计算机网络课程设计方案任务与要求

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，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）

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<不包含查资料时间）。 以下仅供参考： 1. 原理知识

2. 实用技术<编程、或组网、服务器技术） 3. 环境与工具<系统平台、开发或仿真工具） 4. 总体设计、关键环节的详细设计

5. 系统实现<编码与调试、或配置与测试） 6. 课程设计说明书

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.网络协议解读<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.网络协议解读<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.网络协议解读<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. 发送和解读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上解读此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

接收时间 7. RIP路由仿真配置与测试程序设计

以图形化界面形式，对多个路由器组成的网络，实现RIP路由仿真配置与测试。 路由学习建议采用多线程方式实现。【A】 8. FTP客户端设计<基于winsock接口）

实现的ftp客户端，能列出/更改目录，上下传文件，显示文件列表等选项。【A】 9. HTTP客户端的设计与实现<基于winsock接口）

开发一HTTP客户端，使其能够向web服务器请求文件、和向服务器提交数据，以便服务器做出相应的处理。【A】 10.电子邮件客户端的设计与实现<基于winsock接口）

完成一个电子邮件客户端软件，要求能够收取邮件、发送邮件、书写新邮件、具有图形化界面。 能批量发送邮件。【A】

11. 软件路由器的设计与实现<基于Winpcap接口）

<1）编程实现一个简易的路由器<具有路由功能）

<2）具有图形化界面、显示所有的过路、已路由、已丢弃报文 <3）对ethernet_ii、简单的ip、tcp、udp协议进行解码 <4）支持静态路由的配置【B】

<5）可以人为地对可路由报文进行延迟发送、删除、修改、改变发送顺序等操作【A】 12. 利用RTP协议完成多媒体数据流传输

(1>消化理解实时传输协议RTP及其源代码<可以从网上下载）

(2>分别编写个服务器、客户端程序，使用RTP协议来实时传输视频数据或音频数据【A】 13. 自定义应用层协议的设计与实现<基于UDP） 协议名称：myqq

协议功能：实现简单的聊天系统功能 (1) 注册

(2) 登入与注销 (3) 获取在线用户表

(4) 对指定用户发送聊天报文 (5) 群发聊天报文【A】 14. TCP通信仿真课件设计

设计一个课件程序,采用图形化设计,主要功能：

(1> 能读取wireshark或sniffer工具所捕获的数据文件 (2> 能以直观形式表达TCP连接的建立、释放过程 (3> 能以直观形式表达报文序号变化、应答机制【B】 (4> 能以直观形式仿真报文的丢失与重传 (5> *能以直观形式表达流量控制【A】 15. 扩展UDP实现SR可靠数据传输

<1）熟悉流水线可靠数据传输机制

<3）基于UDP的SR<选择重传）可靠数据传输机制分析与设计 <4）UDP Socket程序设计

<5）利用UDP实现可靠数据传输服务的验证系统设计与实现【A】 16. TRACERT图形化工具

<1）另写一个程序，取代Windows 下的Tracert命令，并以图形界面显示输出结果。 <2）能解读主机的域名<将域名解读成对应的IP） <3）支持对物理网络的跟踪【B】

<4）支持逻辑网络的定义、及对逻辑网络的跟踪【A】 17. OSPF实现

熟悉OSPF协议，寻求指定有向图的最短路径。要求用图形显示求解过程。【A】

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 *<6）P2P服务器

3. 某单位网络应用服务器的搭建与测试(一><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）ISA服务

<5）VPN远程访问 <6）、远程管理

4. Windows服务器集群的部署与测试 (基于Vmware> <1）网络操作系统安装(在虚拟机环境下> <2）Windows服务器集群的部署 <3）集群的应用测试

第三类题目:组网设计

(以方案设计为主，以网络仿真为辅，仿真部分需要验收> 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。 <3）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。

组网仿真软件建议采用packet tracer(只能仿真cisco的部分中低端网络设备>，

当然为了能在该软件中进行仿真，对原方案中的设计进行必要的简化、设备作必要的变通是必然的。 <4）题目中的“某”，必须为具体的单位名称<最好为自己所熟悉的）

<5）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） <6）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 <7）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Packet Tracer）

某大学网络有20000余信息节点，分办公、教案、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、教案、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