8专业计算机网络课程设计任务与要求.docx

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8专业计算机网络课程设计任务与要求

2014春计算机网络课程设计任务与要求

一、课程目标

深入理解计算机网络基本原理，将书本上抽象的概念与具体的实现技术相结合，体会网络协议的设计与实现过程，以及专业技术人员所使用的基本方法和技巧；熟悉相关应用开发工具，掌握网络协议应用开发技术；进一步熟悉网络设备，学习组网技术，掌握网络规划与设计的基本方法；培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力；对设计中遇到的问题，能通过独立思考、查阅资料、参考文献，寻求解决方案。

二、设计题目说明

设计题目设置上，采取了分类、分级的形式。

分5个类别，分别是：

网络协议或算法、网络服务、组网设计、网络应用编程、理论与应用研究。

分3个级别，从高至低分别是A、B、C。

题目的级别综合依据创新性、综合性、实用性、难度等因素，不同级别，成绩起评分数有别。

A级题目（良-优）：

较难；综合性强、有明显或突出的创新、探究性较强、实际课题或项目的一部分（实用性）；工作量非常饱满；富有建设性；有很强的分析问题与解决问题的能力。

B级题目（中-良）：

难度适中；工作内容侧重于设计或研究或较高水平应用；有一定综合性、有一定创新、有一定实用性；工作量饱满；有较强的分析问题与解决问题的能力。

C级题目（及格-中）：

难度不大或偏小；工作内容侧重于验证或学习或简单应用；基本上无创新；工作量不大；有一定的分析问题与解决问题的能力。

三、任务完成形式

（1）交付课程设计说明书（纸质+电子版）

（2）通过现场验收或答辩

（3）交付完整的设计作品（或能体现自己工作的视频课件）、

工作量、掌握程度：

有效代码行数：

600行以上

对于第一、四类题目，必须交付设计作品，设计作品指的是完整的源程序代码、相关数据文件；

对于第三类题目，必须交付设计作品，设计作品指的是网络拓扑文件、网络仿真配置文件；

对于第二、五类题目，必须交付能体现自己工作的视频课件，要求有一定的文字或声音解说。

课程设计说明书（纸质+电子版），对于对于第一、四类题目，内容包括：

设计任务、系统分析、总体设计、详细设计（相应地给出关键的代码）、设计总结（评价/遇到的问题/体会/建议等）、使用说明等。

四、工作计划与进度安排

根据所选题目，合理安排进度计划，总体上需要50个小时以上（不包含查资料时间）。

以下仅供参考：

1.原理知识8小时以上

2.实用技术（编程、或组网、服务器技术）8小时以上

3.环境与工具（系统平台、开发或仿真工具）4小时以上

4.总体设计、关键环节的详细设计10小时

5.系统实现（编码与调试、或配置与测试）12小时

6.课程设计说明书8小时

五、成绩评定

总评成绩=平时成绩x20﹪+验收或答辩成绩x50﹪+报告成绩x30﹪

六、设计题目及选题

以班为单位组织选题，每人限选一题，每题限一人（除特别声明外）；可自拟题目，需申报待批，自拟题目不能与已有的题目重复。

题目分五类、三个级别，根据个人的兴趣及基础自行选择。

自拟题目要求：

（1）主要内容须与本课程相关（属于上述五种题目类型中某类）；

（2）原则上仅限A、B级

（3）在课程设计正式开始前（至少提前三天），提交“课程设计自拟题目”申请报告，

等待指导老师审批，申请报告内容分以下几部分，注意内容一定要具体，否则不予批准：

题目、类别、级别、申请人学号/姓名/专业、设计任务/内容、选题背景、相关的原理/技术/方法、系统平台与开发工具（语言）、可能的创新或特色之处、工作计划、参考文献。

第一类题目:

网络协议、算法

要求：

（1）推荐采用图形界面实现。

（2）程序代码书写规范，有充足的注释。

（3）绿色软件：

程序运行不需安装，避免写系统和注册表；

（4）开发平台、开发语言不限。

（5）明确题目的意图，设计上应有足够的工作量

1.网络协议解析（基于文件）

（1）使用报文分析工具软件，捕获报文并进行存储，获得报文数据文件。

（2）编程，在图形界面下，对报文的协议进行解码

（3）对ethernet_II、ip、tcp、udp协议进行解码【C】

（4）对ieee802.3、icmp协议进行解码【B】

（5）对ftp协议进行解码【A】

2.网络协议解析（基于RawSocket）

（1）编程，基于socketAPI接口，使用rawsocket捕获网络报文，过滤得到指定格式的报文

（2）编程，在图形界面下，对报文的协议进行解码

（3）对ethernet_II、ip、tcp、udp协议进行解码【C】

（4）对ieee802.3、arp协议进行解码【B】

（5）对http协议进行解码【A】

3.网络协议解析（基于Winpcap接口）

（1）编程，基于winpcap接口，捕获网络报文，过滤得到指定格式的报文

（2）编程，在图形界面下，对报文的协议进行解码

（3）对ethernet_II、ip、tcp、udp协议进行解码【C】

（4）对IPV6、ICMPV6协议进行简单的解码【B】

（5）对除ftp、http外的某种应用层协议进行解码【A】

4.模拟共享网络中Ethernet帧的发送过程

使用至少2个线程模拟Ethernet上主机的数据发送流程。

发送流程必须遵循CSMA/CD协议【C】。

5.发送和解析EthernetARP包

熟悉ARP协议并了解Winpcap编程，构造ARP包；先在主机A，ARP包发送出给主机B。

再在主机B上解析此ARP包。

【C】

6.模拟TCP协议通信过程

编程，基于图形界面，仿真两个对等的tcp通信实体，完成一次文件（数据较长）传输的通信过程。

要求具有如下的交互能力：

（1）数据文件的长度的设置

（2）双方发送、接收窗口大小的设置

（3）报文丢失、出错、重复、顺序的人为设置（可定义有关策略

（4）发送、或接收能力的设置（假设一方主机很忙）

（5）设置可采取预先设置、也可中途设置

（6）可自动演示、可单步操作

（7）每一步报文都可给出tcp头部数据，并进行说明【B】

（8）给出时间轴，以起始时间为0,适当考虑网络发送、接收处理及传输延迟，给出每个报文发送与接收时间

7.RIP路由仿真配置与测试程序设计

以图形化界面形式，对多个路由器组成的网络，实现RIP路由仿真配置与测试。

路由学习建议采用多线程方式实现。

【A】

8.FTP客户端设计（基于winsock接口）

实现的ftp客户端，能列出/更改目录，上下传文件，显示文件列表等选项。

【A】

9.HTTP客户端的设计与实现（基于winsock接口）

开发一HTTP客户端，使其能够向web服务器请求文件、和向服务器提交数据，以便服务器做出相应的处理。

【A】

10.电子邮件客户端的设计与实现（基于winsock接口）

完成一个电子邮件客户端软件，要求能够收取邮件、发送邮件、书写新邮件、具有图形化界面。

能批量发送邮件。

【A】

11.软件路由器的设计与实现（基于Winpcap接口）

（1）编程实现一个简易的路由器（具有路由功能）

（2）具有图形化界面、显示所有的过路、已路由、已丢弃报文

（3）对ethernet_ii、简单的ip、tcp、udp协议进行解码

（4）支持静态路由的配置【B】

（5）可以人为地对可路由报文进行延迟发送、删除、修改、改变发送顺序等操作【A】

12.利用RTP协议完成多媒体数据流传输

（1）消化理解实时传输协议RTP及其源代码（可以从网上下载）

（2）分别编写个服务器、客户端程序，使用RTP协议来实时传输视频数据或音频数据【A】

13.自定义应用层协议的设计与实现（基于UDP）

协议名称：

myqq

协议功能：

实现简单的聊天系统功能

（1）注册

（2）登入与注销

（3）获取在线用户表

（4）对指定用户发送聊天报文

（5）群发聊天报文【A】

14.TCP通信仿真课件设计

设计一个课件程序,采用图形化设计,主要功能：

（1）能读取wireshark或sniffer工具所捕获的数据文件

（2）能以直观形式表达TCP连接的建立、释放过程

（3）能以直观形式表达报文序号变化、应答机制【B】

（4）能以直观形式仿真报文的丢失与重传

（5）*能以直观形式表达流量控制【A】

15.扩展UDP实现SR可靠数据传输

（1）熟悉流水线可靠数据传输机制（GBN）；

（2）熟悉TCP/UDP协议规范；

（3）基于UDP的SR（选择重传）可靠数据传输机制分析与设计

（4）UDPSocket程序设计

（5）利用UDP实现可靠数据传输服务的验证系统设计与实现【A】

16.TRACERT图形化工具

（1）另写一个程序，取代Windows下的Tracert命令，并以图形界面显示输出结果。

（2）能解析主机的域名（将域名解析成对应的IP）

（3）支持对物理网络的跟踪【B】

（4）支持逻辑网络的定义、及对逻辑网络的跟踪【A】

17.OSPF实现

熟悉OSPF协议，寻求指定有向图的最短路径。

要求用图形显示求解过程。

【A】

第二类题目:

网络服务

要求：

（1）在虚拟机环境下搭建操作系统平台，虚拟机网卡与物理网络进行桥接

（2）网络操作系统类型为linux、ubuntu或windowsserver2003/2008

（3）学习相关服务器理论知识和配置、应用方法

（4）合理规划所要求提供的服务

（5）完成相关的配置，并进行相应的应用测试

（6）对所遇到的问题进行分析和解决，

（7）应有足够的工作量

1.某单位网络应用服务器的搭建与测试

（一）（基于linux或ubuntu平台）

（1）网络操作系统安装（在虚拟机环境下）

（2）DNS、DHCP服务器

（3）邮件服务器

（4）FTP服务器

（5）WEB服务器

（6）TELNET服务、NFS服务

2.某单位网络应用服务器的搭建与测试

（二）（基于linux或ubuntu平台）

（1）网络操作系统安装（在虚拟机环境下）

（2）防火墙服务

（3）SSH服务器

（4）VNC服务器

（5）VPN服务

*（6）P2P服务器

3.某单位网络应用服务器的搭建与测试

（一）（基于windowsserver2003/2008平台）

（1）网络操作系统安装（在虚拟机环境下）

（2）AD、DNS、DHCP服务

（3）Exchange邮件服务

*（4）ISA服务

（5）VPN远程访问

（6）、远程管理

4.Windows服务器集群的部署与测试（基于Vmware）

（1）网络操作系统安装（在虚拟机环境下）

（2）Windows服务器集群的部署

（3）集群的应用测试

第四类题目:

网络应用编程

要求：

（1）推荐采用图形界面实现。

（2）程序代码书写规范，有充足的注释。

（3）绿色软件：

程序运行不需安装，避免写系统和注册表；

（4）开发平台、开发语言不限。

（5）明确题目的意图，设计上应有足够的工作量

1.LAN小助手

编程实现以下功能：

（1）发送ICMP数据包，以获取指定IP网段中的活动主机，并将结果显示在标准输出设备或输出到文件中。

（2）显示这些主机的的IP地址与对应的MAC地址的关系表

（3）能显示本地机所有可用的网络接口与对应的ip地址

（4）能修改本地机指定网络接口的ip地址

（5）能解析主机的域名（将域名解析成对应的IP）

2.网络流量统计（基于rawsocket）

监控网络，捕获一段时间内网络上的IP数据包，按IP数据包的源地址统计出该源地址在该时间段内发出的IP数据包的个数，并将其用图形表示出来。

3.网络流