《计算机网络》课程设计任务与要求

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《计算机网络》课程设计任务与要求

一、课程目标

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

设计题目设置上分5个类别，分别是：网络协议、网络服务、组网设计、网络应用编程、软件定义网络。

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

课程设计说明书（纸质+电子版）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、成绩评定

总评成绩=平时成绩x30﹪+验收或答辩成绩x30﹪+报告成绩x40﹪

五、设计题目及选题

一人一题，每题不超过3人；可自拟题目，需审核批准。

第一类题目: 网络协议

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Raw Socket）

（1）编程，基于socket API接口，使用rawsocket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

（4）对ieee802.3、arp协议进行解码

2. 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

3. 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。

第二类题目: 网络服务

要求：

（1）在虚拟机环境下搭建操作系统平台，虚拟机网卡与物理网络进行桥接

（2）网络操作系统类型为linux、ubuntu或windows server 2003/2008

（3）学习相关服务器理论知识和配置、应用方法

（4）合理规划所要求提供的服务

(5)  完成相关的配置，并进行相应的应用测试

（6）对所遇到的问题进行分析和解决，

（7）应有足够的工作量

1. 某单位网络应用服务器的搭建与测试(一)（基于linux或ubuntu平台）

（1）网络操作系统安装(在虚拟机环境下)

（2）DNS、DHCP服务器

（3）邮件服务器

（4）FTP服务器

（5）WEB服务器

（6）TELNET服务、NFS服务

2. 某单位网络应用服务器的搭建与测试(二)（基于linux或ubuntu平台）

（1）网络操作系统安装(在虚拟机环境下)

（2）防火墙服务

（3）SSH服务器

（4）VNC服务器

（5）VPN服务

3. 某单位网络应用服务器的搭建与测试（基于windows server 2003/2008平台）

（1）网络操作系统安装(在虚拟机环境下)

（2）AD、DNS、DHCP服务

（3）Exchange邮件服务

（4）VPN远程访问

（5）、远程管理

第三类题目: 组网设计

要求：

（1）论文论述详尽，主要内容有：

设计任务、需求分析、总体设计方案与拓扑图、设备选型、关键设计、仿真配置与测试、结论。

（2）对方案中关键设计，尽可能用仿真软件进行仿真配置与测试。

（3）题目中的“某”，必须为具体的单位名称（最好为自己所熟悉的）

（4）没有特别说明时，目标网络规模为中等规模的园区网络（信息节点数为500个到5000个之间）

（5）没有特别说明时，VLAN技术、RIP或OSPF动态路由技术必须运用到设计中

（6）没有特别说明时，支持internet接入

1. 某校园网组网路由方案设计（基于boson netsim）

某大学网络有20000余信息节点，分办公、教学、学生宿舍、家属四个区，

请结合实际分析其需求，重新对其网络进行规划设计：

（1）技术选型、总体设计

（2）设备选型

（3）详细的拓扑设计

（4）详细的IP规划（从网段到节点）

（5）给出合理的路由方案、含internet出口与教育网出口路由

（6）实现仿真配置与测试

（7）支持远程用户访问

2. 某校园网内网VLAN方案设计（基于Packet Tracer）

某大学网络有20000余信息节点，分办公、教学、学生宿舍、家属四个区，

请结合实际分析其需求，重新对其网络进行规划设计，不考虑与外网的互联：

（1）技术选型、总体设计

（2）设备选型

（3）详细的拓扑设计

（4）IP规划、VLAN设计、

（5）VLAN路由设计

（6）实现仿真配置与测试

3. 某单位（企业、医院、社区、学生公寓、学校、酒店）网络规划与设计（基于PacketTracer）

对某单位的网络进行需求分析，完成下列设计任务：

（1）给出技术选型、总体设计

（2）给出设备选型

（3）给出详细的拓扑设计

（4）给出VLAN设计、ip规划

（5）给出路由设计

（6）实现仿真配置与测试

第四类题目: 网络应用编程

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. LAN小助手

编程实现以下功能：

（1）发送ICMP数据包，以获取指定IP网段中的活动主机，并将结果显示在标准输出设备或输出到文件中。

（2）显示这些主机的的IP地址与对应的MAC地址的关系表

（3）能显示本地机所有可用的网络接口与对应的ip地址

（4）能修改本地机指定网络接口的ip地址

(5) 能解析主机的域名（将域名解析成对应的IP）

2. 网络流量统计（基于raw socket）

监控网络，捕获一段时间内网络上的IP数据包，按IP数据包的源地址统计出该源地址在该时间段内发出的IP数据包的个数，并将其用图形表示出来。

3. 网络流量统计（基于Winpcap接口）

监控网络，捕获一段时间内网络上的IP数据包，按IP数据包的源地址统计出该源地址在该时间段内发出的IP数据包的个数，并将其用图形表示出来。

4. 包过滤防火墙的设计与实现（基于Winsock SPI接口）

要求实现一个简单的包过滤防火墙，能够根据 IP 地址范围阻塞或允许客户机对 FTP 服务的访问。

5. 基于UDP协议网上聊天程序

实现一简单的聊天程序实现网上聊天，包括服务器和客户端。要求：

（1）支持多人聊天。

（2）客户端具有图形化用户界面。

6. 基于TCP协议网上聊天程序

实现一简单的聊天程序实现网上聊天，包括服务器和客户端。要求：

（1）支持多人聊天。

（2）客户端具有图形化用户界面。

7．综合扫描器程序的实现

（1）ARP扫描实现

（2）ICMP扫描实现

（3）TCP扫描实现

（4）UDP扫描实现

8. 利用组播实现网络屏幕广播

(1)通过socket接口，引用UDP协议，设置成组播通信方式

(2)分别设计教师机端程序、学生机端程序，

(3)教师机端程序将本机屏幕画面，定时地以多播方式传给学生机端程序显示

9. 点对点语音聊天程序设计

程序主要由语音采集、语音发送、语音接收、语音播放四个部分组成。

通信协议采用UDP；图形化界面；语音采集与播放采用windows API(ACM)接口。

10. 网络对弈程序设计

运用tcp协议设计一个五子棋联机对弈程序，采用图形化方式设计。

11. 机房网络试题发放与回收软件设计

软件的结构是C/S模式

（1）分别设计教师机端、学生端程序

（2）学生端程序主要功能是：

运行后可以登录到教师端程序（考试系统）、

自动打开试题文档、提示考试相关信息、自动锁定键盘（考试计时结束）

（3）教师端程序主要功能是：

导入考生名单、核对登录者身份、向学生端发放试题文件（自动或手动）、启动考试计时、自动回收答题文件、自动清除学生端主机指定位置文件

12. 网络投票系统设计

服务器端：能编辑候选人名单、能发布投票的结果、能接收投票、能设置投票的起止时间 、能记录每个投票者得名字、主机的ip、主机的cpu id、投票的时间、能制定和实施合理的投票规则。

客户端：能查看候选人名单、投票的结果、能投票

第五类题目: 软件定义网络

要求：

（1）能否成功搭建SDN网络环境（基于物理设备或者虚拟化技术都是允许的）；

（2）能否通过集中式的控制来控制整个网络（主要通过能否集中式的控制流表或者路由信息来评判）；

（5）有足够的工作量。

1．SDN流表控制

拓扑结构自定，所用设备、软件等自选，只要能够实现SDN架构的网络环境即可。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif

图1：示例拓扑

（1）搭建环境要求：图1中控制器可以自主选择，可选择各种开源的控制器（例如：Floodlight、Ryu、Nox、Beacon、Trema、OpenDaylight等），拓扑中各网络部件使用仿真环境实现（例如mininet，OpenvSwtich）。

（2）设计要求：对流表进行操作使得Host1和Host2能够互相ping通，然后再修改流表使得它们不能ping通。

2.逻辑隔离

参考的网络拓扑如图2所示，通过对流表的修改与编辑，使得访问A、B的流能够被区分出来，如果是A访问B或者B访问A的流则自动丢弃，否则正常处理。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif

图2：参考示例网络拓扑

3.岗位轮换

设有一台PC机，两台Web服务器A和B提供简单的静态网页访问服务，服务器A和B直连在同一交换机上。两台服务器所显示的网页有显著差别，可以是不同的网页内容或者不同颜色，能够区分彼此即可。（这里的PC机、Web服务器、交换机可以选择物理设备或者虚拟机实现）

要求实现当PC机不停的发出访问请求时，控制层能够控制网络自动交替轮流将访问请求转发到两个服务器上。