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《计算机网络》课程设计指导书

前言

《计算机网络》课程是计算机科学与技术专业的重要专业课程之一.随着计算机网络技术的迅速发展和在当今信息社会中的广泛应用,给《计算机网络》课程的教学提出了新的更高的要求.

由于计算机网络是一门实践性较强的技术,课堂教学应该与实践环节紧密结合.将《计算机网络》课程建设成一流的课程,是近期《计算机网络》课程努力的方向.

希望同学们在使用本实验指导书及进行实验的过程中,能够帮助我们不断地发现问题,并提出建议,使《计算机网络》课程设计真正成为课堂教学的有益补充.同时也希望同学们能够充分利用实验条件,认真完成实验,从实验中得到应有的锻炼和培养.本学期授课教师为曾勇军,参与网络课教学环节的辅导教师还有黎晓军等,此外武东英,朱俊虎等教师也给予了热情的支持和帮助.

目录

一,《计算机网络》实验教学大纲4

1.1学时安排4

1.2实验内容4

1.3试验要求5

1.4验收5

二,实验一:PING程序设计(必做实验)5

2.1实验目的5

2.2实验内容6

2.3实验步骤和注意事项6

三,实验二:文件传输协议的简单设计与实现(必做实验)7

3.1实验目的7

3.2实验内容和要求7

3.3注意事项7

四,实验三:局域网截包程序设计(选做实验)8

4.1实验目的8

4.2实验内容8

4.3实验步骤和注意事项8

五,实验四:数据链路层协议的设计与实现(选做实验)8

5.1实验目的8

5.2实验内容9

5.3模拟实现环境9

5.4实验步骤和注意事项10

附录一:参考文献11

附录二:实验报告的格式12

附录三,SOCKET编程17

1,SOCKET规范概述17

2,WINDOWS环境下SOCKET基本函数18

3,RAW模式的SOCKET编程22

一,《计算机网络》实验教学大纲

1.1学时安排

本课程设计安排30个学时的上机时间,每周两次,每次150分钟.

1.2实验内容

计算机网络是现代信息社会最重要的基础设施之一.在过去十几年里得到了迅速的发展和应用.《计算机网络》课程实验的目的是为了使学生在课程学习的同时,通过在一个计算机网络环境中的实际操作,对现代计算机网络的基本功能有一个初步的了解.通过一个简单的PING程序的设计和实现,理解TCP/IP协议的工作机制和编程方法,通过实现一个文件传输协议,掌握计算机网络应用层协议的基本实现技术,同时还提供了一些选做实验以供有余力有兴趣的同学进一步提高.总之,通过上述实验环节,使学生加深了解和更好地掌握《计算机网络》课程教学大纲要求的内容.

《计算机网络》课程设计共提供了4个实验:

实验一:PING程序的设计与实现(必须做实验)

该实验的主要目的是使同学们掌握基于TCP/IP网络编程的基本方法和思路,同时进一步熟悉《计算机网络》课程中基于IP层协议的工作机制.

实验二:文件传输协议的简单设计与实现(必做实验)

文件传输是应用层中的一个主要协议,负责将主机中的文件从一台机器传送到另一台机器.文件传输协议FTP采用客户/服务器的工作模式,由客户端产生操作要求,服务器接收到该请求后返回响应.该实验的目的是使同学们掌握应用层协议的实现方法,加深对客户/服务器的工作模式的认识.

实验三:局域网截包程序设计(选做实验)

局域网采用广播方式完成包的发送.因此任何机器发送的包,均可被局域网上的其它机器截获,只要将以太网卡设置为"混杂模式"即可.该实验的主要目的是对《计算机网络》课程的局域网以及IP等相关知识巩固和复习.

实验四:数据链路层协议的设计与实现(选做实验)

计算机网络的数据链路层协议保证通信双方在有差错的通信线路上进行无差错的数据传输,是计算机网络各层协议中通信控制功能最典型的一种协议,用于保证数据的可靠传输,进行流量控制等基本功能.

本篇论文来源 http://www.zhuanjy.com/xie/070335879.html

本实验实现一个数据链路层协议的数据传送部分,目的在于使学生更好地理解数据链路层协议中的"滑动窗口"技术的基本工作原理,掌握计算机网络协议的基本实现技术.

1.3试验要求

在《计算机网络》的课程实验过程中,要求学生做到:

(1)预习实验指导书有关部分,认真做好实验内容的准备,就实验可能出现的情况提前作出思考和分析.

(2)仔细观察上机和上网操作时出现的各种现象,记录主要情况,作出必要说明和分析.

(3)认真书写实验报告.实验报告包括实验目的和要求,实验环境及实验结果分析.对需编程的实验,写出程序设计说明,给出源程序框图和清单.

(4)遵守机房纪律,服从辅导教师指挥,爱护实验设备.

(5)实验课程不迟到.如有事不能出席,所缺实验一般不补.

1.4验收

实验的验收将分为两个部分:

第一部分是上机操作,包括检查程序运行和即时提问

第二部分是提交书面的实验报告

此外,针对以前教学中出现的问题,网络实验将采用阶段检查方式,每个实验都将应当在规定的时间内完成并检查通过,过期视为未完成该实验,不计成绩.以避免集中检查方式产生的诸多不良问题,希望同学们抓紧时间,合理安排,认真完成.

二,实验一:PING程序设计(必做实验)

2.1实验目的

PING程序是我们使用的比较多的用于测试网络连通性的程序.PING程序基于ICMP,使用ICMP的回送请求和回送应答来工作.由计算机网络课程知道,ICMP是基于IP的一个协议,ICMP******IP的封装之后传递.

课程设计中选取PING程序的设计,其目的是希望同学们通过PING程序的设计,能初步掌握TCP/IP网络协议的基本实现方法,对网络的实现机制有进一步的认识.

2.2实验内容

1,RAW模式的SOCKET编程

PING程序是面向用户的应用程序,该程序使用ICMP的封装机制,通过IP协议来工作.为了实现直接对IP和ICMP包进行操作,实验中使用RAW模式的SOCKET编程.

熟悉SOCKET的编程,包括基本的系统调用如SOCKET,BIND等(参考附录二),

2,具体内容

定义数据结构

需要定义好IP数据报,ICMP包等相关的数据结构

程序实现

在WINDOWS环境下实现PING程序

程序要求

在命令提示符下输入:

PINGΧΧΧ.ΧΧΧ.ΧΧΧ.ΧΧΧ

其中ΧΧΧ为目的主机的IP地址,不要求支持域名,对是否带有开关变量也不做要求.不带开关变量时,要求返回4次响应.

返回信息的格式:

REPLYFROMΧΧΧ.ΧΧΧ.ΧΧΧ.ΧΧΧ

或

REQUESTTimeOut(无法PING通的情况)

2.3实验步骤和注意事项

实验按下述步骤进行:

熟悉IP以及ICMP协议的工作机制

熟悉RAW模式的SOCKET编程

编写PING的实现程序

编译环境中需要包括SOCKET库WS2_32.lib

在模拟实现环境下调试并运行自己编写的PIN程序

保留你实现的程序在你的用户目录下,以备辅导教师检查

最后提交源程序,撰写实验报告

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三,实验二:文件传输协议的简单设计与实现(必做实验)

3.1实验目的

文件传送是各种计算机网络都实现的基本功能,文件传送协议是一种最基本的应用层协议按照客户/服务器的模式进行工作,提供交互式的访问,是INTERNET使用最广泛的协议之一.

本实验的目的是,学会利用已有网络环境设计并实现简单应用层协议,掌握TCP/IP网络应用程序基本的设计方法和实现技巧.

3.2实验内容和要求

1,实验内容

我们的计算机网络实验环境建立在TCP/IP网络体系结构之上.各计算机除了安装TCP/IP软件外,还安装了TCP/IP开发系统.实验室各计算机具备Windows环境中套接字socket的编程接口功能,可为用户提供全网范围的进程通信功能.本实验要求学生利用这些功能,设计和实现一个简单的文件传送协议.

2,具体要求

用socket编程接口编写两个程序,分别为客户程

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