动发送随机生成的比特流（便于测试）
- 字符编码/译码方案
- 图片编码/译码方案
- 正确处理确认帧（基于停止等待协议）
2. 网络层（链路层）
本层首先也要实现和上层（应用层）的通信功能，既可以接受来自应用层的信息，又可以将处理过的信息反馈给应用层。（在具体实现上，网络层和链路层均具备本层所有功能，针对交换机和路由器，不同工作模式下，笔者定义了全局变量进行选择）具体功能如下：
- 帧定位
- 差错检测
- 差错控制：基于停止等待协议
- 简单的流量控制
- 交换机：按目的转发、反向地址学习、未知广播、环状拓扑适应
- 路由器：路由表、寻址与转发（静态路由）
3. 物理层
物理层主要负责比特流数据的传输。即将从网络层接收到的比特流数据传输给 指定的对等层，同时接收对等层传来的比特流数据。（所有数据均使用字节模式处理）
端口分配方案
笔者采用课程组建议的方案：
端口号的五位数字有以下格式：第一位1是常量，第二位1表示设备号为1，第3位3表示第3层——应用层，00在该应用层的实体编号，如果网元在这一层有多个实体，比如本例中每个网元在物理层就有两个实体，所以这两个实体的本地端口号分别位11100和11101。
例如若有网元1，其具有一个应用层11400、一个网络层11300、一个链路层11200以及两个物理层11100和11101。
心得体会
笔者这里所列出的各层功能并不是一开始便考虑到的，而是对项目的一个总结，你不必拘泥于这些功能的实现，希望能有自己的创新。
随着项目的进行，有些功能你不得不去实现，有些知识也必须去自主的学习，现在回想，这种任务驱动型的学习方式可以很好的对所学知识加以运用，清楚的明白其具体运用，学得也更加扎实。
