网络技术实验教学大纲.docx

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1、网络技术实验教学大纲目录一、课程简介2二、课程实验教学的目的、任务与要求2三、实验方式与基本要求2四、实验项目设置3五、教材（讲义、指导书）3六、实验报告要求4七、考试（考核）方式4八、使用说明4网络技术课程实验项目15网络技术课程实验项目27网络技术课程实验项目39网络技术课程实验项目410网络技术课程实验项目512网络技术课程实验项目613网络技术课程实验项目817网络技术课程实验项目919网络技术课程实验项目1020网络技术课程实验项目1121网络技术课程实验项目1325网络技术课程实验项目1427网络技术课程实验项目1528网络技术课程实验项目1629一、实验项目名称及实验项目编号双绞

2、线RJ45连接头的制作，056130-04二、课程名称及课程编号网络技术,056130三、实验目的通过本实验使学生掌握网络中常用的双绞直通线和交叉线的制作规范和方法；学会测试双绞线连通性的常用方法。四、实验原理网线由一定距离长的双绞线与RJ45头组成。双绞线由8根不同颜色的线分成4对绞合在一起， 成队扭绞的作用是尽可能减少电磁辐射与外部电磁干扰的影响，双绞线可按其是否外加金属网丝套 的屏蔽层而区分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)。网络中最常用的是三类线和五类线，已有 六类以上的双绞线。第三类双绞线在LAN中常用作为10Mbps以太网的数据与话音传输，符合 IEEE802.3 10

3、Base-T的标准。第五类双绞线目前占有最大的LAN市场，最高速率可达100Mbps,符合 IEEE802.3 100Base-T的标准。做好的网线要将RJ45水晶头接入网卡或交换机等网络设备的RJ45插座 内。相应地RJ45插头座也区分为三类或五类电气特性。双线线可分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)。局域网通常使用非屏蔽双线线作为布线的 传输介质进行组网。UTP双绞线由8根不同颜色的线分成4对绞合在一起，成对扭绞的作用是尽可 能减少电磁辐射与外部电磁干扰的影响。在EIA/TIA 568标准中，规定了两种双线线的线序568A与 568B,两种标准的线序如下：EIA/TIA 568

4、A标准：白绿/绿白橙/蓝白蓝/橙白棕/棕(从左起)。EIA/TIA 568B标准：白橙/橙白绿/蓝白蓝/绿白棕/棕(从左起)。五、实验内容制作直通和交叉线，安装RJ45水晶头，并通过专用工具或计算机测试网线的连通性。直通线：双绞线两边都按照EIAT/TIA 568B标准连接水晶头。交叉线：双绞线一边是按照EIAT/TIA 568A标准连接，另一边按照EIT/TIA568B标准连接水晶头。直通线和交叉线的应用规则为：不同类型设备间的连接使用直通线，同类型设备间连接使用交 叉线。例：计算机与交换机、交换机与路由器间的连接使用直通线，而计算机与计算机、交换机与 交换机间连接则要使用交叉线。六、实验方

5、法与步骤1 .裁线、剥外皮，剪取适当长度的网线，然后再用双绞线剥线器将双绞线的外皮除去3cm,注意不能伤及双绞线;2 .分线、排线。将双绞线按B标准捋直，按左起白橙、橙；白绿、蓝；白蓝、绿；白棕、棕。3 .切线。将裸露出的双绞线剪下只剩1.4cm的长度。4 .插入RJ-45头，将双绞线按左起白橙-1,橙2,白绿3,蓝-4 白蓝一5,绿-6,白棕7,棕 一8同时放入RJ-45接头的引脚内。第一只引脚内应该放白橙色的线，其余类推。5 .检查。检查线序是否正确，是否都插到头顶部，线的外皮是否插入RJ-45头8mm06 .压线。用压线钳压接RJ-45接头，注意金属铜片要压入塑料套槽0.50.8mm左右

6、。7 .重复上述步骤，制作另一头。8 .测试。常用测试方法有三种:首先是目测，检查线序，到位情况，压线情况；其次是用简易测 线器测试，依据指示灯情况判定连接是否正确；最后是联机测试，实际联网一测便知。交叉线的制作步鞭与直通线的制作步骤相同，只是双绞线的一端采用TIA/EIA568B标准，另一端 采用TIA/日A568A标准。最后须对线路进行通断测试，用RJ-45测线仪测试时，4个绿灯都应依次闪烁。软件调试最常用 的办法，就是用Windows自带的Ping命令。如果工作站得到服务器的响应则表明线路正常和网络协 议安装正常，而这是网络应用软件能正常工作的基础。七、实验要求所做网线必须能够连通。写出

7、按TIA/EIA568B标准制作直通线的步骤。八、场地、设备与器材双绞线、RJ45头、压线钳、测线器和计算机。一、实验项目名称及实验项目编号CRC 编程,056130-05二、课程名称及课程编号网络技术,056130三、实验目的学习CRC编程的基本方法。四、实验原理CRC是网络通信中最常用的校验算法。需要1个二进制数序列K(x)、1个生多项式G(x),得到 1个余数R(x), R(x)作为冗余码，加在原传送数据后面；接收方收到后，将接收序列用同样的生成多 项式去除。若相等则表示数据无错，否则说明数据有错误。五、实验内容编写计算CRC冗余码和校验程序。两人一组：一人写产生冗余码程序，另一人写校验

8、程序。将 带有冗余码的数据传给校验程序，校验程序要判断收到数据的正确性。六、实验方法与步骤1 .进入C语言编帽调试环境。2 .输入CRC计算和检验程序。3 .编译和调试。七、实验要求实验报告写出设计好的CRC校验源程序。记录检验过的数据和校验码。八、场地、设备与器材在Windows环境下，需要VC6.0及以上集成开发环境。一、实验项目名称及实验项目编号数据链路层协议分析，056130-06二、课程名称及课程编号网络技术,056130三、实验目的WireShark软件的安装、过滤规则的学习，使用WireShark捕获Ethernet协议并对Ethernet,数 据包进行分析WireShark软件

9、的安装、过滤规则的学习，使用WireShark捕获Ethernet协议，并对 Ethernetll 和 IEEE 802.3/802.2 Ethernet 帧分别进行分析和比较。四、实验原理1. Ethernet II由6个字节的目的MAC地址，6个字节的源MAC地址，2个字节的类型域（用于标示封装在这 个帧里面上层协议的类型），接下来是461500字节的数据，和4字节的CRC中贞校验。2. IEEE 802.3/802.2802.3的帧头Ethernet II的帧头有所不同,Ethernet II类型域变成了长度域。其中又引入802.2协 议（LLQ在802.3帧头后面添加了 一个LLC首部

10、。3.如何区分不同的帧格式如果跟随源地址后面的2字节的值大于1500,则此Frame为Ethernetll格式的;否则为Ethernet 802.3/802.2格式的帧。五、实验内容使用WireShark捕获PING命令发出、接收Ethernet帧各1帧和1个广播帧，并对这3帧Ethernet 帧进行分析和记录，对这3帧在原始英文记录的基础上写出对应的中文。六、实验方法与步骤1 .创建过滤规则启动 WireShark,单击 Capture 按钮，选择 Capture Filters.,2 .捕获数据包启动 WireShark 以后，选择菜单 Capture-Start。Interface:指定

11、在哪个接口（网卡）上抓包。3 .分析数据包。七、实验要求实验报告记录记录捕获的以太网帧。实验报告记录分析以太网帧的类型。八、场地、设备与器材在Windows环境下，需要WireShark软件。一、实验项目名称及实验项目编号现场总线编程，056130-07二、课程名称及课程编号网络技术,056130三、实验目的掌握和利用本专业实践工作中所常用的现场总线，能够进行简单的嵌入式网络应用、编程和调 试。1 .掌握基于ARM微处理器上的CAN总线通讯原理。2 .掌握查询模式的CAN总线通讯程序的设计方法。四、实验原理CANbus以报文为单位进行信息传送。报文中包含标识符ID,它也标志了报文的优先权。该标

12、识 符ID并不指出报文的目的地址，而是描述数据的含义。网络中所有节点都可由ID来自动决定是否 接收该报文。每个节点都有ID寄存器和屏蔽寄存器，接收到的报文只有与该屏蔽寄存器中的内容相 同时，该节点才接收报文。CAN通信时，报文对象需要配置。报文对象及接收过滤用的屏蔽标识均存入报文RAM。报文处 理器实现了报文处理的功能。这些功能包括接收过滤、CAN核和报文RAM之间的数据交换、发送请 求的处理、组件中断。控制寄存器组可由外部MCU通过组件接口直接操作。这些寄存器用于控制/ 配置CAN核、报文处理器和访问报文RAM。五、实验内容结合专业需求，认识现场总线和嵌入式网络编程的特点，能够进行简单的现场

13、总线和嵌入式网 络编程设计。学习CAN总线通讯原理，了解CAN总线的结构，阅读CAN控制器的文档，掌握相关 寄存器的功能和使用方法。编程实现嵌入式系统之间的CAN总线通讯。通过两个ARM系统通过CAN总线相连接。ARM监视串行口，将接收到的字符发送给另一个开发 板并通过串口显示。即按PC键盘通过超级终端发送数据，开发板将接收到的数据通过CAN总线转 发，再另一个PC的超级终端上显示数据。六、实验方法与步骤1 .搭建现场总线通信环境。2 .启动IAR的EWARM,打开工程“CAN总线通讯实验。3 .输入编辑CAN驱动函数，包括：CAN初始化、发送数据(CANWrite)、接收数据(CANRead

14、)、查 询数据(CANPoll)。4 .在主函数中实现将从串口 1接收到的数据发送到CAN总线，将从CAN接收到的数据，发送到5 .在IAR集成开发环境中编译、调试和运行工程程序。七、实验要求记录实验的硬件和软件配置。记录调试通过的主函数代码。记录通信的收发信息内容。八、场地、设备与器材硬件：ARM嵌入式开发平台、儿ink仿真器、PC机、串口通信电缆、万用表、剥线钳和CAN通 讯电缆。软件：PC机操作系统WinXP、EWARM IAR集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。一、实验项目名称及实验项目编号网络层协议分析，056130-08二、课程名称及课程编号网络技术,056130三、实

15、验目的理解IP协议报文类型和格式，掌握IPV4地址的编址方法。四、实验原理IP报文要交给数据链路层封装后才能发送。理想情况下，每个IP报文正好能放在同一个物理 帧中发送。TCP/IP协议在发送IP数据报文时，一般选择一个合适的初始长度。当这个报文要从一个MTU 大的子网发送到一个MTU小的网络时，IP协议就把这个报文的数据部分分割成能被目的子网所容 纳的较小数据分片，组成较小的报文发送。每个较小的报文被称为一个分片(Fragment)。每个分片都 有一个IP报文头，分片后的数据报的IP报头和原始IP报头除分片偏移、MF标志位和校验字段 不同外。五、实验内容WireShark软件的安装、过滤规则

16、的学习，使用WireShark捕获Ethernet、ARP、ICMP及IP协议 数据包，并对Ethernet、ARP、ICMP和IP数据包进行分析。六、实验方法与步骤1、创建过滤规则启动WireShark,单击Capture按钮,选择Capture Filters。2、捕获数据包启动WireShark 以后，选择菜单Capture-Start。Interface:指定在哪个接口(网卡)上抓包。一般情况下都是单网卡，所以使用缺省的就可以了。 Limit each packet:限制每个包的大小，缺省情况不限制。3、分析数据包。七、实验要求1、记录捕获的Ethernet、ARP、ICMP及IP协议

17、数据报。2、分析所捕获的协议之间的关系。八、场地、设备与器材在Windows XP环境下安装WinPcap和WireShark,要求联网。一、实验项目名称及实验项目编号路由器配置网络，056130-09二、课程名称及课程编号网络技术,056130三、实验目的掌握常用网络命令的使用，能对网络进行简单的分析、测试。掌握对小规模网络进行路由设置 和管理。四、实验原理使用模拟软件Boson Router Simulator”,路由器为Cisco2514。连接方法:以太网连接。地址分 配：PC1:192,168.0.1;PC2:192.168.0.2;PC3:192.168.1.1;子网掩码均为路由器

18、Routeri.Ethernet0:192.168.0.3; Routeri.Ethernetl:192.168.2.1;。五、实验内容在模拟软件上将两个网段通过两台路由器Routeri和Router2连接起来，Switchl通过以太网口 连接PC1和PC2, Switch2通过以太网口连接PC3和PC4,两个交换机通过路由器连接起来。通过使 用配置网络和使用常用网络命令来加深了解网络概念和结构。六、实验方法与步骤1、网络结构设计:4台PC, 2台交换机，2台路由器。Boson Network Designer2、装入网络结构 Netmap,利用 Boson NetSim for CCNP。3

19、、配置路由器接口。七、实验要求1、记录Netsim安装过程。2、记录Netsim配置过程。八、场地、设备与器材在 Windows XP 环境下安装 Boson Router Simulator课程名称：网络技术课程编号：056130英文名称：Computer Networks课程性质：非独立设课课程属性：专业应开实验学期：第5学期学时学分：课程总学时-48实验学时-16 课程总学分-一 3 实验学分-一 1实验者类别：本科生适用专业：自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术、 通信工程、计算机等专业的学生。先修课程：高级语言程序设计和信息理论与编码等课程。一

20、、课程简介本课程是电子信息类学科的一门专业课，主要讲授TCP/IP协议族各主要协议工作原理和网络设 计编程方法。通过本课程学习，使学生系统掌握TCP/IP协议族中各层的作用和工作原理；能够从事 嵌入式网络硬件和软件的设计、开发和调试工作，最终达到实现学生独立设计，具备独立解决问题 的能力。二、课程实验教学的目的、任务与要求计算机网络是现代信息社会最重要的基础设施之一。在过去十几年里得到了迅速的发展和应用。 网络技术课程实验的目的是为了使学生在课程学习的同时，通过在一个计算机网络环境中的实 际操作，对现代计算机网络的基本功能有一个初步的了解；通过一个数据锌路层协议编程，掌握计 算机网络通信协议的

21、基本实现技术；通过一个TCP/IP协议的设计和实现，了解计算机网络高层协议 设计实现的环境和方法；还提供了一些选做实验以供有余力有兴趣的同学进一步提高。总之，通过 上述实验环节，使学生加深了解和更好地掌握网络技术课程教学大纲要求的内容。三、实验方式与基本要求实验分为两个部分。第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即时提问。第二部分是提交书 面的实验报告。此外，针对以前教学中出现的问题，网络实验将采用每次实验验收检查方式，每个 实验都将应当在规定的时间内完成并检查通过，过期视为未完成该实验，不计成绩。以避免期末集 中检杳方式产生的诸多不良问题。在网络技术的课程实验过程中，要求学生做到：(1)预习

22、实验指示书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的情况提前作出思 考和分析。(2)仔细观察上机和上网操作时出现的各种现象，记录主要情况，作出必要说明和分析。一、实验项目名称及实验项目编号TCP/UDP 协议分析，056130-10二、课程名称及课程编号网络技术,056130三、实验目的通过对TCP和UDP协议的分析，掌握TCP/UDP协议的组成及在网络体系结构中的作用。只有深 入理解TCP协议和UDP协议的某些特征，才能更容易编写健壮的、高效的客户服务器程序。四、实验原理绝大多数的客户服务器应用程序都使用TCP协议或UDP协议。这两个协议使用网络层协议IP: IPv4或IPv6,尽管

23、应用程序可以绕过传输层直接使用IPv4或IPv6,但这种方法（称为原始套接口）使 用较少。UDP是一个简单的传输层协议，应用程序写一个数据报到UDP套接口，由它封装成IPv4或IPv6 数据报，然后发送到目的地址。每个UDP数据报都有一定的长度，可以把一个数据报看作一个记录。如果数据报最终正确地到 达目的地（即分组到达目的地且校验和正确），那么该数据报的长度将传递给接收方的应用进程。而TCP是一个字节流协议，无记录边界。首先，TCP提供客户与服务器的连接；其次，TCP提 供可靠性；第三，TCP通过给所发送数据的每一个字节关联一个序列号进行排序；第四，TCP提供流 量控制。五、实验内容使用Wir

24、eShark捕获TCP和UDP协议数据包，并对运输层数据包进行分析。1 .捕获UDP数据报，记录1个数据报的首部，并说明其上、下层协议类型。2 .捕获TCP数据报，记录1个数据报的首部，并说明其上、下层协议类型。六、实验方法与步骤1 .启动 WireShark。2 .配置所需要的参数。3 .捕获TCP和UDP的协议。七、实验要求1 .记录TCP协议组成和格式。2 .记录UDP协议组成和格式。八、场地、设备与器材在WindowsXP环境下安装WireShark,要求联网。一、实验项目名称及实验项目编号TCP协议通信过程分析，056130-11二、课程名称及课程编号网络技术,056130一、实验目

25、的通过使用WireShark捕获TCP协议的连接过程，掌握TCP协议三次握手的原理和过程，以及拆 除连接的过程，加深对面向连接的理解。二、实验原理TCP是一个面向连接的协议，通信双方在发送数据之前都必须建立一个TCP连接。为了建立一 个TCP连接，通常需要以下一些操作：1 .请求端发送一个SYN段指明客户想要连接的服务器的端口，以及初始序号(ISN)。这个SYN 段为报文段1。2 .服务器发回包含服务器的初始序号的SYN报文段(报文段2)作为应答。同时，将确认序号 设置为客户的ISN加1以对客户的SYN报文段进行确认。一个SYN占用一个序号。3 .客户必须将确认序号设置为服务器的ISN加1以对

26、服务器的SYN报文段进行确认(报文段 3)。这三个报文段的传递完成了一个TCP连接的建立，称为三次握手。建立一个TCP连接需要三次握手，而释放一个TCP连接需要经过4次握手，这是由于TCP的半 关闭(half-dose)造成的。一个TCP连接是全双工的，因此每个方向必须单独地进行关闭。即当TCP连 接的一方完成它的数据发送后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接；当TCP连接的另一端收到 一个FIN,它必须通知应用层对方已经终止了那个方向上的数据传送。发送FIN通常是应用层进行关 闭的结果。三、实验内容使用WireShark捕获TCP协议建立连接、通信和拆除连接的过程，并进行分析。1、捕获TC

27、P建立连接时所传输的协议报文段，记录这些报文段的首部。2、捕获TCP拆除连接时所传输的协议报文段，记录这些报文段的首部。四、实验方法与步骤1、启动 WireShark。2、配置所需要的参数。3、捕获TCP和UDP的协议。五、实验要求1、记录TCP协议组成和格式。2、记录UDP协议组成和格式。六、场地、设备与器材在Windows XP次境下安装WireShark,要求联网。一、实验项目名称及实验项目编号基于socket的运输层网络编程，056130-12二、课程名称及课程编号网络技术,054211三、实验目的(1)熟悉原始套接字编程。(2)进一步了解传输层协议。(3)熟悉面向连接的客户机/服务器

28、模式的应用软件的开发，实现数据的发送和接收。四、实验原理1 .创建套接字一一socket(),使用前创建一个新的套接字。2 .指定本地地址一一bind(),将套接字地址与所创建的套接字号联系起来。3 .建立套接字连接connect。和accept。，共同完成连接工作。4 .监听连接一一listen(),用于面向连接服务器，表明它愿意接收连接。5 .数据传输一一send()与recv(),数据的发送与接收。6 .多路复用一一select(),用来检测一个或多个套接字状态。7 .关闭套接字closesocket(),关闭套接字。建立连接请求数据read()Start。Interface:指定在哪个

29、接口(网卡)上抓包。3 .分析数据包。七、实验要求实验报告记录WireShark软件安装过程。八、场地、设备与器材在Windows环境下，需要先下载WireShark软件。也可在Linux环境下使用此软件。网络技术课程实验项目3一、实验项目名称及实验项目编号CDMA 编程，056130-03二、课程名称及课程编号网络技术,056130三、实验目的1、学习CDMA的编码和解码方法。2、初步学习网络编程的基本方法。四、实验原理CDMA将每一个比特时间划分为m个短的间隔，称为码片(chip)。每个站被指派一个唯一的m 比特码片序列。如发送比特1,则发送自己的m比特码片序列。如发送比特0,则发送该码片序列的二进制反码。五、实验内容假设有四个站，码片序列各为：(-1 -1 -1 +1 +1-1 +1 +1)(-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)(-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1)(-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1)四个站发送的信息为1、0、1和0。编写程序能够编码和解码。六、实验方法与步骤在Windows环