计 算 机 网 络 课程设计指导书
(12级计算机、网络工程专业)
湖南科技大学计算机科学与工程学院
2014年12月
计算机网络 课程设计指导书
一、课程设计目的
1．加深对计算机网络通信系统的工作原理的理解
通过编写计算机程序实现、模拟网络的某些功能，使学生理解并掌握计算机网络的基本工作原理及工作过程。
2．实现应用进程跨越网络的通信
了解系统调用和应用编程接口基本知识，理解应用程序和操作系统之间传递控制权的机制，掌握套接字的创建和运用，通过socket系统调用实现跨网通信。
3．提高网络编程和应用的能力
提高实际编程能力和灵活运用所学知识解决问题的能力。培养调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文档的能力，理论应用于实践的能力。
二、课程设计要求
1. 仔细分析每一个实验的具体内容、步骤和要求，按设计要求完成任务。 2. 使用C和C++语言，用基础SOCKET编程方法实现设计功能。
3. 程序设计需要完整的程序流程图、说明文档和源程序清单，设计者需要清楚每个模块的功能和原理。
4. 完成程序的编写、编译、执行和测试，每人至少完成三个题目的设计工作。
5. 提交课程设计报告（含括课程设计名称、课程设计题目、课程设计内容、课程设计步骤、调试过程、课程设计结果及结果分析、心得体会）、程序源文件、可执行文件各一份。
三、课程设计考核方式
1. 测试中演示所设计的程序，占总成绩30％；
2. 测试中回答指导老师所提出的问题，占总成绩20％； 3. 设计报告，占总成绩40％； 4. 考勤情况，占总成绩10％。
三、课程设计题目
1、网络聊天程序的设计与实现
参照附录1，了解Socket通信的原理，在此基础上编写一个聊天程序。
2、Tracert与Ping程序设计与实现
参照附录2，了解Tracert程序的实现原理，并调试通过。然后参考Tracert程序和教材4.4.2节，编写一个Ping程序，并能测试本局域网的所有机器是否在线，运行界面如图1所示的QuickPing程序。
1
计算机网络 课程设计指导书
图1 QuickPing运行界面效果图
3、基于IP多播的网络会议程序
参照附录3的局域网IP多播程序，设计一个图形界面的网络会议程序（实现文本多播方式即可）。
4、网络嗅探器的设计与实现
参照附录4 raw socket编程例子，设计一个可以监视网络的状态、数据流动情况以及网络上传输的信息的网络嗅探器。
5、电子邮件客户端程序设计与实现
参照教材6.5节原理，设计一个电子邮件客户端程序。
6、TELNET终端设计与实现
参照RFC854、RFC855文档，设计一个TELNET终端程序。
7、网络代理服务器的设计与实现
实现一个简易的proxy程序。proxy程序的功能：能够做“二传手”的工作。它自身处在能同时连通外界目标服务器和我的机器的位置上。我的机器把请求发送给它，它接受请求，把请求原封不动的抄下来发送给外界目标服务器；外界目标服务器响应了请求，把回答发送给它，它再接受回答，把回答原封不动的抄下来发送给我的机器。这样，我的机器实际上是把它当作了目标服务器（由于是原封
2
计算机网络 课程设计指导书
不动的转抄，请求和回答没有被修改）。而它则是外界目标服务器的客户端。
8、简单Web Server程序的设计与实现
Web服务是Internet最方便与受用户欢迎的服务类型，它的影响力也远远超出了专业技术范畴，已广泛应用于电子商务、远程教育、远程医疗与信息服务等领域，并且有继续扩大的趋势。目前很多的Internet应用都是基于Web技术的，因此掌握Web环境的软件编程技术对软件人员是至关重要的。
编写简单的Web Server有助于读者了解Web Server的工作流程，掌握超文本传送协议( HTTP)基本原理，掌握Windows环境中用socket实现C/S结构程序的编程方法。附录5介绍了一个简单Web Server的程序设计过程。
四、推荐参考文献
[1] 谢希仁，计算机网络(第六版)，电子工业出版社，2013.
[2] Andrew S.Tanenbaum.计算机网络（第四版）[M].北京:清华大学出版社,2004. [3] 中国Linux论坛：http://www.linuxforum.net/ [4] UNIX技术网站（永远的UNIX）：http://fanqiang.chinaunix.net/ [5] Google http://www.google.cn/
[6] 蒋清明，C语言程序设计，人民邮电出版社，2008.
[7] 陈维兴,林小茶, C++面向对象程序设计(第二版), 中国铁道出版社, 2009年12月
五、附录
附录1：Windows Socket编程简介 附录2：Tracert程序源代码
附录3：用Visual C++实现局域网IP多播
附录4：raw socket编程例子(基于LINUX操作系统) 附录5：简单Web Server程序 附录6：课程设计报告封面设计
3
计算机网络 课程设计指导书
附录1、Windows Socket编程简介
使用WinSock API的编程，应该了解TCP/IP的基础知识。虽然你可以直接使用WinSock API来写网络应用程序，但是，要写出优秀的网络应用程序，还是必须对TCP/IP协议有一些了解的。
1. TCP/IP协议与WinSock网络编程接口的关系
WinSock 并不是一种网络协议，它只是一个网络编程接口，也就是说，它不是协议，但是它可以访问很多种网络协议，你可以把它当作一些协议的封装。现在的 WinSock已经基本上实现了与协议无关。你可以使用WinSock来调用多种协议的功能。那么，WinSock和TCP/IP协议到底是什么关系呢？实际上，WinSock就是TCP/IP协议的一种封装，你可以通过调用WinSock的接口函数来调用TCP/IP的各种功能.例如我想用TCP/IP 协议发送数据，你就可以使用WinSock的接口函数Send()来调用TCP/IP的发送数据功能，至于具体怎么发送数据，WinSock已经帮你封装好了这种功能。
2、TCP/IP协议介绍
TCP/IP协议包含的范围非常的广，它是一种四层协议，包含了各种硬件、软件需求的定义。TCP/IP协议确切的说法应该是TCP/UDP/IP协议。UDP协议(User Datagram Protocol 用户数据报协议)，是一种保护消息边界的，不保障可靠数据的传输。TCP协议(Transmission Control Protocol 传输控制协议)，是一种流传输的协议。他提供可靠的、有序的、双向的、面向连接的传输。
保护消息边界，就是指传输协议把数据当作一条独立的消息在网上传输，接收端只能接收独立的消息。也就是说存在保护消息边界，接收端一次只能接收发送端发出的一个数据包。
而面向流则是指无保护消息边界的，如果发送端连续发送数据，接收端有可能在一次接收动作中，会接收两个或者更多的数据包。
举例来说，假如，我们连续发送三个数据包，大小分别是2k、4k、8k，这三个数据包都已经到达了接收端的网络堆栈中，如果使用UDP协议，不管我们使用多大的接收缓冲区去接收数据，我们必须有三次接收动作，才能够把所有的数据包接收完。而使用TCP协议，我们只要把接收的缓冲区大小设置在14k以上，我们就能够一次把所有的数据包接收下来，只需要有一次接收动作。
这就是因为UDP协议的保护消息边界使得每一个消息都是独立的。而流传输，却把数据当作一串数据流，它不认为数据是一个一个的消息。所以有很多人在使用TCP协议通讯的时候，并不清楚TCP是基于流的传输，当连续发送数据的时候，他们时常会认识TCP会丢包。其实不然，因为当它们使用的缓冲区足够大时，它们有可能会一次接收到两个甚至更多的数据包，而很多人往往会忽视这一点，只解析检查了第一个数据包，而已经接收的其它据包却被忽略了。
3．WinSock编程简单流程
WinSock编程分为服务器端和客户端两部分，TCP服务器端的大体流程如下： 对于任何基于WinSock的编程首先必须要初始化WinSock DLL库。 int WSAStarup( WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWsAData )。 wVersionRequested是我们要求使用的WinSock的版本。 调用这个接口函数可以初始化WinSock 。 然后必须创建一个套接字(Socket)。
SOCKET Socket(int af,int type,int protocol); 套接字可以说是WinSock通讯的核心。WinSock通讯的所有数据传输，都是通过套接字来完成的，套接字包含了两个信息，一个是IP地址，一个是Port端口号，使用这两个信息，就可以确定网络中的任何一个通讯节点。
当调用了Socket()接口函数创建了一个套接字后，必须把套接字与你需要进行通讯的地址建立联
4