计算机网络专业课程设计样本
本课程设计样本针对的是计算机科学与工程学院的信息安全专业的学生，旨在通过实际操作和编程来深化对计算机网络的理解。指导教师为王虎寅，设计题目涵盖了两个主要部分：当地网络信息设置和网络对时程序设计。
1.1 课程设计目标
课程设计的主要目标是让学生掌握网络信息的获取、配置和管理，以及理解网络时间同步的重要性。通过设计和实现网络对时程序，学生将学习如何利用网络协议进行通信，同时增强网络编程的能力。
1.2 课程设计任务
任务一：实现一个能够查询和设置本地网络信息的应用程序，包括主机名、IP地址和MAC地址等。这要求学生熟悉操作系统API或网络库来访问这些信息。
任务二：开发一个网络对时程序，使计算机能够与网络上的时间服务器同步时间。这涉及到对NTP（Network Time Protocol）协议的理解和实现。
2. 需求分析
2.1 用户需求
用户需要一个简单易用的界面来查看和修改本地网络信息，以及设置网络对时功能。应用程序应能准确、稳定地运行，并提供错误处理机制。
2.2 开发环境
选择合适的编程语言（如C++、Python或Java）和开发工具，创建一个跨平台的应用程序。考虑到网络编程，可能需要使用如socket编程接口和相关的网络库。同时，确保开发环境支持调试和测试。
3. 设计和实现
3.1 总体分析和设计
整体设计包括主界面设计和各个功能模块的设计。主界面应清晰展示网络信息，提供相应的设置按钮。各个模块则负责具体的网络操作。
3.1.1 主窗体设计
主窗体作为用户与程序交互的界面，应包含主机名、IP和MAC地址的显示区域，以及对应的设置按钮。界面应遵循用户友好原则，确保信息易于读取，操作直观。
3.2 各个模块设计和实现
3.2.1 主机名字
该模块负责获取和设置主机名，这可能涉及到操作系统的命名服务，如Windows的注册表或Linux的/etc/hostname文件。
3.2.2 IP
IP模块需要获取和设置本地网络接口的IP地址，可能通过socket API来完成，如在Unix系统上使用getaddrinfo和setsockopt函数。
3.2.3 MAC
MAC地址的获取通常通过网络接口控制器（NIC）的驱动程序来实现，可能需要调用特定的系统调用来读取。设置MAC地址则较为复杂，可能受到硬件和操作系统限制。
3.2.4 网络对时
网络对时模块需实现NTP协议，通过发送和接收NTP报文与时间服务器通信，更新本地时间。这个过程包括解析和构建NTP报文，以及处理时间差值的计算和应用。
总结，此课程设计项目通过实际操作，使学生深入理解计算机网络的基础概念，如网络信息配置、网络协议的使用，以及网络编程技术，提升了学生的实践能力和问题解决能力。同时，网络对时功能的实现也强化了对时间同步在网络中的重要性的认识。
