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1、计算机网络实验课程大纲计算机网络课程是电子、信息科学与技术类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，对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，课堂教学需要与实践环节紧密结合才能达到较好的教学效果。本实验课程的设计目标包括两个方面：一方面帮助学生深入理解课堂讲授的知识；另一方面，帮助学生掌握基本的网络应用技能。 说明：本大纲所列实验内容可根据学生基础的不同进行挑选、组合。实验一：组网实验（二选一，或者两个全做，需4个学时）（1）建立对等局域网1）熟悉网卡、线缆等网络硬件设备；2）熟悉WINDOWS98/2000以及
2、Linux下的网络组建及各参数的设置；3）熟悉对等网络的特点。（2）建立拨号网络1）掌握Modem的安装方法；2）掌握拨号程序的设置和拨号上网的方法；3）了解计算机互连的基本原理及连接过程；4）掌握实现计算机互拨通信的连接、配置及应用。实验二：计算机网络基本应用（4学时）（1）理解和掌握基本的网络应用，具体包括email, ftp, telnet等；（2）理解和掌握IE浏览器的使用方法。（3）掌握在网络上获取特定信息方法。实验三：以太帧分析（4学时）（1）统计帧长度的分布；（2）统计帧类型的分布；（3）判断所在网络是否有使用组播的应用；（4）找出局域网内计算机的物理地址。实验四：数据链路层协议
3、的设计与实现（8学时）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。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。在一个数据链路层的模拟实现环境中，用C语言实现下面两个数据链路层协议。（1）“退回到N重发”的滑动窗口协议（参考文献1第四章的协议5）；（2）“选择重发”的滑动滑动窗口协议（参考文献1第四章的协议6）；实验五：网桥和交换机实验（4学时）（1）交换机及基本配置1）认识并了解交换机的基本功能；2）
4、学会交换机的安装、接线、和工作状态的判断等基本知识；3）了解交换机的参数几基本配置。（2）模拟交换机的工作过程通过模拟交换机转发数据帧的过程，加深对网桥和交换机工作机制的理解。实验六：IP地址、IP路由、IP包分析、IP包的分片和重组、ARP报文分析（8学时）（1）掌握32位二进制地址和点分十进制表示法之间的转换，CIDR斜线表示法和对应的点分十进制表示法之间的转换，了解IP地址的分类。（2）加深对IP报头字段的了解。（3）掌握路由表的构造方法和基本的IP数据包路由方法。（4）通过实验掌握IP数据包的分片和重组的方法。（5）通过对ARP报文的分析，加深对ARP协议的理解。实验七：IP组网实验（
5、4学时）（1）了解Windows2000操作系统和Linux操作系统下网络配置基本信息；（2）了解网关和路由器的基本作用；（3）了解组建一个IP网络需要配置的网络信息；（4）建立网络安全的有关概念，了解防火墙的的有关知识；（5）了解包过滤防火墙的简单设置过程；实验八：传输控制协议的简单实现（可选）TCP/IP协议是目前在Internet上主要采用的传输技术。TCP协议在TCP/IP协议族中是比较复杂的。它为两个任意处理速率的、使用不可靠IP连接机制的机器之间的通信提供可靠的、具有流量控制的、端到端的数据流服务，在整个的网络体系结构中占有非常重要的地位。TCP使用IP来携带数据。每一个TCP消息
6、封装在一个IP数据报后通过互联网。当数据报到达目的主机，IP将数据报的内容传给TCP。从应用的角度来看，TCP提供的服务有七个主要特征：（1）面向连接（Connection Orientation）。TCP提供的是面向连接的服务，一个应用程序必须首先请求一个到目的地的连接，然后使用这一连接来传输数据。（2）点对点通信（Point-To-Point Communication）。每一个TCP连接有两个端点。（3）完全可靠（Complete Reliability）。TCP确保通过一个连接发送的数据按发送时一样正确地传递，且不会发生数据丢失或乱序。（4）全双工通信（Full Duplex Comm
7、unication）。一个TCP连接允许数据在任何一个方向上流动，并允许任何一个应用程序在任何时刻发送数据。（5）流接口（Stream Interface）。TCP提供了一个流接口，一个应用利用它可以发送一个连续的字节流穿过连接。TCP不确保数据传递到接收端时会与发送端有同样尺寸的段。（6）可靠的连接建立（Reliable Connection Startup）。TCP要求当两个应用创建一个连接时，两端必须遵从新的连接，前一次连接所用的重复的包是非法的，不会影响新的连接。（7）连接终止（Graceful Connection Shutdown）。一个应用程序能打开一个连接，发送任意数量的数据，
8、然后请求终止连接。TCP确保在关闭连接之前传递的所有数据的可靠性。本实验的目的是让学生了解TCP协议的机制及其实现结构，加深对于TCP中“三次握手”、“滑动窗口”等概念的理解。实验九：基于Socket的编程（12学时）（1）深入了解TCP/UDP的区别与联系；（2）掌握利用C或者C+语言编写基于Socket的TCP/IP通信程序的方法；实验十：编程实现“Ping” （4学时）（1）学习使用Windows Sockets API进行IP层协议的编程（2）了解ICMP报文构成、头标结构（3）编写一个“Ping”程序，主要要求包括：填写一个ICMP回响请求报文，以数据报的方式向目标主机发送，然后接收
9、目标主机回送的ICMP回响应答报文，若成功，给出提示信息（4）使用网络数据流分析软件来抓取并分析“Ping”过程的数据包实验十一：组播实验（4学时）理解组播通信概念及原理，比较组播通信方式与通常的单播通信方式的不同，通过编写简单的实现组播通信的程序加深对组播的理解。实验十二：NetMeeting的安装与使用（4学时）（1）了解Windows98/2000操作系统提供的网络与通信功能，熟悉通信、Internet工具附件的使用方法；（2）掌握Internet工具-NetMeeting的安装配置与使用方法，熟悉NetMeeting的基本原理与工作方式；（3）了解IP电话的基本概念、类型与实现原理，熟悉计算机IP电话软件的使用与特点；（4）利用NetMeeting的音频通信和视频通信的功能实现局域网环境下的IP可视电话。实验十三：虚拟局域网（VLAN）的配置演示实验（4学时）了解交换机、路由器等网络基础设施的基本功能与特性，了解交换式局域网和虚拟局域网的基本原理（1） 网络分段（2） VLAN的实现
