《计算机网络技术》实验指导书.08.doc

.计算机网络技术实验指导书靖宇工业大学 计算机学院二六年七月印刷目 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1726 / 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1Windows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2IP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、 实验容和要求学习Windows的网络配置。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00001 时是请求，为00002 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。) （）构造CSocket对象，如下例： CSocket ServerSocket;CSocket ClientSocket;（）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。（）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。（）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。（）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);（）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 sReceive1024; 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： TCP/IP数据通信 - “聊天”消息传输格式 客户机 -服务器（）传输“用户名”STX+1+用户名+ETX（） 悄悄话STX+2+用户名+”，”+容+ETX（） 对所有人说STX+3+容+ETX 服务器- 客户机（）首次传输在线用户名 STX+1+用户名+ETX（）传输新到用户名 STX+2+用户名+ETX （）传输离线用户名STX+3+用户名+ETX （）传输聊天数据STX+4+容+ETX（注：STX为CHR（2），ETX 为CHR（3）服务器端（） 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。（） 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（） 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。（）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（） 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。 客户端（） 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。（） 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；（） 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。