华北电力大学(保定)(科院)计算机通信与网络实验报告.doc

科 技 学 院

课程设计(综合实验)报告
( 2016 -- 2017 年度第 2学期)

名 称： 网络通信实验与设计
院 系： 信息工程系
班 级： 通信14 k1
学 号： 141903010121
学生姓名： 王大礼
指导教师： 陈智雄 李然 王劭龙
设计周数： 2周

成 绩：

日期：2017年 6月 5日
华 北 电 力 大 学 (科 技 学 院) 实 验 报 告
实验环境
VB 6.0、Matlab
实验名称
实验一：软件编程
实 验 目 的
1．通过实验熟悉VB语言开发平台和Matlab仿真平台。
2．通过实验进一步理解UDP、TCP、FTP协议通信协议，掌握几种通信协议的特点。

实 验 原 理

在TCP/IP模型中，UDP为网络层以上和应用层以下提供了一个简单的接口。UDP只提供数据的不可靠传递，它一旦把应用程序发给网络层的数据发送出去，就不保留数据备份。UDP在IP数据报的头部仅仅加入了复用和数据校验字段。
UDP是一个无连接协议。跟TCP的操作不同，计算机并不建立连接。另外，UDP应用程序可以是客户机，也可以是服务器。UDP所在位置如下：
应用层
UDP（传输层）
TCP（传输层）
IP
各种网络接口

为了传输数据，首先要设置本机的使用协议和本机端口号。然后，本机计算机只需将RemoteHost设置为需要聊天的计算机的IP地址，并将RemotePort属性设置为跟需要聊天的计算机的LocalPort属性相同的端口，并调用SendData方法来发送信息。最后，本台计算机使用 DataArrival事件内的 GetData 方法来获取对方计算机已发送的信息。

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华 北 电 力 大 学 (科 技 学 院) 实 验 报 告
实 验 内 容
1.进入VB6.0，双击StandardEXE。
2.出现标准窗体，调整窗体大小到适当尺寸。
3.工程名改为工程udp,窗体名改为Frm_udp, 窗体的caprion属性改为“聊天程序”。
4.添加三个TextBox控件，名字分别改为Text_ip、Text_record、Text_send，属性均为空，分别用以输入聊天对象的IP地址、显示聊天内容、输入聊天内容。
另外Text_record 的scrollbars 属性设置为2_vertical。
5.添加三个Lable控件， 其caption 属性分别改为：“聊天对象（IP地址）：”、“聊天记录：”、“我要说：”，用以说明其下面的TextBox的作用。
添加三个CommandButton控件，Caption属性分别改为“确定”、“发送”、“退出”，名称分别为：Cmd_sure、Cmd_send、Cmd_exit。其作用分别为：确定IP地址、发送内容、退出聊天程序。
7.添加Winsock控件，名字改为Winsock_udp。
8.执行，判断所编程序的正确性。
9.若程序执行正确，则存盘。
实 验 结 果 及 分 析
实验结果：

1. 运行程序，分别和两个人聊天
2. 聊天双方在IPAdr中输入对方IP地址，点确定，开始通信。
3. 在TextSend中输入发送信息，点发送，可以在TextReceive中看到对话内容，自己发送的是“发送：”后显示的内容。
4. 同理，对方收到信息后，显示在对方TextRecieve中。对方进行同种操作，将可以在本机的TextRecieve中显示。

实验环境
Mat lab软件
实验名称
实验二：网络图
实 验 目 的
利用算法实现网络图的最短路径

实 验 原 理
Dijkstra算法将网络结点分成3部分：未标记结点、临时标记结点和永久标记结点．网络中所有结点首先初始化为未标记结点，在搜索过程中和最短路径中的结点相连通的结点为临时标记结点，每次循环都是从临时标记结点中搜索距源点路径长度最短的结点作为永久标记结点，直至找到目标结点或者所有的结点都成为永久标记结点来结束算法。
实 验 内 容 及 步 骤
创建路由矩阵函数：
function adj_mat = default_dat()
adj_mat(1,:)=[0,2,5,1,inf,inf];
adj_mat(2,:)=[2,0,3,2,inf,inf];
adj_mat(3,:)=[5,3,0,3,1,5];
adj_mat(4,:)=[1,2,3,0,1,inf];
adj_mat(5,:)=[inf,inf,1,1,0,2];
adj_mat(6,:)=[inf,inf,5,inf,2,0];
主要程序：
function [leng,path] = dijkstra(adj_mat , sta , dst)
m = length(adj_mat);
lengs = linspace(0,0,m);
paths = linspace(0,0,m);
know = linspace(0,0,m);
know(1) = sta;
k=1;
for i = 1:1:m
if i ~= sta
lengs(i) = adj_mat(sta,i);
if lengs(i) ~= inf
paths(i) = sta;
end
end
end

实 验 内 容 及 步 骤
index = 1;
for i = 1:1:m
if i ~= sta
min = inf;
for j = 1:1:m
count = isIn(know,j);
if count == 0 && lengs(j) <= min
k = j;
min = lengs(j);
end
end
know(index) = k;
index = index+1;
for j = 1:1:m
count = isIn(know,j);
if count == 0 && (lengs(i) + adj_mat(i,j)) < lengs(j)
lengs(j) = lengs(i) + adj_mat(i,j);
paths(j) = i;
end
end
end
end
leng = lengs(dst);
k = dst;

实 验 内 容 及 步 骤
j = 1;
path = dst;
while paths(k)~= sta
k = paths(k);
path = [k path];
end
path = [sta path];
实 验 结 果 及 分 析
实验结果：

通过本次实验，通过D算法系统的解决了求最短路径的问题，巩固了对D算法的知识的了解，更好的运用到所学的知识上和生活中，同时要掌握D算法程序每一步的含义。
实验名称
实验二：网线制作
实验设备
压线钳一把、测线仪一个、双绞线若干段、 RJ-45 水晶头若干
实 验 目 的
1． 了解常用网线的种类。
2． 掌握在各种应用环境下非屏蔽双绞线制作网线的方法及连接方法。
3． 掌握网线连通性测试方法。

实 验 原 理
双绞线按其是否外加金属网丝套 的屏蔽层可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。从性价比和可维护性出发，大多数局域网使用非屏蔽双绞线 作为布线的传输介质来组网。 双绞线由８根不同颜色的线分成４对绞合在一起， 成对扭绞是因为，发送和接收的数据均以差分方式传输，当线路中出现干扰信号时，其对两根线的影响是相同的，因而在接收端还原差分信号时就可以屏蔽掉该干扰信号，减少和抑制外界的干扰，从而减少和抑制外界的干扰。在EIA／TIA－568标准中，将双绞线按电气特性区分为：三类、四类、五类线。网络中最常用的是三类线和五类线，目前已有六类以上的。
相应地,RJ45插头座也区分为三类或五类电气特性。RJ45水晶头由金属片和塑料构成，接头前端有8个凹僧，简称“SE”。凹槽内的金属触点共有8个，简称“8C”。特别需要注意的是RJ45水晶头引脚序号，当金属片面对我们的时候从左至右引脚序号是1～8，序号对于网络连线非常重要。
网线制作方法有两种： （ 1 ） 直通线：双绞线两边都按照EIAT/TIA 568B 标准连接水晶头。 （ 2 ） 交叉线：双绞线一边是按照EIAT/TIA 568A 标准连接，另一边按照 EIT/TIA 568B 标准连接水晶头。 用户可根据实际需要选用直通线或交叉线，各种使用情况如下（ PC —— PC ： 交叉线； PC —— HUB ： 直通线； HUB 普通口—— HUB 普通口： 交叉线； HUB 级联口—— HUB 级联口：交叉线）
本实验使用直通线：双绞线两边都按照EIAT/TIA 568B 标准连接水晶头，线序：白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕。在实际通信中，只用到双绞线八根铜线中的第1 、2 、3 、6 四条铜线。

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实 验 内 容 及 步 骤
1 、先用双绞线剥线器将双绞线的外皮除去3 厘米左右。
2 、将裸露的双绞线按EIA ／ TIA 568B 的标准( 白橙－橙－白绿－蓝 －白蓝－绿－白棕－棕) 排列好。
3 、把线整齐，将裸露出的双绞线用专用钳剪下，只剩约14mm 的长度，并剪齐 线头。将双绞线的每一根线依序放入RJ45 接头的引脚内，第一只引脚内应该放 白橙色的线，其余类推。
4 、确定双绞线的每根线已经放置正确，并查看每根线是否进入到水晶头的底部 位置。如到了底部就可以用RJ45 压线钳压接RJ45 接头。这样RJ45 头就制作 完成了。
5 、用RJ45 压线钳压接RJ45 接头，把水晶头里的八块小铜片压下去后，使每 一块铜片的尖角都触到一根铜线，这样制作完成了一个RJ45 头。同样完成另一 端的RJ45 接头。
6 、最后用测试仪测试一下通断性。
实 验 结 果 及 分 析

本次实验王老师首先为我们演示了一遍，制做的很快，而且网线也测试通过。我本以为会很简单，可到自己做时，才发现只是看似简单，先是制作网线过程中各种不熟练导致花费了很多时间，再是最后将网线接到测线仪中，测试仪却显示连接不上，网线制作失败。之后我分析出问题的所在：有交叉表明制作的网线接头的线序出现了问题，虽然分线序时时正确的，由于线没理顺，导致插入水晶头后线序出现了问题；吸取第一次教训，将线理顺，并且剪齐，插到水晶头后检查了线序和每根线是否已经入水晶头的底部，之后才用压线钳压接水晶头。因为把细节考虑到了，最终测线仪显示S和M都是一对一直连，这样表明网线制作成功。
实验名称
实验三：路由器配置及组网
实验设备
路由器3台，PC机3台，直通线若干
实 验 目 的
1、 熟悉思科VPN路由器的基本组成和功能；
2、 掌握路由器的基本配置及测试；
3、 使用路由器实现跨网段连接，掌握RIP的配置过程。
实 验 原 理
路由器工作于OSI七层协议中的第三层，是用于网络互连的计算机设备，其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包，根据其中所含的目的地址，决定转发到下一个目的地址。因此，路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址，同时IP数据包头的TTL域也开始减数，并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时，它需要按顺序等待，以便被传送到输出链路上。因此路由器须具有存储、转发、寻径功能。
路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。故选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着路由表，供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。路由器为了获得路由表，通常使用RIP。
RIP的特点：（1）仅和相邻的路由器交换信息。（2）路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息。 （3）按固定时间交换路由信息。
实 验 内 容
（一）路由器的基本配置实验 
1、按下图组建网络：

使用一条直通网线将“Router1”和“Router2”相连，两个路由器都选用了“Wan1”口。另任选一“Lan”口和PC机相连，以完成相应配置。
2、配置Router1(Router2)
1）在PC机1(PC机2)上打开浏览器，在地址栏内输入“http://192.168.1.1”，输入用户名“admin”，密码“admin”进行登录
2）登录后观测“Port Statistics”端口状态显示是否正确（占用的口呈现绿色），如不正确，再次进行复位操作。
3）进入“setup”配置页面中的“Network”子页面开始进行配置。配置参数如下：
Device IP Address：192.168.1.1 （192.168.2.1）
Subnet mask：255.255.255.0
Dual—WAN/DMZ Setting选择“Duan Wan”
Wan1(Wan2)设置 static IP
Specify Wan IP Address：192.168.10.2(192.168.10.3)
Subnet Mask：255.255.255.0
Default Gateway Address：192.168.10.3(192.168.10.2)
DNS Server：192.168.10.3(192.168.10.2)
4）“setup“配置页面的“advanced”子页面配置如下：
Working Mode 选择“Router“模式
RIP选择“Enabled“
5）进入“firewall“页面关闭防火墙，修改路由器密码
7)至此，两台PC机的配置已经完成，可以使用“ping“命令进行测试
(用“（）”注明部分为Router2配置与Router1配置不同的部分，其他相同)

实 验 内 容
（二）环网RIP实验
1.按照下图组建网络

2.对路由器和PC机逐一进行配置
1)进入Setup配置页面的Network子页面进行设置：
Router1： （Router2、 Router3）
Device IP Address：192.168.1.1 （192.168.2.1、192.168.3.1）
subnet mask：255.255.255.0 （255.255.255.0、255.255.255.0）
Wan1 ： static IP （ static IP、static IP）
Specify Wan IP Address ：192.168.10.2 （192.168.10.3、192.168.11.3）
Subnet Mask：255.255.255.0 （255.255.255.0、255.255.255.0）
Default Gateway Address： 192.168.10.3 （192.168.10.2、192.168.11.2）
DNS Server（Required）：192.168.10.3 （192.168.10.2、192.168.11.2）
Wan2 ： static IP （static IP、static IP）
Specify Wan IP Address ：192.168.12.3 （192.168.11.2、192.168.11.2）
Subnet Mask：255.255.255.0 (255.255.255.0、255.255.255.0)
Default Gateway Address： 192.168.12.2 (192.168.11.3/192.168.12.3)
DNS Server（Required）：192.168.12.2 (192.168.11.3/192.168.12.3)
2）关闭3个路由器的防火墙
3）将3个路由器的system management配置页面中的Daul—WAN设置为“Load Balance“
4）对PC机进行网络配置，配置按照所连接的路由器进行配置，配置方式与上一环节相同。
3.配置完成，采用“ping“命令进行测试
1）断开Router1和Router2之间直接相连的直通线，测试PC1是否可以ping通PC2。
2)恢复Router1和Router2之间的网络连接，断开Router1和Router3之间直接相连的直通线，测试PC1是否可以ping通PC3。
3) 恢复Router1和Router3之间的网络连接，断开Router2和Router3之间直接相连的直通线，测试PC2是否可以ping通PC3。

实 验 结 果 及 分 析
（一）路由器的基本配置实验结果：

（二）环网RIP实验结果：
Ping指令结果：

单片机综合实验验收报告1（手写）
第 一 组 王大礼 学号：141903010121
1. 画出实验连接关系图，标识出主要的连接线和接口名称。

2. 总结主要的实验任务和操作步骤。

3. 你们组确定的两个IP地址是？它们之间有何联系？

4. IP协议中填写的语句分别是？说明填写的主要依据。

5. 画出checksum函数的流程图，在哪些协议中会调用该函数。

6. 接收信息分组的时候，按照何种次序对分组进行拆包？写出几个函数之间（已经给出）的逻辑关系或者调用关系。

7. NET.h文件中IP协议和TCP协议涉及的数据结构组成情况。

8.网页中要求实现：
1）组别、姓名、学号、主要分工-共四列。
2）标题和每个组员占一行。
3）以html语法，说明主要在哪些部分修改网页。

9. 抓包过程中，最开始截获的20个数据包所涉及的协议是哪些？这些协议的主要功能是？以截获的第X个数据包为例（X=学号最后两位），分析该数据包的构成和重要信息分析该数据包的构成和重要信息（地址、端口号、协议版本号、是否分段、偏移等等）。试着验证：用ping指令后，会产生哪些协议的数据包？

10.你在本实验中收获了什么？对实验内容有什么好的建议？

HTTP协议分析与记录
分析截获的报文，回答以下几个问题：

1）综合分析截获的报文，查看有几种HTTP 报文？

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2）在截获的HTTP 报文中，任选一个HTTP 请求报文和对应的 HTTP 应答报文，仔细
分析它们的格式，填写表20 和表 5.21。

表20 HTTP 请求报文格式
方 法

版 本

URL

首部字段名
字段值
字段所表达的信息

表21 HTTP 应答报文格式
版 本

状态码

短 语

首部字段名
字段值
字段所表达的信息

3）分析在截获的报文中，客户机与服务器建立了几个连接？服务器和客户机分别使用
了哪几个端口号？

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4 ）综合分析截获的报文，理解HTTP 协议的工作过程，将结果填入表22 中。

表22 HTTP 协议工作过程
HTTP 客户机端口号
HTTP 服务器端口号
所包括的报文号
步骤说明

IP协议分析与记录
任取一个数据报，分析IP 协议的报文格式，完成下列各题：
1）分析IP 数据报头的格式，完成表9；
表9 IP 协议报文分析
字段
报文信息
说明
版本

头长

服务类型

总长度

标识

标志

片偏移

生存周期

协议

校验和

源地址

目的地址

2）查看该数据报的源IP 地址和目的 IP 地址，他们分别是哪类地址？体会IP 地址的编址方法。
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TCP 协议分析与记录
停止截获报文，将截获的结果保存为FTP-学号，按下列要求分析截获的结果；
1）结合本节TCP 协议介绍部分的内容，分析TCP 连接建立的 “三次握手”过程，找到 对应的报文，填写表12（传输方向填写PC2=>PC1 或PC2<=PC1 ）。

表12 TCP 连接建立报文分析

报文号
传输方向
源端口
目的端口
序 号
确认序号
同步位
SYN
确认位
ACK

2）从FTP-学号的报文中的第一个FIN=1 的TCP 报文开始分析 TCP 连接释放的 “四次握手”过程，填写表13。

表13 TCP 连接连接释放报文分析
报文号
传输方向
源端口
目的端口
序 号
确认序号
终止位FIN
同步位SYN
确认位ACK

实 验 总 结 及 心 得 体 会