计算机网络教学实验设计研究(全文)

计算机XX络教学实验设计研究前言
在计算机和XX络等有关专业教学中，计算机XX络是基础必修课程之一，对XX络安全、信息技术、软件开发等课程有辅助作用。

关于计算机XX络的实践教学，互联XX协议始终是教学的难点问题，传统课堂教学不能加强学生的感性认知，导致教学效果不佳。

因此，基于加强学生对知识理论掌握的目标，许多学校都设置了计算机XX络实验课程。

然而在这种实验教学模式下，由于采取的是专业性XX络分析应用系统，其功能繁琐，教学效果不明显［4］。

关于专业性XX络分析应用系统，尽管其被广泛运用于计算机XX络教学实验，然而该系统设计的目标并非是教学实验，而是用于互联XX检测与分析，采集的数据相对复杂，需相对专业的分析方能被利用，提高了教学实验开展的困难程度［1－3］。

而计算机XX络教学实验的目标是借助实验让学生了解互联XX通讯过程，比如开始和结束会话、通讯协议、会话窗口治理、流量监控等，都是计算机XX络教学实验的主要内容。

结合计算机XX络教学实验的目的，在TCP/IP协议基础上，对应每层开发一组实验项目，关于实验时所需的数据信息，可借助专用性XX络分析应用系统和教学实验系统来捕获。

再以Web 形式显示，向学生展示完整的互联XX通讯过程。

上述这种方式对捕获数据的实时性要求不高，便于简化计算机XX络教学实验，加强教学效果。

并且以Web形式展示的教学成果受环境影响较
小，学生可自主学习。

1计算机XX络模型和XX络协议
通常来讲，计算机XX络模型是实现互联XX通讯的基本条件之一，其分层架构划分出互联XX通讯过程中的各项功能，任何计算机XX络教学都是在XX络模型的分层架构基础上开展的［5］。

计算机XX络模型一般可分为开放性互联参照模型与TCP/IP模型两种。

1.1OSI模型和XX络协议关于OSI参照模型，主要是由数据物理层、数据层、XX络层、传输层、会话层、显示层和应用层七层，并且定义了每层的功能，而XX络模型中每层功能是通过XX络协议实现的。

在OSI参照模型公布时，随之也公布了有关的XX络协议，但这些协议的整体进展并不理想。

正是由于上述原因，OSI参照模型目前只能用于计算机XX络教学实践之中，市场上应用较多的是TCP/IP模型［6］。

2.2TCP/IP模型和XX络协议尽管OSI参照模型对XX络不同层的功能进行了定义，然而由于没有有效XX络协议的支撑，导致其应用难以实现。

目前，在计算机XX络之中，采纳的TCP/IP 协议群又被称为TCP/IPXX络模型。

TCP/IPXX络模型及相应的协议如图1所示。

在TCP/IP模型中，每一层TCP/IP协议族都被给予了固定的协议，从而来实现该层被指定的功能，使得TCP/IP成为互联XX通讯的标准。

2基于TCP/IP模型的计算机XX络教学典型实验设计
关于XX络通信的进展，TCP/IP的应用较为广泛，因此对
XX络通信的认识即对TCP/IPXX络模型各协议的认识［7－8］。

XX络协议抽象性的特征使其讲授比较困难，是计算机XX络课程教学的难点问题。

对此，本文就实际运用比如XX页扫瞄器等，通过分析XX页扫瞄器服务器连接、XX页跳转、XX页下载等内容，来了解两个系统间的通讯过程，从而对基于TCP/IPXX络模型的计算机XX络教学实验设计进行研究。

XX页扫瞄器是学生常用的应用程序，对其感性认知较强，可通过对该应用程序的通讯来让学生全面了解互联XX通讯。

2.1XX应用协议和应用程序通信
一般而言，计算机通讯的实质是两个系统间的通讯。

就应用程序而言，可按照是否具有通讯功能来划分应用程序。

比如:Excel 表格只能在本地工作，不具备互联XX通讯功能;IE扫瞄器、微信、Skype等都具备互联XX通讯功能，属于互联XX通信应用程序［9］。

不管是哪一种XX络模型，XX应用协议都作用于用户程序之中，生成传递方的用户信息。

按照XX络通讯原理，XX络架构中每层都是由对应协议来定义相关功能的。

结合应用程序的不同功能，应用层会采纳对应XX络协议，来进行数据封装。

由此可见，就应用程序而言，可从应用层协议功能及其创建来加强学生对XX应用协议的理解。

2.2TCP传输协议和传输监控实验
关于TCP/IPXX络模型，TCP协议是用于创建、断开连接和流量监控，是针对连接的传输协议。

在某个程序要进行互联XX
通讯时，会向TCP申请建立连接来传递数据，直至连接断开为止。

在TCP接收程序连接申请时，将通过三次握手来创建连接。

在连接创建之后，TCP协议将分段封装协议数据，获得用于传递的TCP段，再传递给下一层，也就是IP协议［10］。

对TCP协议的理解，可从三次握手和协议分段封装两方面来理解，结合数据形式可深入理解窗口、接口等抽象定义。

2.3IPXX络协议和XX络寻址
在互联XX通讯之中，TCP协议负责双向通讯，要确保两方都能理解传递数据，接收一方能解封装和监控流量，不管是三次握手亦或数据发送，都要确保路由的准确性，还要将TCP段封装为IP包，而IP包是通过IP协议实现的。

TCP段通过调用IP 协议来封装IP包，要含有源主机与目的主机的IP地址，其是XX络寻址的重要条件。

在IP包通过路由时，路由会按照IP包中的目的主机IP地址，将数据包通过不同XX络传递到目的主机［11－12］。

2.4接入层协议和信息传递
在对数据进行IP包封装之后，可确保数据包能从源主机传递至目的主机，在局域XX中，数据接收和发送是根据互联XX 连接的MC地址来确定的。

由此可见，在传输数据包之前要将其封装为数据帧格式，而帧封装通常是在XX卡中运行的。

按照互联XX类型的不同，数据也会被封装为各类数据帧。

关于将数据包封装为数据帧，也就是在数据包上添加源主机MC地址和
目标主机MC地址，一般情况下，每个计算机系统中都存储了一个MC地址表，含有本机MC地址和有通讯联系的其他主机MC地址［13］。

对于需通讯的主机MC地址不在系统MC地址表中的情况，计算机会广播RP来取得目标主机的MC地址［14］。

关于目标主机的MC地址取得，有以下两种情况:第一，双方在同一XX络之中，目标主机在接受源主机RP广播之后，会反馈给其MC地址;第二，双方在不同XX络之中，目标主机会接收不到源主机的RP广播，此时对应XX关会反馈其MC地址，实现链路层封装，源主机将数据传递给XX关，再根据IP地址传递至目的XX络。

3结语
总而言之，计算机XX络是计算机和XX络等专业的基础必修课程，伴随信息技术的不断进展，尤其是计算机和互联XX的普及，人们对计算机XX络技术人才的需求日益提高。

XX络协议是计算机XX络的主要内容，然而由于其抽象性的特征，使其成为计算机XX络教学的重点。

本文从怎样改善上述问题出发，基于提高XX络协议教学具象化、清楚性的目标，总结出专业性XX络分析应用系统和教学实验系统的优势，根据教学实验的具体要求，设计出一套基于TCP/IPXX络模型的计算机XX络教学实验，且以Web形式显示，有效加强了实验教学效果。

滇西科技师范学院。