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

For personal use only in study and research; not for commercial use

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Raw Socket）

（1）编程，基于socket API接口，使用raw socket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Ethernet ARP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