计算机网络课程设计任务书.docx
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计算机网络课程设计任务书.docx
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计算机网络课程设计任务书
计算机网络
课程设计(学年论文)
说明书
课题名称:
计算机网络
学生学号:
专业班级:
学生姓名:
学生成绩:
指导教师:
课题工作时间:
2015.6.1至2015.6.5
填写说明:
1.一、二、三项由指导教师在课程设计(学年论文)开始前填写并交由学生保管;
2.四、五两项由学生在完成课程设计后填写,并将此表与课程设计一同装订成册交给指导教师;
3.成绩评定由指导教师按评定标准评分。
4.此表格填写好后与正文一同装订成册。
一、课程设计的任务或学年论文的基本要求:
计算机网络是一门综合性很强的学科,本课程设计要求通过对网络的具体规划和组建,掌握网络互连设备的使用及工作原理,增加对计算机网络软、硬件组成的感性认识,初步学会典型局域网络的操作和使用技巧。
1.常用网络命令使用。
要求:
熟悉常用网络命令,掌握部分常用命令。
2.Wireshank协议分析软件使用。
要求:
利用网络协议分析软件抓取网络协议包,对各种协议包进行协议结构和内容的分析,利用网络协议分析软件分析各种网络通信的基本过程和网络通信问题。
3.Bosonnetwork及Bosomnetsim使用。
要求:
掌握在软件中绘制拓扑图的方法,并学习在netsim中配置相关参数。
分别完成以下三个任务:
1VLAN的配置方法;
2静态路由的配置方法;
3局域网综合配置。
4.测试共享式以太网性能
要求:
利用OPNET软件仿真,了解共享式以太网不同负载下性能是如何变化的。
5.RIP路由器协议的路由器工作原理
要求:
利用OPNET软件仿真,简单模拟基于RIP路由器协议的路由器的工作,初步学习如何在网络中利用路由表快速地找到路径。
6.自选题(加分项)
利用OPNET软件仿真,实现下列仿真实例:
①TCP差错控制
②TCP与UDP反应时间对比
③帧中继网络的性能
设计报告要求:
设计报告应提供以下内容:
设计任务书、题目、摘要(中英文)、正文、参考文献(3种以上)。
其中正文应包含:
系统设计思路、网络拓扑设计、配置过程文本、调试过程、模拟仿真结果和设计结论。
指导教师签字:
教研室主任签字:
2015年5月25日2015年5月25日
二、进度安排:
时间:
2015.6.1-2015.6.5
步骤:
1.选择课程设计题目,明确课程设计目的和任务。
2.查阅参考资料,确定课题实现方案。
3.仿真设计。
4.书写设计报告,答辩。
三、应收集资料及主要参考文献:
1.计算机网络仿真OPNET实用指南,AdarshpalS.Sethi,机械工业出版社
2.网络技术与应用,冯先成,程雯,电子工业出版社
3.计算机网络技术实训,骆庆,王颖颖,清华大学出版社
四、课程设计(学年论文)摘要(中文):
计算机网络主要学习了虚拟局域网的配置和通信,以及交换机、静态路由以及动态路由,其中包括单臂路由的设置和动态路由RIP协议的使用。
其次是使用Boson软件了解了不同负载下共享式以太网的吞吐量变化和路由协议的仿真,学习了如何使用路由表在网络中寻找路径。
关键词:
虚拟局域网静态、动态路由以太网路由表
五、课程设计(学年论文)摘要(英文):
Mainlystudytheconfigurationofthevirtuallocalareanetwork(LAN)andcomputernetworkcommunication,andswitches,staticrouting,dynamicrouting,whichincludesinglearmroutingSettingsandtheuseofdynamicroutingRIPprotocol.SecondistousetheBosonsoftwaretounderstandtheSharedEthernetthroughputunderthedifferentloadandroutingprotocolsimulation,learnedhowtousetheroutingtabletofindpathinthenetwork.
Keywords:
virtuallocalareanetwork(LAN)staticanddynamicroutingEthernetroutingtable
六、成绩评定:
指导教师评语:
指导教师签字:
20年月日
项目
评价
项目
评价
调查论证
工作量、工作态度
实践能力
分析、解决问题能力
质量
创新
得分
七、答辩记录:
1、常见命令的使用?
答:
-s添加主机,并将网络地址跟物理地址相对应,这一项是永久生效的。
2、综合配置的主要过程?
答:
交换机再未设置VLAN时,在PC1上发送ping指令是能到达PC2的,设置好VLAN后,PC1和PC2不能连通。
再在Router1上配置好单臂路由后,PC1和PC2可以连通,最后配置好Router2,PC1,PC2和PC3之间能相互通信。
3、RIP路由协议怎么体现的?
答:
RIP是基于距离向量的动态路由协议,其主要思想是通过与直接相连的接口交换信息并选择最短路径来更新路由表。
通常路由表每隔30秒刷新一次。
答辩意见及答辩成绩
答辩小组教师(签字):
20年月日
总评成绩:
(教师评分×75%+答辩成绩×25%)
课程设计评审标准(指导教师用)
评价内容
具体要求
权重
调查论证
能独立查阅文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。
0.1
实践能力
能正确选择研究(实验)方法,独立进行研究工作。
如装置安装、调试、操作。
0.2
分析解决问题能力
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题;能正确处理实验数据;能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。
0.2
工作量、工作态度
按期圆满完成规定的任务,工作量饱满,难度较大,工作努力,遵守纪律;工作作风严谨务实。
0.2
质量
综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;论文结果有应用价值。
0.2
创新
工作中有创新意识;对前人工作有改进或独特见解。
0.1
第一章
网络常用命令
1.-a显示当前的ARP信息,可以指定网络地址
显示信息是ARP缓存表:
包括IP地址,物理地址和类型。
物理地址一般为48位即6个字节,我们看到的IP地址是目的IP地址和目的MAC地址,如果在缓存表中没有找到对应的目的IP地址,主机就会在网络上发送一个广播。
2.-d删除由inet_addr指定的主机.可以使用*来删除所有主机
注意:
删除主机号的时候,只需要删除主机IP就可以了,不需要同时删除主机IP和物理地址,这和添加主机号有一定的差别。
3.-s添加主机,并将网络地址跟物理地址相对应,这一项是永久生效的。
注意:
添加主机时,必须把IP地址号和物理地址号同时添加,才能够使这个主机地址添加到网络中去,如果只添加一个则不会成功,而且会显示输入错误。
4.-t连续发送Ping测试报文
Ping的目的地址IP是210.42.28.224,上图显示发送成功,以及往返的最短、最长、平均时间,TTL是它的生存时间。
5.-l自选数据长度的Ping测试报文
6、tracert路由跟踪命令,显示经过的路径和信息
一般默认的跟踪路由跳数是30个跃点,三个时间分别代表了最长、平均、最短时间,IP地址是经过路由器的地址,同时可以看出到XX经过了10个路由结点,其中第九个跳“*”代表这里不允许被trace。
第二章
Wireshank协议分析软件使用
1、Wireshark是世界上最流行的网络分析工具。
这个强大的工具可以捕捉网络中的数据,并为用户提供关于网络和上层协议的各种信息。
与很多其他网络工具一样,Wireshark也使用pcapnetworklibrary来进行封包捕捉。
wireshark的原名是Ethereal,新名字是2006年起用的。
当时Ethereal的主要开发者决定离开他原来供职的公司,并继续开发这个软件。
但由于Ethereal这个名称的使用权已经被原来那个公司注册,Wireshark这个新名字也就应运而生了。
2、整体看Wireshank窗口,主要分为三部分:
如下如所示
3、第一个视图显示了本次抓包的列表信息,第一列是捕获数据的编号;第二列是捕获数据的相对时间,从开始捕获记为0.000s;第三列是源地址;第四列是目的地址;第五列是数据包使用的协议类型;第六列是数据包的信息。
4、第二个视图显示包列表信息中选中的第一个ARP包的协议情况分析。
第一个是帧的基本信息:
达到时间、用时时间、两个帧之间的时间、帧的编号、路由协议等等。
第二个是以太信息:
包括目的地址和源地址以及使用的协议。
硬件类型、使用的协议、硬件大小和协议大小、源IP地址和源地址、目的IP地址和目的地址信息。
5、第三个视图显示第二个视图相应协议字段的值,左边用十六进制表示,右边为相应的ASCII码。
第三章
Bosonnetwork及Bosomnetsim使用
1、Boson简介
路由器模拟器BOSONNETSIM5.3CISCO工具,BOSONNETSIM是目前最好的路由器模拟软件,说是路由模拟有些片面,因为它不仅可以模拟路由器,同时可以模拟交换机。
2、VLAN的配置方法
2.1该实例的拓扑图如下所示
说明:
交换机使用Cisco1912,PC机是win98
2.2计算机PC1到PC6的子网掩码分配
示例:
c>ipconfig/ip172.16.1.2255.255.255.0
设置IP地址为172.16.1.2,设置子网掩码为255.255.255.0
c>ipconfig/dg172.16.1.1
设置默认网关为172.16.1.l
或者
c>winipcfg
在弹出的对话框中设置:
设置IP地址为172.16.1.2,设置子网掩码为255.255.255.0
设置默认网关为172.16.1.l
2.3把PCl到PC3划分为VLAN1,把PC4到PC6划分为VLAN2
已经定义了VLAN2,并将相应的端口静态配置给它们。
注意,在默认情况下,如果用户不对1912交换机进行配置,那么任何没有指定静态VLAN配置的端口都被认为是在VLAN1中的,所以VLAN1是交换机上默认已有的,无需进行配置。
而且实际上它的各字也是不能改变的。
同样,交换机的IP地址也被认为是在VLAN1的广播域中。
2.4测试Vlan1和Vlan2内PC机联通情况
主机PC1和主机PC2之间能够ping通,说明同一个局域网中可以相互通信;主机PC1和主机PC5之间不可以ping通,说明不同局域网是不能够相互通信的。
这就验证了在不同局域网中通信的阻碍作用。
3、静态路由的配置方法
3.1静态路由的拓扑图如下所示
说明:
路由器Routed1和Router2使用Cisco2501
3.2根据PCl和PC2的接口的IP地址分配,配置PC1和PC2计算机的IP地址和默认网关,和实验第一小部分一致。
3.3配置路由器Routerl和Router2并显示两个路由的信息,代码如下图所示
路由表第一条C211.85.203.0/24isdirectlyconnected,Ethernet0
表示的含义是路由器的以太网E0口与子网211.85.203.0/24的目的网络直接相连;路由表第二条表示的含义是路由器的串行口S0口与子网192.l68.l.0/24的目的网络直接相连;路由表第三条表示的含义是路由器可经过下一跳地址192.l68.l.2与子网211.85.193.0/24的目的网络相连。
路由器Router2的路由表中多了一条默认路由,其含义是路由器可经过下一跳地址192.168.l..l与其它目的网络相连。
3.4通过计算机PC1和PC2使用ping命令来测试网络的连通性
计算机PC1和PC2之间ping通了,说明通过2个路由器他们之间是可以相互通信的。
4、局域网综合配置
4.1画出网络拓扑结构图:
其中,路由器选择Cisco2621,交换机选择Cisco1912。
如下图所示:
4.2对PC1、PC2、PC3进行配置和前面两个实验方法一致。
4.3配置交换机
注意:
配置交换机时,分配到不同局域网,以及trunkon的配置,如果忘记这一个配置,则实验不会成功。
4.4配置路由器1
Encapsulationislvlan标识符(1-1000)
这一子接口配置命令,可以启用交换机内连接(inter-switch-link).ISL是思科的一个协议,用来内连多个交换机和路由器,还可以用于定义VLAN.
完整的命令是在特权模式下输入A#copyrunning-configstart-config...
然后会问你是否执行这一操作,直接回车就OK了……这一命令的好处是,如果路由器的寄存器为0X2102时,重启路由之后,你之前在路由上进行的操作还保存在路由器之内,不然重启之后,就相当于给路由内的配置格式化了……
注意:
实验过程中千万不要忘记打开端口,逻辑端口fa0/0.1和端口fa0/0.2可以不用打开,不会影响运行结果,但是实际端口一定要记得打开,不然结果会出错。
这是路由器1的信息显示。
4.5配置路由器2
配置路由器2和路由器1没有多大差别,都是一样的配置,但是因为这个实验是动态路由配置,则使用了RIP路由协议进行配置,区别于静态路由配置。
4.6配置PC并验证配置是否有效:
1、PC1和PC2可Ping通
结果显示:
PC1和PC2之间是可以ping通的,单臂路由是不同局域网之间的通信成为了可能。
2、PC1和PC2不能Ping通
结果显示:
配置交换机划分局域网后PC2和PC1之间不可以ping通
3、设置单臂路由router1后PC1和PC2Ping通
4.配置router2,PC3和PC2,PC3之间可相互通信
结果显示:
PC3和PC1、PC2之间都是可以相互通信的。
4.7实验总体总结
根据设计思路进行调试,交换机再未设置VLAN时,在PC1上发送ping指令是能到达PC2的,设置好VLAN后,PC1和PC2不能连通。
再在Router1上配置好单臂路由后,PC1和PC2可以连通,最后配置好Router2,PC1,PC2和PC3之间能相互通信,这样就组建好一个简单的局域网络。
第四章OPNET
软件仿真实验
1、软件简介
OPNET就是一个网络仿真技术软件包,它能够准确的分析复杂网络的性能和行为,在网络模型中的任意位置都可以插入标准的或用户指定的探头,以采集数据和进行统计。
通过探头得到的仿真输出可以以图形化显示、数字方式观察、或者输出到第三方的软件包去。
其产品结构有三个模块组成,能为用户提供一系列的仿真模型库,在电信、军事、航天航空、系统集成、咨询服务、大学、行政机关等方面被广泛应用。
2、测试共享式以太网性能
要求:
利用OPNET软件仿真,了解共享式以太网不同负载下性能是如何变化的。
2.1集线器简介
集线器的英文称为“Hub”。
“Hub”是“中心”的意思,集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。
它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。
集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD(一种检测协议)访问方式。
集线器属于纯硬件网络底层设备,基本上不具有类似于交换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。
它也不具备交换机所具有的MAC地址表,所以它发送数据时都是没有针对性的,而是采用广播方式发送。
也就是说当它要向某节点发送数据时,不是直接把数据发送到目的节点,而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。
2.2参考任务书的步骤创建一个共享式以太网:
实验分为两个场景:
Low_Load和High_Load。
实验的所有设置参考实验任务书,按照老师给的详细步骤,就可以成功做出来。
2.3实验结果显示:
场景一:
Low_Load的实验结果。
场景二:
High_Load的实验结果。
两个场景:
Low_Load和High_Load的对比结果显示:
从上面的仿真结果中可以看到,HighLoad场景中,以太网延迟明显超过LowLoad情形;另外在HighLoad场景的以太网利用率也要明显高出LowLoad的。
3、RIP路由器协议的路由器工作原理
要求:
利用OPNET软件仿真,简单模拟基于RIP路由器协议的路由器的工作,初步学习如何在网络中利用路由表快速地找到路径。
3.1RIP路由器协议简介
RIP采用距离向量算法,即路由器根据距离选择路由,所以也称为距离向量协议。
路由器收集所有可到达目的地的不同路径,并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息,除到达目的地的最佳路径外,任何其它信息均予以丢弃。
同时路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。
这样,正确的路由信息逐渐扩散到了全网。
——RIP使用非常广泛,它简单、可靠,便于配置。
但是RIP只适用于小型的同构网络,因为它允许的最大站点数为15,任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。
而且RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。
3.2网络拓扑图
实验分为两部分,一部分为设置断点,另一部分则是取消断点。
3.3实验结果显示:
第一部分,设置了断点的结果如上图所示:
除了在开始时和300秒处,其余每隔30秒呈峰状变化。
开始处是因为RIP要快速的交换信息,300秒处是因为出现了Failure,导致有大量的信息需要交换。
第二部分,去掉断点的结果:
各路由器的IP地址和路由信息。
通过上图我们可以分析:
Router1到本身和Router2的矢量距离为0;Router1到Router3、Router6、Router7的矢量距离为1;Router1到Router4、Router5、Router8的矢量距离为2。
都是选择的最短路径的矢量距离,由此我们可以推断出RIP路由协议的内容是临近路由最近路径原则。
第五章总结
本次课程设计,我们主要分为四个部分,分别为:
常用网络命令使用、Wireshank协议分析软件使用、Bosonnetwork及Bosomnetsim、测试共享式以太网性能、RIP路由器协议的路由器工作原理,我们也使用了计算机运行命令窗口和Wireshank抓包软件,以及Boson和OPNET这两种网络仿真软件。
通过实验我们能比较熟练的掌握了一些常见的网络命令,能够通过抓包软件对通过我们计算机网络的协议进行抓包分析和了解,并且能配置交换机和路由器来组建局域网,还对网络性能的查看和分析。
在这次课设中,除了运用书本知识和老师给我们的实验参考资料外,我们在实验过程中还查找了一些网络资源,把不明白的知识通过网络查找和了解,把关键知识点分析清楚,把重要的关键点弄明白了。
通过学习我们掌握了一些配置网络互联设备的方法以及常用的组网知识,让我们对计算机网络这门课程有了更加具体地了解,对今后的学习又多了一些实践的指导。
最后感谢田怡老师的细心和耐心指导,在我遇到不懂得知识点时给予我重要的提示,让我顺利的解决了问题,同时也学习了很多知识,让我对计算机网络这们课更加深入的了解,对于课本的知识也得到了一定的验证,加深了对这门课的印象。
同时在实验过程中,也发现了自己的许多不足之处,还需要努力的学习,在我们这阶段,网络搜索是一个很好的学习方法,我们可以通过自我的查询和学习来提升自己。
同时也感谢班级的同学,在课设过程中的帮助和讲解。
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