计算机网络原理课程设计大纲

《计算机网络原理课程设计》教学大纲

一、课程的基本信息 课程编号 课程名称 课程类别 适用专业 开课学期 周数 总学分 先修课程 并修课程 课程简介 建议教材 参考书 1500208810 计算机网络原理 必修 网络工程、软件工程 3 1周 1 计算机网络基础 数据结构 这是一门要求掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。 《计算机网络》,谢希仁主编，电子工业出版社，2008年 《计算机网络》（第2版），吴功宜，清华大学出版社，2007年 二、目的与要求

本课程设计的是立足于课堂讲授的基本概念、技术和方法，通过实验，使学生能追踪网络技术最新发展，要求学生掌握网络技术的基本概念、基本原理和基本技术等知识，能够并能分析网络的性能以及发现网络中的问题。本课程设计分为软件基本操作和网络分析两个阶段，共6个任务。

三、内容与时间安排

1.常用网络命令的使用（0.5天）

2.Wireshark软件的安装与使用（0.5天）

3.考察802.3协议的操作和以太网帧格式（1天）

4.利用分组嗅探器（ethereal）分析协议HTTP和DNS（2天）

5.探究TCP（0.5天）

6.IP路由实践与应用（0.5天）

四、作业（报告）要求

课程设计报告包括封面、课程设计内容、课程设计实验过程分析、课程设计总结（如有创新点，在该处说明）等。

五、考核方式

课程设计结束时，要求学生提交课程设计报告。

六、成绩评定

课程设计成绩分两部分，设计报告占80％，自主创新占20％。

七、必要的说明

有关题目的选择，原则上为教师事先制订，但经过申请，在指导教师的严格审核之下，可以自行选取更有现实意义的题目，或者真实项目也可。

制订人：李相海 审订人：齐立磊 批准人：张晓民

2012年7月26日

《计算机网络原理课程设计》教学大纲

一、课程的基本信息 课程编号 课程名称 课程类别 适用专业 开课学期 总学时 总学分 先修课程 并修课程 课程简介 建议教材 参考书 1506107180 计算机网络原理 必修 网络工程、软件工程 4 48（理论学时：48；实验学时：0 ） 3 计算机网络基础 数据库原理及应用、计算机网络布线、PHP网站编程技术等 这是一门要求掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。 《计算机网络》作者：谢希仁等 出版社：电子工业出版社 出版年份：2008年 《计算机网络》（第2版），吴功宜，清华大学出版社，2007.3 二、目的与要求 本课程设计的是立足于课堂讲授的基本概念、技术和方法，通过实验，使学生能追踪网络技术最新发展，要求学生掌握网络技术的基本概念、基本原理和基本技术等知识，能够并能分析网络的性能以及发现网络中的问题。本课程设计分为软件基本操作和网络分析两个阶段，共6个任务。

三、内容与时间安排

(1)实践环节内容：

任务一：常用网络命令的使用

1. 实验目的

练习一下各个命令，熟悉命令的格式，了解命令的功能。具体命令如下： 1）ipconfig 2）nslookup 3）arp 4）route 5）netstat 6）ping 7）tracert 8）telnet 2.实验内容：

1）察看本机网络接口卡的信息，并写出其内容；

2）查询网址www.http://www.wodefanwen.com/的服务器ip地址，写出其结果，并说明含义；

3）查询路由表，并写出路由表中三条信息；

4）查看本机活动的TCP连接，列出三条非本地活动的TCP连接； 5）查看到达www.163.com所经过的路径及跳数，并把它们列出来，写出最终到达www.163.com的IP地址。

6） 对于在线的计算机、关闭的计算机和不存在的计算机，比较ping程序的输出结果有何不同。

7）用telnet登陆本机或其他同学的机器上的Telnet Server。

任务二：Wireshark软件的安装与使用

1.实验目的

学会安装和熟悉Wireshark软件，用Wireshark来观察网络。了解Wireshark工具的使用方法。为进一步实验做准备。 2.实验内容：

1）安装Wireshark 及WinPcap_4_0_beta3软件

2）熟悉Wireshark，进行典型包捕获，写出三条捕获数据帧的重要信息。

任务三：考察802.3协议的操作和以太网帧格式 1.实验目的

1）启动Ethereal，开始分组俘获。 2）在浏览器的地址栏中输入：

http://gaia.cs.umass.edu/ethereal-labs/HTTP-ethereal-lab-file3.html，浏览器将显示冗长的美国权力法案。

3）停止分组俘获。 2.实验内容：

1、 你的主机的48位以太网地址是多少？

2、 是gaia.cs.umass.edu服务器的地址吗？如果不是，该地址是什么设备的以太网地址？

3、 给出两种帧类型字段的十六进制值。标志字段的值是1的含义是什么？

4、 在包含“get”以太网帧中，从该帧的起始处开始一共有多少个ASCII字符“G”？ 5、 在该以太网帧中CRC字段的十六进制值是多少？

6、 以太网源地址是多少？该地址是你主机的地址吗？是gaia.cs.umass.edu服务器的地址吗？如果不是，该地址是什么设备的以太网地址？

7、 以太网帧的48位目的地址是多少？该地址是你主机的地址吗？ 8、 给出两种帧类型字段的十六进制值。标志字段的值是1的含义是什么？

9、 在包含“OK”以太网帧中，从该帧的起始处开始一共有多少个ASCII字符“O”？ 10、 在该以太网帧中CRC字段的十六进制值是多少？

11、 写下你主机ARP缓存中的内容。其中每一列的含义是什么？

12、 包含ARP请求报文的以太网帧的源地址和目的地址的十六进制值各是多少？ 13、 给出两种帧类型字段的十六进制值。标志字段的值是1的含义是什么？

14、从ftp://ftp.rfc-editor.org/innotes/std/std37.txt处下载ARP规范说明。在http://www.erg.abdn.ac.uk/users/gorry/course/inet-pages/arp.html处也有一个可读的关于ARP的讨论网页。根据操作回答：

1)形成ARP响应报文的以太网帧中ARP-payload部分opcode字段的值是多少？ 2)在ARP报文中是否包含发送方的IP地址？

15、 包含ARP回答报文的以太网帧中源地址和目的地址的十六进制值各是多少？

任务四：利用分组嗅探器（ethereal）分析协议HTTP和DNS 1.实验目的

（1） 启动Web browser。

（2） 启动Wireshark分组嗅探器。在窗口的显示过滤说明处输入“http”，分组列表子窗口中将只显示所俘获到的HTTP报文。

（3） 一分钟以后，开始Ethereal分组俘获。

（4） 在打开的Web browser窗口中输入一下地址（浏览器中将显示一个只有一行文字的非常简单的HTML文件）：

http://gaia.cs.umass.edu/ethereal-labs/HTTP-ethereal-file1.html （5） 停止分组俘获。 2.实验内容：

（1）你的浏览器运行的是HTTP1.0，还是HTTP1.1？你所访问的服务器所运行的HTTP版本号是多少？

（2）你的浏览器向服务器指出它能接收何种语言版本的对象？

（3）你的计算机的IP地址是多少？服务器gaia.cs.umass.edu的IP地址是多少？ （4）从服务器向你的浏览器返回的状态代码是多少？

（5）你从服务器上所获取的HTML文件的最后修改时间是多少？ （6）返回到你的浏览器的内容以供多少字节？

（7）分析你的浏览器向服务器发出的第一个HTTP GET请求的内容，在该请求报文中，是否有一行是：IF-MODIFIED-SINCE？

（8）分析服务器响应报文的内容，服务器是否明确返回了文件的内容？如何获知？ （9）分析你的浏览器向服务器发出的第二个“HTTP GET”请求，在该请求报文中是否有一行是：IF-MODIFIED-SINCE？如果有，在该首部行后面跟着的信息是什么？

（10）服务器对第二个HTTP GET请求的响应中的HTTP状态代码是多少？服务器是否明确返回了文件的内容？请解释。

（11）你的浏览器一共发出了多少个HTTP GET请求？

（12）承载这一个HTTP响应报文一共需要多少个data-containing TCP报文段？ （13）与这个HTTP GET请求相对应的响应报文的状态代码和状态短语是什么？ （14）在被传送的数据中一共有多少个HTTP状态行与TCP-induced”continuation”有关？

（15）你的浏览器一共发出了多少个HTTP GET请求？这些请求被发送到的目的地的IP地址是多少？

（16）浏览器在下载这两个图片时，是串行下载还是并行下载？请解释。

（17）对于浏览器发出的最初的HTTP GET请求，服务器的响应是什么(状态代码和状态短语)?

（18）当浏览器发出第二个HTTP GET请求时，在HTTP GET报文中包含了哪些新的字段？ （19）定位到DNS查询报文和查询响应报文，这两种报文的发送是基于UDP还是基于TCP的？

（20）DNS查询报文的目的端口号是多少？DNS查询响应报文的源端口号是多少？ （21）DNS查询报文发送的目的地的IP地址是多少？利用ipconfig命令（ipconfig/all）决定你主机的本地DNS服务器的IP地址。这两个地指相同吗？

（22）检查DNS查询报文，它是哪一类型的DNS查询？该查询报文中包含“answers”吗？ （23）检查DNS查询响应报文，其中提供了多少个“answers”？每个answers包含哪些内容？

（24）考虑一下你的主机发送的subsequent(并发)TCP SYN分组， SYN分组的目的IP地址是否与在DNS查询响应报文中提供的某个IP地址相对应？

（25）打开的WEB页中包含图片，在获取每一个图片之前，你的主机发出新的DNS查询了吗？

（26）DNS查询报文的目的端口号是多少？DNS查询响应报文的源端口号是多少？ （27）DNS查询报文发送的目的地的IP地址是多少？这个地址是你的默认本地DNS服务器的地址吗？

（28）检查DNS查询报文，它是哪一类型的DNS查询？该查询报文中包含“answers”吗？ （29）检查DNS查询响应报文，其中提供了多少个“answers”？每个answers包含哪些内容？

（30）DNS查询报文发送的目的地的IP地址是多少？这个地址是你的默认本地DNS服务器的地址吗？

（31）检查DNS查询报文，它是哪一类型的DNS查询？该查询报文中包含“answers”吗？ （32）检查DNS查询响应报文，其中响应报文提供了哪些域名服务器？响应报文提供这些域名服务器的IP地址了吗？

（33）DNS查询报文发送的目的地的IP地址是多少？这个地址是你的默认本地DNS服务器的地址吗？如果不是，这个IP地址相当于什么？

任务五：探究TCP 1.实验目的

1）启动Wireshark分组嗅探器

2) 启动浏览器，以非SSL方式登陆mail.163.com 3） 停止Wireshark分组嗅探器，进行分析。

4）在Wireshark已俘获分组列表子窗口中选择一个TCP 报文段。选择菜单：

Statistics->TCP Stream Graph-> Time-Sequence-Graph(Stevens)。可以看到TCP拥塞控

制的图形显示。 2.实验内容：

1） 向gaia.cs.umass.edu服务器传送文件的客户端主机的IP地址和TCP端口号是多少？ 2）Gaia.cs.umass.edu服务器的IP地址是多少？对这一连接，它用来发送和接收TCP报文段的端口号是多少？

3）客户服务器之间用于初始化TCP连接的TCP SYN报文段的序号（sequence number）是多少？在该报文段中，是用什么来标示该报文段是SYN报文段的？

4）服务器向客户端发送的SYNACK报文段序号是多少？该报文段中，ACKnowledgement字段的值是多少？Gaia.cs.umass.edu服务器是如何决定此值的？在该报文段中，是用什么来标示该报文段是SYNACK报文段的？

5）包含HTTP POST命令的TCP报文段的序号是多少？

6）如果将包含HTTP POST命令的TCP报文段看作是TCP连接上的第一个报文段，那么该TCP连接上的第六个报文段的序号是多少？是何时发送的？该报文段所对应的ACK是何时接收的？

7） 前六个TCP报文段的长度各是多少？

8）在整个跟踪过程中，接收端公示的最小的可用缓存空间是多少？限制发送端的传输以后，接收端的缓存是否仍然不够用？

9）在跟踪文件中是否有重传的报文段？进行判断的依据是什么？

10）TCP连接的throughput (bytes transferred per unit time)是多少？请写出你的计算过程。

11）利用Time-Sequence-Graph(Stevens) plotting工具，浏览由客户端向服务器发送的报文段序号和时间对应关系图。你能否辨别出TCP慢启动阶段的起止，以及在何处转入避免拥塞阶段？

12） 阐述所测量到的数据与TCP理想化的行为有何不同？

任务六：IP路由实践与应用 1.实验目的

熟悉主机路由、静态路由、RIP路由和OSPF路由在具体的网络互联中的作用，并能够熟练的进行具体的配置。 2.实验环境配置

1）安装并启动Packet Tracer工具。 2）下载kechengsheji.pkt模板文件，然后打开，会看到如下网络拓扑图：

上图中：所有的路由器、交换机和PC机均已经正常连接，在物理层上所有链路都是连通的（有绿色标记）。其中，两台路由器的局域网端口均为fa0/0，连接交换机的fa0/24端口，路由器的

广域网端口名字均为s0/0，且相互连接；两台PC机分别连接各自交换机的fa0/1端口。 3.实验内容：

1）分别为两台路由器的广域网端口配置IP地址，其中：R1的地址为10.1.1.1/30，R2的地址为：10.1.1.2/30 。并使用ping命令测试连通性。

2）分别为两台路由器的局域网端口配置IP地址，其中：R1的地址为192.168.1.1/24，R2的地址为：192.168.2.1/24 。

3）分别为两台PC机配置IP地址，具体地址自己指定，请指出你为两台PC机指定的IP属性内容：IP地址、子网掩码、网关地址。

4）在两台PC机上使用ping命令测试到达网关的连通性，两台PC机之间呢？ 5）在路由器上配置静态路由最终实现两台PC机之间互通。 6）在路由器上配置RIP路由最终实现两台PC机之间互通。 7）在路由器上配置OSPF路由最终实现两台PC机之间互通。 4.实验帮助：

1）点击路由器设备，然后选择“CLI”标签即可对路由器进行命令行配置；同样，点击PC机，如果选择“config”即可对计算机的IP属性进行配置，如果选择“Desktop”下的“Command Prompt”即可使用命令行测试网络连通性。

2）配置路由器一般要进入到“全局配置模式”，以下是各个配置模式之间的关系：

3）为某路由器接口配置IP地址方法：进入该端口配置模式，输入：ip address 地址 掩码。 4）配置静态路由命令：

全局配置模式下输入：ip route 目标IP网络地址 下一跳网关地址。

5）配置RIP命令： 在全局配置模式下先输入”router rip”命令，进入RIP配置模式后，使用”network RIP生效的IP网络地址”命令在指定的网络中启用RIP协议，注意与路由器所有直接连接的IP网络都应该启用RIP协议。

6）配置OSPF命令： 在全局配置模式下先输入”router ospf 1”命令，进入OSPF配置模式

后，使用”network OSPF生效的IP网络地址 该网络子网掩码 area 0”命令在指定的网络中启用OSPF协议，注意与路由器所有直接连接的IP网络都应该启用OSPF协议，另外OSPF的网络声明和RIP声明相比较多了子网掩码以及area 0选项。 5、路由器配置模式及帮助使用

交换机配置模式是用于不同级别的命令对交换机进行配置，同时提供了一定的安全性、规范性。对于几种配置模式的学习，需要不断的使用才可掌握。几种配置模式如下： 普通用户模式：开机直接进入普通用户模式，在该模式下我们只能查询交换机的一些基础信息，如版本号（show version）。提示信息：Router> 特权用户模式：在普通用户模式下输入enable 命令即可进入特权用户模式，在该模式 下我们可以查看交换机的配置信息和调试信息等等。提示信息：Router# 全局配置模式：在特权用户模式下输入configure terminal 命令即可进入全局配置模式， 在该模式下主要完成全局参数的配置。提示信息：Router(config)# 接口配置模式：在全局配置模式下输入interface interface-list 即可进入接口配置模式， 在该模式下主要完成接口参数的配置。提示信息：Router(config-if)# 注意：在使用命令行进行配置的时候，我们不可能完全记住所有的命令格式和参数，思科设备提供了强有力的帮助功能，在任何模式下均可以使用“？”来帮助我们完成配置。使用“？”可以查询任何模式下可以使用的命令，或者某参数后面可以输入的参数，或者以某字母开始的命令。如在全局配置模式下输入“？”或“show ？”或“s？”。

6、路由器工作模式切换

1）登陆路由器，进入用户模式。请注意现在路由器上的显示符号。显示如下：Router>； 2）使用help命令，使用help命令（？）查看在用户模式下路有器所支持的命令。 3）进入特权模式，输入（enable）命令，进入特权模式。如果交换机有密码保护那么此时需要输入确认密码。注意现在所显示符号和用户模式时的差别。显示如下：Router#

4）使用help命令，使用help命令（？）查看在特权模式下路有器所支持的命令。注意和用户模式下的区别。

5）进入全局配置模式，输入命令（configure terminal or config t）进入全局配置模式。注意现在所显示符号以及命令提示。显示如下：Router(config) #

6）使用help命令，使用help命令（？）查看在全局配置模式下路有器所支持的配置命令。 7）退出全局配置模式，使用快捷键（Ctrl+Z）退出全局配置模式，进入特权模式。也可以使用命令（exit）退出全局配置模式。 8）退出特权模式，使用命令（disable）从特权模式会到用户模式。 9）退出交换机，使用命令（exit）退出交换机。这个命令可以用来从特权模式中退出交换机。 注意：自己实验体会end命令的作用。体会各种模式的切换方法。 7、有关路由器配置命令

1）路由器的基本配置命令：

先点击路由器设备，然后选择“CLI”标签即可对路由器进行命令行配置； 回车进入Router> //用户模式 Router>en // 进入特权模式 // Router#config t // 进入设置模式 // Router(config)#hostname routerA // 给路由器命名为 routerA // routerA(config)# 配置路由器的接口命令如下： Router (config)#interface端口名称 // 选择要配置的路由器端口 Router (config-if)#ip address IP地址 子网掩码 //设定路由器端口的IP地址 Router (config-if)#no shutdown //激活（打开）端口 Router (config-if)#exit (退出接口模式) 2、配置静态路由或者动

态路由协议 1）静态路由配置 以路由器的全局配置模式下，配置到达所有非直连网段的路由，其配置命令： Router (config)#ip route 非直连网段地址 子网掩码 下一条地址 例如： Router(config)#ip route 172.16.40.0 255.255.255.0 172.16.20.2 配置好路由表之后使用ping命令，测试一下连通性。 RouteA# ping IP地址

2）删除静态路由命令：

Router (config)#no ip route非直连网段地址 子网掩码 下一条地址 例如：Router(config)#no ip route 172.16.40.0 255.255.255.0 172.16.20.2

3）缺省路由的配置命令：

Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一条地址 4）显示路由表的内容：

Router#show ip route //显示当前路由表的内容 5） 动态路由RIP

Router(config)#router rip //选择RIP作为路由选择协议 Router(config-router)#network 直连网段地址 //配置直连网段，用于网络广播和接收RIP升级信息

6）有关显示命令：

Router#show ip protocol (显示配置的协议) Router#show ip route (显示当前路由表的状态) 7）删除动态路由RIP Router(config)#no router rip 8） 动态路由OSPF协议

Router(config)#router ospf 进程号 //使用OSPF路由选择协议进程 例如：Router(config)#router ospf 1 //使用OSPF协议信息，该网段在区域0中)

9）有关显示命令：

Router#show ip protocol //显示配置的协议 Router#show ip route //显示当前路由表的状态 Router#show running-config //显示正在使用的路由选择协议 设置静态或动态路由表之后，可以使用ping命令检查设置是否正确。

OSPF

路由选择协议，进程号为

1

Router(config-router)#network 直连网段地址 子网掩码 area 0 //选择直连网段来广播和接收

四、作业（报告）要求

1.指导教师每天答疑不少于2小时，学生每天工作不少于4小时

2.学生以计划进度完成相应的工作任务，每个任务单独一页。所有作业必须以手写完成 3.每天均需提交手写文档，晚交一次扣：6分 4.设计报告文档规范、清晰

五、考核方式

成绩考核采用过程化管理，以平时成绩为主，占60%，指导教师以小组给出成绩，组长为该组最高分，成员成绩不得高于组长，组长负责成员工作考核，指导教师依据组长的考核，对成员成绩酌情增减。成绩以百分制计。

六、成绩评定

考核标准包括： （1）项目创意（10%）

（2）报告规范，文档整理清晰规范，所附材料齐全（30%） （3）平时成绩（60%）

七、必要的说明

有关题目的选择，原则上为教师事先制订，但经过申请，在指导教师的严格审核之下，可以自行选取更有现实意义的题目，或者真实项目也可。

制订人：李相海

审订人：齐立磊 批准人：张晓民

2012年 7 月 26 日

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/u9ev.html