《计算机网络技术》实验指导书.08.doc
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. 《计算机网络技术》 实验指导书 靖宇 工业大学 计算机学院 二00六年七月印刷 目 录 《计算机网络技术》实验教学大纲1 实验一、Windows网络配置和TCP/IP协议配置及诊断3 实验二、IP数据报传输分析6 实验三、基于TCP/IP的网络编程14 实验四、基于TCP的网络聊天室的设计17 26 / 28 《计算机网络技术》实验教学大纲 一、课程简介 课程名称(中英文):计算机网络技术(Computer Networks) 课程编码: 241015 学分和总学时: 3.5学分,64学时 实验(上机)学时: 10学时 开课单位: 计算机学院 选课对象: 计算机科学与技术专业、网络工程专业、软件工程 二、课程容与实验目的: 《计算机网络技术》是计算机类各专业必修的一门专业基础课程。通过本课程的学习,使学生对计算机网络从整体上有一个较清晰的了解,对当前计算机网络的主要种类和常用的网络协议有较清晰的概念。要求学生学习和掌握计算机网络的层次化结构;掌握有关局域网、城域网、广域网的概念;掌握计算机网络的高层应用;掌握计算机网络的新进展和发展趋势;了解如何建设。。 三、实验教材与实验考核 实验教材: 《计算机网络实验指导书》 ,靖宇编 ,工业大学 《计算机网络》 希仁,电子工业 实验考核: 根据任务完成的情况和报告的质量评定成绩。 实验任务完成情况验收成绩占80%; 实验报告的质量评定占20%; 如果有下列情况,则视情节严重程度,成绩下降若干档次,直至不及格: · 光盘文件含有病毒或者容不能正确读出; · 抄袭、复制别人程序或文档; · 未能按时提交报告和光盘文件。 四、实验项目容 实验项目明细表 项目序号 实验项目名称 实验属性 实验容 实验学时 是否必选 实验所需主要仪器设备名称 1 Windows网络配置和TCP/IP协议配置及诊断 普通 学习Windows网络配置方法;利用网络命令进行网络诊断。 1 √ 服务器3台,PC机100台 2 IP数据报传输分析 普通 利用wireshark软件进行数据报的传输分析 1 √ 服务器3台,PC机100台 3 基于TCP/IP的网络编程 普通 利用VC++进行简单的网络编程。 2 √ 服务器3台,PC机100台 4 基于TCP的网络聊天室的设计 设计性 利用VC++开发基于TCP的网络聊天室。 6 √ 服务器3台,PC机100台 合计 注:本课程实验总计 10 学时,安排 4 次实验,其中普通实验占 40 %,综合性实验占60 %,设计性实验占0%。 实验一、Windows网络配置和TCP/IP协议配置及诊断 实验项目名称:Windows网络配置和TCP/IP协议配置及诊断 实验项目性质:普通 所属课程名称:《计算机网络技术》 实验计划学时:1 一、 实验目的 学习在Windows系统中进行网络配置、用ping ipconfig,netsh命令工具来进行网络测试、使用tracert路由跟踪命令、使用netstat、arp、nslookup命令查看网络状态。 本实验在于使学生更好地理解计算机网络设置的基本操作,掌握计算机网络配置的基本监测技术。 二、 实验容和要求 ⑴学习Windows的网络配置。 ⑵学习TCP/IP的诊断 三、 实验主要仪器设备和材料 1.计算机及操作系统:PC机,Windows; 四、 实验方法、步骤及结果测试 一、 Windows的网络配置 单击右键桌面的“网络邻居”,点击右键菜单“属性”,出现如下图的所示网络连接界面。 然后右键单击“本地连接”,点击右键菜单属性,出现如下图的所示配置界面。 从配置界面中选择Internet协议(TCP/IP),然后点击“属性”按键,可以进入IP地址的设置 二、利用Windows命令行工具进行TCP/IP的配置和诊断 1、使用Ping工具测试本机TCP/IP协议的工作情况,记录下相关信息。 2、使用IPconfig工具测试本机TCP/IP网络配置,记录下相关信息。 3、使用netsh工具测试本机TCP/IP网络配置,记录下相关信息。 4、使用Tracert工具测试本机到.sohu. 所经过的路由数,记录下相关信息。 5、使用Netstat工具,记录下相关信息。 6、使用Arp工具,记录下相关信息。 7、使用Nslookup工具,记录下相关信息。 五、 实验报告要求 要求采用学校的实验报告书(16开)。如打印也应采用实验报告书的版头(A4纸)。并提交实验报告电子版及相关实验数据文档及资料。 六、 思考题 1. 如何测试你的主机到特定网址的连接是否有故障,如果有故障如何进一步故障的原因。 2. 如何通过网络设置加强网络的安全性。 实验二、IP数据报传输分析 实验项目名称: IP数据报传输分析 实验项目性质:普通 所属课程名称:《计算机网络技术》 实验计划学时:1 一、 实验目的 掌握如何利用协议分析工具分析IP数据报报文格式,体会数据报发送、转发的过程。在学习的过程中可以直观地看到数据的具体传输过程。 通过分析截获TCP报文首部信息,理解首部中的序号、确认号等字段是TCP可靠连接的基础。通过分析TCP连接的三次握手建立和释放过程,理解TCP连接建立和释放机制。.进一步熟悉Wireshark软件的使用方法; 2.利用Wireshark(Ethereal)抓包; 3.对抓取到的包进行分析,通过分析巩固对Ethernet II 封包、ARP 分组及IP、ICMP 数据包的认识。 二、 实验容和要求 1) 学习协议分析工具Wireshark(Ethereal)的基本使用方法; 2) 利用Wireshark(Ethereal)进行IP数据报报文的抓取; 3) 对抓取到的数据报文进行分析,体会数据报发送、转发的过程。 三、 实验主要仪器设备和材料 1.计算机及操作系统:PC机,Windows; 四、 实验方法、步骤及结果测试 首先运行Wireshark(Ethereal),在菜单Capture 下点击Interfaces, 选取要抓包的网卡, 这里选取地址为192.168.126.1 的这个网卡抓取数据包,如图1-4: 图1-4 选择抓取数据包网卡 之后在主操作系统中使用ping 192.168.126.128 –t 的命令,来ping 虚拟机。好,我们来看看抓取的数据包。 图1-5 ARP 广播包 从Wireshark(Ethereal) 的第一栏中,我们看到这是个ARP 解析的广播包,如图1-5。由于这个版本的Wireshark(Ethereal) 使用的是Ethernet II 来解码的,我们先看看Ethernet II 的封装格式。如下图1-6: 图1-6 以太网封包格式 注意这个和802.3 是有区别的,802.3 的封包格式如图1-7: 图1-7 802.3 封包格式 尽管Ethernet II 和802.3 的封包格式不同,但Wireshark(Ethereal) 在解码时,都是从“类型”字段来判断一个包是IP 数据报还是ARP 请求/应答或RARP 请求/应答。 从Ethernet II 知道了是ARP 解析以后,我们来看看Wireshark(Ethereal) 是如何判断是ARP 请求呢还是应答的。 我们先复习一下以太网的ARP 请求和应答的分组格式,如图1-8。 图1-8 分组格式 从上图中我们了解到判断一个ARP 分组是ARP 请求还是应答的字段是“op”,当其值为0×0001 时是请求,为0×0002 时是应答。如图1-9、1-10。 图1-9 ARP 请求 图1-10 ARP 应答 我们看看第三个帧的容。第三帧“类型”显示是IP 数据报,如图1-11: 图1-11 ICMP ping 包 同样,我们先复习一下IP 包的封包格式,如图1-12: 图1-12 IP 封包格式 关于IP 封包各字段的容及意义,这里就不再详述了,可以参见三卷本的TCP/IP,。 我们主要看看TTL,从图1-13 和1-14 的比较来看,图1-13 中的TTL 是128,而图1-14 中的TTL 却是64,什么原因呢? 原来图1-13 中的主机是Windows2000 ,而1-14 中的主机是Linux,看来不同操作系统的TTL 是不同的。 图1-13 Windows 主机的TTL 图1-14 Linux主机的TTL 好了我们来看看ICMP 报文吧,先看看它的封包格式,如图1-15: 图1-15 ICMP 封包类型 关于ICMP 的“类型”和“代码”字段,这里有一个表,如图1-16: 图1-16 ICMP 报文类型 ICMP 报文,我们主要对照图1-16 看抓包的情况。 图1-17 ping 请求 五、 实验报告要求 要求采用学校的实验报告书(16开)。如打印也应采用实验报告书的版头(A4纸)。并提交实验报告电子版及相关实验数据文档及资料。 实验三、基于TCP/IP的网络编程 实验项目名称:基于TCP/IP的网络编程 实验项目性质:验证型 所属课程名称:《计算机网络技术》 实验计划学时:2 一、 实验目的 MFC提供的关于网络应用的类CSocket是一个比较高级的封装,使用它编制出属于自己的网络应用程序,可以编一个属于自己的网络通讯软件。通过这个实验,同学们也可以增进对于TCP/IP协议的理解。 二、 实验容和要求 1.熟悉VC++6编程环境; 2.利用VC++6进行简单的网络编程; 三、 实验(设计)仪器设备和材料 1.计算机及操作系统:PC机,Windows; 2.网络环境:可以访问互联网; 四、 实验方法、步骤及结构测试 基于TCP/IP的通信基本上都是利用SOCKET套接字进行数据通讯,程序一般分为服务器端和用户端两部分。设计思路(VC6.0下): 第一部分 服务器端 一、创建服务器套接字(create)。 二、服务器套接字进行信息绑定(bind),并开始监听连接(listen)。 三、接受来自用户端的连接请求(accept)。 四、开始数据传输(send/receive)。 五、关闭套接字(closesocket)。 第二部分 客户端 一、创建客户套接字(create)。 二、与远程服务器进行连接(connect),如被接受则创建接收进程。 三、开始数据传输(send/receive)。 四、关闭套接字(closesocket)。 CSocket的编程步骤:(注意我们一定要在创建MFC程序第二步的时候选上Windows Socket选项,其中ServerSocket是服务器端用到的,ClientSocket是客户端用的。) (1)构造CSocket对象,如下例: CSocket ServerSocket; CSocket ClientSocket; (2)CSocket对象的Create函数用来创建Windows Socket,Create()函数会自行调用Bind()函数将此Socket绑定到指定的地址上面。如下例: ServerSocket.Create(823); //服务器端需要指定一个端口号,我们用823。 ClientSocket.Create(); //客户端不用指定端口号。 (3)现在已经创建完基本的Socket对象了,现在我们来启动它,对于服务器端,我们需要这个Socket不停的监听是否有来自于网络上的连接请求,如下例: ServerSocket.Listen(5);//参数5是表示我们的待处理Socket队列中最多能有几个Socket。 (4)对于客户端我们就要实行连接了,具体实现如下例: ClientSocket.Connect(CString SerAddress,Unsinged int SerPort);//其中SerAddress是服务器的IP地址,SerPort是端口号。 (5)服务器是怎么来接受这份连接的呢?它会进一步调用Accept(ReceiveSocket)来接收它,而此时服务器端还须建立一个新的CSocket对象,用它来和客户端进行交流。如下例: CSocket ReceiveSocket; ServerSocket.Accept(ReceiveSocket); (6)如果想在两个程序之间接收或发送信息,MFC也提供了相应的函数。如下例: ServerSocket.Receive(String,Buffer); //String是你要发送的字符串,Buffer是发送字符串的缓冲区大小。ServerSocket.Send(String,Butter);//String是你要接收的字符串,Buffer是接收字符串的缓冲区大小。 框架实现: 客户端在MFC中创建对话框: void CClientDlg::OnButtonReceive() { CString strAddr="202.112.73.150"; unsigned int nPort=5050; if(!ChatReceive.Create()) { MessageBox("create failed","Receive",MB_ICONSTOP); return; } else { ChatReceive.Connect(strAddr,nPort); } char sReceive[1024]; strAddr.Format(sReceive); ChatReceive.Receive(sReceive,1024,0); m_strEdit=sReceive; UpdateData(FALSE); ChatReceive.Close(); } 服务器端创建对话框: void CServerDlg::OnButtonSend() { // TODO: Add your control notification handler code here CString strSendText; unsigned int nPort=5050; GetDlgItemText(IDC_EDIT,strSendText); if(!ChatSend.Create(nPort)) MessageBox("create failed"); else { ChatSend.Listen(); ChatSend.Accept(server); } server.Send(strSendText,1000,0); server.Close(); ChatSend.Close(); } 五、 实验报告要求 要求采用学校的实验报告书(16开)。如打印也应采用实验报告书的版头(A4纸)。并提交实验报告电子版及相关实验数据文档及资料。 实验四、基于TCP的网络聊天室的设计 实验项目名称:基于TCP的网络聊天室的设计 实验项目性质:设计型 所属课程名称:《计算机网络技术》 实验计划学时:4 一、 实验目的 1.掌握通信规的制定及实现。 2.练习较复杂的网络编程,能够把协议设计思想应用到现实应用中。 二、 实验容和要求 1.进一步熟悉VC++6编程环境; 2.利用VC++6进行较复杂的网络编程,完成网络聊天室的设计及编写; 三、 实验(设计)仪器设备和材料 1.计算机及操作系统:PC机,Windows; 2.网络环境:可以访问互联网; 四、 实验方法、步骤及结构测试 (1)制定通信规。 (2)设计界面如下: 1 服务器端 2 客户端 (3)设计思路: ① TCP/IP数据通信 --- “聊天”消息传输格式 客户机 -à服务器 (ⅰ)传输“用户名” STX+1+用户名+ETX (ⅱ) 悄悄话 STX+2+用户名+”,”+容+ETX (ⅲ) 对所有人说 STX+3+容+ETX 服务器-à 客户机 (ⅰ)首次传输在线用户名 STX+1+用户名+ETX (ⅱ)传输新到用户名 STX+2+用户名+ETX (ⅲ)传输离线用户名 STX+3+用户名+ETX (ⅳ)传输聊天数据 STX+4+容+ETX (注:STX为CHR(2),ETX 为CHR(3)) ②服务器端 (ⅰ) 定义一个动态数组存储连接用户。定义一个全局变量存储连接用户的元素个数。 (ⅱ) 用一个使用UDP协议的SOCKET套接字完成发送服务器IP地址。 在该控件的数据接收事件中发送服务器IP地址 (ⅲ) 用一个使用TCP协议的SOCKET套接字数组完成TCP连接及数据发送和接收,处理它的连接请求事件。 (ⅳ)SOCKET套接字的数据到达事件中首先接收数据到一个变量中,然后从这个变量中逐个提取消息,并对每个消息判断消息类型及做相应处理: case 类型1 ……传输“用户名” 修改用来存储连接用户的元素个数的数组 向所有在线用户发送该用户名消息 向该用户发送所有在线用户名的消息 case 类型2 ……悄悄话 向源和目标用户发送消息 case 类型3 ……对所有人说 向所有在线用户发送消息 (ⅴ) 服务器端的断开连接事件中 修改存储连接用户的元素个数的数组,卸载此控件,向所有在线用户发送消息离线。 ③ 客户端 (ⅰ) 添加一个SOCKET套接字,窗体加载时使用UDP协议,发广播数据报;等待接收到服务器主机地址后使用TCP协议完成连接及数据传送。 (ⅱ) 在客户端的数据到达事件中接受数据,如果客户端协议使用的是UDP协议,关闭客户端连接,重新设置客户端的协议、远程端口号、本地端口等参数,再调用连接方法请求连接,输入用户名,连接成功时发送用户名消息。否则,从接受的数据字符串中逐个提取消息,并对每个消息判断消息类型及做相应处理: case 类型1 ……首次传输在线用户名 将用户名加入到用户列表中; case 类型2 ……首次传输在线用户名 将用户名加入到用户列表中; 在聊天容中添加该用户名加盟; case类型3 ……传输离线用户名 从用户列表中删除该用户名 在聊天容中添加该用户名退出; case类型4 ……传输聊天数据 在聊天容中添加聊天数据; (ⅲ) 在命令按纽触发事件中发送聊天容 根据用户列表中的当前用户决定消息类型,并发送聊天数据。 五、 实验报告要求 提交一篇关于本设计的论文,字数不少于1000字,论文容需包含如下几项容。 一、系统概要 二、通信规的制定 三、主要模块的设计分析 四、系统运行效果 (要求有屏幕截图) 五、心得与体会 要求采用学校的实验报告书(16开)。如打印也应采用实验报告书的版头(A4纸)。并提交实验报告电子版及相关实验数据文档及资料。- 配套讲稿:
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- 计算机网络技术 实验 指导书 08
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